摘 要： 探索了现有的工业用一次性防护服设计的优缺点，并对欧盟标准的防护服设计要求进行了解读，从款式及面料设计方面给出了针对现有设计问题的解决方案。
关键词 : 工业防护服;透气膜覆合面料;一次性;透气性;
Abstract： The advantages and disadvantages of the existing industrial disposable protective clothing design are explered, the European standard protective clothing design requirements are interpreted. From the design and fabric selection aspect, the solutions of the current protective clothing's problems are given out.
Keyword： industrial protective clothing; breathable film laminated fabric; disposable; breathable;
工业用一次性防护服起源于欧洲，也叫一次性使用化学防护服(简称防化服)。随着工业社会的发展，生产过程中的粉尘污染、化学品污染等防护要求日益加大，在存有相关污染的工作环境中，有害物质的浓度有时也会超出标准，如果不加以有效防护，会对操作人员的人身安全造成危害。由于工业污染比较难清理，而且容易对清理人员造成二次伤害，一次性防护服应运而生[1]。由于涉及到对人身安全的保护，对面料的性能和服装整体结构要求非常严格，其中的核心指标包括对有害化学物质和空气中颗粒物污染的阻隔能力、力学性能和舒适性等，同时还要求穿着服装时的舒适性、热湿舒适性以及容易穿脱、不会造成对人体及环境的二次污染等。
1 、欧盟标准化学防护服分类及要求
欧盟标准体系中将防护服分为6个等级[2]，见表1。其中一次性防护服包含Type3～Type6等级。
2 、一次性防护服面料选择
现有的符合欧盟标准体系要求的工业一次性防护服市场基本被国外的品牌占领。国外品牌的款式设计及面料选择也逐渐出现趋同现象。现有的一次性防护服主流面料主要有聚丙烯(PP)纺黏+熔喷组合面料、PP非织造布+聚乙烯(PE)微孔透气膜面料，以及杜邦公司垄断的PE闪蒸法面料[3]。
表1 欧盟标准防护服分类
选择符合欧盟标准体系下的防护服面料的基本原则是：满足标准基本要求的同时，要做到透气性和防护要求的平衡。现有的防护服面料制造工艺过程短、技术壁垒不高、价格比较便宜，但是高阻隔性的防护服面料普遍存在面料塑料感过强、吸湿效果差、穿着时的热湿舒适性较差等问题(见图1)，穿着者对面料最大的不满就是闷热不透气。德国Hohenstein研究机构针对这个指标创立了一套检测方法，并且给出了透湿性指标的评级，见表2。
图1 人体在防护服中感觉闷热
表2 Hohenstein机构关于热湿舒适性的评级建议
以Type 5和Type 6防护服为例(本段涉及的数据都是实测数据)：杜邦的畅销款(Type5-B&Type6-B)Tyvek?500，面密度41.5 g/m2，在满足防护服的基本要求的同时，面料的透湿气能力为11.3 (m2·Pa)/W。杜邦防护服的面料属于低克重的闪蒸法非织造布面料，透湿气性能较好，市场上对这种轻薄透气的产品接受程度较高。3M公司的畅销款(Type 5-B&Type 6-B)4545，面料面密度为55 g/m2，是PP非织造布覆合PE透气膜面料，面料的透湿气能力为7.9 (m2·Pa)//W，具有较优秀的透湿气能力，深受穿着者的喜爱。
