消防服多层织物的热湿舒适性

为研究消防员防护服面料的舒适性并考察织物组合舒适性的影响因素,选取我国消防服常用的11种织物,模拟消防服层次构成,即包括外层、防水透气层和隔热舒适层,进行多层织物热阻、湿阻和总热损失的测试与分析。结果表明:选取的几种织物组合,其基本性能均符合GA 10—2014《消防员灭火防护服》标准,但热湿舒适性与美国标准仍存在一定差距;织物的热阻、湿阻和总热损失均与其面密度有一定相关性,其中织物热阻、湿阻与面密度之间存在正相关关系,总热损失与面密度之间存在负相关关系;织物组合间空气层的厚度对织物组合的热阻值影响较大;织物组合总热损失与克罗值、透湿率之间的回归模型可直接用于评价消防服多层织物的热湿舒适性。     

显汗状态下运动服面料动态热湿舒适性预测

文章为分析出汗过程对运动服面料热湿阻变化的影响,选取15种常见运动服面料作为研究对象,运用自行研制的动态出汗装置和SGHP-10.5服装热湿阻测试系统,测量织物从吸湿到干燥整个动态过程的热阻和湿阻。以织物的性能参数为影响因素,构建了线性回归模型和RBF神经网络模型,提出了热、湿阻变化率两个指标来分析织物的动态热湿传递性能。结果表明:线性回归模型数据预测误差较大,而RBF神经网络预测的热、湿阻变化率平均绝对百分误差分别为2.2968%和2.0862%,预测精度高。     

衣下空气层对透气型防护服热阻和湿阻的影响

为确定适宜的服装宽松量,提升透气型核生化(NBC)防护服的热湿舒适性,设计了穿着实验。在温、湿度可控制的气候室内,借助出汗暖体假人和三维扫描技术,观察常温、静止状态下5套不同松量服装的热湿传递性能,探讨衣下空气层对NBC防护服热阻和湿阻的影响。研究结果表明:衣下空气层体积与平均厚度的增量变化相似,不同松量服装的衣下空气层对服装总热阻和总湿阻有显著影响;随着透气型NBC防护服松量的增大,服装总热阻随着衣下空气层的增加呈现先增后减的变化趋势,服装总湿阻随着衣下空气层的增加呈现逐渐增大的变化趋势。     

热区湿热环境防护服热湿传递性能评测

为了评测热区湿热环境防护服装面料及服装组合的热湿舒适性能,利用出汗热平板测量面料的热阻、湿阻性能,利用暖体假人测量不同服装组合的热阻、湿阻性能。结果表明:热区防护服迷彩外套面料热阻值小于0.10℃·m~2/W,外套和内衣面料总散热量均大于400 W/m~2;可拆卸袖设计使服装热阻低至1.60 clo,湿阻值低至38.217 Pa·m~2/W。试验证明,热区湿热环境防护服装可以满足人体进行中等或者高等活动强度时的散热要求,可拆卸袖设计提高了服装整体的热、湿传递性能。     

新型降温服织物系统的设计与性能评价

为提高降温服的制冷效果,设计了一款结合风扇和喷雾的混合型降温服。选取Supplex织物作为降温服的外层面料,利用SGHP出汗热板仪测试了等温条件下不同风速、衣下空气层厚度及喷雾组合织物系统的湿阻、热损耗及有效制冷功率。试验结果表明:风速、喷雾及空气层厚度对织物系统的湿阻以及有效制冷功率具有显著影响,随着风速、衣下空气层厚度的增加及喷雾的加入,织物系统总湿阻减小、有效制冷功率提高。与单一的通风型降温服相比,风扇喷雾混合型降温服具有更好的制冷效果。     

经编间隔织物的舒适性能

通过对经编间隔织物和海绵材料透气性能和热湿传递性能的测试研究间隔织物的舒适性能,详细介绍性能测试过程中的试样选择、测试仪器、测试方法、测试条件等。对比试验结果表明,间隔织物的透气性能优于同等厚度的海绵,而其热阻和湿阻均小于海绵,因此间隔织物是一种透气、透湿、导热较好的材料,是制作休闲服装、内衣面料、坐椅床垫的理想材料。     

热防护服装热湿传递模型研究及发展趋势

 合理地评价热防护服装的热防护性能对减少消防员的皮肤烧伤具有重要的意义。本文主要回顾并评价了热防护服装的热湿传递模型国内外的研究现状,包括皮肤传热模型及其烧伤评价模型、单层或多层面料的一维和二维热湿传递以及整体服装的三维热湿传递模型等,并比较分析了这些模型的应用缺陷,预测了热防护服装热湿传递模型研究未来的发展趋势。热湿传递模型的研究不仅可以为热防护服装的使用提供科学的理论指导以减少皮肤烧伤或蒸汽烧伤,而且能够进一步推动服装热防护性能测试技术的发展,满足我国“安全发展”和“公共安全防治”的技术需要。     

