電磁輻射是繼空氣、水、噪聲污染之后的第四大污染源。由于人們生活在無形的電磁輻射網(wǎng)中，一般來說生活環(huán)境是安全的，但處于某些特殊場合，當電磁輻射的強度達到極限值時，電磁輻射也許會在人們完全不知的情況下對人體產(chǎn)生危害。

　　1 國內(nèi)外防電磁輻射服裝開發(fā)現(xiàn)狀分析

　　為了減少或消除電磁波輻射對人體造成的危害，從20世紀30—40年代開始，發(fā)達國家就進行了特種防護服裝與織物的研究。到20世紀80年代，美國開發(fā)了利用金屬網(wǎng)或金屬材料對電磁波的反射和吸收作用實現(xiàn)屏蔽功能的防護服；日本等國研究開發(fā)了用不銹鋼纖維織物纖維混紡織成的屏蔽織物，制成屏蔽服裝用在微波防護上，比如雷達防護等。在20世紀80年代后期到90年代初期，為防止家用電器的輻射危害，特別是對婦女與少年兒童的影響，發(fā)達國家掀起了“孕婦”穿屏蔽圍裙、屏蔽大褂、青少年穿屏蔽馬甲、屏蔽西裝的熱潮，防電磁輻射服裝進入家庭，拓展到民用服裝市場。20世紀90年代中期，日本率先研制成功金屬化纖維。20世紀90年代末，美國最早研制出一種在纖維外層帶有金屬鍍層的聚酯平紋金屬化織物，用它做成的保密帳篷，可有效提高軍事基地電子監(jiān)聽防護能力。

　　我國在20世紀60年代就開始研究電磁輻射與防護服，70—80年代正式生產(chǎn)銅絲與柞蠶絲混紡布制成的屏蔽服和微波吸收防護服。此后不銹鋼軟化纖維屏蔽織物、特殊工藝鍍膜屏蔽織物與服裝也相繼問世，但直到90年代中期才真正進入民用市場。自90年代開始，隨著多功能保護服的開發(fā)和應用，以及新聞媒體有關電磁波對人體影響的報道的增多，人們自我保護意識加強，防輻射服裝開始走向民用并受到消費者青睞。

　　2 防電磁輻射服裝的分類和屏蔽效能級別

　　由于電磁輻射對人體各個器官有不同程度的危害，人們有針對性地設計了多種款式的防電磁輻射服裝來減少其危害，可以從服用性能和面料制作原理兩個方面來分類。

　　2.1 按服用性能分類

　　按照服用性能，可以將其分為防輻射工作裝、防輻射男裝、防輻射吊帶衫、防輻射孕婦裝、防輻射童裝、防輻射馬甲、防輻射肚兜、防輻射圍裙、防輻射內(nèi)衣、防輻射配件(防輻射項鏈、項圈、掛件等)、防輻射組合等。

　　防輻射工作裝主要用于從事大功率發(fā)射器、設備、儀器作業(yè)的工作人員，要求防輻射效果好，能屏蔽大量高頻微波輻射；防輻射孕婦裝、童裝主要用于對孕婦、嬰兒的保護，電磁輻射的長期作用會使未出生的胎兒基因突變，遺留下很難治愈的先天性疾??；防輻射馬甲、肚兜、圍裙主要用于屏蔽日常生活力、公室時家用電器、電腦、手機等泄露的電磁波，主要是有針對性的對心胸等器官的防護。防輻射組合是指將各種款式的防電磁輻射服裝、配件等有層次有目的地組合在一起，實現(xiàn)防輻射功能和美觀舒適的服用效能完美結合。

　　2.2 按面料制作原理分類

　　按照屏蔽織物的制作原理可以將其分為纖維表面金屬化和金屬摻入織物兩大類，均為利用金屬介質(zhì)提高面料電磁屏蔽性能。

　　2.2.1 纖維表面金屬化織物

　　通過物理或化學的方法使紡織纖維表面完全或部分被“鍍”上一層金屬，可降低纖維的比電阻，增大其導電性能，進而提高織物的電磁屏蔽效能。纖維表面金屬化可通過3種方法來實現(xiàn)：物理法涂層、化學法、電解或金屬濺射法。

　　物理法涂層：采用含導電材料(某些金屬及其鹽類和碳黑等)的涂層劑對織物表面進行涂層加工，在織物表形成一層金屬薄膜，由于薄膜上金屬離子的密度很大，所以涂層織物電磁屏蔽效能較大，一般在20dB左右。但金屬涂層和織物之間的結合力較小，所以面料的可加工性、耐洗滌性和耐腐蝕性差，金屬薄膜—旦局部有脫落，該織物的屏蔽效能就會大打折扣。

　　化學法：采用化學方法使金屬離子與紡織纖維的部分基團發(fā)生化學反應，金屬離子與紡織纖維緊密“結合”在一起，實現(xiàn)纖維的金屬化。采用化學法的基體纖維一般為腈綸或變性腈綸，利用腈綸上的氰基(—CN)與金屬離子(如銅離子)相配位，形成絡合物，進而在纖維上生成導電物質(zhì)，使纖維具有導電性，再通過紡織工序織成屏蔽面料，具有良好的電磁屏蔽效能。由化學法制成的屏蔽織物能保持原普通織物的性能、顏色和手感，并且電磁屏蔽效能優(yōu)異，開發(fā)前景巨大。

　　電解或金屬濺射法：該方法利用強大的磁場，在金屬周圍形成離子云，使金屬本身處于負價，吸引正離子，使金屬原子獲得能量而被彈射出去，沉積在鄰近的被涂物體上，形成噴涂的金屬。這種加工方法速度較慢，成本高，但金屬鍍膜均勻、附著力強、耐腐蝕、工作頻率寬、屏蔽性能好，故使用領域廣泛。

