特種防護(hù)服是指用于保護(hù)作業(yè)場(chǎng)所、產(chǎn)品或環(huán)境，免受人類帶來污染和危害的服裝，也指用于保護(hù)作業(yè)人員免受傷害或危害，有著某種防護(hù)功能的服裝。隨著世界經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展以及科技的突飛猛進(jìn)，新的勞動(dòng)方式不斷更新，各國(guó)政府對(duì)于安全生產(chǎn)與環(huán)境保護(hù)愈發(fā)重視，勞動(dòng)者對(duì)于職業(yè)安全與自我保護(hù)也越來越重視，對(duì)防護(hù)用品的防護(hù)性能與服用性能要求也同步提高。

　　進(jìn)入21世紀(jì)，人們?cè)谏a(chǎn)、生活中面臨的威脅越來越復(fù)雜化，全球武裝沖突數(shù)量增加，大氣層人為改變以及不規(guī)范生產(chǎn)生活造成自然災(zāi)害頻發(fā)，工業(yè)化在改變?nèi)藗兩a(chǎn)、生活方式的同時(shí)帶來更多的職業(yè)安全問題，新的細(xì)菌和病毒正以更短、更快的周期不斷出現(xiàn)，電子、通訊等產(chǎn)品的普及帶來的輻射已經(jīng)深入人們生活的方方面面。為了抵御這些威脅，發(fā)展公共安全產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為當(dāng)前世界各國(guó)的共識(shí)，德國(guó)、美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)將安全應(yīng)急產(chǎn)品和特種防護(hù)技術(shù)作為國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展方向之一予以重點(diǎn)支持，我國(guó)也在近年來出臺(tái)了公共安全及應(yīng)急產(chǎn)業(yè)相關(guān)政策，力推公共安全相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

　　紡織品作為安全防護(hù)系統(tǒng)的最后一道屏障，保障人體免受環(huán)境危險(xiǎn)因素侵害，在為人體提供特種防護(hù)功能方面發(fā)揮著不可替代的作用。在全球公共安全應(yīng)急產(chǎn)業(yè)得到廣泛關(guān)注的大背景下，未來特種防護(hù)服將面臨良好的市場(chǎng)機(jī)遇。

　　一、特種防護(hù)服的分類及意義

　　特種防護(hù)服是針對(duì)作業(yè)者或者作業(yè)場(chǎng)所、環(huán)境、物品在職業(yè)場(chǎng)所中容易發(fā)生的某種危害因素而設(shè)置的具有一定防護(hù)功能的服裝。其中“特種”包含兩個(gè)層面的含義，一是其防護(hù)功能超出了普通工作服所要防護(hù)的物理機(jī)械損傷；二是指其防護(hù)功能具有專一性。通常某特種防護(hù)服只針對(duì)（或主要針對(duì)）某一種危害進(jìn)行防護(hù)，面臨不同的危害因素，需要有不同的特種防護(hù)服裝。

　　根據(jù)特種防護(hù)服所處環(huán)境危險(xiǎn)因素的不同，特種防護(hù)服可以分為熱（冷）防護(hù)、阻燃防護(hù)、化學(xué)防護(hù)、生物防護(hù)、電防護(hù)、輻射防護(hù)、外力沖擊防護(hù)、高可視度防護(hù)等，其細(xì)分類別及應(yīng)用領(lǐng)域如圖1所示；根據(jù)防護(hù)功能，主要分為阻燃服、酸堿類化學(xué)品防護(hù)服、防靜電服、焊接防護(hù)服、防油服、防水服、帶電作業(yè)屏蔽服、X射線防護(hù)服、微波輻射防護(hù)服、森林防火服等。

　　由以上特種防護(hù)服的種類可以看出，使用特種防護(hù)服裝的意義主要有以下幾個(gè)方面：一是保護(hù)職業(yè)人員避免發(fā)生GB6441—2009《企業(yè)職工傷亡事故分類》所規(guī)定的急性工傷事故；二是保護(hù)職業(yè)人員避免發(fā)生國(guó)家衛(wèi)生計(jì)生委等部門頒發(fā)的《職業(yè)病分類和目錄》所列的慢性積累的職業(yè)?。蝗翘胤N防護(hù)服裝還需要對(duì)產(chǎn)品的安全發(fā)揮重要作用，例如在超凈工作室使用的防靜電工作服主要作用是保護(hù)微電子產(chǎn)品、微生物產(chǎn)品和藥品的質(zhì)量安全。

　　二、特種防護(hù)服裝市場(chǎng)的最新進(jìn)展

　　1.特種防護(hù)服市場(chǎng)穩(wěn)定增長(zhǎng)

　　特種防護(hù)紡織品的特殊性決定了其發(fā)展與社會(huì)穩(wěn)定程度、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、社會(huì)文明程度有直接關(guān)系。從軍事及國(guó)防安保領(lǐng)域、公共安全應(yīng)急產(chǎn)業(yè)的剛性需求，到廣受關(guān)注的職業(yè)安全防護(hù)，特種防護(hù)紡織品已經(jīng)從“特殊需求產(chǎn)品”轉(zhuǎn)變成為人們生產(chǎn)生活不可或缺的一部分。同時(shí)，隨著航空航天等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，帶動(dòng)了特種防護(hù)用紡織品不斷向新興應(yīng)用領(lǐng)域延伸；而當(dāng)前社會(huì)大眾生命安全意識(shí)及購(gòu)買力的提高，也將進(jìn)一步加快特種防護(hù)用紡織品向大眾消費(fèi)紡織品領(lǐng)域的拓展?？梢灶A(yù)見，未來特種防護(hù)用紡織品產(chǎn)業(yè)還有很大的發(fā)展空間。

