一种清除消防员防护服装上有害物质的方法
发明领域
本发明涉及消防员安全防护技术领域，具体涉及一种清除消防员防护服装有害物质的方法及其设备。
现有技术
消防员是一个神圣而危险的职业，承担着维护社会公共安全和保障人民生命财产安全的重任。无论何时何地，无论多么危险，当人们不顾一切逃离火场时，消防员总是义无反顾地冲向火场，把危险留给自己，安全让给别人。
2018年，我国消防体制改革后，消防队伍隶属关系由中国人民解放军武装警察部队序列转到政府应急管理部，消防员也由义务兵转为职业消防员。职业化的消防救援队伍被赋予大应急、全灾种、全地域抢险救灾的重要使命。他们除了过去承担的火灾、矿难、交通事故、倒塌、爆炸、煤气泄漏、核泄漏、化学危险品事故、落水、生物化学灾害等人类社会灾害的抢险救援外，还承担着诸如地震、雪崩、台风、洪水、滑坡、泥石流等自然灾害的应急救援任务。
消防员职业属于高危职业，其危险性主要来自两个方面：一是对消防员身体的直接危害，如火烧伤亡、砸落及坠落伤亡、呼吸窒息伤亡、病毒感染伤亡等；二是对消防员身体的潜在危害，如消防员长期受工作环境和安全防护能力不足的影响而患病等。对于后者，在灭火救援及抢险救援过程中，消防员作业时接触到火药、石化、粉尘、燃气等爆炸，建筑、工程、森林、车辆、飞机、船舶等燃烧以及化工、煤气、生化、原子核等泄露等所产生的诸如萘、蒽、芘、苯、芴、菲、荧蒽、苯并(a)蒽等有害物质高达上百种。这些有害物质不仅会严重危害消防员的身体健康，甚至会增加消防员患癌、皮肤病、呼吸道疾病的发病率。据研究，消防员被诊断患癌的风险高于其他人群，其中，睾丸癌风险增加2.2倍，间皮瘤风险增加2.0倍，多发性骨髓瘤风险增加1.53倍，皮肤癌风险增加1.39倍……。
职业消防员作业时主要从两个渠道受到有害物质的侵害：一是消防员灭火救援时通过呼吸道吸入或者皮肤渗入有害物质；二是作业后消防员受到粘附、渗透在消防服装上的有害物质二次侵害即在服装二次或重复使用时通过呼吸道、皮肤等二次吸入或渗入消防员身体。
与日常服装不同，消防员防护服装重达3公斤左右，为多层结构，包括外层、防水透气层、隔热层、舒适层等。外层是由芳香族类纤维制成的特种阻燃面料，防水透气层为PTFE微孔薄膜结构，隔热层为芳香族类纤维制成的阻燃毡，舒适层一般为芳纶和粘胶混纺的阻燃面料。消防员防护服装的特殊结构和特殊材料，给清除消防服上的各种污染带来很大困难。
一般说来，消防员防护服装污染可分为两大类：一类是诸如灰尘、颗粒、油污、血渍、颜料等无害或轻微有害的物质，他们可以通过日常洗涤或消防服装专用洗涤工艺进行清除；另一类是会产生致癌、呼吸道疾病、皮肤病等有害物质，他们利用常规洗涤方法不能有效清除。
消防员防护服装芳香族阻燃材料的特殊性、服装结构的复杂性、污染的严重性和污染源的多样性，都增加了清除有害物质的难度。迄今为止，世界上任何水洗和干洗技术都无法有效清除消防服装上的有害物质，尤其是清除PTFE防水透气层上的有害物质。因为PTFE防水透气层是由带独特的微孔结构的PTFE膜组成，该膜表面的微孔直径(0.1μm-0.5μm)比水分子直径(20μm-100μm)小几百倍，比水蒸气分子(0.0003μm-0.0004μm)大上万倍，使水蒸气能通过，而水滴不能通过。利用这种微孔结构，可使灭火时水枪喷出的水或雨水等外界水份不能通过PTFE防水透气层进入消防员身体表面，而消防员作业时剧烈运动所产生的热汽能够通过PTFE防水透气层散发出去，达到防水、透气、散热的目的，提高消防员的舒适性和战斗力。但是，PTFE防水透气层这种独特的微孔结构，极易使燃烧、爆炸等灾害事故产生的有害颗粒物等物质不能顺利通过而集聚其表面或者卡入微孔中，成为有害物质的“储存池”，从而对消防员造成二次伤害。
