一种激光防护面料的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于一种辐射防护材料，特别涉及一种激光防护面料。
【背景技术】
[0002] 研宄表明，激光辐射会对人体的皮肤造成危害，主要表现在：皮肤灼伤、老化、色 斑，甚至皮肤癌症。
[0003] 现有的防护技术情况是：通过工程技术和安全管理程序防止激光作业人员接触激 光，在个体防护上主要采用长袖的防燃工作服。还存在的缺陷有：由于激光光束集中，能量 比较大，现有的个体防护对激光没有光反射和散射的功能，不能防止激光透过，只能减少激 光沉积在体表产生的热效应，因此，对于激光造成的皮肤损伤的防护效果较差，另外舒适性 较差。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是：研制一种激光防护面料，有效防护激光对人体的损伤。
[0005] 本发明的研宄思路是：为了满足激光防护面料的防激光与操作性的性能要求，设 计了由金属反光层、阻燃层、隔热舒适层的多个功能层复合而成的一种激光防护面料。为了 降低激光透过，外层采用金属反光层；为了防止燃烧中间层采用阻燃层；为了阻隔热量的 传递，并考虑其直接接触皮肤的舒适性要求，将最里层设计为隔热舒适层。其中：
[0006] a?金属反光层
[0007] 金属反光层重点考虑在实现反射/散射功能的前提下，尽可能不因过厚的金属层 设计影响其手套的柔软性和灵活性，因此，优先选择一定厚度的金属箔。
[0008]b.阻燃层
[0009]目前我国国产化的阻燃纤维有多种，但是只有碳基纤维、对位芳纶遇火不燃、不 缩。这两种纤维各具特点，碳基纤维遇火不燃，但它的强力低，纤维脆性大，可纺性差，对位 芳纶耐温性比碳基纤维差，吸湿性差，但对位芳纶强力高，此外还要考虑灵活性的要求，因 此优选为两者按照不同配比进行混纺。
[0010] C?隔热舒适层
[0011] 对各种材料的导热系数、收缩率和低温脆性及皮肤适应性进行试验，发现PM纤维 达到隔热要求，并且舒适性优于其他纤维，因此选用PM纤维优选为隔热舒适层。
[0012] 本发明的技术方案是：
[0013] 一种激光防护面料，其特征从面料外层到面料内层包括：用于降低激光透过的金 属反光层；用于防止燃烧的阻燃层；用于阻隔热量传递的隔热舒适层。
[0014] 进一步的，所述金属反光层为金属箔；所述阻燃层为由碳基纤维与对位芳纶按一 定比例混纺织物；所述隔热舒适层为PM纤维。
[0015] 进一步的，所述金属箔为金属铝箔；
[0016] 进一步的，所述金属铝箔的厚度在6~12微米，所述碳基纤维与对位芳纶重量比 为70~50 : 30~50,所述隔热舒适层为PM纤维；
[0017] 进一步的，金属箔铝的厚度在10微米，对碳基纤维与对位芳纶的重量比为 50 : 50,隔热舒适层为PM纤维的密度为150±10g/m2,厚度不超过1mm。
[0018] 实验结果证明，本发明所述的激光防护面料性能能同时防护多波段激光，光密度 值大于6. 0,在900°C高温不熔不缩，且操作性较好，制作工艺简单，特别适用于生产制作激 光防护手套和激光防护服。
【附图说明】
[0019] 图1本发明所述一种激光防护面料结构示意图，1为金属反光层，2为阻燃层，3为 隔热舒适层。
【具体实施方式】
[0020] 实施例1:如附图1所示，一种激光防护面料，其特征是从面料外层到面料内层包 括：用于降低激光透过的金属反光层；用于防止燃烧的阻燃层；用于阻隔热量传递的隔热 舒适层。
[0021] 实施例2 :如附图1所示，如实施例1所述的一种激光防护面料，其特征是：所述金 属反光层为金属箔；所述阻燃层为由碳基纤维与对位芳纶按一定比例混纺织物；所述隔热 舒适层为PM纤维。