　　20世紀(jì)90年代后期，以美國(guó)DuPont（杜邦）為代表的國(guó)際知名安全防護(hù)制品生產(chǎn)與研發(fā)企業(yè)進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，Nomex?及Kevlar?等特種纖維原料的引進(jìn)及發(fā)展，促進(jìn)和推動(dòng)了我國(guó)特種防護(hù)服市場(chǎng)的發(fā)展。隨著我國(guó)研制與生產(chǎn)的耐腐蝕性纖維、耐高溫纖維、抗燃纖維、高強(qiáng)度高模量纖維、功能纖維和彈性體纖維等特種纖維的大量應(yīng)用，我國(guó)特種防護(hù)服與國(guó)際防護(hù)服的差距正在逐步縮小。中國(guó)紡織品商業(yè)協(xié)會(huì)安全健康防護(hù)用品委員會(huì)資料顯示，我國(guó)特種防護(hù)服的年需求量約占防護(hù)服裝全球防護(hù)服需求量的35%，防靜電服、酸堿類化學(xué)品防護(hù)服及阻燃服年需求量占據(jù)防護(hù)服裝總量前3位，分別為40%、35%和20%。目前，我國(guó)已成為特種防護(hù)服生產(chǎn)大國(guó)，特種防護(hù)服的需求量以每年10%～15%的速度增長(zhǎng)。

　　2.軍事及國(guó)防安保體系的剛性需求仍是最主要的增長(zhǎng)動(dòng)力

　　自古至今，為了維護(hù)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與國(guó)民生活的安全穩(wěn)定，軍事及國(guó)防安保一直處于重要地位。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，人權(quán)意識(shí)的覺醒，軍事及國(guó)防安保系統(tǒng)從業(yè)人員的人身安全保障得到各國(guó)的高度關(guān)注。為了保護(hù)士兵的生命安全，早在第一次世界大戰(zhàn)期間，就出現(xiàn)了以天然纖維織物為服裝襯里，配以鋼板制成的防彈服，1943年美國(guó)試制和正式采用的防彈服達(dá)到23種之多。如今防彈服已經(jīng)成為必不可少的單兵防護(hù)裝備，在保障士兵人身安全中發(fā)揮著日益重要的作用。特別是20世紀(jì)70年代對(duì)位芳綸Kevlar?纖維問世以來，以高性能纖維為核心的防彈產(chǎn)品不斷升級(jí)，高性能纖維的出現(xiàn)及應(yīng)用使柔性防彈服的性能大為提高。隨后，美、德、英、法、以色列等國(guó)的軍隊(duì)和警察均廣泛裝備了高性能纖維防彈服。隨著高性能纖維技術(shù)的突破及成本的降低，高性能纖維防彈產(chǎn)品也將進(jìn)一步在全球各個(gè)國(guó)家的軍隊(duì)和警察系統(tǒng)普及，為防彈類紡織品的應(yīng)用帶來進(jìn)一步增長(zhǎng)的空間。尤其是近年來，在和平與發(fā)展的主旋律下，不對(duì)稱戰(zhàn)爭(zhēng)、國(guó)家之間以及跨境的恐怖主義活動(dòng)仍然存在，全球武裝沖突數(shù)量和致命／非致命武器傷害數(shù)量不斷增加，給軍警執(zhí)法人員和人民群眾的生命安全帶來了巨大威脅，這也將加快防彈類紡織品，尤其是采用高性能纖維的輕質(zhì)防彈類紡織品，在保障士兵、警察、執(zhí)法人員的生命安全方面的普及和應(yīng)用。在此過程中，現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)手段的多樣性使得防護(hù)對(duì)象對(duì)防護(hù)服的需求趨向于多樣化和復(fù)合化，具有防彈、防刺、耐熱阻燃、防化等功能或多種功能復(fù)合的特種防護(hù)服將呈現(xiàn)良好的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。

　　防彈類服裝增長(zhǎng)的另一大動(dòng)力來源于其應(yīng)用領(lǐng)域的拓展：隨著高性能紡織纖維在該領(lǐng)域的進(jìn)一步應(yīng)用，高性能紡織纖維更加輕薄、柔軟、舒適的特征也使得防彈服的應(yīng)用范圍由軍隊(duì)逐漸擴(kuò)展到警察、執(zhí)法及安保人員，甚至政界和普通民用領(lǐng)域。位于加拿大多倫多的男裝定制品牌Garrison Bespoke已經(jīng)可以提供高端定制的防彈西裝。據(jù)悉，該防彈西裝的定制價(jià)格高達(dá)2萬美元，由Garrison Bespoke與美國(guó)第19特種部隊(duì)（US 19th Special Forces）合作開發(fā)，采用了與美軍在伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)中所穿防彈服相同的材料——碳納米管材料，據(jù)稱這種防彈西裝比采用Kevlar?的防彈服還輕50%，可以阻止常用的9mm、5.56mm和11.43mm口徑手槍的射擊。

