防护服装功能设计模式研究

防护需求日益增多,但防护服装的设计受到多种因素制约,其功能设计一般模式是目前防护服装研究的努力方向。为找到防护服装设计的普遍规律性,通过对近年来多种典型不同防护服装成功设计案例的文献分析,从面料选择、结构设计、附加设备等方面总结了防护服装设计的一般手段,并分析了功能设计的一般流程。提出以"分析应用需求确定设计手段评价实现方案"的流程作为功能设计的一般模式,为实现防护服装功能设计提供参考。

燃烧假人在火场热防护服装研究中的应用

热防护性是个体防护服装的重要功能。燃烧假人作为国际公认的定量评估防护装备阻燃性能的专用设备,在服装热防护研究中发挥着重要作用。通过对国内外相关研究成果的回顾,介绍了燃烧假人的热防护测评原理、发展历史及我国首个具有国际领先水平的燃烧假人—"东华火人"的创新特征,重点从不同火场状况的模拟、阻燃面料的评测与选择、服装款式结构对防护性能的影响以及阻燃防护服热传递机制研究等4个方面探讨了燃烧假人在服装热防护研究领域中的应用进展,最后对燃烧假人的应用前景进行了预测分析。

冬季户外服装的功能设计及用户需求匹配度分析

为明确消费者对不同性能户外服装的需求以及不同品牌实现服装性能的技术手段,通过市场调研了解不同品牌户外服装的设计与技术,结合文献调研结果分析实现服装保暖防风性能、防水透湿性能、热湿调节性能、安全健康防护性能和收纳性能的技术方法;通过问卷调查了解消费者户外运动情况、户外着装情况与需求,并归纳户外运动环境特征。问卷调研结果显示,消费者穿着娱乐休闲服装的频率最高,更看重服装的隔热性能、防水性能、透气性能和耐磨性能,而不同服装品牌对于这些性能的实现手段和侧重方向基本符合消费者的需求。

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意义。回顾并评价了国内外的热防护服装的热湿传递模型研究现状,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未来研究的发展趋势。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。

消防服装功能与舒适性开发及研究进展

消防服装具有较高的功能性和舒适性要求,通过文献研究,分别从消防服面料、功能设计、整体防护装备3个方面总结了国内外消防服研究方面的最新进展,并分析这些研究存在的难点或不足;未来,在新型面料实际应用的基础上,增加工效学功能设计,完善冷却设备等整体防护装备将成为消防服开发的发展方向。

热接触暴露下多层防护服的热传递及皮肤烫伤研究

为给高温作业人群提供更好的保护,研究多层防护服的热传递问题,以提升热防护服的防护功效。基于阻燃织物的热传递特性与皮肤生物热传递机理,构建“热接触环境-服装-人体皮肤”之间热传递模型,利用热接触防护性能试验,验证了模型预测结果的准确性,并进一步调查接触压力、织物基本参数对皮肤温度与皮肤烧伤时间的影响。结果表明:接触压力对热防护服的防护性能有较大影响,易受压部位需要更高的热防护;该模型能够准确预测不同压力状态下热防护服的防护性能,为热防护服的热功能工程设计与高性能材料研制提供理论支持。

网上服装展示对消费者购买行为的影响研究

为拓展网上服装展示构成因素相关研究的理论和方法,对网上服装展示构成要素与消费者购买决策之间的关联度进行研究.根据视觉流程原理和服装消费者行为"刺激—反应"模式,通过眼动跟踪实验、主观问卷调研以及虚拟网上购买和评价实验,筛选出网上服装展示中影响消费者购买行为的主要构成因子,建立了由服装主体展示、产品信息展示、整体布局展示组成的网上服装展示构成要素体系.结果表明,网上服装展示构成要素的改变会对消费者的购买行为产生显著影响,网上服装展示各构成因素之间对消费者购买行为的影响具有差异性,网上服装展示的各个构成因素之间相互独立.

