特种防护服集萃

　　特种防护服是指在特定场合对人体具有防御化学、物理和生物有害物质的伤害，合理有效地对皮肤微环境与外界进行物质能量交换，切实保障人体安全和健康的功能性服装。特种防护服的应用涉及航空航天、工矿企业、公安消防、医疗保健、体育运动等各领域。在劳动保护工作中，特种防护服是个体防护装备的重要组成部分，对安全生产及职业健康防护具有重要意义。

　　科技的发展促进特种防护服的不断改进。笔者在北京市一家研发、生产个人高科技防护装备的公司参观时，发现这家公司近年来推出的中子防护服、排爆服、防刺服等性能优异的特种防护服装，在安全生产、社会维稳和军事装备领域推广应用，取得良好的效果，故将这3款具有高科技含量的特种防护服逐一进行介绍。

“潜望式”中子防护服

　　中子是组成原子核、构成化学元素的重要部分。中子虽然不带电荷，但是具有较强的穿透力。在空气或其他介质中能传播很远的距离，对人体的胃肠道、造血功能等损伤较重，导致早期死亡率较高，危害性比相同剂量的X射线更严重。因此，在存在中子辐射的场所工作必须采取防护措施，穿着中子防护服。

　　中子防护服主要用于涉及中子测量的石油测井、地质勘探、煤炭工业、道路建设等领域的人员，以及运用中子刀操作的医护人员和患者的防护。此外，仪器校准、军用导弹维护、核反应堆厂房、核原料提炼场、坦克与装甲车乘员、国防舰船修造人员和防化兵指战员也应穿着中子防护服。

　　笔者了解到北京这家公司生产的“潜望式”中子防护服是由防中子辐射的纤维织物制成，可以将快速中子减速，将慢速(热)中子吸收，从而减少或避免中子对人体的伤害。防中子辐射织物是一种对中子流具有突出抗辐射性能的特种复合织物。这种织物在高能的中子辐射下，仍能保持较好的机械性能和电气性能，同时还能保持良好的耐高温和阻燃性能。这种中子防护服的防中子辐射复合织物是该公司独立研发的，以防中子辐射纤维织物为基材，加上2种减缓剂和4种吸收剂组成的致密涂层。这种新型防护组合材料的防中子辐射性能优异，经中国计量科学研究院多次检测合格，对热中子防护屏蔽率高达80%以上，符合劳动安全标准LD86—1996《100KeV以下辐射防护服》的规定，屏蔽效率远远高于日本生产的中子防护服。

 图1 “潜望式”中子防护服

图2 “潜望式”中子防护服

　　从外观上看，这种“潜望式”中子防护服由防护服、防护帽、防护镜、防护颈板4部分组成。其主要优点是，防护部位全面、防护面积大、防护效能高。不仅能够防护胸、腹、裆部，还对人体的头、眼、面部和颈部进行了全方位保护(见图1、图2)，防护总面积大于0.55m2。防护帽能搭在防护镜的前面，帽檐长达28cm，使眼睛和面部受到双倍的防护。防护颈板悬挂在下望远镜的后面，下端与服装颈部搭接，保护颈部的甲状腺和面部。防护镜是用中子辐射防护材料与热固性树脂注塑而成的下望镜体，使用两块平行的45°平面镜片，使人看清前面的景物，以保护眼睛、大脑和和面部不受伤害。防护镜片可更换，让空间放大1倍到5倍，戴眼镜的人员可以不必摘下眼镜。此外，这种中子防护服还具有重量轻(包括防护镜3.3kg)、厚度薄(5mm)、柔软舒适、易于穿脱、便于操作等特点，对热中子的操作防护距离为1m。

“盾牌式”排爆服

　　排爆服是第二次世界大战以后发展起来的个人防护装备。除军用外，目前在矿山开采、巷道施工、工程爆破、战场排雷等作业场所中也有使用。进入21世纪后，恐怖分子通过放置爆炸物等手段破坏社会稳定，排爆服更成为各国公安警务等部门必备的防护装备。

　　一般爆炸物多为炸药，爆炸时形成一个倒圆锥体向上、向外冲击能量，产生巨大的危害。排爆服应具备防爆炸破片、防冲击波、防光波、防火药速燃、防超压等功能。国内外防爆服均采用高强度、高模量的Kevlar(凯夫拉，聚对苯二甲酰对苯二胺)等机织防弹布制成，虽然在防爆炸物碎片、爆炸火焰，防声波、光波和防全身伤害方面，均能达到技术要求，但在防颈椎骨折、防耳、鼻、口、眼伤害方面，却存在较大的差别。

