降温式绝缘手套制作的研究

引言

采用传统的绝缘手套,在高温环境下作业人员双手流汗较多,将使双手长时间处于潮湿状态,加上手套穿戴不易,从而会影响作业人员的体力消耗以及心态,使带电作业存在一定的安全风险。

目前市面上传统的绝缘手套用橡胶材质制作,其内部不透气,作业人员工作时双手处于高温高湿的环境下,工作效率变低,工作量变相增大。鉴于此,针对现有市面上的绝缘手套,本项目在绝缘手套内置降温材料层,在生产过程中,通过模具加工方式将降温材料均匀分布在绝缘手套内部,腕部、掌部、指部均为1mm,而且该降温层的存在不会影响手套的穿戴功效。

1降温绝缘手套的构造

如图1所示,该绝缘手套为三层粘合结构,三层结构从外向里依次为绝缘层1、降温材料层2、内层3。

图1降温绝缘手套构造示意图

(1）绝缘层,主要采用天然橡胶制作,起到电气绝缘的作用。

(2）降温材料层,采用冰砂制作,主要成分是硫酸钠、羖甲基纤维素和水,起到降温的作用。

(3）内层,利用PVC复合涤纶面料制作。

该设计在绝缘手套内部与手部皮肤之间均匀增加一层降温材料层,降温材料层依据物理相变原理,通过高分子亲水性凝胶和热传导性带走体表大量热量,迅速地降低局部体表温度,从而起到物理降温的作用,具有天然的清凉降温功效。

2降温绝缘手套的制作流程

降温绝缘手套制作工艺是把降温材料层均匀喷涂在内层PVC膜上,使三层粘合结构相互经过塑化处理而完全粘合。以上描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点,在相应的条件等同时,应属于本实用新型保护范围。

如图1所示,该降温绝缘手套为三层粘合结构,从外向里依次是绝缘层1、降温材料层2和内层3。本实施例中,绝缘层1为天然橡胶材质:降温材料层2为冰砂材质,冰砂以硫酸钠、羖甲基纤维素和水按比例混合而成,降温材料层2均匀分布在绝缘手套内部,其在手套腕部、掌部和指部的厚度均为1mm:内层3为PVC复合涤纶面料。

降温材料层利用硫酸钠溶解在水中,通过人工处理使溶液达到饱和状态,溶液中有小颗粒晶体慢慢成型,然后再把原料羖甲基纤维素溶解于水中,配制成糊状胶液后,再放入事先备好的配料缸,和溶解成为砂砾状的原料硫酸钠一起加水搅拌,用温差水热法使两种原料溶解结合成高黏度的颗粒凝胶体,保留了其吸温性与可塑性。

然后将制作好的颗粒凝胶体均匀喷涂1mm厚在绝缘手套的内层材料PVC复合涤纶面料和表面层材料天然橡胶之间,使其完全粘合后进行高温塑化:塑化完成后,将手模取出炉箱后进行必要的冷却和散热,直至降温绝缘手套成型完毕。

成型后的降温绝缘手套,经过检测,符合GB/T17622一2008《带电作业用绝缘手套》标准,其不影响手套的电气绝缘,又增加了绝缘手套能在高温情况下降温的作用。

3绝缘手套检测中发现的问题及改进措施

由于生产工艺不良、贮存或使用不当,尤其是在复杂环境下受到光、热、辐射、机械力等物理因素和其他化学因素的综合作用,绝缘手套很容易产生发黏、变硬、发脆或龟裂等老化现象。在绝缘手套的预防性试验中,通过对不同样品的对比,发现主要存在以下几个方面的问题:

(1）将常规绝缘手套误认为复合手套。多家供电企业送检的绝缘手套,手指与掌心部位出现磨损或划伤,且沾染有明显的金属污物,这表明该手套被误认为是复合手套。经统计,60%以上的绝缘手套在预防试验中的击穿部位是手指与掌心处。由于构成绝缘手套的橡胶材料极易被划破或损伤,易出现绝缘防护损坏而引发事故,因此在工作中应正确选用绝缘手套。

(2）预防性试验中,近40%的绝缘手套击穿部位为手臂处。在实际使用中,绝缘手套的手臂部位比手掌部位受磨损的机会要少得多,但击穿比率如此之大应得到高度重视。

针对上述问题,可以采取以下改进措施:

(1）加强带电作业用绝缘手套的使用、维护和保养培训,纠正无机械防护使用常规型绝缘手套作业的习惯。建议运行单位配备相应的机械防护手套或购置合格的复合绝缘手套,并做好不同电压等级绝缘手套的分类管理工作,防止触电事故发生。

（2)对比《安规》和国际标准1EC6090,一2002《带电作业用绝缘手套》可知:前者所指的低压手套相当于后者的"0级"手套,前者所指的高压手套稍低于后者的"1级"手套的标准,但其用途基本一致。随着运行单位安全意识的提高,为运行操作人员配备相应电压等级的带电作业用绝缘手套和其他个人防护装备,正成为越来越多管理人员的共识。

4结论

综上所述,降温绝缘手套研究解决的问题为以下几点:

（1)该研究项目适用于低压绝缘手套和配网带电作业绝缘手套,可以是低压绝缘手套。市面上绝缘手套普遍采用橡胶或树脂类材质制作,其内部不透气,作业人员工作时双手处于高温高湿的环境下,作业人员的体力消耗会增大,劳动强度会较高。此项目以采用橡胶材质制作的绝缘手套为基础,在绝缘手套内部加入了特殊设计的降温材料层,使高温作业下作业人员双手处于舒适的温度,保证了作业人员双手的舒适性和干爽性。

（2)针对现有市面上的绝缘手套,在绝缘手套内置降温材料层,在生产过程中,通过模具加工方式将降温材料均匀分布在绝缘手套内部,腕部、掌部、指部均为1mm,该降温层的存在不会影响手套的穿戴功效。