防火服织物的服用热防护性能评价方法
热防护服隔热防护性能测试方法及皮肤烧伤度评价准则
肤 模 拟 传感 器 。测 试 通 过服 装 面 较早 ．目前已制定并 实施 了一 系列 规定的 试验条件 下 ． 使材料 恰好能
料 的 热 流量 ．从 而通 过 将吸 收 的 先进 和 完 善 的热 防 护服 产 品标 准 保持 燃烧 状 态 所 需氧 氮 混 合气 体 热 量转 化 为皮 肤烧 伤 的级 别来 判 和测试 方法标准 。在热防护 性能的 中氧 的最低体积浓度。试验在氧指
不 仅 要 求其 阻 燃性 好 。且具 有 高 了防护 服抗 辐 射 热 渗透 性 能 试验 ５９ ６ ３ ０ 、英国标准 Ｂ ９３ Ｓ２６ Ａ和我 国
的隔热性 能 。一般 来说 ， 测试 防护 方法 。 服 装 的热 防护性 能 需 要 在 背 离织 物 受 热一 面 放 置铜 片 热 流 计或 皮 发达围家对 热防护服 的研究和开发 标 准 Ｇ ４ ５ ９ ７ 。 Ｂ ５ ５－１９ 等 该方法简称氧指数法 ．是指在
２１ 织物与服装阻燃性能ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ试方法 ．
警 ■ 嚣 搿
２热防护织物和服装豫 攥萄热葡 感到闷热 ， 因此 ， 应正确选择防 护服 护性 能测试方法 蔓 ｊ －
到最佳 。 能阻燃 隔热 ， 既 又能使 人穿
服 装材 料 阻 燃 性 能评 价 一 般
的 指标 为 ： 易程 度 、 焰表 面 传 难 火
．． ｖ ｒ ｌａ ｉ ｃ ｌ － 阻燃性能 的测 试与评 价 。 目前 ， 我 ２１１ 燃烧试验法 （ｅｔ ａ ｆ ｍｍａ
国 已建 立 了较 完 整 的 织 物 阻燃 性 ｂ ｉ ｓ） Ｕｙｔ ｔ ｔ ｅ
能测试 方法 与标 准 ， 中包括 垂直 其
热防护服热防护性能测试方法的探讨
热防护服热防护性能测试方法的探讨引言:热防护服是产业用纺织品的一个主要品种，广泛应用于冶金、电力、林业、消防、公安等行业和部门，具有广阔的发展前景。
在热防护服的发展中，准确全面地测试和评价热防护服的热防护性能是促进热防护服研究和应用的一个重要基础。
本文在综合分析国内外热防护服热防护性能测试研究的基础上，对热防护服热防护性能的测试方法进行对比与分析，为我国热防护服热防护性能测试系统的发展和完善提供参考。
一、国内外热防护服热防护性能测试方法的比较热防护服是指对在高温条件下工作的人体进行安全保护，从而避免人体受高温伤害的各种保护性服装。
热防护服不仅具有普通防护服的服用性能，更必须具备在高温条件下对人体进行安全防护的功能。
热防护服的热防护性能取决于热防护服的使用场合和使用环境。
因为在不同的使用条件下，对人体造成伤害的热源有多种形式，如：火焰、接触热、辐射热、火花和熔融金属喷射物、高温气体和热蒸气、电弧所产生的高热，因此对热防护性能的要求也不同。
同时，热防护性能也与热源热量传递的方式有关。
通常，热量传递的方式有热对流、热传递、热辐射以及以上两种或三种方式的结合。
所以，在热防护服的实际应用中，针对不同的使用目的和使用环境，热防护服应具有不同的热防护性能。
但总体来说，热防护服必须具备阻燃性、隔热性、完整性和抗液体透过性等热防护性能。
热防护服的热防护性能可以通过一定的试验方法进行测试和评价，国内外在该方面都开展了广泛的研究，并制订了相应的试验方法和标准。
国内热防护服热防护性能测试方法的研究，前期着重于热防护服阻燃性能的测试和评价。
目前，我国已建立了较完整的织物阻燃性能测试方法和标准，其中包括垂直法、水平法、氧指数法、45°倾斜法烟浓度法等。
在热防护服阻燃性能测试中，我国借鉴国外同类标准，采用垂直法进行测试和评价，即测定织物续燃时间、阴燃时间和损毁长度等指标。
同时,我国还制订了《热防护织物防热性能、抗熔融金属冲击性能的测定》国家标准。
各国不同的防火阻燃性纺织品的评价标准
各国不同的防火阻燃性纺织品的评价标准绝大部分的纺织材料是可燃的，即使通过阻燃技术处理也难以阻止纤维在火焰中燃烧。
但通过阻燃处理的纺织品会不一致程度地降低燃烧速度或者离开火源后能够迅速停止燃烧，因此阻燃是一个相对的概念。
在人们日常生活中，各类火险隐患无所不在。
