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消防服是f護(hù)服裝中應(yīng)用廣泛的品種之一,可保護(hù)人體免受熱的傷害。消防隊(duì)員工作的火場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)并不是一個(gè)干燥的環(huán)境,特別是當(dāng)消防隊(duì)員撲滅明火時(shí),人體大量出汗,里層服裝會(huì)吸收人體大量汗液,且消防用水也可通過(guò)服裝外表層傳遞到內(nèi)層,這些水分在高溫下汽化成水蒸汽傳到人體皮膚表面,可將人體皮膚灼傷,因此研究含濕織物的熱防護(hù)性能具有現(xiàn)實(shí)意義。TPP熱防護(hù)性能測(cè)試儀是測(cè)試儀器,標(biāo)準(zhǔn)集團(tuán)(香港)有限公司是生產(chǎn)廠家,歡迎有需求的客戶及時(shí)電詢。
實(shí)驗(yàn)部分:
測(cè)試材料
消防服結(jié)構(gòu)一般分為4層,由外層、防水透氣層、隔熱層和舒適層構(gòu)成。從適宜做消防服的各層麗料中,選取1種作為實(shí)驗(yàn)面料,比較不同層面料吸濕后熱防護(hù)性能的變化。
測(cè)試方法
TPP值反映了織物對(duì)熱輻射和熱對(duì)流綜合作用的熱防護(hù)能力,其值越大,表示熱f護(hù)服的熱防護(hù)性能越好;反之,越差。測(cè)試方法是將試樣水平放置在特定的熱源上面,在規(guī)定距離內(nèi),熱源以2種不同的傳熱形式——熱對(duì)流和熱輻射出現(xiàn)。置于試樣另一側(cè)的銅片熱流計(jì)可測(cè)量試樣背面的溫度。要求火焰與試樣直接接觸,使到達(dá)織物表面的熱流量達(dá)到84kw/m2,用試樣背面的銅片熱流計(jì)測(cè)量其升溫曲線并與Stoll標(biāo)準(zhǔn)曲線比較,得到二級(jí)燒傷所需時(shí)間t,并與暴露熱能量q相乘得到TPP值。其計(jì)算式為TPP=£2×q式中:q為規(guī)定輻射熱流量(84kw/m2);t:為引起二級(jí)燒傷所需要的時(shí)間,s。TPP實(shí)驗(yàn)采用TPP熱防護(hù)性能測(cè)試儀,按照NFPAl976標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試。
將試樣分5組,編號(hào)分別為l~5,每組試樣包括A、B、C、D4種織物,各組中每種織物均取3塊試樣,將每塊試樣分別放置在密封塑料袋中,第l組為對(duì)比組,不添加水,第2~5組試樣用噴壺均勻噴水5、10、15、20mL。將吸濕后的試樣靜置在恒溫恒濕的環(huán)境中(溫度為20℃,相對(duì)濕度為65%)調(diào)濕24h,使試樣充分吸收水分。用TPP實(shí)驗(yàn)測(cè)定試樣吸濕后的TPP值,每種織物取其3次的平均值作為該組試樣的TPP值。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果:
①單層織物含水率對(duì)熱防護(hù)性能的影響,4種織物中,B織物含水率低,均在3%以下,與未吸濕前相比基本上無(wú)變化,所以B織物吸濕后的二級(jí)燒傷時(shí)間及TPP值與未吸濕前相比變化不大。這是由于B織物為聚四氟乙烯薄膜,它是一種性能好的防水透濕織物,表面基本沒(méi)有凝結(jié)水,所以含水率低。由于舒適層阻燃棉織物D吸水性很好,所以含水率大,其次是外層織物A,吸濕性居中的是隔熱層隔熱氈C。這3層織物的吸濕性都隨著水添加量的增多而增大,并且他們的二級(jí)燒傷時(shí)間和TPP值均隨著含水率的增加而增大。單層織物的含水率與二級(jí)燒傷時(shí)間和TPP值之間的正相關(guān)性高,含水率越大,織物TPP值也越大,相應(yīng)皮膚達(dá)到二級(jí)燒傷的時(shí)間也將延長(zhǎng),所以含水率對(duì)TPP值的影響趨勢(shì)與它對(duì)二級(jí)燒傷時(shí)間影響趨勢(shì)基本一致。
②TPP值和二級(jí)燒傷時(shí)間線性回歸模型分別以TPP值和二級(jí)燒傷時(shí)問(wèn)為因變量,含水率為回歸自變量,采用SPSS軟件建立一元線性回歸模型。
TPP值與含水率的一元線性回歸模型為TPP值=10.732+0.072×含水率,二級(jí)燒傷時(shí)間與含水率的一元線性回歸模型為二級(jí)燒傷時(shí)間=5.164+0.062×含水率。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:
單層織物含水率與二級(jí)燒傷時(shí)間及TPP值之間顯著相關(guān),二級(jí)燒傷時(shí)間、IPP值與含水率之間存在著顯著的線性回歸關(guān)系。含水率每增加1%,二級(jí)燒傷時(shí)間延長(zhǎng)0.062s,TPP值增加0.072kJ/cm2,二級(jí)燒傷時(shí)間和TPP值均隨含水率的增大而增大。在強(qiáng)輻射和對(duì)流(82.21kw/m2)聯(lián)合傳熱條件下,對(duì)于單層面料,水分有助于提高其熱防護(hù)性能,含水量越多,單層織物的熱防護(hù)性能越強(qiáng),在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下,含水織物的熱防護(hù)性能優(yōu)于干態(tài)織物。在這種條件下,織物中的水分將迅速蒸發(fā),輻射對(duì)流熱還來(lái)不及傳遞到面料背面,就被蒸汽帶走一部分熱量,到達(dá)人體的熱量減少,從而使單層織物熱防護(hù)性能提高。含水率越大,蒸發(fā)的水分越多,帶走的熱量越多,散熱速度加快,織物的熱防護(hù)性能進(jìn)一步增強(qiáng)。此結(jié)論適用于含水率小于50%的情況。