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  • 發布時間:2020-03-10 00:17 原文鏈接: 手套與其耐化學性相匹配是選擇合適手套的標準

    化工過程工業(CPI)中“完美”的手套保護著工人的雙手,“完美”的手套應該足夠厚實,以獲得良好的熱絕緣性能;足夠輕薄,以提高雙手的靈巧性;還應足夠堅韌,以保護工人的雙手免受切割與磨損;并且還應防止所有已知化學品的腐蝕;最后還應具有低廉的價格。遺憾的是這種“完美”的手套并不存在。因此,考慮到特殊情況以及手套將如何使用等問題,設計、加工者必須為工人提供最適合的手套。

    考慮的因素

    手套的佩戴者僅知道所處理化學品的名稱是遠遠不夠的。譬如處理硝酸,則聚氯乙烯和氯丁橡膠是首選的手套制作材料。但仍必須注意以下問題:工人在清理時是否會有泄露情況?如果是,則該工人所佩戴的手套不僅需要具有高度耐化學性,還需要具有良好儲存穩定性,因為工人在使用手套之前,手套可能已經在泄露控制柜存放多年;在處理普通密封瓶時,打破瓶子是否會造成泄漏?如果是,那么該工人為避免雙手被割破或接觸到硝酸,將需要更多保護;此外工人可能接觸化學物品的時間是多長?時間越長,需要的保護級別就越高。而且還必須考慮其濃度,所含的雜質以及是否被稀釋等問題。

    化學品公司訂購的可抵御高濃度甲苯的手套,在工人佩戴時,大部分情況只會用以處理甲苯濃度小于1% 的地下水。盡管地下水中確實含有高濃度甲苯,但在此情況下,采用防水手套比采用防甲苯的手套更為合適,并且更具成本效益。

    手套類型

    一般可根據所用材料以及是否有襯來對手套進行分類。手套的類型可根據長度、厚度和表面進行劃分,而某些款式的手套則可根據需要進行特別的改進。

    基于其所用材料,無襯手套可提供廣泛的耐化學性能,例如丁腈手套在很多化學加工、煉油、食品加工和石油化工應用中都表現出色;氯丁橡膠和天然乳膠橡膠混合物制成的手套能為工人在食品加工設施、某些化學品和農藥生產廠中提供所需保護。

    有襯手套是指將戴有針織或編織襯里的手型浸入手套合成物(如丁腈)中成型。襯里能夠支撐合成物并增加手套強度。一些有襯手套具有連續涂層,以確保防止化學品滲漏。作為梭織或針織產品的棉紗、棉花和聚酯都可用于各種組合,并涂上各種化合物(包括天然乳膠、氯丁橡膠和聚氯乙烯)以防止石油化學品、油類、酸類、醇類和溶劑的腐蝕。

    具有非連續涂層的有襯手套更適用于要求舒適性和抓著力的環境。很多有襯手套也具有耐切割、耐劃破、耐穿刺和耐磨損性等特性。

    織布手套

    織布手套的種類大致可分為:滌綸、錦綸以及棉花制成的一般用途手套;配有凱芙拉爾(Kevlar)材料、大力馬(Dyneema)材料以及鋼材料的耐切割手套;小比例天然膠乳和萊卡紗并加入其他纖維制成的彈力手套;以及由熱泡沫或振動泡沫等材料制成的特殊用途手套(可分為超清潔手套和無菌手套。)

    一般用途手套

    對于一般用途的手套,比較適合的材質有尼龍、棉和聚酯,能防止雙手被劃破、穿刺、割傷或磨損。但不能防止化學品和液體,這也是在某些應用中需佩戴耐化學手套的原因。尼龍作為替代織物可在易產生軟麻布、皮棉等污染的潔凈室、汽車油漆室和檢查站中使用。

    耐切割手套

    在保持適合價格的基礎上,凱芙拉爾(Kevlar)材料制成的手套通常可提供最佳防切割保護;而在減少自身重量的基礎上,Spectra和大力馬(Dyneema)超高分子量聚乙烯制成的手套通常可提供最佳防切割保護。

