灭火防护服3层组合试样的热防护性能

消防员灭火防护服多为外层、防水透气层、舒适层3层织物制作,3层组合试样的质量和防护服质量直接相关。为了增强3层组合试样的热防护性能,实现灭火防护服轻量化,提高灭火救援的效率,试织了芳纶双层织物和玄武岩/阻燃粘胶包覆织物,试制了芳纶双层包覆聚四氟乙烯(PTFE)膜织物。选择2种舒适层织物和1种轻量防水透气层材料,制成不同组合试样并进行热防护性能测试。试验结果表明:3层组合试样经热防护性能测试后,玄武岩/阻燃粘胶包覆织物组织基本完整,防水透气层的PTFE膜炭化、损毁,防水性能缺失;芳纶双层织物做外层,芳纶混纺凹凸织物为舒适层的组合试样TPP值达1495.2 kW·s/m^(2),试样厚度大于3 mm。

消防员灭火防护服减层结构及其热防护性能评价

介绍了消防员灭火防护服减层结构的实现方式,运用国内外不同的热防护性能评价方法,对标准4层组合面料及3层、2层减层结构组合面料进行评价,并采用热人仪测试不同组合面料制成的灭火防护服的防护效果。结果表明,3层和2层减层结构组合面料能达到标准4层组合面料的性能,满足消防员灭火防护服要求,符合轻质化发展趋势。

消防员灭火防护装备研究进展

在当前自然灾害增多和城市化进程加速的背景下,火灾事故愈发频繁,合理使用灭火防护装备,对于保护一线消防员的人身安全和提高救援效率至关重要。本文综述了过去10余年消防员灭火防护服、消防头盔、灭火防护头套、呼吸防护装备、消防手套和灭火防护靴等灭火防护装备的研究动态,重点介绍了灭火防护服各层面料中新材料的应用以及结构设计上的创新研究。总结分析了现有消防员灭火防护装备厚重、透气性不佳、舒适性差等问题,以及极端环境下防护装备缺乏、装备在智能化、集成化和兼容性等方面存在的不足。最后,从新材料和新技术应用、装备人机工效学、实景模拟评价方法、标准化和退役后循环利用等方面,提出了未来消防员灭火防护装备的全生命周期研究展望。

基于图像识别的灭火防护服液密性能试验研究

为保障危险化学品事故特种消防救援人员安全,本文运用整装喷淋试验平台,选取消防队伍广泛配备的2套不同品牌化学防护服、1套传统灭火防护服、1套新型灭火防护服,开展平行重复试验。分别使用传统网格统计法和图像识别方法计算染色区域面积,运用面料液密性试验平台研究不同喷射压力、不同喷射时间对灭火防护服液密性能的影响。结果表明:图像识别方法与传统网格统计法测得的平均染色面积相对误差率小于10%,验证了该方法在此领域具有准确性、可行性。传统灭火防护服面料随着喷射时间、喷射压力的增加,染色区域面积增大;而新型消防面料在相同条件下染色面积更小。新型灭火防护服面料采用内侧复合双组份PTFE膜、外层涂布硅橡胶涂层的复合芳纶梭织布,相比于传统灭火防护服面料,增加了复合膜材料和硅橡胶涂层,抗液体穿透能力更强。

阻燃材料和结构设计在灭火防护服中的应用

通过对消防员灭火防护服的研究以及试穿调研,国内现行的灭火防护服在复杂的火场环境下以及退出火场的环境下,还存在防护以及便捷性不足的问题。为了实现消防员穿着更安全、更舒适、更合理,文章针对国内消防员灭火防护服的穿着情况,对芳纶纤维、甲纶纤维等阻燃材料的阻燃性、热防护性等指标进行分析,对服装结构的设计进行优化提升,以提高消防员灭火防护服的安全保护性能以及使用便捷性。