新冠疫情以后，随着防护服应用场景的增多，越来越多的服用者反馈防护服穿着的闷热感明显，舒适性不足；非织造布覆合透气膜面料的耐磨性较差；闪蒸法非织造布由于产品本身的特性，虽然耐磨性比透气膜面料好，但是对有机化学品的阻隔性较差。当今世界各国都在防护性服装领域不断改进和提高，如何最大限度提升防护性能，同时降低生产成本，适应市场需求，在面料的耐磨性、热湿舒适性、防护性能上提高产品质量，增加生产效率，已成为市场研究的焦点[4]。
3 、防护服款式设计及优化建议
现有的防护服款式单一，大部分是连体式带帽的款式，见图2(出自GB19082—2009《医用一次性防护服技术标准》)，也有少部分分体式样的防护服，发展到现在也存在一些穿脱不方便、穿着不舒适等问题。
图2 防护服经典款式设计
主要存在的问题有：
(1)大部分帽子尺寸比较小，这个问题既有设计的问题，也有生产加工中用料不足的问题。穿着者戴上帽子后，特别是长头发有辫子的女性戴上尺寸比较小的帽子后，由于头部的活动空间狭窄，整个头部会有较强的压迫感；如果帽口的橡皮筋尺寸过小，防护服在穿着一段时间以后，头部一圈会留下橡皮筋的勒痕(见图3)，既会对人体的血液循环造成影响也不美观。现实中，穿着者对此问题投诉很多。针对这个问题，可以适当加大帽子尺寸，并且通过调整橡皮筋的长度来解决。同时要加强产品品控，严格按照尺寸的要求进行品质检验放行。
(2)现有的连体式防护服款式设计大多是上身前门襟开口，见图4，穿脱动作幅度较大。根据霍尼韦尔公司内部测试结果显示，在遵守防护服穿脱要求的前提下(严格控制污染物掉落在身上)，穿脱一次的时间范围是95～120 s。如果能够大幅度缩短穿脱时间(尤其是脱的时间)，将会提高穿着者的安全性。
(3)一般在工作完成后，人的体感比较劳累，图4款式的防护服在穿脱过程中腿部动作幅度较大，脱衣服的过程中需要单腿站立，对穿着者的身体平衡能力及体力要求较高。如果能够减少穿脱的步骤或者能够减小穿脱的动作幅度，也可以提高穿着者穿脱的简易度。
图3 帽子尺寸设计不合理
图4 常用防护服款式开口方式
针对(2)、(3)的问题，需要防护服款式设计者另辟蹊径，设计出穿脱时间短、容易穿脱的防护服款式。
(4)因为防护服大部分都是前开拉链的款式，而且整体长度过长，工人在穿着防护服上厕所时，往往会面临问题。其实在污染性不高的场合，防护服不需要上一次厕所更换一次，但现有的防护服在穿着的情况下很难适应上厕所的需求，所以工人往往只能上一次厕所换一套新的防护服，这就造成了不必要的资源浪费和时间浪费；或者工人往往牺牲了身体健康少喝水少上厕所。怎样在保持防护服防护功能、节省面辅料用量、缝制简单的同时，增加容易脱卸、降低污染的情况下可以上厕所的功能，也是款式设计的研究方向。
(5)其他问题。现有防护服的局部尺寸不合理，比如：颈部过紧导致热量集聚造成颈部汗液无法快速散失；防护服胸部尺寸一般余量不大，对女性工作者不够友好；欧美版型的防护服尺寸很难兼容亚洲人选用要求等。这些都需要设计者在做新款防护服设计的时候加以考虑。
4 、结语
工业用防护服是以保护劳动者的安全为第一要务，目前安全性法规已经成熟，怎样将防护服的舒适性做到更好是新款开发者需要考虑的。如果能在面料的开发和选用上将热湿舒适性提高，款式设计的时候将穿脱时间降低、穿脱的复杂程度降低，防护服的帽子尺寸和整衣的尺寸设计优化，同时赋予防护服更多的使用功能，这些将使工业防护服的设计更加符合人体工程学要求，也会更受穿着者的喜爱。(文中图片来自于网络)
参考文献
[1]李雪琪.防护服热湿舒适性研究[J]纺织报告, 2020, 39(8):16-18.
[2]邓焱升,王字宏非医疗环境下防护服装的设计与功能研究[J].轻纺工业与技术，2021, 50(5):42-43.
[3]朱华,李双会,赵阳，等.工业用化学防护服概述[J].上海纺织科技,2007(11):1-4.9.
[4]靳向煜,赵弈吴海波,等.战疫之盾[C]..上海东华大学出版社，2020.