　　從全球防彈類紡織品的市場(chǎng)規(guī)模和未來的增長(zhǎng)空間來看，根據(jù)GVR的統(tǒng)計(jì)，2016年防彈類紡織品市場(chǎng)規(guī)模為16.37億美元，占整個(gè)安全防護(hù)用紡織品市場(chǎng)的近1／3，預(yù)測(cè)至2025年，市場(chǎng)規(guī)模將進(jìn)一步擴(kuò)大至23.28億美元，預(yù)測(cè)期內(nèi)的年均復(fù)合增長(zhǎng)率為3.9%。其中，歐洲和北美地區(qū)仍是防彈類紡織品最主要的市場(chǎng)，2016年其市場(chǎng)規(guī)模分別為5.40億和4.77億美元，預(yù)測(cè)期內(nèi)的年均復(fù)合增長(zhǎng)率分別為3.7%和4.2%；2025年市場(chǎng)規(guī)模將分別達(dá)到7.54億和6.94億美元。相比于歐美市場(chǎng)的穩(wěn)定增長(zhǎng)，亞洲在預(yù)測(cè)期內(nèi)的年均復(fù)合增長(zhǎng)率則將達(dá)到4.7%，成為增長(zhǎng)最快的地區(qū)，市場(chǎng)規(guī)模將由2016年的3.17億美元增至2025年的4.81億美元。

　　3.職業(yè)特種安全防護(hù)領(lǐng)域蘊(yùn)含巨大增長(zhǎng)潛力

　　近幾十年來，隨著全球范圍內(nèi)對(duì)職業(yè)安全防護(hù)重視程度的提高，工作場(chǎng)所的安全防護(hù)措施和各項(xiàng)技術(shù)已取得重大進(jìn)步，職業(yè)安全事故、職業(yè)病的發(fā)生率有所降低，較傳統(tǒng)的危害和風(fēng)險(xiǎn)已經(jīng)得到減少或消除，但新技術(shù)帶來的新風(fēng)險(xiǎn)也日益顯著，目前全球每年因職業(yè)致傷（亡）、致病的人數(shù)仍令人震驚。國(guó)際勞工組織統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，全球每年因職業(yè)事故和與工作相關(guān)的疾病而死亡人數(shù)約200萬人。尤其是在中低收入的工業(yè)化國(guó)家，經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展加速了其工業(yè)化的進(jìn)程，但關(guān)于職業(yè)健康防護(hù)的政策法規(guī)和健康教育還存在很大程度缺失，加之為工人配置職業(yè)防護(hù)服會(huì)增加企業(yè)成本，因此職業(yè)致死的比率更高，對(duì)非直接致死職業(yè)病的預(yù)防也尚未在這些地區(qū)得到重視。與之相比，高收入國(guó)家的職業(yè)安全事故率非常低，但因高度工業(yè)化及未知新風(fēng)險(xiǎn)帶來的職業(yè)病案例仍不在少數(shù)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在高收入的工業(yè)化國(guó)家，惡性腫瘤占職業(yè)病的比例高達(dá)53%。

　　近年來，各國(guó)政府對(duì)職業(yè)安全健康越加重視，紛紛從立法、標(biāo)準(zhǔn)等層面推進(jìn)職業(yè)安全防護(hù)的開展，加之近年來造成職業(yè)傷害的賠償成本，包括償還工人家庭和承擔(dān)重大傷亡及生命損失的醫(yī)療費(fèi)用越來越高，迫使更多的最終用途行業(yè)將使用安全防護(hù)用紡織品納入職業(yè)安全保障體系。同時(shí)，由于越來越多的工業(yè)領(lǐng)域表現(xiàn)出對(duì)特種防護(hù)服裝備的更高需求，也促進(jìn)了職業(yè)安全健康防護(hù)服市場(chǎng)的廣泛創(chuàng)新，一些國(guó)際知名公司，如帝人（Teijin）、杜邦、Royal TenCate（皇家天佳集團(tuán)）、PBI、Gore&Associates、Honeywell（霍尼韋爾）、Kimberly－Clark（金佰利）等將職業(yè)安全健康領(lǐng)域的防護(hù)服作為其主要業(yè)務(wù)之一。防護(hù)服品類涵蓋化工、石油、天然氣、建筑、制造業(yè)、消防和執(zhí)法、采礦業(yè)、核能及風(fēng)能、醫(yī)療保健、制藥等終端行業(yè)，防護(hù)功能主要包括阻燃和熱防護(hù)、化學(xué)防護(hù)、機(jī)械防護(hù)、電防護(hù)、醫(yī)療防護(hù)等。

　　從安全防護(hù)用紡織品在職業(yè)安全防護(hù)領(lǐng)域的總體應(yīng)用情況來看，歐美地區(qū)由于建立了健全的職業(yè)安全法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)及實(shí)施監(jiān)管體系，加之高度工業(yè)化下帶動(dòng)的市場(chǎng)需求，歐美地區(qū)仍是安全防護(hù)用紡織品的主要市場(chǎng)，發(fā)展中國(guó)家和地區(qū)仍與其存在很大差距。根據(jù)GVR 2016年的調(diào)研及預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，2016年阻燃和熱防護(hù)、機(jī)械防護(hù)、化學(xué)防護(hù)、電防護(hù)、醫(yī)療健康防護(hù)的市場(chǎng)規(guī)模分別為12.13億、9.38億、9.22億、5.09億、1.63億美元；未來10年其年均復(fù)合增長(zhǎng)率將分別為3.7%、3.2%、3.5%、2.5%、2.3%，至2025年其市場(chǎng)規(guī)模將分別達(dá)到16.87億、12.49億、12.63億、6.37億、2.02億美元。近年來，隨著亞洲新興國(guó)家工業(yè)化水平的不斷提升，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的拉動(dòng)，以及韓國(guó)、中國(guó)、日本、印度等國(guó)家相繼出臺(tái)更加嚴(yán)格的危險(xiǎn)環(huán)境工作健康安全法規(guī)，這些國(guó)家的職業(yè)安全健康防護(hù)類紡織品將具有較大的增長(zhǎng)潛力，預(yù)測(cè)期內(nèi)的年均復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)到4.2%，與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距將進(jìn)一步縮小。

