全靴式化学防护靴渗透测试装置的开发及其在有机溶剂渗透性能评估中的应用

本研究针对现有化学防护靴材料渗透测试标准（JIS T 8117:2005）无法评估整体防护性能的缺陷，开发了全靴接触式渗透测试装置。通过对比聚氯乙烯（PVC）和橡胶材质防护靴对甲苯、二氯甲烷和丙酮的渗透时间，发现全靴测试结果较材料测试缩短50%以上，揭示了接缝渗透和材料厚度差异的关键影响。该研究为修订防护装备测试标准提供了重要依据，对预防职业性足部化学损伤具有实践指导价值。

　　

在工业生产领域，化学物质导致的足部损伤事故频发，仅近年文献就记载了多起由腐蚀性化学品引发的靴体破损和下肢灼伤案例。传统防护靴性能评估存在明显局限——现行日本工业标准（JIS T 8117:2005）仅要求对靴体最薄部位取样测试，忽略了实际使用中接缝渗透、材料厚度不均等关键因素。这种"只见树木不见森林"的测试方法，可能导致防护装备选择失误，埋下职业健康隐患。

日本产业医科大学健康科学系的研究团队Hiroyuki Miyauchi、Shinobu Yamanoto和九州工业大学的Takamasa Aoki共同开发了创新性全靴渗透测试装置。该研究发表在《Journal of Occupational Health》上，通过对比四种防护靴（两种PVC材质和两种橡胶材质）对甲苯、二氯甲烷和丙酮的整体渗透性能，揭示了现行测试标准与实际防护效果间的显著差异。

研究团队采用三项关键技术：1）自主设计的全靴测试装置，包含20°C恒温舱和1L/min气流控制系统；2）参照JIS T 8117:2005标准进行材料渗透测试，以0.1μg/cm²
/min渗透速率为突破点；3）GC-MS分析结合视觉观察评估材料劣化特征。测试样本来自市售四个品牌防护靴，每个条件重复三次。

【结果部分】
■ 装置开发：创新设计的测试装置包含可完全浸没靴体的12L化学溶剂舱体，通过温度记录仪（A&D THERMO RECORDER TR-72S）监控环境稳定性。独特的气流设计避免测试气体再循环造成的浓度干扰。

■ 渗透时间对比：全靴测试结果较材料测试显著缩短。甲苯在橡胶靴（C/D型）中的渗透时间缩短超50%，二氯甲烷在PVC靴（A型）中更出现三分之一的急剧下降。值得注意的是，Boot A在二氯甲烷测试中，材料标称180分钟防护时间，实际仅52分钟即被突破。

■ 动态渗透曲线：甲苯渗透速率曲线显示，橡胶靴（C/D）在30分钟后渗透率陡增，而PVC靴（A/B）呈现平缓上升趋势。这种差异印证了材质选择对防护性能的决定性影响。

■ 视觉劣化证据：测试后Boot A出现甲苯溶胀现象，Boot B出现接缝剥离，Boot C材料则被二氯甲烷溶解变色。这些现象揭示了单纯渗透测试的不足，需要结合降解评估。

研究结论指出，现行材料测试标准严重低估了实际使用中的渗透风险，特别是接缝和粘合部位的薄弱环节。该发现对2024年日本新修订的《工业安全卫生条例》第594条具有直接参考价值——新规明确要求对1064种皮肤损伤性化学品必须配备适当防护装备。讨论部分强调，全靴测试方法弥补了传统评估的三大缺陷：厚度差异、接缝渗透和材料劣化影响。研究者建议将该方法纳入标准修订，并开发配套的防护装备选择指南。这项研究不仅为职业健康防护提供了新工具，更推动了对防护装备"整体性能"认知的范式转变。