阻燃织物的物理特性与热防护性能的关系

阻燃织物的应用对服装的热防护功能至关重要,具有合格物理特性的服装设计有利于防止穿着者皮肤烧伤.文章研究了阻燃织物服装的物理特性对其热防护性能的影响,分析了不同织物类型、气隙等物理特性对织物热防护性能的影响.不同阻燃织物的物理特性具有差异,这会导致热防护性能不同.因此,在设计阻燃服装时,应考虑面料类型、孔隙等物理特性对面...     

空气层对织物动态热湿传递性能的影响

分析空气层对织物动态热湿传递性能测试仪灵敏度的影响 ,通过实验研究空气层对织物动态热湿传递性能测试结果的影响 ,指出合理处理空气层的方法。     

强热流量下耐热阻燃织物的热防护性能

利用CSI-206热防护性能测试仪对Nomex、PBI、Kermel、芳砜纶、阻燃棉等织物的热防护性能进行测试,分析不同的热流量、静止空气层、纤维种类、织物厚度、质量、透气性对热防护性能的影响。实验表明:纤维的种类、总热流量的大小是影响织物热防护性能的主要因素;随着织物厚度和质量的增加,织物TPP值增大,而随着透气性的增加,TPP值减小。     

空气层厚度对热防护面料蒸汽防护性能的影响

为探索防护服装与人体皮肤之间的空气层厚度对其蒸汽防护性能的具体影响,选用3种不同热防护面料系统,设计4种不同的空气层厚度(0、6、12、18 mm),分析二级烧伤时间、三级烧伤时间、吸收总热量和热流量,评价面料系统的蒸汽防护性能。研究结果表明:不同的面料系统提供不同的防护性能,增加面料系统的厚度有利于提升其防护性能,防水透气膜越靠近蒸汽热源,系统的防护性能越好;防护服装的蒸汽防护性能与空气层厚度有着显著相关性,在空气层厚度增加到12 mm及以上时,防护服的蒸汽防护性能会得到显著提升;通过分析蒸汽暴露和冷却阶段传感器热流量变化曲线,可进一步分析了解蒸汽暴露环境下织物系统内的热湿传递机制。     

热防护织物的研究

研究了一种用耐高温的玻璃纤维织物与阻燃的棉织物层压而成的新型热防护复合织物。该织物对传导热，辐射热和对流热均有良好的防护作用而且适气，透湿性好。用以制作高温作业工作人员的防护服，有显著的热防护效果。     

空气层对针织物热传递性能的影响

在实际穿着过程中,衣服并不是全部紧贴皮肤的,衣服和皮肤之间、衣服和衣服之间有空气层存在,由于空气的导热系数远小于纤维的导热系数,因此空气层对针织物热传递性能有一定的影响。在GB/T 11048—2008《纺织品生理舒适性稳态条件下热阻和湿阻的测定》测试方法的基础上,采用自制试验装置,在针织物和模拟皮肤之间形成空气层以测定针织物在隔空气层状态下的热阻,由此计算和分析实际穿着时服装的散热量。结果表明,无空气层时多层针织物的复合热阻略小于各层针织物的热阻之和;隔相同厚度、不同面积的空气层时,针织物与空气层的复合热阻随着空气层的面积增大而增大,且呈线性关系;隔相同面积、不同厚度的空气层时,针织物与空气层的复合热阻随着空气层的厚度增加而增大,且呈线性关系。     

具有开放衣下空气层的织物系统水汽传递性能

在M 261型织物透湿性能测试仪的基础上设计和搭建辅助装置,实现了对具有开放的衣下空气层的织物系统的水汽传递性能的测试。利用该装置对8种织物进行了衣下空气层厚度分别为4、8、12、16 mm和20 mm时织物系统的水汽传递性能测试。结果表明：在风速为0.03 m/s的条件下,在一定范围内,织物系统的水汽传递率随着衣下空气层厚度的增大而增大;衣下空气层厚度为4 mm时,织物系统的水汽传递率低于织物的透湿率;衣下空气层厚度为16 mm时,对于普通织物,织物系统的水汽传递率达到最大,比织物的透湿率高29.3%;衣下空气层厚度为20 mm时,对于防水透湿织物,织物系统的水汽传递率达到最大,与普通织物相比,织物系统的水汽传递率几乎没有差异。     

消防服外层用阻燃织物的防护性能探讨

对消防服外层用Nomex~111A面料、PI面料、PI/Kevla~混纺面料及PBI/Kevlar混纺面料等的阻燃性能和热防护性能进行测试,并就它们在极限氧指数、垂直燃烧、高温燃烧及热防护性能测试中的测试值进行对比,分析这些面料用于消防服外层的优势与缺陷。     

