水分对消防服用织物导热系数及热防护性能的影响

为了研究含水率对消防服用织物导热系数及热防护性能的影响,采用瞬态平面热源法对不同含水量的阻燃外层织物进行导热系数的测试,并将常用消防服各层面料进行配伍组合,润湿舒适层织物模拟消防员汗湿情况,润湿阻燃外层织物模拟消防用水润湿情况,在总热流量达到83kW/m~2的情况下,采用热防护性能测试仪测试铜片热流计累计吸收的热量达到人体二级烧伤时需要的时间,以此判定面料组合的热防护性能。结果表明:a)消防服用织物的导热系数随着其含水率的增大而非线性地增大;b)面料组合的低程度润湿(含水率在32%以下)对面料组合的热防护性能有消极影响。面料组合的含水率为26%时,其热防护性能降到最低。     

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。     

反热辐射层对消防服织物组合热防护和舒适性能的优化

为优化消防服织物的服用性能,在常规四层织物组合的基础上增加铝层反热辐射层,通过打孔改善铝层的透气性。测试五层组合的热防护性能(TPP值)和舒适性能(总热损失),利用密切值法探究反热辐射层对消防面料热防护和舒适性能的影响。结果表明:在不同位置增加反热辐射层后,组合织物的TPP值均有提高,且当反热辐射层位于外层与防水透气层之间时,热防护性能最好。随着反热辐射层孔洞率的增大,织物组合的TPP值变化不明显。当孔洞率由0个/cm~2增大到26个/cm~2时,织物组合的总热损失依次增大。当反热辐射层孔洞率为26个/cm~2时,织物的综合性能最好,优于四层织物组合。     

染色对灭火服外层织物热防护性能的影响

为提升消防灭火服外层织物的热防护性能,采用四种不同结构的染料(阳离子嫩黄7GL、Palanil黄3G、分散红3B以及分散蓝2BLN)对芳纶/芳砜纶织物进行染色,测试染色织物的K/S值、L*值、反射率、二级烧伤时间和热失重,并与未染色织物进行对比.结果表明,染色可以提高织物的热防护性能,不同结构的染料作用程度不同,蒽醌结...     

消防服用国产新型织物的热防护性能研究

本文以国产新型阻燃纤维NewStar 和芳砜纶Tanlon 为主要研究对象,综合比较了它们在热防护性能方面的性能表现,同时基于防护服面料的基本要求性能和对织物组合整体热防护性能TPP的测试,研究了外层润湿状态、多层织物系统隔热值等因素对消防服多层织物系统热防护性能的影响,为消防服用国产新型织物的研发和应用提供了基础数据和依据.     

消防服外层织物热防护性与舒适性综合评价

为保证消防服具有良好的热防护性能和较好的热湿舒适性能,选取7种消防服用外层织物为研究对象,测试了织物热防护性能及舒适性能相关指标,分析了织物原料及性能参数等因素对热防护性能与舒适性能的影响,并阐述其影响规律;采用模糊综合评判的方法综合评价织物热防护性能与舒适性能。结果表明：织物的热防护性能与其原料组成、织物厚度及紧度相关,舒适性能主要与织物密度、紧度以及织物厚度、面密度有关;在测试的7 种织物中芳纶防静电防护织物的综合性能最佳,而腈纶/ 棉混纺防护织物的性能较差。     

消防服用织物的阻燃性能及其TPP值

研究了消防服用多层织物系统的阻燃性能及其TPP值。将耐高温阻燃的Nomex、Kermel和芳砜纶织物与PTFE、TPU和三维阻燃间隔织物组合,模拟消防服的层次构成,通过垂直燃烧试验测试分析外层织物的阻燃性能,通过TPP试验测试分析多层织物系统的综合热防护性能。研究得出:热防护性最好的织物组合是芳砜纶、三维阻燃间隔织物和阻燃棉布,其综合热防护性能TPP值为51.9;最适宜用于消防服的织物组合是NomexⅢA、三维阻燃间隔织物和阻燃棉布,其综合热防护性能TPP值达到50.7;将三维阻燃间隔织物用于消防服结构组成,可取得较好的整体热防护效果且可减轻消防员热负荷。     

灭火消防服热防护性能的研究进展

为探究灭火消防服的热防护性能,从灭火消防服的结构及防护原理、影响消防服热防护性能的因素以及新材料研究现状三个方面阐述了国内外的研究过程及最新成果。重点介绍了织物物理性能、热物理性能、气隙、湿度等因素对织物热防护性能的影响。综述了近年来国内外在热防护服装领域的研究动态,发现了研究中存在的问题与缺陷。认为:灭火消防服的研究应在加强新材料的开发和组合应用、优化结构设计、智能化等方面进行深化。     

织物-空气层-皮肤三维结构建模及其传热模拟

热防护服装是消防员面对火灾环境的重要屏障,为分析织物组织对其热防护能力的影响,构建了消防服外层阻燃织物的三维几何模型,并考虑实际着装状态建立“织物-空气层-皮肤”流固耦合传热模型。根据实验结果验证模型,并选取外界环境、织物组织结构及纱线导热系数进行参数研究,对比织物表面温度分布及真皮层热流密度、温度变化曲线。结果表明,该模型能较好地拟合实验结果,随着热暴露峰值温度的上升及纱线宽度的增大,纱线表面温度、真皮层热流密度、真皮层温度均上升。纱线的导热系数对真皮层温度影响较小。纱线宽度对真皮层温度的影响与热环境相关。有必要针对热暴露环境设计织物结构,在保障热防护性能的同时减小热防护服装质量,降低消防员热应激。     