为了减少由于纺织品易燃引起的火灾事故，减少由此造成的对人生命与财产安全的危害，纺织品燃烧性能的测试受到了世界各国的高度关注。
针对纺织品的不一致用途，世界各国制定的阻燃法规也已由飞机内饰纺织材料、地毯与建筑装潢材料逐步扩大到睡衣、家具沙发套、床垫与室内装饰物等。
英国、美国、日本等国家还以法律形式规定：妇女、儿童、老年人、残疾人的服装与睡衣务必是具有阻燃功能的，且须在产品上标明。
中国在这方面的立法与标准化工作也在不断加大力度。
评判标准评判织物的阻燃性能通常使用两种标准：一是从织物的燃烧速率来进行评判。
即通过阻燃整理的面料按规定的方法与火焰接触一定的时间，然后移去火焰，测定面料继续有焰燃烧的时间与无焰燃烧的时间，与面料被损毁的程度。
有焰燃烧的时间与无焰燃烧的时间越短，被损毁的程度越低，则表示面料的阻燃性能越好；反之，则表示面料的阻燃性能不佳。
另一种是通过测定样品的氧指数(也称极限氧指数)来进行评判。
面料燃烧都需要氧气，氧指数LOI是样品燃烧所需氧气量的表述，故通过测定氧指数即可判定面料的阻燃性能。
氧指数越高则说明维持燃烧所需的氧气浓度越高，即表示越难燃烧。
该指数可用样品在氮、氧混合气体中保持烛状燃烧所需氧气的最小体积百分数来表示。
从理论上讲，纺织材料的氧指数只要大于21%(自然界空气中氧气的体积浓度)，其在空气中就有自熄性。
根据氧指数的大小，通常将纺织品分为易燃(LOI<20%)、可燃(LOI＝20%～26%)、难燃(LOI＝26%～34%)与不燃(LOI>35%)四个等级。
事实上，几乎所有常规纺织材料(纤维)都属易燃或者可燃的范围。
热防护服防护性能测试评估方法
热防护服防护性能测试评估方法热防护服是指对在高温条件下工作的人体进行安全保护，从而避免人体受到高温伤害的各种保护性服装，它主要用来减少热在人体皮肤上的积聚，从而保护皮肤不被烧伤或灼伤。
因此，许多安全防护行业要求职工工作中须穿着防护服装，以防高温辐射。
即使在穿着防护服装的情况下，在极高温环境中人体也有可能被高温灼伤皮肤，因此，很多研究者就热防护服装和织物的热防护性能进行了大量的研究。
目前已研制出小规模(Bench—top tests)测试、火人测试及美国伍斯特军事学院的热属性评价装置(Thermal Properties Test Fixture，T阳F)¨J，用来评价各种热危险环境下织物或服装的热防护性能。
从国外所述文献[8—11]来看，定量的评价热防护服装的热防护性能过程中，需要运用皮肤传热模型，并结合Henriques皮肤烧伤方程，才能得到人体皮肤达到二级烧伤所需时间t：，但是所有的皮肤传热模型都是基于如下的Pennes传热方程建立的：从物理学与生理学来说，Pennes皮肤传热方程的本身就存在着一些问题，尤其是在瞬间的高温传热过程中。
实际上，该模型是在基于经典的Fourier热流定律基础上建立起来的，这也就是隐含着这样的一个假设，即认为介质中的热传播速度无限大，这就相当于只要介质内某处温度发生变化，就会瞬间引起另一点的温度变化，然而对于像人体皮肤这类生物组织来说，热量从一点传输到最近一点需要对热扰动响应作出反映的松弛时间丁H3。
，因此，在评价热防护服热防护性能时，需要考虑到皮肤组织传热速度有限的因素，以使烧伤预测值更接近实际皮肤烧伤结果。
笔者介绍一种新型皮肤传热方程，即考虑了热量在皮肤传递速度有限的热波皮肤模型来测量皮肤的烧伤度，从而以此热防护服用织物层下皮肤烧伤级别来评价织物的热性能。
首先，通过模拟皮肤器表面的热电偶测量模拟器的温度，通过将温度值代入Diller法则公式决定皮肤模拟器吸收的热量值；然后，再将得到的热量值作为热波皮肤模型的边界条件预测皮肤基面温度，结合Henriques皮肤烧伤模型得到皮肤二级烧伤的时间；同时还比较了运用Pennes皮肤模型与TWMBT模型预测皮肤烧伤时间与皮肤温度变化的结果。
热防护服织物性能实验测试分析
热防护服织物性能实验测试分析热防护服是各类防护服中应用最为广泛的品种之一, 可以保护人体免受各种热的伤害, 如对流热、传导热、辐射热等,它必须具有在高温下保护人体的功能,因此,它的热防护性能始终是人们关注的焦点。
用于热防护服的外层织物的热防护性能对于防护服的整体热防护性非常重要。
TPP 值是织物对热辐射和热对流综合作用的热防护能力, 它可以直接反映试样的热防护性能。