　　三、特種防護(hù)服的材料及技術(shù)研究現(xiàn)狀

　　危害因素的多樣性致使特種防護(hù)服的品種具有多樣性，但仍有部分品種具有一定程度的通用性，例如阻燃防護(hù)服、阻隔生化毒物的隔離服、抗靜電服、電磁屏蔽服等具有一定通用性。目前，我國(guó)已經(jīng)擁有比較好的生產(chǎn)加工技術(shù)，某些產(chǎn)品也達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先或國(guó)際先進(jìn)水平。接下來將以防彈服、熱防護(hù)服及電磁輻射防護(hù)服3個(gè)類別為例，展開介紹其所采用的原料、加工工藝以及應(yīng)用案例等。

　　1.防彈服

　　在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)或槍械沖突中，防彈服能有效保護(hù)己方人員減少或者免受子彈或彈片的傷害。防彈服按照使用對(duì)象，可粗分為警用型和軍用型；按照結(jié)構(gòu)形式，可分為防彈背心、防彈T恤及防彈夾克等；根據(jù)防彈服材料和發(fā)展歷程，大致可分為硬式、軟式、軟硬復(fù)合體和液態(tài)4種類別。

　?。?）防彈服的材料選擇

　　防彈服最初是由鋼板或高強(qiáng)陶瓷制成，利用材料的高硬度高強(qiáng)度來抵御發(fā)射物的沖擊。隨著技術(shù)的突破，高性能材料的種類及應(yīng)用愈發(fā)廣泛，軟式防彈服面世。軟式防彈服主要是利用芳香族聚酰胺纖維、超高分子量聚乙烯纖維（UHMWPEF）、高強(qiáng)聚丙烯纖維、聚對(duì)苯撐苯并二噁唑（PBO）纖維等高強(qiáng)高模纖維制成，可在子彈或者彈片沖擊織物時(shí)，利用纖維將沖擊波吸收，子彈受阻變形并穿透數(shù)層織物后，停留在織物夾層中。目前，國(guó)內(nèi)UHMWPEF、芳綸等纖維的制備已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，產(chǎn)品性能接近國(guó)外先進(jìn)國(guó)家技術(shù)水平，PBO纖維尚未實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。

　　高強(qiáng)玻璃纖維、芳綸、UHMWPEF等高性能纖維的技術(shù)突破，為人體防彈防刺技術(shù)的快速發(fā)展打下了基礎(chǔ)。其中，芳綸1414具有極高的強(qiáng)度，是優(yōu)質(zhì)鋼材的5～6倍，而重量?jī)H為鋼材的1／5，同時(shí)具有寬泛的連續(xù)使用溫度范圍，可在-196～204 ℃范圍內(nèi)長(zhǎng)期正常運(yùn)行，熱收縮和蠕變性能穩(wěn)定，并具有良好的絕緣性和抗腐蝕性，已廣泛應(yīng)用在各國(guó)軍隊(duì)的防彈服中；UHMWPEF兼具高強(qiáng)高模、耐低溫、耐化學(xué)腐蝕及優(yōu)良的耐沖擊和抗切割等性能，是目前制造防彈服的主要材料之一。

　　軟硬式防彈服的基本結(jié)構(gòu)是軟式防彈服，一般是在軟式防彈服前的預(yù)留夾層中根據(jù)需要放置一定厚度的復(fù)合材料、鋼板或陶瓷防彈插片，主要用于重火力重合，增強(qiáng)防彈功能，保護(hù)使用對(duì)象的安全。目前，Al2O3、ZrO2、Si2N4、SiC等抗彈陶瓷均已實(shí)現(xiàn)了工程化應(yīng)用。美國(guó)Pinnacle Armor（尖峰裝甲）公司設(shè)計(jì)并研發(fā)的“龍鱗甲”防彈衣（Dragon Skin）便屬于軟硬式防彈衣。但與普通的軟硬式防彈衣相比，并未采用整塊的增強(qiáng)陶瓷插板，而是采用小塊鈦合金或陶瓷防彈瓦與新型防彈纖維進(jìn)行編織，防護(hù)面積更大，且更為貼身與舒適。實(shí)驗(yàn)測(cè)試顯示，該款防彈衣對(duì)于子彈具有極強(qiáng)的防護(hù)能力，在6m距離內(nèi)被7.62mm口徑標(biāo)準(zhǔn)軍用彈連續(xù)擊中40次后不會(huì)被擊穿，在面對(duì)普通步槍與手槍發(fā)射的子彈時(shí)，該防彈衣僅外層尼龍被射穿，而內(nèi)部無任何損傷。此外，該防彈衣還可抵擋住7.62mm口徑鋼芯穿甲彈的射擊。

　　目前，軟式防彈服和軟硬式防彈服已經(jīng)得到大量推廣與應(yīng)用，但這兩種結(jié)構(gòu)的防彈服存在高性能防護(hù)與重量、舒適性之間的矛盾。進(jìn)入21世紀(jì)后，材料界出現(xiàn)了液態(tài)性織物處理技術(shù)（shear thickening fluid，SFT），此技術(shù)通過將非蒸發(fā)性液體（乙二醇和聚乙二醇之類的剪切增稠液體）與高性能纖維材料有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了對(duì)人體活動(dòng)與碰撞保護(hù)的最佳結(jié)合。此材料在未受到撞擊時(shí)，處于正常流動(dòng)狀態(tài)；當(dāng)受到觸發(fā)或碰撞，其納米顆粒材料便變硬，可提供無法估量的防護(hù)作用。其平時(shí)柔軟舒適，可以制造全套防彈服，保護(hù)使用對(duì)象的任何部位，在受到刀等利器或高速子彈、彈片沖擊的瞬間會(huì)變得堅(jiān)韌無比，且可迅速的分散子彈的沖擊力，大大降低單位面積的壓強(qiáng)。當(dāng)沖擊力消失之后，“剪切增稠液體”又恢復(fù)液體狀態(tài)，防彈服也重新變軟我國(guó)制造的“液體防彈服”。