常规的水洗工艺是靠洗涤剂破坏衣物上附着的污染物和纤维之间的结合力，由运动的水等介质从衣物上带走污染物。由于PTFE防水透气层特殊的微孔结构，阻碍水等介质穿过微孔，使常规水洗工艺不能有效的去除有害物质。
目前市场上常用的干洗技术，一般是采用氯代烃(如四氯乙烯)、烃类作为溶剂。四氯乙烯气味刺鼻，毒性较高，容易引起鼻、咽喉烧灼感及咳嗽、呼吸短促甚至呼吸困难，导致头痛、头晕和疲劳，长期或反复接触可引起慢性头痛、精力不集中及肝功能损伤。烃类溶剂闪点低，易爆易燃，干燥慢，无法满足清除消防员防护服装上有害物质的需要。
发明内容
本发明的目的就是为了填补清除消防员防护服装有害物质技术空白而提供的一种有效的方法。
本发明的这个目的及其它目的可以通过具体的描述和说明来体现：
本发明的一种清除消防员防护服装上有害物质的方法，包括如下步骤：
A、密封隔离：灭火救援结束后，立即将使用过的消防服装装入可溶性专用洗衣袋中，进行密封隔离，送到洗涤中心；
B、分级：根据密封隔离的消防员防护服装上的有害物质污染程度，对消防员防护服装进行等级划分；
C、一次消毒剂预处理消毒：利用消毒剂和去渍剂，通过浸泡、洗刷的方法，对受有害物质污染的消防员防护服装进行预消毒和局部严重污染的外层面料进行去污处理；
D、二次臭氧水洗消毒：利用水洗工艺过程和臭氧自动除菌的方法，对经过一次消毒剂预处理消毒的消防员防护服装进行全面的去污和除菌消毒；
E、风干：将经过二次臭氧水洗消毒工序的消防员防护服装，利用自动常温风干机进行干燥；
F、三次液态CO2干洗消毒：将经过风干的消防员防护服装放入特定的干洗装置中，以液态CO2作溶剂，利用其非极性物质良好的溶解能力和渗透力，再配合洗涤缸中的机械作用和化学添加剂的溶解作用，分解并清除消防员防护服装PTFE防水透气层内的有害物质。由于液态CO2具有低粘度、低密度、低表面张力、低分子直径(0.00033um)的特点，使之能够在不损坏PTFE防水透气层的情况下穿过有害物质“储存池”。“储存池”内有害物质被冲刷、清除后，通过气化、蒸发，收集CO2以便循环使用。
G、三防整理：利用整理机和整理剂对经过三次液态CO2干洗消毒后的消防员防护服装进行防水、防油、防污等三防整理，以改善其安全防护性能；
H、熨烫修补：将整理后的消防防护服装进行熨烫平整，如发现破损，进行修补。
在本发明的清除消防员防护服装上有害物质的方法中，在C步骤中，所述的消毒剂为对氯间二甲苯酚(有效浓度为0.05-0.16％(w/v))，用量为防护服装重量的0.5％-4.0％。
在本发明的清除消防员防护服装上有害物质的方法中，在C步骤中，去渍剂用量为防护服装重量的0.5％-4.0％，所述的去渍剂配比为：
可以选择的是，在本发明的清除消防员防护服装上有害物质的方法中，在C步骤中，去渍剂用量为防护服装重量的0.5％-4.0％，所述的去渍剂配比为：
较好的是，在本发明的清除消防员防护服装上有害物质的方法中，在C步骤中，去渍剂用量为防护服装重量的0.5％-4.0％，所述的去渍剂配比为：
在本发明的清除消防员防护服装上有害物质的方法中，在D步骤中，臭氧自动除菌在水中臭氧浓度设定为：0.3-2mg/L，较好的是0.8-1.5mg/L。
在本发明的清除消防员防护服装上有害物质的方法中，所述的干洗装置是指用于干洗消防防护服装的液态CO2干洗机。
在本发明的清除消防员防护服装上有害物质的方法中，所述的液态CO2干洗机干洗消防防护服装时，温度设置为25-50℃，压力设置为5-8MPa，时长设置为20-60min。
较好的是，在本发明的清除消防员防护服装上有害物质的方法中，所述的液态CO2干洗机干洗消防防护服装时，温度设置为30-40℃，压力设置为5-6MPa，时长设置为30-50min。
在本发明的清除消防员防护服装上有害物质的方法中，在G步骤中，整理剂为碳氟高分子整理剂，含量范围为60-80％，去离子水含量范围为余量，整理剂用量为防护服装重量的0.5％-4.0％。