本文通过TPP 实验测试,就织物燃烧前后质量损失、厚度、面密度与TPP 值的关系进行了探讨。
一、实验部分1.1 材料选择13 种可用作热防护服外层的织物。
织物成分、比例、组织结构、厚度及面密度等参数见表1 。
1.2 测试方法TPP 实验已得到了ASTM 、ISO 及NFPA 的认可。
这种测试方法是将试样水平放置在特定的热源上面, 在规定距离内, 热源以2 种不同的传热形式———热对流和热辐射出现。
置于试样另一侧的铜片热流计可测量试样背面的温度。
要求火焰与试样直接接触,使到达织物表面的热流量达到84 kW m2,用试样后面的铜片热流计测量其温升曲线并与Stoll标准曲线比较得到二级烧伤所需时间t2 , 并与暴露热能量q 相乘得TPP 值, 其计算式为TPP =t 2 q (1)式中:q 为规定辐射热流量(84 kW m2);t 2 为引起二度烧伤所需要的时间,s 。
采用CSI-206 热防护性能测试仪, 按NFPA1976标准测试TPP 值。
试样尺寸为150 mm×150 mm。
对13 种面料进行测试,总热流量为(83 ±4)kW m2, 燃烧时间设为20 s(根据经验设定)。
测定燃烧前后织物的质量, 然后计算各试样的质量损失,计算公式为质量损失=(燃烧前质量-燃烧后质量) 燃烧前质量×100 % (2)。
二、实验结果与分析2.1 质量损失及织物参数与TPP 值的关系13 种试样的TPP 实验结果见表2 。
消防服用面料阻燃性及热防护性综合评价
第4卷第2期2019年4月服装学报Journal of Clothing ResearchVol.4 N o. 2Apr. 2019消防服用面料阻燃性及热防护性综合评价王鸿博12，马晶婧12，董维锋12，喻爽12，黄丹青12，陈文婷12(1.江南大学江苏省功能纺织品工程技术研究中心，江苏无锡214122;.江南大学生态纺织教育部重点试验室，江苏无锡214122)摘要：选取市场上常用的4种消防服用外层面料为研究对象，分别通过垂直燃烧和热防护性能实验，分析了外层面料的阻燃性能和热防护性能等，并在此基础上综合评价了 4种消防服用面料的综合性能，包括面料的阻燃性能、热防护性能和透气性能，找出综合性能最佳的面料。
结果表明：4种面料中4#阻燃黏胶面料的阻燃性能最好,2#阻燃棉面料的热防护性能最好。
此外，通过综合评价得出4面料的综合性能最好，最适宜做消防服的外层面料。
关键词：消防服;热防护性能；阻燃性能；垂直燃烧；综合评价中图分类号：TS 156文献标志码：A文章编号=2096 -1928(2019)02 -0102 -04Comprehensive Evaluation of Flame Retardancy andThermal Protection of Fire-Fighting FabricsWANG Hongbo1，,MA Jinging1，,DONGWeifeng1,,YUShuang1’2,HUANG Danqing1，,CHEN Wenting1，(1. Jiangsu Engineering Technology Research Center for Functional Textiles, Jiangnan University,2. Key Laboratory of Eco-T，e xtile,M inistry of Education’Jiangnan University’Wuxi 214122’China)Abstract：I n this paper, 4 kinds of outer layer fabrics of firefighters protective clothing commonly used in selected. The flame retardant property and thermal protection performance of these fabrics were analyzed by vertical combustion and the t hermal protection performance test, etc. Based on above analysis, a comprehensive evaluation was