　?。?）防彈服的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

　　UD布：UD布是采用超高分子量聚乙烯長(zhǎng)絲或芳綸長(zhǎng)絲，通過單向平行的方式均勻排列，經(jīng)過與樹脂基體復(fù)合后，再按照0°／90°的方向由上至下層壓制成的。UD布根據(jù)采用的樹脂基體形式分為干法制造和濕法制造；根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格可分為連續(xù)式和滾筒式。目前先進(jìn)UD布的制備工藝為連續(xù)式，制造工藝過程包括：纖維鋪展→浸膠制備→UD疊層→收卷；復(fù)膜工藝連續(xù)制造工藝過程包括：制膜→纖維鋪展→復(fù)膜制備→UD疊層→收卷。研究人員發(fā)現(xiàn)采用抗彈纖維與柔性樹脂制備的UD布能夠消除織物中的纖維屈曲，既具有優(yōu)良的物理機(jī)械性能，又具有良好的動(dòng)能吸收性，防彈性能非常優(yōu)異，是目前最先進(jìn)的防彈織物結(jié)構(gòu)形式，具有最好的防彈效果。

　　二維織物增強(qiáng)材料：二維結(jié)構(gòu)中的纖維束按照一定的規(guī)律在平面內(nèi)相互交織纏結(jié)，提高纖維束之間的抱合力。此類結(jié)構(gòu)既可以提高復(fù)合材料的面內(nèi)強(qiáng)度，也改善了材料的面內(nèi)抗沖擊性能。但普通的二維織物制備復(fù)合材料通常采用傳統(tǒng)的鋪層加工方法進(jìn)行制備，制備出的層合板層間性能差，如周熠等通過彈道實(shí)驗(yàn)測(cè)試，對(duì)比UHMWPE的UD結(jié)構(gòu)及平紋結(jié)構(gòu)單層織物的能量吸收性能，以及兩種結(jié)構(gòu)層合板的能量吸收性能，發(fā)現(xiàn)單層的平紋結(jié)構(gòu)織物能量吸收性能優(yōu)于UD結(jié)構(gòu)織物，而層合板的能量吸收性能則相反。

　　三維織物增強(qiáng)材料：三維織物增強(qiáng)材料中的纖維束在三維空間按照一定的規(guī)律相互交織而成，既能夠克服層合板易分層和層間剪切現(xiàn)象，又具有極高的斷裂韌性和較高的沖擊損傷容限，能夠使增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性得到提高。與UD布和二維織物增強(qiáng)材料相比，三維織物的結(jié)構(gòu)更為緊密，整體性好，抗沖擊性能強(qiáng)。

　　2.熱防護(hù)服

　　熱防護(hù)服可對(duì)處于高溫或超高溫環(huán)境條件下的工作人員進(jìn)行安全保護(hù)，從而避免各種火災(zāi)、爆炸、高溫爐、電弧、熔融金屬飛濺和焊弧等場(chǎng)所產(chǎn)生的熱源對(duì)人體造成傷害。熱防護(hù)服的防護(hù)原理是降低熱轉(zhuǎn)移速度，使外界的高熱緩慢而少量轉(zhuǎn)移至人體皮膚。熱防護(hù)服必須具備阻燃性、燃燒時(shí)無熔滴產(chǎn)生、遇熱時(shí)能夠保持服裝的完整性和穿著舒適性等性能。生產(chǎn)熱防護(hù)服的織物一般分為熱輻射防護(hù)織物、熱絕緣織物、阻燃織物和耐熔融抗金屬濺射織物等4種。

　　通常用于制造熱防護(hù)服的材質(zhì)分為后處理阻燃和本質(zhì)阻燃兩種。后處理阻燃（耐久性阻燃）包括經(jīng)過阻燃改性的纖維，如阻燃滌綸、阻燃棉、阻燃尼龍等。由于該類纖維具有良好的吸濕透氣性，在消防服、單兵戰(zhàn)訓(xùn)服等服用面料中應(yīng)用較多，但目前適用于紡織品阻燃整理的阻燃劑品類較少，并且此類織物普遍較厚較硬，存在阻燃性衰減、甲醛和有機(jī)磷排放、遇高溫釋放大量有毒煙霧等缺點(diǎn)。

　　本質(zhì)阻燃（永久性阻燃）選用具有良好阻燃、耐高溫性能的纖維，此類纖維在高溫下能保持常溫時(shí)的力學(xué)性能，且長(zhǎng)時(shí)間暴露于高溫時(shí)不發(fā)生熱裂解，具有可加工、難燃等性能。阻燃纖維主要包括間位芳綸、聚苯硫醚纖維（PPSF）等有機(jī)耐高溫纖維和玻璃纖維、碳纖維、硅纖維等無機(jī)耐高溫纖維。一般能適用于200℃以上的高溫環(huán)境，極限氧指數(shù)（LOI）在27%以上。

