紡織新材料新技術(shù)在職業(yè)安全防護(hù)中的運(yùn)用分析

趙萬榮

（山西省晉中市太原理工大學(xué)輕紡學(xué)院，山西 晉中 030600）

進(jìn)入21世紀(jì)，能源短缺已經(jīng)成為一個問題，這是大多數(shù)國家所關(guān)心的一個問題，也是世界所面臨的一個現(xiàn)實(shí)問題。隨著人類對能源的過度消耗，不可再生資源急劇減少，部分國家的煤炭等不可再生資源已經(jīng)接近匱乏的邊緣，資源利用中所產(chǎn)生的環(huán)境污染問題也愈發(fā)突出，當(dāng)今能源的高效利用和可再生資源是一個十分迫切的話題。很多時候，能源應(yīng)用帶有很強(qiáng)的實(shí)踐性，如何將這些能源儲存起來，然后再釋放，實(shí)現(xiàn)能源的充分利用，提高能源利用的高效性，大力發(fā)展新型能源材料成為了一個重要的手段。紡織技術(shù)和材料科技取得了迅猛的發(fā)展，新型紡織材料接踵出現(xiàn)，有利于安全防護(hù)，保護(hù)了作業(yè)勞動，是一次新的契機(jī)。部分新型材料已經(jīng)投入到了生產(chǎn)實(shí)踐中，保障了作業(yè)的安全生產(chǎn)，提高了安全防護(hù)的質(zhì)量，有長遠(yuǎn)的發(fā)展前景，能夠促進(jìn)生產(chǎn)的不斷發(fā)展，有一定的積極意義。新科技材料出現(xiàn)在安全防護(hù)和勞動保護(hù)領(lǐng)域，為社會帶來了利益，也是出現(xiàn)的新課題。本文選擇了兩種具有典型代表的新型科技材料作為探討的對象：一種是相變材料，一種是納米紡織材料。探討紡織新材料在職業(yè)安全防護(hù)中的運(yùn)用有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

一、相變材料

相變材料是一種化學(xué)材料，主要用于貯存能量和釋放能量。變相材料按成本分為無機(jī)變相材料、有機(jī)相變材料和復(fù)合相變材料。這種材料和外界環(huán)境變化有著密切的關(guān)系，能夠隨著環(huán)境的變化而變化，實(shí)現(xiàn)材料本身不同狀態(tài)的轉(zhuǎn)化，如：實(shí)現(xiàn)固態(tài)向固態(tài)的轉(zhuǎn)化和實(shí)現(xiàn)固態(tài)向液態(tài)的轉(zhuǎn)化，在這種狀態(tài)改變過程中，會釋放大量的能量。在對該材料實(shí)際作業(yè)過程中，要采用正確的作業(yè)方式，保持與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)相對平衡。相變材料運(yùn)用在紡織品上，能夠成為性能優(yōu)異的耐熱調(diào)溫產(chǎn)品，這種產(chǎn)品被稱為“智能調(diào)溫紡織品”，該材料是利用相變過程中所產(chǎn)生的大量的熱能，這種熱能能夠形成一種外在的微氣候，縈繞在紡織品周圍，最終實(shí)現(xiàn)對溫度的調(diào)節(jié)。這種材料產(chǎn)品能夠針對周圍不同的溫度變化，實(shí)現(xiàn)自動調(diào)節(jié)，自身溫度控制在最佳狀態(tài)。如果周圍的溫度升高了，借助固液狀態(tài)相變所儲存的能量，減少熱量內(nèi)部供應(yīng)，在一定程度上，調(diào)節(jié)了內(nèi)部溫度的升高幅度，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部自動制冷的效果。如果外界溫度降低時，該材料能夠通過固液狀態(tài)相變過程更中所儲存的能量，調(diào)節(jié)過低的溫度，從而實(shí)現(xiàn)對紡織產(chǎn)品的保溫。該材料具有優(yōu)異的性能，不僅具有較低的質(zhì)量，節(jié)約成本，而且能夠減少能量的消耗，容易操作等性能。能夠適應(yīng)不同條件下的作業(yè)要求，無論是炎熱的夏季，還是寒冷的冬季，作業(yè)難度較大的管道作業(yè)，還是有色金屬的冶煉過程中，都能看到這種材料的身影，能夠滿足不同作業(yè)崗位人員的需求。目前市場上的任何一種方法都會產(chǎn)生成本消耗，輕質(zhì)量的產(chǎn)品和過低的能源消耗，在高溫惡劣環(huán)境的影響下，這種材料能夠?qū)ψ鳂I(yè)人員形成一種外在的保護(hù)。隨著相變蓄熱材料的出現(xiàn)，為高溫危險作業(yè)人員提供了一種保護(hù)性的可能。該材料的一種重要應(yīng)用是在高溫礦井的營救救援，能夠及時應(yīng)對這種危害帶來的困難。當(dāng)?shù)V難發(fā)生的時候，營救受困人員的生命成為了工作的重心。對救生艙的使用有一定的要求，保證受困人員能夠在120小時以上的生存條件。如果救生艙內(nèi)的溫度持續(xù)上升，需要保障受困人員處于最佳的舒適范圍之內(nèi)，也是保障受困人員的生命時間，贏得最終的營救時機(jī)。蓄能相變材料能夠從根本上解決這樣的問題。該材料有較低的維護(hù)成本，根據(jù)礦井的不同實(shí)際情況，合理調(diào)整溫度。該材料在平時的時候處于固態(tài)的狀態(tài)，不必?fù)?dān)心成本的維護(hù)費(fèi)用，減少了營救工作所帶來的風(fēng)險。該材料較大的密度能夠保障對周圍熱量的最大吸收，合理調(diào)控溫度，控制溫度所處的時間，有較高的換熱效率。該材料占用空間較少，不會爭奪救生艙內(nèi)的狹小救援空間，為救援人員提供寶貴的空間。