PTT纤维纬编针织物热湿舒适性的研究

采用KES-F7织物热性能测试仪、YG141D数字式织物厚度测试仪及锡莱热阻湿阻测试仪,在常温下测量不同含量、不同组织的PTT纤维的热传导性能、热阻湿阻性、织物厚度及透气性.结果表明,PTT网眼织物的舒适性明显优于其他几种纬编针织物,相对于其他纬编针织物组织不仅具有良好的导热率、优良的透气性,而且瞬间冷暖值也相对较小,织物的舒适性好.     

衣下间隙对织物系统热湿阻的影响

为研究人体皮肤与织物之间存在的衣下间隙对织物系统传热透湿性能的影响,利用出汗热平板仪测试织物系统的热阻和湿阻,并通过在热板与织物之间放置不同厚度的分隔板来模拟衣下间隙厚度,实现了定量测试皮肤—衣下间隙—织物之间的热湿传递。实验结果证明:织物系统的热阻和湿阻先随衣下间隙厚度的增大而增加,但在衣下间隙达到12 mm时出现下降,随后又进一步增加;虽然织物厚度影响着织物系统的热阻与湿阻,但衣下间隙对织物系统热湿阻的影响更为显著。综合服装的合体美观与舒适保暖性能,建议防寒类服装设计采用胸围放松量6~8 cm之间为宜。本研究有助于理解服装宽松量设计与服装隔热透湿性能之间的相互关系,对服装产品的舒适设计有指导意义。     

织物层热湿传递过程仿真研究

对服装织物层基本几何单元内空气层与纱线热湿传递机理模型进行了数值模拟分析 ,建立了空气层与纱线交界处的热湿传递动态过程 ,通过计算机仿真分析了织物内纱线、空气层的温度场和湿度场 ,并探讨了纱线材料特性、织物的组织结构对织物层热湿传递过程的影响规律     

消防服衣下空气层的作用与测定方法研究进展

为探究消防服衣下空气层对消防服热防护性能的影响,从衣下空气层的厚度与位置、影响因素以及测量方法 3个方面综述了消防服衣下空气层研究的发展过程及最新进展,分析了现有研究中存在的问题。研究表明:衣下空气层的厚度和位置影响衣下热传递机制,从而影响消防服的热防护性能;织物的硬挺度和悬垂性、服装的合体度以及人体动作影响消防服衣下空气层的分布;目前主要使用三维人体扫描技术获取燃烧假人裸体及着装状态下的三维图像,使用图像处理软件计算衣下空气层厚度。基于当前消防服衣下空气层的研究现状认为,未来研究需深入分析衣下空气层的作用机制,建立多层消防服衣下空气层的测量方法,提高衣下空气层的测量精度。     

玉石纤维热湿舒适性能研究

探究了玉石纤维的保暖性、透湿性,以及空气层厚度变化对其保暖性能的影响。选用热阻为保暖性的指标,蒸发散热效能为透湿性指标,对玉石纤维织物在干燥状态和汗湿状态下的热阻和蒸发散热效能进行测试,并与相近规格的涤纶、莫代尔、涤棉、棉＋超细丙纶织物进行了对比。测试结果显示,5种织物中玉石纤维织物的热阻值最小,蒸发散热效能最大,就不同空气层厚度对玉石纤维在干燥状态和汗湿状态下的热阻影响进行测试,得出热阻值随着空气层厚度的增加先增大后减小,空气层厚度为15mm时热阻达到最高值。     

男士针织内衣热性能的测量与分析

为探明服装内空气层体积对男士针织内衣热性能的影响,并比较发热内衣与普通纯棉内衣热性能的差异,使用站立式暖体出汗假人分别对男士发热内衣及纯棉内衣的热阻与湿阻进行了测量,分别建立了2种内衣的空气体积与热阻和湿阻之间的多项回归模型。结果表明:在所测内衣尺码范围内,发热内衣的热阻和湿阻均逐渐增大,但二者的增加率均先增大后减小;而普通纯棉针织内衣的热阻和湿阻则先增大,达到一定值后逐渐减小;通过比较发现普通纯棉针织内衣的热阻和湿阻均高于相应尺码的发热内衣,但其透湿指数则小于相应尺码的发热内衣,说明发热内衣的热舒适性优于普通纯棉针织内衣。     