　　目前，國(guó)際上的消防服通常采用多層面料結(jié)構(gòu)，主要包括阻燃層、隔熱層、防水透濕層和內(nèi)襯。阻燃層通常采用芳綸、聚苯并咪唑（PBI）纖維、PBO等高性能纖維制成，因以PBI纖維為主要原料織造的織物與其他織物相比，具有更優(yōu)良的防火性和耐用性，正受到國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的廣泛關(guān)注；隔熱層面料主要采用立體網(wǎng)眼針織物或非織造材料織造，如芳綸非織造布、預(yù)氧絲纖維氈等；防水透氣層主要采用非織造布和阻燃纖維復(fù)合而成，能夠使穿著者身體與服裝環(huán)境中的水汽通過，并能阻擋外在環(huán)境中液態(tài)水進(jìn)入，同時(shí)起到擋風(fēng)和減少熱量滲入的作用；內(nèi)襯，也被稱為舒適層，一般采用阻燃棉或阻燃粘膠，具有舒適性和阻燃性。

　　在戰(zhàn)訓(xùn)服方面，美國(guó)NFPA 1971標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定防護(hù)服應(yīng)具有外殼層、蒸汽阻擋層和隔熱層3層結(jié)構(gòu)。美軍陸軍戰(zhàn)訓(xùn)服（ACU）及其阻燃版（FRACU）是目前美國(guó)陸軍裝備的戰(zhàn)訓(xùn)服。標(biāo)準(zhǔn)版ACU（50%錦綸，50%棉纖維）戰(zhàn)訓(xùn)服具有質(zhì)輕、透氣好和快干的特點(diǎn)。阻燃版ACU材料由65%的阻燃粘膠、25%的對(duì)位芳綸和10%的錦綸組成。我軍戰(zhàn)訓(xùn)服面料一般采用阻燃滌／棉混紡織物，外層阻燃棉受熱燃燒后，阻燃劑分解生成具有良好脫水作用的磷酸和多磷酸，使纖維脫水炭化；熔融的滌綸組分覆蓋在熱解的棉纖維表面，而熱解棉的碳架阻止了滌綸的熱收縮，使織物具有耐久的阻燃性能。

　　在防鋁液噴濺防護(hù)服面料制備方面，目前工廠仍在使用普通純棉或一般阻燃棉工作服，無防護(hù)效果，一旦發(fā)生事故，金屬鋁液容易在織物表面滯留，引起服裝燃燒，造成人體燒傷，開發(fā)防金屬熔滴噴濺的應(yīng)急防護(hù)服勢(shì)在必行。開發(fā)防鋁液噴濺的防護(hù)服面料，可采用高性能阻燃纖維，如芳綸、芳砜綸等滿足面料阻燃隔熱的要求，同時(shí)要求鋁液在織物表面停留的時(shí)間短，所以應(yīng)合理設(shè)計(jì)織物表面的組織結(jié)構(gòu)，使噴濺到織物上的熔融液滴快速滑落。

　　3.電磁輻射防護(hù)服

　　電磁屏蔽織物是兼具輕質(zhì)、柔性和強(qiáng)力的極佳屏蔽材料，且同時(shí)具有結(jié)構(gòu)可控、編織靈活、輕柔耐洗等特點(diǎn)，成為軍民用輕質(zhì)柔性電磁屏蔽防護(hù)材料的首選，是國(guó)內(nèi)外關(guān)注的重點(diǎn)屏蔽材料。除用于工業(yè)外，因具有良好的服用性能，也可制備成電磁輻射防護(hù)服裝，保護(hù)在超過電磁輻射暴露限值環(huán)境工作的勞動(dòng)者，降低從業(yè)人員的職業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。

　　電磁輻射防護(hù)服根據(jù)織物成形方式可分為以下三類。

　　第一類織物是由金屬纖維、表面鍍覆金屬的纖維、本征導(dǎo)電高分子纖維、碳纖維等具有金屬特性的纖維形成的紗線織造而來。根據(jù)金屬纖維紗線成形方式的差異，可進(jìn)一步分為金屬長(zhǎng)絲電磁屏蔽織物和金屬短纖電磁屏蔽織物。

　　第二類織物是在織物表面均勻涂敷或鍍覆了具有金屬性（包括本征導(dǎo)電高分子）的功能層，每根纖維或紗線上都被均勻的金屬層所覆蓋，經(jīng)緯交叉點(diǎn)處具有良好的導(dǎo)通。其中，采用化學(xué)鍍、電鍍等方式獲得鍍覆金屬的纖維或織物已得到了商業(yè)化應(yīng)用，如Xstatic?、亨通天銀?等鍍銀纖維。磁控濺射制備金屬鍍覆的織物技術(shù)也日益成熟。根據(jù)鍍層所用金屬不同，又有鍍銀織物、鍍銅織物、鍍鎳織物、復(fù)合鍍織物等。根據(jù)基體織物的不同，又有金屬化針織物、金屬化機(jī)織物、金屬化非織造布等。

　　第三類織物是由上述兩類織物復(fù)合而成。通常，最上層采用透射性能較好的織物，中間層采用吸收性能良好的織物，底層采用反射性能良好的織物，并充分利用多層間的層間反射和吸收作用。比如，將含不銹鋼的滌綸機(jī)織物、2層含鋁粉的聚氨酯層以及含不銹鋼和銀纖維的滌綸針織物進(jìn)行復(fù)合，可以獲得多層屏蔽織物。

　　此外，還可以根據(jù)織物結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生電磁屏蔽作用的功能材料進(jìn)行劃分，前者可以分為電磁屏蔽針織物、電磁屏蔽機(jī)織物、電磁屏蔽非織造織布，后者可分為金屬纖維電磁屏蔽織物、金屬化電磁屏蔽織物、本征導(dǎo)電高分子（ICP）電磁屏蔽織物、其他電磁屏蔽織物等。