processed to compare the comprehensive performance of the fabrics ’ including flame retardancy ’ t permeability. The best suit one for fire-fighting fabric was obtained. The results showed that t the 4th kind of fabric was the best ’ and the thermal protection performance of the 2rd k the comprehensive performance of the 4th kind of fabric was the best.Key words ：fire-fighting fabri ’ thermal protection property ’ flame-retardant property ’ vertical combustion ’comprehensive evaluation消防服是集阻燃、隔热、防水、透湿于一体的多 功能热防护服装[1-]，其面料由外向内依次是阻燃 外层、防水透气层、隔热层和舒适层[5]。
热防护服装性能测试与评价
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研究现状
·国内
在该方面开展了广泛的研究，并制定了相应的标准和方法。 研究前期着重于热防护服阻燃性能的测试与评价，目前我国 已经建立了较完整的织物阻燃性能测试方法与标准。 测试方法与标准：垂直法、水平法、氧指数法、45°倾斜法、 烟浓度法
然而TPP并没有将织物的蓄热性能考虑在内，2008年ASTM机构重新定义 了热性能评估（TPE)和(RHI)2个指标，具体如下表：
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织物与服装防护性能测试方法
·2 NFPA 1971 建筑结构防火用防护装备
NFPA 1971是ASTM D 4108标准方法的一个修改版本，它们的测量原理大概相 同，主要差别为：
试样夹持装置：将试样夹持并垂直放置于辐射热源前。
铜片热流计：放置在试样后用于测定透过试样的热流量，并将其转化为
电压输出。
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织物与服装防护性能测试方法
绘图记录仪：绘出铜片热流计的温度随热辐射作用时间的变化曲线。 大规模
·4 服装热防护性能”火人“测试方法
目前主要有三种”火人“测试系统： 杜邦公司的Thermo-Man假人 北卡州立大学PyroMan"火人" 加拿大阿尔伯特大学的"火人"
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织物与服装防护性能测试方法
试验仪器：
辐射热源装置，热源预热屏蔽装置，试样夹持装置，铜片热 流计，绘图记录仪。
消防服热防护性能测试原理和方法分析
标准集团（香港）有限公司
Standard International Group(HK) Limited
标准集团（香港）有限公司
消防服热防护性能测试原理和方法分析 消防服热防护性能测试研究主要目的是为了研究其阻燃性能，从而评估在救灾现场消防服热防护服能够起到多大对人体保护的作用，由于消防救灾是一个特定的行业，他们特殊的工作环境必然要求其采用的设备满足环境的和安全的要求。
织物的热防护性能 TPP 值是织物对热辐射和热对流综合作用的热防护能力 ,它可以直接反映试样的热防护性能.这种测试方法是将试样水平放置在特定的热源上面 ,在规定距离内 ,热源以 2 种不同的传热形式(热对流和热辐射)出现 ,置于试样另一侧的铜片热流计可测量试样背面的温度 ,用试样后面的铜片热流计测量其温升曲线 ,与 Stoll 标准曲线比较得到二级烧伤所需时间 t2 ,并与暴露热流量 q 相乘得到 TPP 值，其计算如式(1)所示. T PP= t2 ×q 式中:t2为引起 Ⅱ度烧伤所需要的时间,s; q 为系 防护性能 TPP 值.统设定的对流辐射热流量 ,kW/ m .