新一代消防员灭火防护服的设计方向与实例

分析消防员灭火防护服的现状和迫切需要解决的问题,并基于消防员职业健康角度指出下一代消防员灭火防护服的研究方向,并给出初步的设计实例。

低温环境下灭火防护服的结冰现状调研

以明确低温环境下灭火防护服的遇水结冰现状为目标,包括结冰温度、结冰速度、结冰部位和结冰重量等参数,在103名消防员中进行了问卷调研,对20名消防员进行了实地调研,并进行了低温结冰试验。结果表明,当环境温度足够低时防护服外层结冰的现象十分严重,在5 min内即出现结冰,结冰部位主要集中在裤子、前胸和上肢部位,大量结冰增加了消防员负重、限制了关节运动,应加强外层织物抗结冰性的研究,以保证消防员的冬季作战效率。

消防用灭火防护服外层织物性能分析

测试并分析消防用灭火防护服外层织物的性能。采用芳纶1414长丝和芳纶1313股线交织了二上二下方平织物和一上二下斜纹织物,测试了织物缩水率、表面抗湿性、色牢度、阻燃性、热稳定性、断裂强力、撕破强力、接缝断裂强力等。结果表明:在相同的织造条件下,一上二下斜纹织物的断裂强力、断裂伸长率和阻燃性能比方平织物的略好,方平织物在撕破强力上表现的更突出一些。认为:将织物用于消防灭火防护服外层织物时,需要对其进行表面抗湿处理,提高织物的沾水等级,并通过有效措施提高织物的接缝断裂强力。

蜜胺消防员灭火防护服外层面料的研制

将蜜胺纤维与芳纶1313纤维混纺,开发了蜜胺/芳纶混纺织物。按照标准要求实验测试了蜜胺/芳纶混纺织物的阻燃性能、热稳定性能、缩水率、断裂强力、撕破强力、耐洗色牢度和耐水摩擦色牢度等。结果表明,该混纺织物的各项性能均满足《消防员灭火防护服》标准要求。

消防员灭火防护鞋靴性能设计分析

以防砸性能、抗穿刺性能、隔热性能以及防滑性能为例,对比分析了通用防护鞋靴与消防员灭火防护鞋靴的标准差异,提出了消防员灭火防护鞋靴的设计要求,并从透气性能、整体质量以及鞋底硬度3个方面入手,阐述了消防员灭火防护鞋靴舒适性设计的重要性。在此基础上,提出了灭火防护鞋靴功能化、智能化设计的发展趋势,并介绍了3种功能性设计方法,分别是:结构改进、功能性材料应用以及传感器、通信等技术的引入。

中欧消防员灭火防护服标准比较

对比分析我国与欧盟的灭火防护服标准中灭火服设计、阻燃、耐热、隔热、耐静水压及透水蒸气、抗拉和耐撕以及反光带的可见性等主要性能的技术要求。我国标准对灭火防护服设计的规定非常具体,欧盟标准则是以最终灭火防护服的性能为目标核心做出较为原则的规定。对我国灭火防护服标准的修订提出几点建议:引入灭火防护服的分级概念;综合考量灭火防护服的防护性能与舒适性能;修改服装试样性能测试前的处理方法;增加灭火防护服整体防护性能的技术要求及测试方法;增加灭火防护服初级特种防护性能要求。

新型消防灭火防护服的设计与评价

根据调研,针对现役消防灭火防护服活动舒适性方面的不足,应用人体工效学的活动适应性分割设计开发出2套新型消防灭火防护服。通过对消防作业常见动作进行针对性模拟,对新设计消防灭火防护服与现役消防灭火防护服进行人体穿着对比实验。根据实验主观舒适性评价结果,发现两款新设计消防灭火防护服的运动灵活性和活动舒适性整体均优于现役消防灭火防护服,其细节和规格设计总体是合理的。

消防员多功能灭火防护服的设计研究

本文阐述了消防员灭火防护服应具有的各种功能及各功能的机理,包括阻燃机理,防水透湿机理,抗静电机理,各种功能产品的工艺设计,包括阻燃剂的选择和阻燃工艺,防水透湿性的方法,以及提高织物抗静电的途径。

