解释波纹效应:气流如何影响灰尘防护

身着战斗服 的工人正在舀起地上的灰尘

针对有害粉尘的防护是一项复杂的挑战。虽然粉尘通常会造成呼吸道或摄入危害,但身体防护对于防止内衣受到污染以及继发性暴露于他人至关重要。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,它们是如何进入防护服内部的呢?

答案是气流以及“波纹效应”。

什么是波纹效应?

观察穿着限次性 工作服的人走路、爬梯子和工作时的样子。通常,您会发现腿部、身体和手臂反复 "膨胀",就像被充气和放气一样。出现这种情况是因为面料 几乎没有透气性。由于面料无法透气,运动会导致空气在服装内移动,从一个区域被挤到另一个区域。这就导致空气不断地从衣服的缝合线、拉链、领口和袖口等缝隙中吹入和吹出,就像一对风箱在吸入和吹出空气一样。因此,周围空气中的微粒就会被吸入衣服中。有些微粒可能会再次排出,有些则会吸附在穿着者的皮肤或衣服上,留在衣服里。

这种影响在使用低透气性或不透气织物制成的限次性 工作服中最为明显,例如微孔聚乙烯面料 MicroMax NS麦克斯NS)或闪纺聚乙烯,这两种织物的透气性几乎为零。

然而,由于某些限次性防护服的面料具有较高的透气性,因此较少出现这种情况。这些包括由SMS或SMMS聚丙烯制成的服装(其中“S”代表“纺粘”,“M”代表“熔喷”,表示面料中的不同层)。

波纹管效应的后果

与SMS/SMMS面料相比,微孔薄膜和闪纺聚乙烯面料均具有较高的粉尘过滤效率——即使对于小颗粒,也超过99%。这表明它们应提供卓越的粉尘防护。然而,风箱效应会改变这一结果。

透气的SMMS面料在过滤颗粒物方面的效果可能较差,但其透气性意味着空气不会像非透气面料那样被迫通过其他间隙,如接缝孔或拉链齿。最终结果可能是,SMMS服装的总的整体服装向内泄漏低于其非透气服装。

是否存在风箱效应的证据?

来自英格兰一家炭黑工厂的轶事证据支持了这一点。炭黑是一种用作着色剂(例如,在轮胎中)的细颗粒,它揭示了波纹管效应的实际作用。穿着闪纺聚乙烯防护服的工人注意到,在轮班后脱下防护服时,白色衬衫的接缝处会留下黑色小点,这证明了颗粒通过接缝孔被吸入。

更具体的证据在于 EN Type 5 防尘防护服的整套服装向内泄漏测试:

  • 测试对象进入一个充满细小灰尘颗粒的舱室。
  • 防护服内的三个探头(膝盖、腰部和胸部)测量粒子的穿透力。外面的第四个探头提供 "挑战计数"。
  • 受试者进行站立、行走和下蹲等动作,中间有休息时间。
  • 10套样品防护服在至少两个测试对象上进行测试,产生90个向内泄漏结果。

Type 5 内漏测试的结果

对赛服佳GP(透气SMMS)和MicroMax NS(非透气微孔薄膜层压材料)防护服的分析显示:

  • 尽管 MicroMax NS 提供卓越的颗粒过滤性能,但透气型赛服佳 GP 的总体向内泄漏率较低(3.14% IL 对比 6.5% IL),证明了风箱效应会降低不透气面料的防护性能。
  • 向内泄漏随着剧烈运动而增加,尤其是下蹲。MicroMax NS的泄漏量是赛服佳GP的两倍多(13.6% IL vs. 6.3% IL)。
  • 运动会显著影响向内吸入的颗粒物;剧烈的工作会增加这种影响,尤其是在不透气的面料中。
  • 拉链前襟是防护灰尘的主要薄弱环节。探针计数显示,颗粒通过拉链的穿透率很高。对于MicroMax NS,用胶带密封拉链可显著减少向内泄漏(0.27% IL 对 6.2% IL)。

主要内容

  • 波纹效应是真实存在的,并对防护产生影响。如果面料 的透气性较差,那么再好的颗粒过滤面料也无法提供更好的防护 效果。
  • 不透气面料需要额外的防护措施,例如用胶带粘合拉链和 PPE 连接处,或使用带密封接缝的连体服。
  • 通过最大限度地减少波纹管效应,透气面料可以提供更好的整体灰尘防护。

化学品安全穿着时间报告

我们的安全穿着时间评估表明,根据您的应用参数(如温度)以及化学品的已定义毒性阈值(上面选项卡中显示的TL),在可能的泄漏可能导致穿着者受到伤害之前,防护服在特定应用中可能佩戴的有效最长时间,基于从面料渗透和可能的防护服向内泄漏得出的总向内泄漏。

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