气密型化学防护服研究进展

针对当前国内外危险化学品事故灾害频发、生化恐怖袭击威胁日益严峻、防化装备研发及生产体系不健全,国内个体化学防护装备特别是气密型化学防护服的材料研发、结构设计、装备生产、性能检测及选择使用亟待规范等问题,梳理了国际标准、美国消防协会标准、欧洲标准及中国国家标准中涉及气密型化学防护服的产品分类及性能要求,介绍了国内外气密型化学防护服市场上主流产品的防护性能、结构特征、产品认证情况及其发展现状,对比分析了化学防护领域广泛应用的防护材料种类及性能。研究表明:尽管目前采用高分子膜制作化学防护面料的国内厂商较少,但部分面料的防护能力已经能够同时达到国家标准、国际标准和欧洲标准的要求;建议相关行政管理部门继续给予化学防护行业必要的政策扶持,以尽快实现高性能化学防护装备的国产化、规模化及体系化。     

国内外医用防护服结构与功能的比较与分析

为优化医用防护服的结构设计,拓宽材料来源,提高其防护功能,对近期国内外医用防护服构造及功能的研究进展进行综述分析。对比了5种常用医用防护服面料的优缺点,比较了中国、美国和欧盟医用防护服标准以及世界主流品牌医用防护服性能的差异。聚四氟乙烯复合面料在满足防护要求的同时,舒适性更好;液体阻隔性是影响防护服防护功能的主要因素;医用防护服应满足中指圈设计、自粘合式拉链门襟以及胶条密合边缝的前沿设计要求。最后针对医用防护服亟待解决的问题,从国家、技术、防护服本身3个层面对医用防护服未来发展方向进行展望。     

Study on heat transmission through multilayer clothing assemblies under different convective modes

The present work reports a detailed study on dry thermal resistance of multilayered clothing assemblies under different modes of heat transmission (i.e. non-convective mode, natural convection and forced convection). A series of multilayered fabric assemblies have been created with different combinations of fabric layers (like plain woven, nonwoven wadding, warp-knitted spacer fabric, weft-knitted breathable coated and weft-knitted aluminium coated) and air gaps of different thicknesses between fabric layers. Significant impacts of thickness of air gaps and mode of heat transmission on thermal resistance of multilayered clothing assemblies have been observed. The thermal resistance of the fabric assemblies increases with the increase in the thickness of air gap in between fabric layers. The thermal resistance of all the fabric assemblies at any given air layer thickness is highest under non-convective mode of heat transmission, followed by natural convection mode and the forced convection mode shows least thermal resistance. Incorporation of coated fabric in the outer layer reduces the effect of forced convection. ANOVA has been prepared and F value has been calculated to find the effect of modes of convection, type of fabric and thickness of air layer on thermal transmission properties. The results obtained from this detailed study will help in designing multilayered clothing assemblies suitable for different climatic conditions.     

出汗热护式热板仪系统的设计分析与试验研究

为了解出汗热护式热板仪的工作原理及相关测量标准,对国际上2种典型的SGHP和M259B出汗热护式热板仪的设计特点进行分析,对相关标准下特别是等温湿阻和不等温湿阻的测量原理进行阐述。使用SGHP-10.5型热板仪测量了20块面料的热阻、等温湿阻和不等温湿阻,结果发现,外气流层温度设定的差异对测量结果没有影响。在湿阻测量中发现,等温湿阻比不等温湿阻普遍大,均值高17.7%,推断在不等温湿阻的二步法测量中,假设面料在干湿2种状态下的热阻相同是造成误差的主要原因。与文献中使用M259B型热板仪的测量数据进行比较发现,空板数据差异巨大,推测M259B型热板仪相较SGHP-10.5型存在更大的系统误差。     

低辐射环境下形状记忆合金对防火面料隔热性能的影响

为提高消防服的热防护性能,将若干形状记忆合金弹簧设置在防护服的防水透气层与隔热层之间,研制出具有动态调节结构功能的智能防火面料组合。采用热防护性能测试仪模拟低辐射热环境,测量处于辐射暴露环境下的各面料层间的温度,从而基于层间温度的变化情况来评价不同排列方式下的形状记忆合金弹簧对防火面料的动态隔热作用。结果表明：形状记忆合金弹簧在辐射环境下弹起后产生的空气层具有良好的动态隔热作用,进而提高面料的热防护性能;采用不同的弹簧排列方式也可影响其隔热性能,其中1个弹簧正中排列及3个弹簧对角线放置的试样隔热效果最明显;在不同的排列方式下,弹簧产生的空气层形状和厚度具有明显差异,从而影响防火面料组合的隔热作用。