TPP 值越大 ,表示织物的热防护性能亦即隔热性能越好;反之,隔热性能越差. 此方法将材料的热防护性与人体的感受联系起来 ,能够较为客观地预测服装在应用中的实际效果 ,现己被列为通用的测试方法。
通过查资料可知，织物的热防护性能 TPP 值与织物的厚度 、面密度、透气率指标总体上存在着显著的回归:织物越厚重 ,所含纤维越多 ,热量越不易透过织物 , Ⅱ级烧伤时间越长;织物透气率与热防护性能 TPP 值之间具有明显的负相关性 ,即织物透气性愈好 ,织物越疏松 ,辐射热越容易直接透过织物. 织物的密度与织物的热防护性能之间没有明显的相关关系。
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防火服织物的服用热防护性能评价方法
李小辉;管曼好;李俊
【期刊名称】《纺织学报》
【年(卷),期】2015(036)008
【摘要】针对当前国内外缺失有效评价服装热防护性能通用量化指标的现状,提出了基于织物热防护性能(简称TPP)测试的服装热防护性能评价方法.该服装TPP评
价方法是通过拓展织物空气层厚度的TPP测试,同时对着装形态特征提取衣下间隙,然后将着装衣下间隙分布与织物不同空气层厚度的热防护性能值进行匹配与集成,
从而获得服装热防护性能的评价指标.实验结果显示:相同织物条件下服装规格设计
越贴体服装,热防护性能越差;相同规格条件下织物性能越好,服装热防护性能越好;该服装TPP评价与燃烧假人烧伤评价所反映的服装热防护性能一致,可与织物TPP值、燃烧假人烧伤评估共同作为服装热防护性能评价指标.
【总页数】6页(P110-115)
【作者】李小辉;管曼好;李俊
【作者单位】东华大学服装·艺术设计学院,上海200051;东华大学功能防护服装研
究中心,上海200051;东华大学现代服装设计与技术教育部重点实验室,上海200051;东华大学服装·艺术设计学院,上海200051;东华大学功能防护服装研究中心,上海200051;东华大学现代服装设计与技术教育部重点实验室,上海200051;东
华大学服装·艺术设计学院,上海200051;东华大学功能防护服装研究中心,上海200051;东华大学现代服装设计与技术教育部重点实验室,上海200051
【正文语种】中文
【中图分类】TS941.19
【相关文献】
1.消防服用织物热防护性能的研究现状 [J], 韩伦;赵晓明
2.防火服用蜂窝夹芯结构织物的热防护性能测评 [J], 杜菲菲;李小辉;张思严
3.水分对消防服用织物导热系数及热防护性能的影响 [J], 陈萌;朱方龙
4.光湿作用对消防服用多层织物热防护性能的影响 [J], 王珍玉;蒋璐璐;金艳苹
5.消防服用织物湿态热防护性能的测试与分析 [J], 王诺;高翼强;吴艳杰;吴红艳因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。