“嗅觉”敏锐防护服

----提供双重安全保护的智能感应防护服

实验与分析 0 2020-05-27

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在实验室的日常工作中，安全有着不言而喻的重要意义。实验员经常接触和使用一些仅需微量就能危害人体健康的有毒有害物质。本文介绍了一种基于感应技术的智能安全防护手套，这种有着敏锐嗅觉的手套，能在感受到污染后改变颜色，从而更好地保证了实验室生产工作的安全性。

　　图1. 当防护手套的感应染料感受到有害气体时会立即产生反应，改变颜色。

　　与有害有毒物质打交道是工业和研究机构实验室的工作人员的家常便饭，而最棘手的问题是：许多有害有毒的物质既看不见，又闻不到。因此，企业必须采取必要的安全保护措施防止实验室人员健康受到损害。这也就要求企业给实验人员配发合适的个人防护用品，包括实验室工作服、防护手套和防护眼镜等，;这些都是避免皮肤、眼睛直接与有害物质接触的物质基础。此外，在大多数实验室中都安装了高灵敏度的、对空气中有害物质成分检测监测的探测系统，能够在空气中有害物质达到设定的临界值时发出报警提示。能够对微量有害物质进行识别、探测的检测仪当然有它们的应用价值，尤其是在空间较大的实验室中往往需要多台检测仪来有效检测、保障安全。但即便是再好的检测技术设备也有一定的漏洞和不足：有毒有害物质都有一定的传播范围，检测仪无法在传播范围之外探知有害有毒物质的，也不会发出报警提示。而直接处理有害有毒物质的实验员则在检测仪尚未探知风险时已身处险境了，污染源处的有害物质浓度已经远远超出检测仪报警的阀值。

　　就近检测有害物质

　　有毒有害物质的检测越靠近实验室工作人员，其安全保护的效果就越好。最理想的情况为：实验室工作人员穿戴的防护用品本身就对化学品有着“敏锐的嗅觉”。一个值得振奋的好消息是：化学品感应变色材料问世了，一旦接触到一氧化碳等有害物质就变色的材料已用于实验室安全防护用品的生产制造中。

　　感应变色的染料可涂覆在各种可能的防护材料表面，尤其是纺织物的表面。作为基于感应技术防护用品的实验样品，霍伦霍夫EMFT研究所已经开发出了“智能化”防护手套。当手套接触到有害的污染物时，它能通过明显的颜色变化“通知”配戴手套的实验员。除了能在接触到有害物质后极短的时间内变色报警之外，还能通过变色区的部位清楚地显示受污染的范围大小。这就极大地方便了查找污染源，省去了费时费力的实验室彻底清理。请注意：这样的安全防护用品不是安全防护检测仪器、方案和措施的竞争对手，而是对现有安全防护仪器的有力补充——借助于感应式智能安全防护用品能够就地快速向实验员发出报警提示，而检测仪也能够检测到同样的数据，并做好完整的监控记录。

　　针对特定的应用

　　为了生产出具有“化学品敏感嗅觉”的安全防护用品，首先要研发出接触特定有害有毒化学品时就能够变色的颜料。因此，研究人员准备了多组不同的染料配方：能够灵敏地对选定的化学品产生选择性反应的染料配方。通过感应染料视觉上的颜色变化，包括颜色的直接变化和荧光变化来发出报警提示。目前，还没有能够识别所有有害有毒物质的“万能型”感应染料。因为这种“万能型”感应染料对科研人员提出了极高的技术要求：为了能够准确地通过变色来提示报警，感应染料就必须有目的地根据分析实验使用的有毒有害化学品进行合成。因此，目前的感应染料可以说是有针对性的研发成果，每一种感应染料都有其特定的应用领域。根据使用要求的不同，包括在现行的最高容许浓度MAK值框架内，感应式智能防护用品都有着很高的有害有毒物质探测敏感性。而至于感应染料制作的防护用品感应后变成什么颜色，则可以根据个人的喜好来选择。

　　感应式染料可按照纺织品常规的印染工艺和方法和加入到纺织物中，再通过化学定性使感应染料牢固地附着在纺织物上。也可以用涂覆的方式将粉质感应染料涂覆到纺织物表面。从长期发展的角度来看，将来也可以把将这种感应染料直接加入到纺织纤维中，这样即可极大地提供感应染料的附着力，也不会受到风吹雨淋的影响了。