消防服外层织物的研究现状

总结国内外消防服外层织物的研究现状。从消防服外层织物常用纤维、影响外层织物性能的主要因素(防护性能和机械性能)、外层织物的热防护技术三个方面,介绍了目前国内外消防服外层织物的研究进展,指出:火场环境复杂,要制造出理想的消防服外层织物还需要进行更深入和广泛的研究。建议:深入开发我国自主研发的纤维、开展多因素性能研究及发展织物多功能性。     

消防服用轻质隔热薄膜的制备及性能研究

探讨消防服用轻质隔热薄膜的制备方法,并测试了其性能。采用成膜法,将气凝胶和微胶囊相变材料与多层织物有效结合。测试分析了气凝胶和微胶囊相变材料含量对薄膜热稳定性能、力学性能、透湿性能和导热系数的影响。结果表明:添加气凝胶和微胶囊相变材料后,薄膜能够耐高温分解,薄膜的力学性能和导热系数降低,透湿性能提高。认为:气凝胶和微胶囊相变材料共同作用对织物热防护性能具有一定协同增强效果,且可降低消防服质量和节约生产成本。     

耐高温服装阻燃及热防护性能的测定

采用垂直燃烧试验仪和火焰防护性能评价试验机,对消防服外层用织物进行阻燃及热防护性能测试,研究了热流密度和微小空气层厚度对阻燃织物热防护性能的影响。结果表明,随着热流密度的减小,织物热防护性能增加,质量损失率减小;在热流密度为80(1±5%)k W/m2,空气层厚度小于9 mm的条件下,织物热防护性能随着空气层厚度增加而增加,空气层厚度为9~10 nm时,织物热防护性能降低,大于10 mm时,热防护性能随着空气层厚度增加而提高。     

聚苯硫醚织物的制备及热学性能研究

通过制备相同经纬密度不同织物组织的样布,对聚苯硫醚机织物的耐热性能、热稳定性能以及导热性能进行测试分析.根据实验数据可知,聚苯硫醚织物具有良好的耐热性能和热稳定性能,以及极佳的热防护性能;1/2斜纹相比于平纹和其他三种斜纹织物组织是更适合于防护服外层面料的组织.     

消防服用芳纶隔热层面料的热防护性能研究

热防护系数是评价消防服热防护性能的关键指标。通过试验研究洗涤前后芳纶1313针刺毡、芳纶1414针刺毡、芳纶1414缝编复合毡及相关组合织物的热防护性能,结果表明:在面密度相同的条件下,芳纶1414针刺毡的热防护性能优于芳纶1313针刺毡;同一样品洗涤后试样的热防护系数均大于洗涤前;芳纶1414缝编复合毡不仅具有优异的力学性能,而且热防护性能优良,是理想的消防服隔热层面料。     

消防服用织物湿态热防护性能的测试与分析

研究消防服用织物湿态下的热防护性能.选用消防服常用的5种外层织物、1种防水透气层、1种隔热层和4种舒适层织物组合成不同试样.利用热防护性能仪测试外层、舒适层和多层织物试样不同湿态条件下的热能值(kTPP值),并根据水分的不同渗透方向,分析和比较多层织物的热防护性能.结果 表明:含水率的增加能提高各试样的kTPP值,有益...     

附加相变材料的消防服多层织物性能研究

选择自然调温元素相变材料,将其与消防服隔热层复合制备调温织物,并对附加相变材料的消防服多层织物系统的热防护性能及热湿舒适性能进行了研究。结果表明:附加相变材料多层织物系统的热防护性能得到较大提高,总散热量均符合NFPA 1971标准的要求。     

POD纤维在防电弧混纺织物中的应用

为优化防电弧面料设计,基于防电弧面料Protera的混纺原料和混纺比,纺制了不同混纺比的阻燃腈氯纶/芳纶1313/POD(聚芳噁二唑纤维)/对位芳纶混纺织物,并对其强伸性、耐磨性、透气性、透湿性、阻燃、热稳定、热膨胀和热防护性能进行测试,探讨了POD纤维对其舒适性和防护性能的影响。研究结果表明:与芳纶1313相比,在稳定织物强力,增加耐磨性的同时,POD纤维改善了防电弧面料的舒适性和防护性能,其中,织物耐磨性是芳纶1313的两倍,透湿性增加了35%,电荷半衰期减少57%,热膨胀率增加了20%,热防护性能值(TPP)增加9. 2%,但是损毁长度减少22%,热收缩率降低12%。     

撕裂性能增强型阻燃面料的制备与研究

以轶纶95聚酰亚胺双股纱线为原料、2/2和3/3方平组织为织物组织结构,制备防护服外层阻燃面料试样,并对其热防护性能、拉伸断裂强力和撕裂强力进行测试.结果表明,所制备的试样可满足防护服热防护性能的要求.2/2方平组织试样的经纬向拉伸断裂强力分别达1 337.3 N和1 252.8 N,经纬向撕裂强力性能显著提高(分别为146.3 N和133.9 N).3/3方平组织试样经纬向的撕裂强力更好,分别为195.6 N和177.7 N,可很好地满足阻燃防火面料的使用要求.方平组织阻燃面料有望在消防等领域发挥更大的作用.     

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。     

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。