随着科学技术的进步,人类遭受伤害的风险实际上是越来越大。从物理类伤害而言,古代人类大概只受到自然界严寒酷暑的伤害,并且有的伤害因素(例如宇宙射线)虽然存在,但因为不知道它的存在和伤害而没有心理负担。
科技进步了,人类涉足的空间更加广阔,会坐飞船上太空、会坐潜艇下深海;人们创造出的高温熔炼、高压输运、放射性物质等高技术,在给人类带来福祉的同时,也对人类形成威胁。
物理性损伤可以简单概括为“热”、“电”、“光”。即高低温和燃烧、电磁辐射和电离辐射、高压电和静电对人体的伤害。物理损伤防护手套主要有如下类型:■低温防护手套。通常民众会根据所处地理气候条件,使用能抵御当地寒冷的保暖手套。在具有较大风速、或在骑自行车、骑摩托车时与空气有较大相对速度时,则对保暖手套的材质提出防风要求,并在结构设计上要与服装的袖口形成良好的封闭结构,以免因漏风而导致保温效果下降。
对低温保暖手套提出更高要求的,是冰雪运动(滑雪、滑冰等)、登山运动用手套,要求质轻、防风透汽,防滑、便于操控器械,在极限环境中能维持最基本的保温要求,还要能在摔倒时起到缓冲作用。
为了达到这样的技术要求,除采用提高材料静止空气含量和热红外反射率等消极措施外,还会采用电热、相变保温、活泼金属粉末混合后反应产热等积极的产热方式。
但这些积极产热方式的产热量均较有限,故电池供电时要设计专门的电源管理系统,将有限的电能进行合理利用,比如在温度设置上只能升温到人体手部所必须的最低温度,并且在发热器件布置上必须接近人体,因为电池供给的能量不应该用来加热外部环境;但过分靠近皮肤也会造成伤害。
在职业防护上还有一类低温防护手套,用于液氮等深冷危化品的防护,在手套的材料选择和结构设计上要防止深冷危化品泄漏导致爆炸燃烧时将手套引燃并将手及小臂烧伤和烫伤,需要采用阻燃材料和密闭结构。
■高温防护手套。从事森林灭火、金属冶炼、铸造、热轧、陶瓷、玻璃制造等加工的行业的员工,会面临高温伤害的威胁;电焊等工作岗位也会遭受高温炙热焊花的侵袭;从事沥青熔炼等工作时需要防止高温粘稠流体的粘附导致的烫伤。甚至烹饪美食的大厨和家庭主妇,也面临高温的威胁。
高温防护手套对材料(至少是面料)要求具有阻燃功能,然后在整体设计上应该注重隔热效果,在传导、对流、辐射三个传热途径上尽量提高热阻,使人体面临高温工件时,在皮肤附近仍然能保持不会过高的温度。
高温防护手套中的一种典型产品就是消防手套。所采用的材料类似消防服,以反射热射线的镀铝膜作为最外层,以预氧丝、芳纶等高性能阻燃纤维为中间的隔热层;以吸湿性强的材料作为内层;手掌部位还可以施加防滑胶粒。根据灭火工作场景的需要,还可以在消防手套上加装测电笔、照明灯、测温及显示装置,甚至毒气检测报警装置。
■绝缘手套。是带电作业中常用的绝缘防护装备。在炎热高温环境下连续作业时使用的绝缘手套,应该设置相变降温等手段,降低手部温度;并设置吸汗层,防止手部有过度汗水。在绝缘手套基础上加装氖管制成测电手套,用食指戳碰疑似带电部位,观察氖泡是否发光,可以方便地判断该部位是否带电。
■防静电手套。静电容易导致火工品爆炸、微电子器件击穿,并因微电子器件击穿失效而导致机构失灵,形成二次灾害。故在接触雷管、炸药等火工品的场合、及微电子器件生产、安装、调试环节均需要对人体消除静电,特别是最容易接触微电子器件的手部消除静电。
在微电子生产、精密仪器、药品生产的洁净车间,也需要使用防静电服装,包括手套。防静电手套采用光洁无碎屑的长丝织物为基础,在经纬向嵌织导电长丝,以中和不同极性的静电电荷,将手套上的静电电荷通过导电通道逸散到大地。
■防电磁辐射手套。虽然电磁辐射对手部的伤害比对眼睛、性腺、心脏的伤害要轻,但在高频电磁波、微波为手段加工工件时,需要采用镀金属层实施反射、或采用轻质高效吸波材料进行吸收的方式抵御电磁波的侵害。
类似X射线、伽玛射线等电离辐射,尽管对手部的伤害也较轻,但某些工作岗位也将重金属粉体以涂层方式施加到手套材料制得射线防护手套,起到射线防护作用。激光防护手套与此类似,通常在阻燃材料上施加反射层(例如10微米厚的铝箔)组成防护层。
■防晒手套。民用产品中还有一款在夏季经常使用、特别是女性骑车/开车族经常使用的防紫外手套,兼具通风透气效果,长度甚至直到整个手臂。喜爱钓鱼的人士在钓鱼时也常常使用防紫外手套。防晒机理主要是通过织物的结构设计或材料的防紫外线功能整理,将紫外线反射或吸收,达到减少紫外线投射的效果。