　　電磁輻射防護(hù)服裝是由屏蔽織物構(gòu)成的屏蔽腔體，其屏蔽效能由屏蔽織物的屏蔽效能及腔體的開口或縫隙結(jié)構(gòu)共同決定。電磁波會(huì)通過領(lǐng)口、下擺或袖口等服裝開口處進(jìn)入衣服內(nèi)部，開口處會(huì)泄漏電磁波。研究顯示，服裝的開口結(jié)構(gòu)會(huì)顯著影響其屏蔽效能，在防護(hù)織物屏蔽效能較高的前提下，防護(hù)服裝的開口或縫隙結(jié)構(gòu)較多會(huì)最終影響屏蔽效果。研究者發(fā)現(xiàn)，當(dāng)電場(chǎng)極化方向與開縫垂直時(shí)最易發(fā)生電磁泄漏，且縫越寬電磁防護(hù)服的防護(hù)效能越低。這是由于防護(hù)服上的開縫切斷感應(yīng)電流從而降低了對(duì)電場(chǎng)的屏蔽效果。有開縫存在時(shí)，防護(hù)服的整體防護(hù)效能不佳，因此設(shè)計(jì)防護(hù)服時(shí)應(yīng)盡可能減小影響防護(hù)效能的開縫寬度。在不影響穿著舒適性和功效性的前提下，應(yīng)盡可能選用合體的服裝尺寸，適度緊身，并將領(lǐng)口、袖口、褲腳口及上衣下適度收緊；盡量降低電場(chǎng)極化方向與開縫垂直的可能性。

　　圣華盾防護(hù)科技股份有限公司設(shè)計(jì)了一種電磁屏蔽防護(hù)服，改變以往環(huán)形松緊帶的形式實(shí)現(xiàn)領(lǐng)口、下擺或袖口等防護(hù)服開口處的電磁屏蔽，采用新式收緊結(jié)構(gòu)以降低電場(chǎng)極化方向與開縫垂直的可能性，所得防護(hù)服的整體防護(hù)效能能夠達(dá)到30dB。

　　保定三源紡織科技有限公司開發(fā)的特高壓1000kV帶電作業(yè)用屏蔽防護(hù)服面層采用芳綸、阻燃粘膠、不銹鋼纖維混紡，里料采用天然桑蠶絲。通過創(chuàng)新織物組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，形成各規(guī)格金屬纖維的定量排列，組成多個(gè)串并聯(lián)導(dǎo)流帶，分散電流，提高面料的熔斷電流和通流容量。各部位間無導(dǎo)流線，減輕了整套衣服的重量。采用整片裁剪和特殊的拼接工藝，保證衣服各部位連接良好。連體衣褲采用“風(fēng)琴腰”結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，增加了衣褲靈活性，提高了穿著舒適性。

　　四、特種防護(hù)服的法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)

　　保障作業(yè)人員安全是安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化的核心目標(biāo)。各個(gè)國(guó)家和地區(qū)都高度重視特種防護(hù)服的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，先后制定了多項(xiàng)法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)典型工作環(huán)境防護(hù)服的基本術(shù)語、選擇和使用、防護(hù)性能、性能檢測(cè)方法等提出要求，對(duì)人體安全防護(hù)起到規(guī)范和保障作用。

　　歐盟于1993年頒布了89／696／EEC指令，該指令規(guī)定了個(gè)體防護(hù)裝備（personal protective equipment，簡(jiǎn)稱PPE）投入市場(chǎng)所需條件，以及必須具備的能夠確保使用者健康與安全的基本要求。2016年，歐盟通過了個(gè)人防護(hù)裝備法規(guī)（EU）2016／425，取代89／696／EEC指令，自2018年4月21日起在歐盟國(guó)家生效。新法規(guī)對(duì)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類PPE產(chǎn)品的認(rèn)證要求進(jìn)行了完善和變更。

　　美國(guó)國(guó)會(huì)于1970年通過了《職業(yè)安全與健康法案》，該法案對(duì)個(gè)體防護(hù)設(shè)備設(shè)定了最低標(biāo)準(zhǔn)。依據(jù)該法案，美國(guó)聯(lián)邦政府還成立了職業(yè)安全衛(wèi)生管理局（OSHA）、美國(guó)職業(yè)安全與衛(wèi)生研究所（NIOSH）和職業(yè)安全與衛(wèi)生審查委員會(huì)（OSHRC）三大聯(lián)邦機(jī)構(gòu)，逐步在北美形成了比較完善的職業(yè)安全與衛(wèi)生管理機(jī)制。

　　國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）通過不斷制定和完善法規(guī)來進(jìn)一步保障特種作業(yè)人員的生命安全，如阻燃隔熱服有ISO 11611：2015《焊接用防護(hù)服及相關(guān)程序》、ISO 14116：2015《防護(hù)服 防止火焰 有限火焰蔓延的材料、材料組件和服裝》等標(biāo)準(zhǔn)?；瘜W(xué)防護(hù)服包括技術(shù)類的分類標(biāo)簽和性能要求（ISO 16602：2007《化學(xué)品防護(hù)服裝 分類、標(biāo)簽和性能要求》）、固體顆粒物（ISO 13982-1：2004《防固體顆粒用防護(hù)服 第1部分 全身防氣載固體顆粒用化學(xué)防護(hù)服的性能要求》）和液體農(nóng)藥（ISO 27065-2017《防護(hù)服 施用農(nóng)藥的操作人員和重返工作人員所穿防護(hù)服的性能要求》）防護(hù)性能要求標(biāo)準(zhǔn)；關(guān)于檢測(cè)方法的標(biāo)準(zhǔn)除液體和氣體化學(xué)物質(zhì)滲透試驗(yàn)（ISO 6529：2013《防護(hù)服 化學(xué)品的防護(hù) 防護(hù)服耐液體和氣體滲透性的測(cè)定》）外，還包括液體化學(xué)品防護(hù)服滲透性測(cè)定（ISO 6530：2005《防護(hù)服 對(duì)液態(tài)化學(xué)制品的防護(hù) 材料抗液體滲透性的試驗(yàn)方法》）等11項(xiàng)測(cè)定方法要求。

