风箱效应解析:气流如何影响粉尘防护

身着战斗服 工人正从地面上战斗服 灰尘

防护 复杂的挑战。粉尘不仅可能引发呼吸道或摄入危害,身体防护 防止内衣被污染,防护 他人二次接触。与液体不同,粉尘颗粒在空气中自由漂浮并随气流移动。那么,它们究竟是如何侵入防护服的?

答案在于气流和“风箱效应”。

什么是风箱效应?

观察限次性 的人行走、攀爬梯子及完成日常工作时的状态。你会发现裤腿、躯干和袖管反复出现"鼓胀"现象,仿佛不断充气与泄气。这是因为面料 活动时空气在服内流动,因无法穿透面料而被迫在各区域间转移。 这导致空气不断通过工作服的缝隙——缝合处、拉链、领口和袖口——进行吸入和排出,如同风箱般不断吸气和吐气。结果,周围空气中的颗粒物被吸入工作服内。虽然部分颗粒物可能再次排出,但其余颗粒物会附着在穿着者的皮肤或衣物上,滞留于工作服内部。

这种效应在采用低透气性或非透气性面料制成的限次性 最为显著,例如微孔聚乙烯面料 MicroMax )或闪蒸聚乙烯,这两种面料的空气渗透率均接近于零。

然而,限次性 面料透气性较高,这种现象表现较弱。这类防护服包括采用SMS或SMMS聚丙烯制成的服装(其中"S"代表"纺粘","M"代表"熔喷",面料不同层)。

风箱效应的后果

微孔薄膜与闪蒸纺聚乙烯织物相比于SMS/SMMS织物,均具备卓越的粉尘过滤效率——即使针对细小颗粒也能实现99%以上的过滤率。这表明它们应能提供更优异的粉尘防护。然而,波纹效应可能改变这种结果。

透气面料 在过滤颗粒物方面面料 效果较弱,但其透气特性意味着空气不会像非透气面料那样被迫通过接缝孔洞或拉链齿等缝隙进入。最终结果是,SMMS制成的防护服整体向内渗漏量可能低于非透气型防护服。

是否存在波尔效应的证据?

英国一家炭黑工厂的实例佐证了这一现象。炭黑作为一种用于着色(如轮胎)的微粒,揭示了贝洛斯效应的实际作用。工人们穿着闪纺聚乙烯连体工作服,发现下班脱下工作服后,白色衬衫的接缝处会留下细小的黑色斑点——这正是微粒通过接缝孔隙渗入的证据。

更具体的证据体现在ENType 5 防护服的整体内向渗漏测试中:

  • 一名测试对象进入充满细微粉尘颗粒的舱室。
  • 防护服内置三枚探测器(分别位于膝盖、下背部和胸部),用于测量粒子穿透情况。外置的第四枚探测器则提供"挑战计数"。
  • 受试者进行站立、行走和下蹲等动作,动作之间设有休息间隔。
  • 10套样品防护服在至少两名受试者身上进行测试,产生90个内向泄漏结果。

Type 5 泄漏试验结果

对赛服佳 (透气SMMS)MicroMax (非透气微孔薄膜复合材料)连体服的分析表明:

  • MicroMax 卓越的颗粒过滤性能,但透气型赛服佳 的整体内向泄漏率更低(3.14% IL vs. 6.5% IL),这证明波纹效应会降低非防护 。
  • 向内渗漏量随剧烈动作增加,尤其在蹲姿时更为显著。MicroMax 渗漏量是赛服佳 的两倍多(13.6% IL vs. 6.3% IL)。
  • 运动对吸附颗粒物有显著影响;剧烈运动会加剧这种效应,尤其在非透气面料上更为明显。
  • 拉链前襟是防尘防护的主要薄弱环节。探针计数显示大量颗粒物通过拉链渗透。MicroMax 服,用胶带密封拉链显著降低了内向渗漏率(0.27% IL vs. 6.2% IL)。

关键要点

  • 波纹效应真实存在且影响防护。防护 透气性较低,即使采用优质的颗粒过滤面料 无法提供更佳防护 。
  • 不透气面料需要采取额外的防护措施,例如用胶带封住拉链和个人防护装备的接缝处,或使用带密封接缝的连体防护服。
  • 透气面料防护 最大限度减少波纹效应,可能提供更全面的防尘防护 。

化学品安全防护时效报告

我们的安全穿着时间评估基于以下参数:面料 、防护服可能的内向渗漏量、应用环境参数(如温度)以及化学品的定义毒性阈值(见上方标签页所示毒性阈值),从而确定防护服在特定应用场景中可安全穿着的有效最大时长——在此之后,可能出现的渗漏将对穿着者造成危害。

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