本发明根据消防员防护服装的特殊性和重要性，经过反复试验，采用分层处理、多次消毒的技术，可有效清除消防员防护服装有害物质99％以上。其中，一次消毒剂预处理消毒主要清除消防员防护服装外层面料上的有害物质，二次臭氧水洗消毒工序主要清除消防员防护服装外层面料、隔热层、舒适层面料上的有害物质，三次液态CO2干洗消毒工序利用液态CO2独特的低粘度、低密度和低表面张力，更能穿透PTFE微孔结构，有效清除PTFE微孔结构内的有害物质。
需要说明的是，液态CO2去污消毒洗净率比石油溶剂高，在渗色、防污物再凝集等方面比四氯乙烯好，且没有闪点，不燃，无色无味，无毒性，洗涤过程中细菌无法生存，洗涤柔和，对被洗衣物无任何损伤。
对于我国改制后的职业消防员而言，其职业生涯一般将达到数十年。防止或减少有害物质对消防员身体的长期危害，尤其防止癌症，是十分重要而迫切的。
防护服装是消防员几乎每天必须穿着的重要防护装备，也是消防员受有害物质二次吸入或渗入的主要载体。因此，利用本技术可有效解决消防员防护服装清除污染和有害物质的世界技术难题。
与现有技术相比，本发明具有以下特点：
1)、利用可溶性防护服装专用洗衣袋，对待清洗的消防员防护服装进行隔离，避免操作人员接触有害物质。
2)、利用专用去渍剂和专用消毒剂，对受污染的消防员防护服装进行预消毒处理，有效的去除消防服装外层面料的污染，提高后道工序去污消毒效果。
3)、利用臭氧水洗消毒的方法，对消防员防护服装进行二次整体消毒除菌。
4)、利用液态CO2低粘度、低密度、低表面张力和低直径的特点，使之能够穿透PTFE防水透气层的微孔，冲刷出“储存池”中的有害物质；又利用液态CO2气化特点，使之能够循环使用。该技术填补了清除消防员防护服装有害物质的技术空白，在不破坏防水透气层性能的情况下，有效去除消防员防护服装尤其是PTFE防水透气层内残留的各种有害物质。
5)、利用新型三防整理工艺和设备以及专用整理剂对消防员防护服装进行防水、防油和防污整理，有效改善其安全防护性能。
以下通过具体实施例来进一步说明本发明，但实施例仅由于说明，并不能限制本发明的范围。
在本发明中，如非特指，所有的量、份均为重量单位，所有的原料、设备均可以从市场购得。
在本发明中，脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、柠檬酸钠、生物酶均可以从市场购得，生物酶为家用洗涤剂中常规的添加产品。
具体实施方式
实施例1
按以下步骤进行：灭火救援结束后，立即将使用过的消防服装装入可溶性洗衣袋中，进行密封隔离，送到洗涤中心。根据密封隔离的消防员防护服装上的有害物质污染程度，对消防员防护服装进行等级划分。利用专用消毒剂和专用去渍剂，通过浸泡、洗刷的方法，对受有害物质污染的消防员防护服装外层面料上的污染物和有害物质进行一次消毒剂预处理消毒，清除外层面料上的污染物和有害物质。利用水洗工艺过程增加臭氧自动除菌的方法，对经过一次消毒剂预处理消毒的消防员防护服装进行全面的二次去污和除菌消毒。将经过二次臭氧水洗消毒工序的消防员防护服装，利用自动常温风干机进行干燥。将经过风干的消防员防护服装放入特定的干洗装置中，以液态CO2作溶剂，利用其非极性物质良好的溶解能力和渗透力，再配合洗涤缸中的机械作用和化学添加剂的溶解作用，对消防员防护服装进行三次CO2去污和除菌消毒，以清除PTFE防水透气层上的污染和有害物质。有害物质被冲刷、清除后，通过气化、蒸发，收集CO2以便循环使用。利用专用整理机和专用整理剂对经过三次液态CO2干洗消毒后的消防员防护服装进行防水、防油、防污等三防整理，以改善其安全防护性能。将整理后的消防防护服装进行熨烫平整，如发现破损，进行修补，得到可再次使用的消防服装。
实施例2
按以下步骤进行：