　　從1988年開始，我國(guó)開始制定特種防護(hù)服的強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，1988年和1989年先后制定了GB 8965—1988《阻燃防護(hù)服》、GB 12012—1989《防酸工作服》、GB 12014—1989《防靜電工作服》。幾經(jīng)修改，目前，我國(guó)已經(jīng)建立了一系列特種防護(hù)服標(biāo)準(zhǔn)，具體包括GB 8965.1—2020《防護(hù)服裝 阻燃服》、GB 8965.2—2009《防護(hù)服裝 阻燃防護(hù) 第2部分：焊接服》、GB 12014—2019《防護(hù)服裝 防靜電服》、GB 24540—2009《防護(hù)服裝 酸堿類化學(xué)品防護(hù)服》等。

　　2020年12月29日，國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于批準(zhǔn)發(fā)布<摩托車輪胎>等26項(xiàng)強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和2項(xiàng)強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)修改單的公告》（2020年第31號(hào)），其中包括4項(xiàng)個(gè)體防護(hù)裝備配備規(guī)范方面的強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，即GB 39800.1—2020《個(gè)體防護(hù)裝備配備規(guī)范 第1部分：總則》、GB 39800.2—2020《個(gè)體防護(hù)裝備配備規(guī)范 第2部分：石油、化工、天然氣》、GB 39800.3—2020《個(gè)體防護(hù)裝備配備規(guī)范 第3部分：冶金、有色》及GB 39800.4—2020《個(gè)體防護(hù)裝備配備規(guī)范 第4部分：非煤礦山》。此前，我國(guó)個(gè)體防護(hù)裝備的配備標(biāo)準(zhǔn)有GB／T 11651—2008 《個(gè)體防護(hù)裝備選用規(guī)范》、GB／T 29510—2013 《個(gè)體防護(hù)裝備配備基本要求》。GB／T 11651—2008和GB／T 29510—2013分別對(duì)用人單位如何選擇及配備個(gè)體防護(hù)裝備進(jìn)行了基本說明，但缺少用人單位及有關(guān)安全監(jiān)管部門對(duì)個(gè)體防護(hù)裝備配備的具體管理要求，缺乏實(shí)際指導(dǎo)意義。修訂后的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了個(gè)體防護(hù)裝備（即勞動(dòng)防護(hù)用品）配備的總體要求，包括配備原則、配備流程、作業(yè)場(chǎng)所危害因素的辨識(shí)和評(píng)估、個(gè)體防護(hù)裝備的選擇、追蹤溯源、判廢和更換、培訓(xùn)和使用等。

　　這些標(biāo)準(zhǔn)涵蓋了特種防護(hù)服的質(zhì)量測(cè)試方法和具體質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)推動(dòng)我國(guó)特種防護(hù)服的質(zhì)量提升，加強(qiáng)特種防護(hù)服的市場(chǎng)監(jiān)管，實(shí)現(xiàn)我國(guó)特種防護(hù)服的標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)際接軌等均具有重要意義。

　　五、特種防護(hù)服的發(fā)展趨勢(shì)

　　隨著全球氣候變暖，自然災(zāi)害頻發(fā)，局部戰(zhàn)爭(zhēng)和日益嚴(yán)峻的恐怖襲擊威脅，特種防護(hù)服行業(yè)面臨著挑戰(zhàn)和機(jī)遇。當(dāng)前的特種防護(hù)服裝產(chǎn)業(yè)正孕育著新一輪的技術(shù)革新，表現(xiàn)出以下幾個(gè)趨勢(shì)。

　　一是特種防護(hù)服用纖維正在向差別化、功能化和高性能化方向發(fā)展，高性能纖維原料的更新?lián)Q代將驅(qū)動(dòng)特種防護(hù)服的防護(hù)性能不斷提高。

　　二是特種防護(hù)服向著多功能化、復(fù)合化與智能化的方向發(fā)展。特殊環(huán)境作業(yè)人員往往會(huì)面臨多重危害因素，因此集多重防護(hù)功能于一體的特種防護(hù)服將成為發(fā)展趨勢(shì)，如阻燃與防靜電兼容的阻燃防靜電服裝等。同時(shí)，隨著相變材料、形狀記憶功能材料、納米技術(shù)、微電子技術(shù)的發(fā)展，具有實(shí)時(shí)反饋、自我調(diào)節(jié)的智能防護(hù)服裝也將成為今后防護(hù)服裝的發(fā)展趨勢(shì)。

　　三是特種防護(hù)服向著健康舒適化、時(shí)尚美觀化的方向發(fā)展。特種防護(hù)服裝因使用環(huán)境惡劣，防護(hù)功能是其主要性能，但隨著人們對(duì)于舒適性及時(shí)尚性的需求，未來特種防護(hù)服裝將會(huì)更加強(qiáng)調(diào)功能性與舒適性、美觀性并存，注重減輕個(gè)體負(fù)荷，關(guān)注服裝與人體微氣候調(diào)節(jié)等方面的需求。