服装热防护性能测评技术的发展过程及现状

热防护服装具有隔绝热源,减缓热传递的防护作用,合适的热防护性能测评方法有利于产品质量控制及用户对防护服的选择。分别从服用织物及服装整体2个层面,对织物的阻燃性能、热传递性能、热防护性能测试方法及燃烧假人测试方法的发展过程进行了回顾与总结,并根据当前服装热防护性能测评的研究现状提出了该领域的发展方向。目前,服用织物的热防护性能主要通过平板实验进行测试,并使用Stoll烧伤准则进行评价;而服装整体的热防护性能多采用燃烧假人进行测试,使用烧伤模型进行皮肤烧伤预测评价。在以后的研究中,应增加热暴露测试条件的种类,并进一步提高烧伤预测方法的合理性与准确度,同时建立完善的服装整体的的热防护性能评价指标。

数值模拟在热防护服装性能测评中的应用

对热防护服装性能合理的评价在公共安全领域具有重要意义。数值模拟成为继试验研究之后相关领域的重要研究手段。从模型的建立及验证2方面出发,主要对传热模型、皮肤烧伤预测模型和火场环境仿真等相关研究进行回顾,并对典型模型的发展过程、特点和不足进行归纳。根据相关技术的发展,预测了热防护服装数值模拟的发展趋势。未来将在完善热湿传递模型的基础上,发展全尺度的数值模拟,并结合人体热调节等模型对防护服进行多方位的评价。通过在优化热防护服装方面的应用,充分体现数值模拟研究的实用价值。

防护服工效性能评价方法研究进展

防护服在保护作业人员免受环境因素威胁的同时,也给着装人体带来了很多负效应,例如阻碍人体活动。符合人体工效学的功能评价是防护服性能评价的重要内容。为此,回顾国内外防护服工效性能评价研究现状,对防护服工效性能评价进行定义。在此基础上论述了关节活动范围、操作灵活性等方面的工效性能评价内容,分别从主观评价、客观评价和数字模拟评价3个方面探讨了防护服工效性能评价方法。提出建立防护服工效性能综合评价体系,在虚拟现实仿真条件下对防护服工效性能进行评价研究。

防护服性能测评的研究进展

防护服的性能测试与评估是防护服在实际使用前的关键步骤。为此,对国内外消防服性能测试与评估方法进行综述,在现有方法基础上重点阐述消防服整体性能测评的重要性。在模拟及人体真实穿着条件下,结合主客观测评,针对消防服的整体防护性,分别论述消防服的热防护性、防水性、可见性及活动自由度等服装整体性能测评方法。探讨了消防服性能测评的发展趋势,鉴于影响防护服整体性能的各因素间存在相互影响作用,提出采用网络分析法对影响防护服整体性能的各因素进行科学有效的评价。

闪火中防护服装的形变及其影响因素

防火服在火焰中的收缩形变会影响其热防护性能并制约人体的肢体运动。为此,提出用捺印的方法,通过燃烧假人闪火燃烧试验,研究防火服各部位形变量的分布规律,探究形变差异的原因及影响因素,对比分析服装形变与假人皮肤表面烧伤程度的关系。结果显示,燃烧试验后防火服在四肢和背部发生了显著收缩形变,热流量、衣下空气层等是主要影响因素。着装姿势越复杂、闪火持续时间越长,服装越宽松,服装面料的面密度越大,服装形变越显著,服装形变显著的对应部位衣下皮肤的烧伤也越严重。

消防服多重功能的研究进展综述

消防服是消防队员作业时保障人身安全的重要装备。分析了消防服材料的相关研究如各层织物的性能改进和新型功能材料的研发应用。在服装层面,通过增大服装型号、尺寸,减小热收缩增加织物系统各层间的空气层以及服装衣下空气层厚度,增强服装热防护性能;总结细部结构优化措施,并介绍智能配件在消防领域的应用。从织物性能评价和服装整体性能评价两方面阐述了消防服性能评价手段,TPP,RPP,SET是当前评价织物热防护性能的常用标准手段,燃烧假人则可以客观全面评估服装整体热防护性能,采用客观测试与主观测评相结合的方式可对消防服的舒适工效性能进行综合评价。

火灾环境下消防员安全热暴露距离研究进展

为调查安全热暴露距离研究现状,通过文献分析安全热暴露距离发文量、国别分布,并进一步探讨了安全热暴露距离的评价方法与影响因素。结果表明:安全热暴露距离发文量近些年呈快速增长趋势,主要集中在中国、美国等国家;评价方法以模型预测为主,但未有统一化的热通量阈值作为评价依据;现有影响因素研究以火焰与环境为主,较多忽略了服装与人体的影响。未来需提出安全热暴露距离标准化的评价方法,优化模型预测精度,为消防员进行火灾风险评估提供建议。

热环境条件下防护服的热蓄积测评方法研究

热蓄积测评综合考虑了在热暴露过程中所传递的和在热暴露结束后由于热蓄积所释放的总热量,更好地弥补了当前热防护性能测评的不足,为人体烧伤预测以及服装性能研究提供了更为准确的数据。