    彈力手套

    天然橡膠乳膠用于制造最便宜的添加劑—彈性棉紗,以制造能緊密貼合的手套和袖口。如需要極貼合雙手的手套,并防止工人對乳膠過敏,應考慮改用如氨綸等合成代替物制成的手套。

    特殊用途手套

    特殊手套包括熱泡沫制成的用于防熱或防冷的手套;減振泡沫制成的手套適合工人操作電動工具及其他振動機械;添加了輻射吸收劑的手套,這類手套還包括用于電子潔凈室的超清潔手套,以及用于制藥設施的無菌手套。

    化學阻擋層

    針對各種不同的化學品,我們已經對手套的材質進行了分類。以下列出了這些材料的優、缺點。此外,下表還總結了一些耐化學性的數據信息。

    天然橡膠(乳膠)

    天然橡膠乳膠手套(圖2)通常沒有襯里,并有多種款式,包括潔凈款式和無菌款式。這些手套能針對堿類、醇類、以及多種化學稀釋水溶液提供有效的防護;并能較好地防止醛和酮的腐蝕。


    圖2.  天然橡膠乳膠手套款式眾多,并且能針對堿類、醇類,以及多種化學品稀釋溶劑提供出色的防護。

    優點:成本低、物理性能好,重型款式具有良好的防切割性,以及出色的靈活性。缺點:對油脂和有機化合物的防護性較差;有蛋白質過敏的風險。

    聚氯乙烯(PVC)

    以聚氯乙烯為材料制成的手套通常分重型有襯手套、輕型一次性手套兩種,能防止強酸、強堿、鹽溶液和一些重型有機化學品的侵蝕,具有良好的耐磨性和耐切割性。

    優點:成本低,物理性能不錯,過敏反應的風險最低。缺點:有機溶劑會洗掉手套上的增塑劑,在手套聚合物上產生分子大小不同的“黑洞”,從而可能導致化學物質的快速滲透;

    丁腈橡膠(Buna,NBR)

    丁腈橡膠手套(圖1)通常分為一次性手套、中型無襯手套及輕型有襯手套。這種手套能防止油脂(包括動物脂肪)、二甲苯、氯乙烯以及脂肪族溶劑的侵蝕。還能防止大多數農藥配方,常用于武器的化學品和生物成分以及其他化學品的使用過程。

    優點:成本低、物理性能出色、靈活性良好,以及耐劃、耐刺穿、耐磨損和耐切割性能出色。缺點:對很多酮類、一些芳香族化學品以及中等極性化合物的防護性能較差。

    氯丁橡膠

    氯丁橡膠手套通常分為一次性手套、中型無襯手套、中型有襯手套以及重型有襯手套。能防止多種油類、氧化性酸(硫酸和硝酸)、極性芳烴(苯酚和苯胺)、乙二醇醚、油、油脂以及多種化學品侵蝕。

    優點:成本適中,物理性能中等,耐化學性中等但廣泛。缺點:與丁腈橡膠或天然橡膠相比,氯丁橡膠的耐劃性,耐刺穿性和耐磨損性較差。

    丁基橡膠

    丁基橡膠僅作為中型無襯手套的材料(圖3)。


    圖3.  無襯丁基手套具有良好的靈活性,針對中等極性有機化合物能提供出色的耐化學性。

    優點:靈活性好,對于中級極性有機化合物,如苯胺和苯酚、乙二醇醚、酮和醛等,具有出色的抗腐蝕性。缺點:對于包括碳氫化合物、含氯烴和含氟烴等的非極性溶劑的防護性較差;成本昂貴。

    聚乙烯醇(PVA)

    聚乙烯醇(PVA)可作為中型有襯手套的材料,因此這種手套能針對多種有機化學品,如脂肪族、芳香烴、氯化溶劑、碳氟化合物和大多數酮(丙酮除外)、酯類以及醚類提供高水平的防護和抗腐蝕性。