　　2.2.2 金屬摻入織物

　　將金屬纖維或金屬絲摻雜于織物中，是制備防電磁輻射服裝最簡單靈活的方法之—，分為金屬纖維與普通纖維混紡和金屬絲與普通紗線包纏、混編兩種類型。

　　金屬纖維混紡：金屬混紡導電織物是指通過不銹鋼短纖維、陶瓷纖維、鎳纖維、碳纖維等與棉、麻、絲、毛等天然纖維經(jīng)特殊工藝混紡交織形成防電磁輻射的織物。該類織物手感柔軟、上染色譜較多、透氣性好、輕巧舒適、比較耐洗滌、使用壽命長，而且服裝的屏蔽效能與環(huán)境溫濕度無關，防護作用可靠；但屏蔽效率較低，一般電磁能衰減量(屏蔽效能)為15—30dB左右。金屬纖維雖柔性類似于紡織纖維，但表面摩擦系數(shù)大、比重大、抗彎剛度差，彈性回復率差、抱合力較小，可紡性差，吸濕染色能力較差，影響織物風格。

　　金屬絲與普通紗線包纏、混編：這是早期制造防電磁輻射服裝的方法，并且具有較好的屏蔽效果，織物耐磨耐洗滌，但較為厚重，手感僵硬不耐折疊，服用性能較差。

　　2.3 防電磁輻射服裝的分級

　　服裝整體屏蔽效能為70dB及以上為A級，屏蔽效果優(yōu)良；30—70dB為B級，有屏蔽效果；15—30dB為C級，具有一定屏蔽效果；15dB以下為D級，屏蔽效果不明顯。

　　3 電磁屏蔽效能評價方法

　3.1 電磁屏蔽原理

　　電磁波傳播到達電磁屏蔽材料表面時，通常有3種不同衰減機理：一是在入射表面的反射衰減；二是未被反射而進入屏蔽體的電磁波被屏蔽材料吸收的衰減；三是在屏蔽體內(nèi)部的多次反射衰減。電磁波通過屏蔽材料的總屏蔽效果可按下式計算：

　　SE=R+A+B式中，SE為電磁屏蔽效果；R為表面單次反射衰減；A為吸收衰減；月為內(nèi)部多次反射衰減(只在A<15dB情況下才有意義)。

　　由于紡織品一般為有一定厚度的單層或多層的塊狀織物，將具有電磁屏蔽性能的金屬紗線或金屬絲按一定規(guī)律在織物上相互交織后，電磁波就會在織物表面和內(nèi)部進行單次或多次反射衰減，吸收衰減(圖1)。

電磁波到達織物表面時，由于織物內(nèi)屏蔽材料的作用，一部分電磁波使屏蔽材料產(chǎn)生感應電動勢形成感應電流I，而屏蔽材料具有—定的電阻R，這樣就在屏蔽材料上產(chǎn)生了I2R只的熱損耗，隨著作用時間增加，織物溫度上升，織物吸收電磁波；另一部分電磁波從空氣介質(zhì)射到織物表面時，在空氣與電磁屏蔽織物的界面處，由于波阻抗的突然變化而引起波的反射，產(chǎn)生了織物對電磁波的反射效應；其他的電磁波透過第一界面后在織物內(nèi)部被多次反射、吸收，最終還有部分電磁波透過第二邊界面而未被屏蔽消耗。

　　紡織品的電磁屏蔽效能取決于織物中屏蔽材料及其含量，織物的厚度、緊度等。對于低頻電磁波，織物表面反射占主要部分，因此屏蔽材料的導電性能越好，反射越強，該織物的屏蔽效能越好；對于高頻電磁波，其衰減主要取決于電磁波在屏蔽材料內(nèi)的吸收損耗，故導磁性能越好的織物屏蔽效能越好。

　　3.2 電磁屏蔽評價方法

　　目前國內(nèi)外對材料的電磁屏蔽效果的評價指標有兩個，即屏蔽效能(SE)和衰減率。依據(jù)ASTMD4935(美國材料與試驗協(xié)會)和IEEE—299(美國電氣和電子工程師協(xié)會)的標準，假定P1、P2分別為未加載防電磁輻射服裝時所測的場強(功率密度)和加載防電磁輻射服裝時所測的場強。單位為μW／cm2或mW／cm2，則計算公式可以表示為：

　　通常，防電磁輻射服裝的電磁屏蔽效能達到15dB才能滿足普通家用電器的電磁輻射，如電腦、微波爐等；大于60dB后基本能夠屏蔽手機信號輻射；但對于其他具有特殊功能的軍用紡織品，電磁屏蔽效能要求更高。評價方法如圖2所示。

　對于防電磁輻射服裝不僅要評價面料的屏蔽效能，更重要的是評價服裝整體屏蔽效能。由于服裝款式要求會產(chǎn)生開口(暴露面積)，當面料的屏蔽效能為有效定值時，開口越大，服裝整體的屏蔽效能越差。

　　當服裝面料電磁屏蔽效能達到A級，全封閉服裝理論上也可以達到A級，但通常由于開口存在，一般服裝整體屏蔽效能會降為B級或C級。實際測試結果見表1。

防電磁輻射服裝的屏蔽分級應根據(jù)實測結果獲得。通常高級別款式服裝的實測級別要比款式級別低一個級別以上，低級款式級別不會上升。這一點在實際中非常重要，對服裝制造和消費者選購商品都具有現(xiàn)實意義。