二、納米紡織材料

隨著科技的不斷發(fā)展，納米紡織材料逐漸引起了人們的關(guān)注。納米紡織材料因小尺寸效應(yīng)和表面效應(yīng)等的影響，產(chǎn)生巨大的變化，形成很特別的功能。和常規(guī)材料相比，該材料有著特殊的防護(hù)功能，該技術(shù)發(fā)展較為迅速，已經(jīng)在多種領(lǐng)域得到了應(yīng)用。納米紡織材料所衍生出來的的紡織材料能夠?qū)棺贤饩€的照射。我們都知道紫外線在輻射過程中會對人的身體造成一定的傷害。而納米四氧化三鐵和二氧化硅等等和納米云能夠吸收太陽的這種輻射波，這些波容易對人的身體造成傷害。化學(xué)纖維摻入納米微粒，這種整合后的織物能夠有效的阻擋紫外線的照射。制成的這種紡織材料能夠?qū)敉庾鳂I(yè)人員形成一種外在的防護(hù)功能，實(shí)現(xiàn)對作業(yè)人員的實(shí)際保護(hù)。該材料借助于納米技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對紡織物的處理，應(yīng)用特殊加工工藝，在該材料表面形成了納米分子層，該納米分子層能夠有效的屏蔽外來的傷害，最終形成了了防液體沾染和防污等功效。所制成的納米紡織材料能夠有效的紡織污染，保護(hù)處于污染環(huán)境作業(yè)中的人員，有較大的現(xiàn)實(shí)意義。

結(jié)語

材料科學(xué)涉及的學(xué)科種類較多，是一種交叉性的學(xué)科，與現(xiàn)代工程技術(shù)有著密切的聯(lián)系。隨著材料技術(shù)的不斷發(fā)展，已經(jīng)成為了和生物技術(shù)和信息技術(shù)并肩的高新技術(shù)。這些材料只是科學(xué)技術(shù)發(fā)展下的一些局部性運(yùn)用，這些領(lǐng)域在安全防護(hù)方面有較大的現(xiàn)實(shí)意義。材料科學(xué)本身有特殊性，涉及了多種學(xué)科之間的結(jié)合。如何推進(jìn)不同學(xué)科之間研究工作的融合發(fā)展以及在應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展，盡快提高這些新材料與新技術(shù)在安全生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用水平，并拓展其應(yīng)用范圍，是材料科學(xué)工作者與安全生產(chǎn)領(lǐng)域?qū)＜颐媾R的當(dāng)務(wù)之急。我國協(xié)作發(fā)展模式還不成熟，受到各種主客觀因素的影響，新技術(shù)應(yīng)用不充分。當(dāng)前工作的重心是加強(qiáng)對材料科技的和安全防護(hù)的研究，使產(chǎn)生的科技材料在實(shí)踐中得到充分的利用。材料設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)從材料設(shè)計和激勵機(jī)制等方面進(jìn)行入手，早日實(shí)現(xiàn)這種發(fā)展。

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