    優點:非常堅固,高度的耐化學性;良好的物理性能,具有良好的耐劃破、耐刺穿、耐磨損和耐切割的性能。缺點:當接觸到水和輕醇時會很快分解;與很多其他耐化學性手套相比不夠靈活;成本高昂。

    氟橡膠

    這種化合物主要用于中型無襯手套的制作,用以防止芳香烴、氯化溶劑、脂肪族以及醇類的侵蝕。

    優點:靈活性良好,對很多有機化合物具有出色的耐蝕性。缺點:對于包括酮、酯類和胺類在內的某些溶劑的抗性較差;物理性能較差;成本非常高昂。

    密封膜(層)手套

    層壓板是耐化學性最好的材料之一,它幾乎能防止任何物質,這種材料制成的手套非常適合核生化事故應用。層壓板手套往往是用來作為內襯,利用其薄度是解決其缺點的最好方法。

    優點:成本適中,對幾乎所有有機化合物都具有出色抗性。

    耐化學性測試

    通常要對耐化學性手套的降解、滲透穿透時間以及最終滲透率進行測試。由于化學品的影響,降解對于手套的物理性質是一種有害變化。在接觸化學品后,通常通過測量重量或尺寸變化來評價是否發生了降解。目前,關于手套還不存在廣泛使用的標準降解測試,盡管一些機構試圖集中建立一項標準測試。但問題在于,在實際使用中,只有手套的外層接觸到化學品,而在手套內層沒有發生性質扭曲的情況下很難測試多層手套的外層變化。

    滲透是化學品通過外層吸附得到擴散,吸入內層,然后進入并通過耐化學性手套膜的過程。一般的測量項目包括穿透時間以及滲透速率。


    表1  各種手套材料的耐化學性信息

    降解和滲透的產生都是因為化學品被吸入并擴散到手套膜內造成的。然而,吸入化學品的數量以及傳遞速率都是獨立的變量,這意味著無法根據其他性質的測試結果對另一性質做出預測。因此,一項簡單的降解測試無法用來推斷更復雜且更耗時的滲透測試的預期結果。

    AS F 739

    這是最常用的滲透測試,代表原始滲透標準;盡管是首次發布,但已積累了大量數據。歐洲標準制定者采用稍加修改的AS F 739標準作為EN 388標準,該標準會提供化學品穿透過程中從流量增加都最終恒定不變的持續時間以及通過物質(化學品)的流量多少。

    方法F 739并不實際模擬耐化學性手套的大多實際用途。在實際使用中,手套可能會由于雙手的溫度高于測試中的溫度而導致化學品的滲透加快,手套還有可能將被彎曲和擠壓,而不像在測試中妥善地放置于測試單元中,這也將使化學品的滲透更迅速。

    不過,手套通常用以防護可能的化學品噴濺,而非連續接觸液體。因此,在實際使用中,化學品會比在標準滲透測試中滲透得更慢。所以,方法F 739中的穿透時間和滲透速率不應視為完全恒定。這些數據僅作為比較手套的一般性說明。

    AS F 739-07這是最新版本的AS F 739,測試標準定為27℃,因為在使用中手套的溫度往往高于室溫。但是歐洲人認為,一致的既定方法更為有效和重要,因此他們繼續使用21℃作為測試溫度。進一步說明在挑選手套時,對相同溫度下獲得的測試數據進行比較是很重要的。

    AS F 1383

    這項測試可用于模擬間歇性接觸應用,滲透性是測試的重點。在F 1383測試過程中,滲透測試單元按制定的時間表被反復填滿和掏空,以符合指定的最終用途。在整個“空”循環周期中,空氣或氮氣被吹入化學室;同時,蒸發遠離并擴散入樣品內。因此, AS F1383間歇性接觸滲透測試可以為現實穿透時間提供更真實的滲透測量。

    結論

    事實上能夠在應用所有化學品的過程中,保護工人雙手的“完美”手套并不存在。因此我們就應選擇能為處理特定化學品提供適當保護水平的手套。在選擇手套時應考慮有關化學濃度和接觸時長、靈活性、觸覺靈敏度以及切割防護的問題。


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