石墨烯气凝胶复合防火织物的热防护性能

为进一步提高热防护服的综合性能,使其满足高防护性兼具低热蓄积的需求,利用改进的Hummers法制备了一种密度小、导热率低、隔热效果好的石墨烯气凝胶材料,并研发复合防火织物系统,在低辐射热环境下探讨不同厚度的石墨烯气凝胶的隔热效果。结果表明:加入石墨烯气凝胶的复合防火织物具有较好的热防护性能,可将人体产生热损伤的时间延长约203%,将人体产生二度烧伤的防护时间延长约218%,防火织物的防护性能与石墨烯气凝胶的厚度呈非线性关系;石墨烯气凝胶复合防火织物的平均透湿率保持在10.4 g/(m²·24 h),与复合防火织物的透湿性没有显著差异,石墨烯气凝胶的加入不影响防火织物整体的透湿性。     

功能性纬编空气层织物生产实践

纬编空气层织物具有三明治结构,在中间层形成空气夹层和大量的孔隙,在服用纺织品中具有广泛的应用。针对目前消费者对服用织物在功能性方面的要求不断提升,本研究采用石墨烯复合纤维、涤纶、氨纶作为原料按照一定比例进行工艺设计,在国产大圆机上进行试织空气层织物,并对试织样品进行热湿舒适性和功能性测试。结果表明：试织的功能性纬编空气层织物外观质量优良,空气层厚度为1.9 mm,具有较好的保暖性、透气性和透湿性,同时具有一定的远红外性能和持久优良的抗菌性能。     

蒸汽暴露条件对织物热防护性能的影响

为评价蒸汽压力、蒸汽与人体相对距离等条件对织物中热湿传递的作用规律,在蒸汽暴露条件下,测量不同蒸汽压力与喷射距离时织物的热防护性能,分析织物内储水量、蒸汽渗透量与热防护性能之间的关系,并探究蒸汽压力对储水量、渗透量的影响规律。结果表明:蒸汽暴露条件下,增大蒸汽压力与减少喷射距离能够降低织物的隔热性能,明显影响织物蒸汽热防护性能;织物透气性与皮肤二级烧伤时间呈显著负相关关系;另外,储水量、渗透量与蒸汽压力呈现正相关,且分别与织物的回潮率和透气性呈现正相关;降低水分吸收和减少蒸汽渗透是提高织物热防护性能的重要因素。     

消防服用外层织物的热防护性能研究

对消防服外层织物用间位芳纶Nomex和New Star的织物、芳砜纶Tanlon织物、阻燃棉织物及聚苯并咪唑(PBI)纤维与对位芳纶Kevlar混纺织物的热防护性能进行了比较研究。实验结果显示Nomex织物具有较高的热防护性能(TPP),Tanlon及间位芳纶New Star织物热防护性能接近Nomex织物,三者无显著差异。热防护性能较差的阻燃棉织物在TPP实验中的质量损失率大。上述各类织物的热防护性能随着其面密度及厚度的增加而提高。     

单层织物湿态热防护性能测试与分析

为研究消防服用织物的湿态热防护性能,以4种适宜用作消防服装多层结构的面料为试样, 通过热辐射和热对流综合热防护性能实验（TPP实验）,测试织物在5种湿状态下热辐射和热对流综合热防护值TPP值和二级烧伤时间,比较不同层面料吸湿后热防护性能的变化。用SPSS软件研究分析了单层织物吸湿后含水率对二级烧伤时间和TPP值的影响。结果显示, 在高强度热流量短时间作用情况下,水分有助于提高单层织物的热防护性能。二级烧伤时间和TPP值均随面料含水率的增大而增大,含水率与二级烧伤时间和TPP值之间存在显著的线性正相关关系。并在TPP值、二级烧伤时间与含水率之间建立了一元线性回归方程。     

Effect of structural parameters on thermal protective performance and comfort characteristic of fabrics

In an attempt to understand the influence of basic structural parameters of fabrics on thermal protection and comfort, present study mainly focuses on analyzing effect of fabric weaving pattern and fabric weight. Fabric samples of three basic weaving patterns (plain, twill, and satin) and three different weights were prepared. Air permeability of the developed fabric samples was measured. Thermal protective performance of fabrics against radiant heat and flame exposures of two different intensities were measured. Spectral transmission behavior of fabrics was also studied. It was observed that for same fabric weight, protective performance and air permeability of satin woven fabrics were better as compared to the fabrics of other patterns. Protective performance increased and air permeability decreased as fabric weight increased for each type of woven structure included in this study. A new structural parameter is proposed which primarily influences the protective performance of fabrics exposed to either radiant heat, flame, or combined convective/radiant heat exposure.     