灭火防护服面料高性能纤维配比性能分析

为分析加入不同混纺比的阻燃FR纤维（兰精公司阻燃黏胶）后对织物综合防护性能的影响，进而综合评价以国产芳纶1313为主体的防火面料性能，分别采用GB／T3923．1、GB／T3917．3、GB／T5455及GA10等相关标准测试了加入不同比混纺例阻燃FR纤维的织物断裂强力和撕破强力，以及阻燃与热防护性能。试验结果表明：阻燃FR纤维织物中的混纺比小于20％时，可显著降低织物的收缩率，解决织物遇火时收缩脆裂的问题，而对织物的力学和热防护性能的受影响较小；当阻燃FR纤维在织物中的混纺比大于30％时，虽然解决了织物遇火时收缩脆裂问题，但对织物其他性能的影响较大，特别是织物的阻燃性。

消防员灭火防护服面料功能及结构工艺设计分析

通过文献研究和资料搜集,分别对现有消防员灭火指挥服和消防员灭火防护服的功能要求进行了介绍,阐述了消防员灭火防护服的面料功能、结构工艺设计和人性化功能设计,并对未来的发展趋势进行了预测。

基于三维技术的灭火防护服研究进展

为促进灭火防护服的改进升级,文章从服装三维技术出发,回顾近年来灭火防护服的研究进展并做出展望。文章详细阐述了三维人体扫描技术在人体数据测量、防护服热防护性和服装合体性分析中的应用,总结其提供基础数据和丰富评价指标的作用;以关节活动范围为依据,从提高灭火防护服工效性的角度,说明三维动作捕捉技术在实现服装设计人本理念中的价值;同时展现三维虚拟仿真技术在灭火防护服开发中的巨大发展潜力。研究得出:服装三维技术能够有效促进灭火防护服的改进升级,其未来的研究将走向体型测量系统化、发展性别差异化、设计三维数字化、性能评价多元化。

消防员灭火防护服的研发现状及发展趋势

探讨消防员灭火防护服的研发现状及发展趋势。介绍了国内外消防员灭火防护服的发展现状;对三个标准的整体热防护性能、阻燃性能、耐热性能和耐静水压性能进行了对比和分析,包括美国的NFPA1971:2018《Stangard on Protective Ensembles for Strucral Fire Fighting and Proximity Fire Fighting》、欧盟的BS EN 469:2014《Protective Clothing for Firefightingters-Performance Requirements for Protective Clothing for Firefighting》和我国的GA 10-2014《消防员灭火防护服》。对消防员灭火防护服的研发方向进行了展望。认为:消防员灭火防护服应进一步提高热防护性能,减少整体质量,增加舒适性,引入多功能性及高科技智能技术,实现综合防护。

轻质高效消防灭火防护服材料发展现状及趋势

探讨消防灭火防护服的国内外发展现状。介绍了轻质高效材料的设计理念及技术现状,分别从舒适性、多功能化、区域气候性、智能穿戴技术、服装设计、售后服务方面分析了轻质高效消防灭火防护服材料的开发方向。指出消防灭火防护服未来发展的趋势和产品开发方向是基于以人的安全为核心,建立高可靠性多重保障性个体防护系统,实现人体-环境-服装的匹配与协调。

消防员灭火防护服及内衣服装的保暖性能研究

为更好地保证消防员在低温环境下的作战效率,开展了灭火防护服及内衣的保暖性能研究。基于问卷调研和查阅标准明确了消防员对保暖性能的需求,测试表明现有服装难以满足保暖性能的要求。基于聚酰亚胺材料和新型结构设计,改进了内衣、绒衣、内胆以及消防员灭火防护服的保暖性能。对改进型服装的不同组合进行了计算,针对不同地区推荐了最优的改进型服装组合,以更好地保障消防员的作战效率。

灭火防护服烟气污染及其洗消研究

通过模拟灭火防护服在火场暴露的烟气污染情形,研究烟气颗粒在灭火防护服装上的附着方式以及各层面料间的污染特征,探讨洗涤工艺对各层面料污染物的去除效率。结果显示,烟气颗粒除直接污染服装阻燃层表面外,还通过服装开口污染舒适内层。而舒适内层的污染主要为小于2μm的烟颗粒污染物,且更容易在层间进行蔓延扩散。不同面料的毒害污染物浓度不同,半挥发性有机物污染主要集中在防水透气层,重金属污染主要分布在隔热舒适层。常规的浸渍-机洗工艺很难去除附着在纤维表面的小粒径颗粒物,且毒害污染物的去除率低于45%。研究可为灭火防护服高效清洁提供技术支撑。