图3  国外排爆服

图4“盾牌式”排爆服

　　国外常用的排爆服(见图3)头部是带视窗的球形头盔，颈部为元宝型护颈围脖，颈部承重在5kg以上。还有灯具、吹风机、通讯设备等使颈部负重增大，遇到冲击波易造成头部后仰，导致颈椎骨折的可能性较大。国产排爆服(见图4)的头部由普通防弹头盔和接在头盔上的弧形防弹面罩组成，颈部有护颈围脖，颈部承重在4kg以上，存在的问题除与国外产品相似，还可能因密闭不严，造成冲击波伤害口、鼻、眼、耳等部位。

图5   国产排爆服

　　笔者看到的北京这家公司研发的新型排爆服(见图5)，头部配有覆盖眼、口、鼻的全面罩和耳塞、耳罩，颈部有护颈围脖。头颈部前面加装了一块固定在胸腹部防弹插板上的透明防弹玻璃板，通过这块玻璃板，可提供对头、面部以及颈部的高等级防护，不用配戴防护头盔。防弹玻璃板和胸腹部防弹插板的重量由双肩承担，颈部承重仅0.5kg，比国内外同类防护服颈部的负担轻松很多。一旦遇到爆炸物爆炸，其冲击波会推动排爆服(包括胸腹部防弹板和固定在其上的防弹玻璃组成的“盾牌”)将人整体推倒。人受到冲击波后仰时，额头因为惯性，会碰到防弹玻璃板而不会迅速后仰，避免造成对颈椎和头面部的伤害，弥补了国内外排爆服的不足。这项新产品已通过公安部警械警服产品质量监督检验中心检测(公警检第02003号)，获得国家专利(ZL02235462.X)，并向国外出口。

“剪切增稠液体”防刺服

　　“剪切增稠液体”防刺服是一种全新概念的防护服，是当今世界各国竞相研发的热门产品。它是利用自然界存在的“剪切增稠”现象，制成的一种独具特色的防护服装。

　　大自然的“剪切增稠”现象不难找到。比如，在海边的沙滩上快步行走时，只能留下脚印，不会深陷;但若站在沙滩上不动时，双脚则会慢慢下陷。再比如，将淀粉倒在水杯中加水搅拌均匀后，静置半小时，淀粉会沉淀在水杯底部。待淀粉上方液体澄清后，将水倒掉，剩下的淀粉就具有剪切增稠性能，即用手指或筷子慢慢插入，不会感到太大的阻力;但快速插入或搅拌时，就会感到阻力很大。

图6  “剪切增稠液体”防刺服

　　笔者在北京这家公司参观了根据“剪切增稠”现象，研制成功的“剪切增稠液体”防刺服(简称“液体防刺服”，见图6)。

　　这种液体防刺服的主要原料——“剪切增稠液体”，是采用硬质纳米级球形二氧化硅颗粒与一种不挥发、流动性好的无毒液体混合，制成悬浮液或凝胶。这种硬质纳米级球形二氧化硅颗粒属于自然界中最坚硬的非金属材料之一，当它与流动性很强的液体混合后，就变成了非同寻常的“剪切增稠液体”。这种新型液态材料极易变形，平时硬质纳米级粒子呈悬浮状态;一旦受到外力冲击，在冲击点的粒子便会迅速聚集成微粒簇，使液体在瞬间变得十分坚硬，冲击力便沿着织物四向分散，从而阻止冲击力对人体的伤害。外力消失后，冲击点的硬度又逐渐变小，恢复成原有的柔顺状态。

图7  米黄、黄、棕、红、蓝、黑6种不同防护等级的“剪切增稠液体”

　　硬质粒子的粒径和液体的浓度，影响液体防刺服的防护能力。该公司将粒子粒径和液体浓度排列组合，由小到大，进一步研发出米黄、黄、棕、红、蓝、黑6种颜色的“剪切增稠液体”，形成不同防护等级的液体(见图7)，为进一步开发液体防刺服，满足安全生产和社会各方需要，打下基础。

　　液体防刺服内的防护层，是由芳纶1414(聚对苯二甲酰对苯二胺)、高强度高密度聚乙烯纤维、PBO纤维(聚对苯撑苯并二恶唑)等高科技纤维制成的织物或非织物，再将织物或非织物浸渍、涂覆上剪切增稠液体或凝胶制成。不同性能的织物或非织物，配用不同颜色型号的“剪切增稠液”，即可制成具有不同防护性能指标的防护层。通过设计不同的防护复合结构，可以实现各种材料的优势互补。

　　液体防刺服具有防冲击、防刀刺、防针刺、防切割、防砸、防砍等功能，也可制成防砸安全帽、防砸背甲、防刺背心、防腿脚碰伤摔伤等防护服装，在安全生产、应急救援、社会治安、军事斗争、运动防护、老年健康防护等领域，将有很大的发展潜能和推广应用价值。

　　编辑 郑 君