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纳米化工技术助力开发新型焊工防护服

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发表于 2014-4-28 20:33:34 | 显示全部楼层 |阅读模式
与金属流体接触的人应该得到优质的保护。目前使用的防护服很硬,沉重,易损坏。来自北威州德国纺织研究中心和霍恩斯坦纺织创新研究所的研究团队的成果将改变现状。
现在焊接机器人承担了许多工作,然而至今也代替不了全部,经常还要用人的血肉之躯和手臂。据估全世界有大约500万焊工,德国就有15万。焊接时飞溅远远高于1000度,为使焊工能安全从事工作,对他们要进行防护。
    焊工穿戴的个人防护服(PSA),由很厚的棉布制成,单位面积重量大,服装很硬,很沉。防护服实现了可靠的防护,但是只能用一次,在飞溅温度超过1000度时,虽然只是在衣服上短暂停留,但也常常损坏防护服。对于每天进行焊接工作的焊工来讲,这一切都是不能令人满意的。一种解决方案采用高能纤维,如芳纶阻燃面料,然而由于价格原因无法推广。

耐热的涂层应该能够提高穿着的舒适性
    来自巴登-约尔腾拜尔格州博宁海母的霍恩斯坦纺织创新研究所和北威州德国纺织研究中心于2013年初接受了这一课题,准备在两年以内一起开发出解决方案。
    德国经济和能源部资助这个共同的研究项目的目的:新开发的防护服能够更好地防止焊接飞溅、易穿着,在工业服务环境下易洗涤。最后一点应该解释为防护服应该有更长的更换期,在经济上比目前使用的服装更有效益。穿着的舒适性将通过耐热和强大排水性涂层来实现。涂层将被涂敷在比目前使用的衣料要轻而软的织物上。
    研究人员列出了包括焊接时各项要求和条件及相互关系的研究内容。前提条件是飞溅只是很少量的熔化了的金属,只在很短时间内与衣服接触,然而温度要高达1600度。
研究人员采用纳米化学技术
    这意味着防护服必须耐热,防氧化。此外必须防水,以保证液体金属快速流走。为此研究人员采用了所谓在硅-,铝-或者锆-氧化物基底上的溶胶-凝胶法(Sol-Gel- Technik)。Sol-Gel工艺在这种情况下是制造非金属的无机盐的材料(Solen)。这种无机盐颗粒非常小,这种Sol-Gel-技术属于纳米化学技术。研究人员同时实验了第2套技术,采用有机树脂与如硅或陶瓷微形中空球体的复合材料技术。
    项目团队将材料、结构和重量不同的织物上用各种方法涂敷涂层。学者按照给出的标准实验其排水性和舒适性。为此,霍恩斯坦研究所使用了特制的皮肤模型。研究出来的材料同样要经过洗涤和保持清洁能力的检验。2015年应该研究和确定制造最可能有效的焊工防护服和适当的再处理的工艺规程。
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