相变调温防护服用织物的阻燃性能研究

为提高相变调温防护服的阻燃性能,以保障工作人员的生命安全,系统开展阻燃型相变微胶囊涂层织物的制备与阻燃性能研究。选取2种相变温度的相变微胶囊、2种阻燃基布,利用干法涂层工艺制备相变微胶囊涂层织物;选取2种阻燃剂,以45%和75%的比例涂覆在相变微胶囊涂层的表面,制成16种阻燃型相变微胶囊涂层织物。基于锥形量热仪进行涂层织物阻燃性能测试,分析阻燃剂对涂层织物阻燃性能的影响。结果表明:与未进行阻燃整理的涂层织物相比,有机硅阻燃剂涂层织物的总热释放量平均下降42.22%,磷氮型阻燃剂涂层织物的总热释放量平均下降25.07%,并且随着阻燃剂含量的增加,总热释放量呈下降趋势。另外,有机硅型阻燃剂明显降低了热释放速率与总热释放量,而磷氮型阻燃剂有效地延长了织物开始释放热量的时间和热释放速率达到峰值的时间。因此,2种阻燃剂从不同角度优化了相变微胶囊涂层织物的阻燃性能,提高了相变调温防护服的使用安全性。

智能防寒手套温控系统设计及热舒适性研究

为保护工作人员的生命安全并提高冷接触环境下的作业效率,开发了一款智能防寒手套温控系统,利用织物冷接触测评装置分析冷接触过程中皮肤温度与加热片温度的变化,探究了控温方式、织物层数以及冷接触条件对智能防寒手套热舒适性的影响。结果表明:普通防寒手套和市面现有典型加热防寒手套未达到手部的保暖要求,所设计的智能防寒手套随着接触压力的增加,采用皮肤控温模式的智能防寒手套对应皮肤温度降低,但均可在不同接触温度和压力条件下使皮肤温度基本保持在舒适范围,达到安全舒适、操作方便、降低能耗的目的。

消防灭火头套颗粒防护性能影响因素及其测评方法

为研发具有良好颗粒防护性能的消防灭火头套,从织物角度分析纤维形态特征、织物孔隙率、织物表面粗糙度、多层组合设计、造型结构设计5个方面对头套颗粒防护性能的影响;从环境角度归纳气流强度、湿度对织物颗粒防护性能的影响;总结现阶段织物颗粒防护的测试装置、测试方法、颗粒防护性能评价要求;阐述颗粒物在纤维层面的防护原理以及数值模拟法在颗粒物过滤、运动、表面沉积研究中的应用。最后,指出在未来的研究中需进一步完善消防灭火头套整体颗粒防护性能测试仪器;更加真实地模拟火场环境中烟气颗粒的传播与过滤沉积过程;明确头套织物系统的最优设计与构成方式;提高消防灭火头套的颗粒防护性能,促进我国消防防护装备的研发与完善。

冲锋衣下摆抽绳调节对服装热阻的影响

为了研究服装下摆抽绳调节对其隔热性能的影响,文章以抽绳收紧水平和环境风速作为实验变量,选取五件抽绳位置、规格尺寸和面料硬挺度不同的冲锋衣作为研究对象,测量其服装热阻值。结果表明,抽绳位置设计、服装规格设计及面料硬挺度都会使得抽绳调节对服装隔热性能的影响呈现不同的变化,并非抽绳量越大服装热阻值越大。在抽绳收紧的过程中,下摆抽绳比腰部抽绳对服装隔热性能的影响更为复杂。规格尺寸大的服装抽绳收紧后隔热性能没有显著提高,而较柔软的面料相对较硬挺的面料更能促进服装隔热能力的提升。相对于无风环境,环境气流的上升对抽绳收紧后服装隔热性能的提升有更为明显的促进作用。

消防服衣下空气层热传递机制研究进展

空气层热湿传递机制的研究不仅可为更加准确的实验室热防护性能测试提供指导,也可提高消防服热湿传递数值模拟的精确度。在阐述了热防护性能测试中空气层的作用以及空气层热传递机制和空气层热传递模型的研究现状的基础上,分析了服装与人体之间空气层微气候的特征,从热传导、对流换热和辐射换热3个方面总结了空气层的热传递机制,提出不同条件下空气层传热模型建立的基本思路,并对未来消防服衣下空气层热传递机制的研究动向作出了预测。