消防服用织物热防护性能及热湿舒适性能研究
本研究围绕消防服用织物的热湿传递性能,从低强度辐射热暴露下的辐射热防护性能以及热湿舒适性能两方面入手,首先对现有的热防护性能测试仪进行改进,使用传统辐射热防护性能(RPP)测试方法以及热蓄积(SET)测试方法对低强度辐射热暴露下消防服用单层、双层以及多层织物系统的辐射热防护性能及热蓄积性能进行了全面系统的研究和评价。研究结果表明,织物基本性能(厚度、克重)、热暴露强度、空气层、反光性标志带(反光带)、防水透湿膜完整与否等因素对消防服用织物辐射热防护性能及热蓄积性能有较为显著的影响。基于改进的热防护性能测试仪及自制的空气层模拟装置,探讨了消防服多层结构中空气层位置、空气层厚度以及含水率对二度烧伤时间的影响。研究发现,以上三因素均对二度烧伤时间影响显著,在消防服热防护性能测评过程中应给予一定的重视。为模拟消防服用织物经低强度辐射热暴露后的老化受损情况,采用热防护性能测试仪对消防服用单层、双层及多层织物系统进行了不同时间的辐射热预处理,并分析探讨了预处理对单层织物的外观、色差、拒水性能、物理机械性能以及各织物组合热防护性能产生的影响。研究发现,辐射热暴露后单层织物的经、纬向断裂强力保留率及经、纬向撕破强力保留率与织物色差值呈显著的负相关关系,可用三次回归模型表示;预处理后织物厚度、克重及透气性增加,结晶度下降,但基本化学结构未发生改变。辐射热暴露后,单层织物的热防护性能未发生显著变化,双层及多层织物系统的热防护性能提高。利用平板式织物保温仪对消防服用织物的隔热性能进行评价,分析了热舒适性与各影响因素之间的关系,方法简单、易操作。采用透湿杯法测试了单层及多层消防服用织物的透湿率,推算出相应的湿阻,进而对其湿舒适性进行评价。研究结果表明,消防服用多层织物组合的热阻可用各组成织物的热阻之和来预测;当空气层厚度由0mm逐渐增加到8 mm时,消防服用多层织物组合的热阻值呈逐渐增加趋势,说明空气层对织物组合隔热性能的提高起着积极地影响作用;多层织物组合的透湿率随空气层厚度的增加而逐渐较少,二者之间存在二次多项式关系。并建立了织物物理参数、空气层厚度、环境变化等因素与湿舒适性能之间的数学回归模型,探究了它们之间的相互关系。