[0022] 实施例3 :如附图1所示，如实施例2 -种激光防护面料，各功能层的进一步优选： (1)所述金属反光层的优选：对钛箔、金属镍箔、金属铝箔进行OD值检测，发现在几微米至 20微米厚度之内，对激光都具有防光辐射作用；进一步对不同厚度的金属箔进行基布覆膜 后延伸性检测，发现金属箔铝的厚度在6~12微米左右延展性较高。（2)所述阻燃层的优 选：经过对碳基纤维和对位芳纶70 : 30、65 : 35、50 : 50三种混纺比的织物进行综合测 试，性能测试结果见表1所示。可见，三种配比方案的阻燃性能都能满足阻燃指标要求，但 是从强力和生产效率考虑，方案三是最优的。（3)所述隔热舒适层的优选；对于不同的纤维 进行导热系数、收缩率和低温脆性试验检测，发现PM纤维，在300°C时，导热系数仅为0. 03， 沸水和250°C收缩率各小于0. 5%和1%，在-269°C纤维不脆，其耐高低温、隔热性能较高； 进一步对各种纤维的皮肤适应性进行试验，发现PM纤维的皮肤适应性好，尺寸稳定、寿命 长。综上考虑，PM纤维达到隔热要求，并且舒适性优于其他纤维。
[0023] 表1阻燃层不同配比的性能综合测试对比
[0024]
[0025]实施例4 :如附图1所示，如实施例3 -种激光防护面料，各功能层的进一步优选： 金属铝箔的厚度在10微米，对碳基纤维与对位芳纶的重量比为50 : 50,隔热舒适层为PM 纤维，为了增加激光防护面料的柔软度，在保证防护效果的情况下，所述隔热舒适层每平方 米重量定为150±10g/m 2,厚度不超过1mm。
[0026]进行性能检测结果见表2。由结果可见本发明所述的激光防护面料在多个波段的 OD值均大于5,阻燃性能、隔热性能好。
[0027] 表2激光防护面料性能测试结果汇总表
[0028]
[0029]为了给所述面料使用寿命提供一定的参考，我们对覆膜后的复合织物进行了抗弯 性能试验，试验方法是把覆铝箔后织物对折并施加5kg压力，反复弯折，并对实验前、实验 100次、300次、800次、1000次做了比较，结果可见覆合织物在超过1000次的弯折时没有明 显的折损，其抗弯性能不受影响。且经测试并其OD值没有明显的下降，未检测前OD值大于 6. 0,压折1000次后，OD值降低不多，仍然是5. 12,说明，该面料具有很好的抗弯折性能，不 会因为使用次数的增加，而明显的降低防激光性能，因此，使用寿命较长。
【主权项】
1. 一种激光防护面料，其特征是从面料外层到面料内层依次包括：用于降低激光透过 的金属反光层；用于防止燃烧的阻燃层；用于阻隔热量传递的隔热舒适层； 所述金属反光层为金属铝箔；所述阻燃层为由碳基纤维与对位芳纶混纺的织布；所述 隔热舒适层为PM纤维； 所述金属铝箔的厚度在6~12微米，所述碳基纤维与对位芳纶的重量比为70~ 50 : 30 ~50。2. 如权利要求1所述的一种激光防护面料，其特征是金属铝箔的厚度在10微米，碳基 纤维与对位芳纶的重量比为50 : 50,PM纤维的密度为150±10g/m2、厚度不超过1mm。
【专利摘要】本实用新型属于一种辐射防护材料，特别涉及一种激光防护面料。一种激光防护面料，其特征是从面料外层到面料内层包括：用于降低激光透过的金属反光层；用于防止燃烧的阻燃层；用于阻隔热量传递的隔热舒适层。本实用新型所述的激光防护面料能同时防护多波段激光，光密度值大于6.0，在900℃高温不熔不缩，且操作性较好，制作工艺简单，特别适用于生产制作激光防护手套和激光防护服。
【IPC分类】B32B33/00, B32B15/08, B32B9/04, B32B27/02, A41D31/02
【公开号】CN204617160
【申请号】CN201520062055
【发明人】赵亚丽, 吴大蔚, 房戈, 张艳梅, 郭莉, 国耀宇
【申请人】中国航天员科研训练中心, 保定三源纺织科技有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年1月29日