1织物厚度
织物厚度增大，其他结构参数固定的情况下，单位面积内屏蔽纤维含量增加，织物导电率及导磁率增大，对织物屏蔽效果具有增强作用。同时，厚度增加，厚度方向上屏蔽纤维增多，某一方向入射的电磁波经多层屏蔽纤维反射、吸收及多次反射衰减，使电磁波衰减总量增加，织物屏蔽效果就越好，衰减过程如图3所示。因此，可以通过多层织物增加厚度来增强织物屏蔽效果，且外层织物能够覆盖内层织物的孔隙，阻挡电磁波的直接通道，可以减少辐射透过量［。然而，针织物织物层复合角度不同，屏蔽效果存在差异，层压复合角度为0°时屏蔽效果最差。相关文献进行了不同的解释，如文献［14］指出当角度都为0°时，由于屏蔽纤维角度相同，无法减少导电网孔以阻止电磁波穿过针织物，导致屏蔽效果增加并不明显；文献［15］则提出层压角度都为0°时，一个方向入射的电磁波被破坏性干扰衰减，而当复合角度变化时，更多不同方向入射的电磁波被干扰衰减。文献还指出多层针织物的屏蔽效果会受电磁波频率影响。在频率较高时，电磁波的穿透性强，层数增加对屏蔽效果不明显。反之，波长较长，电磁波易衰减，层数增加会增强屏蔽效果。织物厚度对屏蔽效果的影响理论多为基本的电磁波屏蔽理论，然而厚度或层数的增加也可能会造成孔隙深度增大，反而会抑制屏蔽效果，针织物厚度与屏蔽纤维之间孔隙深度的关系有待探讨。同时，多层织物结合方式对针织物电磁屏蔽效果的影响可以结合电磁波在多层针织物中的反射、吸收衰减过程进行研究。
2线圈长度
皮尔士线圈结构是假设织物处于即不拉伸也不受压理想状态下的线圈结构模型，纱线截面呈均匀一致的圆形［16］。每一个线圈由针编弧、沉降弧和圈柱组成，并假设针编弧和沉降弧为半圆弧，两者用直线型圈柱连接。针编弧和沉降弧的外半径为2d，内半径为d，peirce模型如图4所示。一般而言，金属丝以线圈结构的形态存在于针织结构中，如图5所示。金属丝含量及排列形态会随着线圈长度的变化发生改变，如随着线圈长度的增加，织物密度呈降低趋势，导致孔隙变大，增加了电磁波的透过量。同时线圈长度的增加会减小织物面密度，金属丝含量降低，从而降低了织物屏蔽能力。纱线长度对厚度的影响则以针织组织类型而定，双面针织物的厚度随线圈长度的增加而增加，单面针织物的厚度随线圈长度的增加而减小［18-19］，而厚度的变化又将对织物屏蔽效果产生影响。综上所述，线圈长度主要通过影响其他结构参数如织物密度、屏蔽纤维含量、孔隙及厚度等对织物屏蔽效果产生影响。然而，线圈长度与其他结构参数的关系大多局限于普通针织物，因此有必要针对电磁屏蔽针织物中线圈长度进行研究，如线圈中金属丝或金属纤维形态，线圈长度对屏蔽纤维含量、孔隙的影响等。
3针织组织
笔者认为针织物中金属丝横向呈连续状态，而纵向则是串套交织状态，导致横向金属丝导通性大于纵向金属丝导通性。针织组织结构类型对织物屏蔽效果也具有一定影响，如双罗纹组织屏蔽效果最好，罗纹组织优于单面纬平组织，花色组织最差。主要是由于双罗纹组织结构最为紧密，罗纹组织次之。织物越紧密则屏蔽纤维含量越高，电磁波衰减愈重，且透过量相对较少。尽管花色组织厚实，但是部分网孔的增大泄露了电磁波，且结构密度相对单面纬平织物较小，因此屏蔽效果低于单面纬平组织［23］。针织组织结构类型对屏蔽性能的影响研究相对于机织物组织结构的研究还不够成熟，尚缺乏系统性理论分析和大量实验验证。针织组织结构对织物屏蔽效果的影响研究可以以机织物组织结构影响理论为基础，从表面电阻、孔隙、厚度、交织点、屏蔽纤维含量等角度进行研究。
4针织服装结构设计
人体是一个三维曲面结构，考虑到人体活动、服装的舒适功能性，防电磁辐射服装难免在袖口、领口、下摆、拉链、缝线等出现开口、缝隙、孔洞，极易造成电磁波严重泄露，尤其是电磁屏蔽针织服装［24］。大量实验研究证明［25-30］其屏蔽效能受织物屏蔽效果影响，但要比织物制成的完全封闭屏蔽体的屏蔽效能低得多。而服装款式对于屏蔽效果的影响也较显著，服装款式暴露面积越大，屏蔽效能越低，达到一定程度甚至不具有屏蔽效果，且对于高频电磁波屏蔽效能衰减更明显［31］。目前，服装结构方面的多数研究成果还局限于平面结构的测试，缺乏依靠人体模型或人体进行研究。同时针织服装与机织服装相比弹性较好，穿着过程中因个人身材差异而导致的针织结构特征如横纵密度、孔隙、厚度等会产生一定变化，且变化比机织服装较明显，因此在评价针织电磁屏蔽服装时选取合适的人体模型更具有参考性。而从开口位置、开口形状及尺寸、服装宽松度、廓形等方面进行电磁屏蔽针织服装屏蔽效果的影响研究也将具有重要的现实意义。鉴于开口和孔隙对于针织电磁屏蔽服装屏蔽效果的影响，在进行针织类电磁屏蔽服装结构设计时应尽可能增加服装整体的密实度，配件设计也应以尽量不增加孔隙为前提，也可在服装关键部位如胸部采用机织物拼接设计，具体设计原则如图6所示。在生产技术方面，可采用无缝针织技术减少服装拼接缝制带来的孔隙。
5总结
通过上述电磁屏蔽服装的原理及影响因素的研究发现，电磁屏蔽针织服装因屏蔽纤维的屏蔽作用具有屏蔽效果。对于电磁屏蔽针织物而言，除却屏蔽纤维本身特点，无论是织物厚度、线圈长度还是针织组织结构都与屏蔽纤维含量及屏蔽纤维之间孔隙特点存在极大的关系，而屏蔽纤维含量及屏蔽纤维之间孔隙特点是影响织物屏蔽效果的根本因素，增加屏蔽纤维含量和减少屏蔽纤维之间孔隙可以获得更好的屏蔽效果。因此，织物组织结构参数与屏蔽纤维含量、屏蔽纤维之间孔隙的关系，屏蔽纤维含量与屏蔽纤维之间孔隙的合理配置，应是深入研究的关键。对于电磁屏蔽针织服装而言，结合人体模型进行研究，并增加服装结构设计研究角度如开口设计、服隧道机电论文装宽松度、廓形等，对于建立电磁屏蔽针织服装评价系统具有重要的理论及现实意义。
作者：杨雅岚 刘哲 单位：中原工学院