火灾环境下防水透气层对消防服热湿防护性能的影响

为评价防水透气层织物对消防服热湿防护性能的影响,采用新研发的热防护性能测评装置,在干态与湿态2种热暴露条件下,测量不同防水透气层织物系统的热防护性能,分析防水透气层织物的基本参数与其热防护性能之间的关系。结果表明:在干态热暴露条件下,防水透气层织物厚度与面密度的增加能显著提高织物系统的热防护性能;在湿态热暴露条件下,含有防水透气层的织物系统能明显提高织物的热湿防护性能,其主要的影响因素是织物的回潮率与透气性。另外,在湿态条件下的总传递热量主要通过高温蒸汽的相变来传递热量,防护的重点在于蒸汽的渗透与吸收。     

The effect of moisture and air gap on the thermal protective performance of fabric assemblies used by wildland firefighters

The thermal protection performance (TPP) provided by fabric assemblies used by wildland firefighters is greatly affected by both the moisture and the air gap trapped in multilayer fabrics. In this paper, the effect of moisture, coupled with air gap on TPP was analyzed under radiant heat exposures of 21 kW/m². The air gap sizes from 0 to 5.2 mm were analyzed using an air gap height regulation device; the moisture content of the multilayer fabric combinations around 0–70% were obtained by spraying distilled water to simulate varying amounts of sweat absorption. The results obtained indicate that certain air gaps entrapped in multilayer fabric system have a positive effect on TPP for both dry and wet multilayer fabric combinations. However, obvious trend changes in thermal protection were observed among dry and wet configurations when the air gap was moved to different positions. For the wet configurations, the second-degree burn time increased as the air gap moved further from the heat source, which was contrary to burn time response under dry conditions. These findings suggest that the complicated reciprocal effect of air gap and moisture on thermal protection should be both considered in analyzing the TPP of fabric assemblies.     

形变状态下热防护织物的蓄放热双重特性

为了探究形变状态下热防护织物的防护机制,研发了形变状态下织物蓄放热特性测试仪,在此基础上对拉伸形变状态下6种热防护织物的蓄热防护性能和放热危害性能进行量化研究。结果表明:随着织物拉伸率的增加,织物在热暴露阶段的累计蓄热量降低,而皮肤得热显著提升,织物的热防护性能下降;当双层织物系统发生拉伸形变时,外层织物较其隔热层通常蓄积更多的热量,织物系统累计蓄热量的降低主要源于隔热层蓄热量下降;在冷却阶段,织物释放至皮肤的累计蓄热回放量随着其拉伸率的增加而逐渐降低,织物的蓄热回放效率逐渐增大。织物发生拉伸形变时,其累计蓄热回放量与累计蓄热量呈正比。     

热防护服用织物蜂窝夹芯结构的辐射热性能测评

为改善当前热防护服普遍存在的笨重、闷热问题,针对隔热层进行蜂窝结构设计,并对整体热防护服用织物进行辐射热性能的测评。选取当前典型的热防护服用面料,综合考虑外层材料、蜂窝芯厚、边长、壁厚等影响因素,采用正交试验方法设计了32种试验方案,通过激光切割技术进行试样制备,并利用辐射热防护性能测试仪进行测评。实验结果表明:蜂窝夹芯结构可以明显减轻隔热层的质量;外层织物为PBI^?matrix的试样比Nomex^?IIIA试样具有更好的辐射热防护性能。同时,根据极差分析得出:影响蜂窝夹芯结构的辐射热性能的因素主要是蜂窝芯厚,其次是壁厚,影响最小的是边长;且芯厚越大,边长越小,壁厚越大,蜂窝夹芯层的辐射热防护性能越好。     

基于辐射衰减特征的隔热防护织物有效导热系数简化模型

高温下辐射传热对织物热传递过程贡献显著,为此,介绍火灾高温环境下的耐高温防护织物的内部传热特点,进而提出高温下织物有效导热系数数值传热模型.针对火灾等高温环境下耐高温防护织物内部热辐射渗透衰减问题进行分析,应用有限差分法对隔热防护织物的有效导热系数模型进行数值分析.通过数值求解传热方程,计算出织物的稳态有效导热系数,且...