A、密封隔离：灭火救援结束后，立即将使用过的消防服装装入可溶性洗衣袋中，进行密封隔离，送到洗涤中心；
B、分级：根据密封隔离的消防员防护服装上的有害物质污染程度，对消防员防护服装进行等级划分；
C、一次消毒剂预处理消毒：利用消毒剂和去渍剂，通过浸泡、洗刷的方法，对受有害物质污染的消防员防护服装进行预消毒和局部严重污染的外层面料进行去污处理；
其中：消毒剂为对氯间二甲苯酚(有效浓度为0.05-0.16％(w/v))，用量为防护服装重量的3％。
去渍剂用量为防护服装重量的3％，所述的去渍剂配比为：
D、二次臭氧水洗消毒：利用水洗工艺过程和臭氧自动除菌的方法，对经过一次消毒剂预处理消毒的消防员防护服装进行全面的去污和除菌消毒；
其中：臭氧水洗消毒在水中臭氧浓度设定为：0.8-1.5mg/L。
E、风干：将经过二次自动除菌消毒工序的消防员防护服装，利用自动常温风干机进行干燥；
F、三次液态CO2干洗消毒：将经过风干的消防员防护服装放入干洗装置中，以液态CO2作溶剂，利用其非极性物质良好的溶解能力和渗透力，再配合洗涤缸中的机械作用和化学添加剂的溶解作用，分解并清除消防员灭火防护服装PTFE防水透气层内的有害物质；
其中：在本发明的清除消防员防护服装上有害物质的方法中，所述的干洗装置是指用于干洗消防防护服装的液态CO2干洗机。所述的液态CO2干洗机干洗消防防护服装时，温度设置为40℃，压力设置为6MPa，时长设置为50min。
G、三防整理：利用整理机和整理剂对经过三次液态CO2干洗消毒后的消防员防护服装进行防水、防油、防污等三防整理，以改善其安全防护性能；
其中：整理剂为碳氟高分子整理剂(六碳氟系易去污整理剂)，含量范围为60％，去离子水含量范围为余量，整理剂用量为防护服装重量的5％。
H、熨烫修补：将整理后的消防防护服装进行熨烫平整，如发现破损，进行修补，得到干净、防护性能合格的服装。
实施例3
按以下步骤进行：
A、密封隔离：灭火救援结束后，立即将使用过的消防服装装入洗衣袋中，进行密封隔离，送到洗涤中心；
B、分级：根据密封隔离的消防员防护服装上的有害物质污染程度，对消防员防护服装进行等级划分；
C、一次消毒剂预处理消毒：利用消毒剂和去渍剂，通过浸泡、洗刷的方法，对受有害物质污染的消防员防护服装进行预消毒和局部严重污染的外层面料进行去污处理；
其中：消毒剂为对氯间二甲苯酚(有效浓度为0.05-0.16％(w/v))，用量为防护服装重量的3％。
去渍剂用量为防护服装重量的4％，所述的去渍剂配比为：
D、二次臭氧水洗消毒：利用水洗工艺过程和臭氧自动除菌的方法，对经过一次消毒剂预处理消毒的消防员防护服装进行全面的去污和除菌消毒；
其中：臭氧自动除菌在水中臭氧浓度设定为：1.0-1.5mg/L。
E、风干：将经过二次臭氧水洗消毒工序的消防员防护服装，利用自动常温风干机进行干燥；
F、三次液态CO2干洗消毒：将经过风干的消防员防护服装放入干洗装置中，以液态CO2作溶剂，利用其非极性物质良好的溶解能力和渗透力，再配合洗涤缸中的机械作用和化学添加剂的溶解作用，分解并清除消防员防护服装PTFE防水透气层内的有害物质；
其中：在本发明的清除消防员防护服装上有害物质的方法中，所述的干洗装置是指用于干洗消防员防护服装的液态CO2干洗机。所述的液态CO2干洗机干洗消防员防护服装时，温度设置为50℃，压力设置为7MPa，时长设置为40min。
G、三防整理：利用整理机和整理剂对经过三次液态CO2干洗消毒后的消防员防护服装进行防水、防油、防污等三防整理，以改善其安全防护性能；
其中：整理剂为碳氟高分子整理剂(六碳氟系易去污整理剂)，含量范围为80％，去离子水含量范围为余量，整理剂用量为防护服装重量的4％。
H、熨烫修补：将整理后的消防防护服装进行熨烫平整，如发现破损，进行修补，得到干净、防护性能合格的服装。
