热防护服热防护性能测试方法的探讨

本文对国内外热防护服热防护性能的测试方法进行了对比分析 ,介绍了一些国际常用的热防护服热防护性能的测试方法     

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的意义。本文主要回顾并评价了热防护服装的热湿传递模型国内外的研究现状,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研究未来的发展趋势。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。     

热防护服蓄热防护与放热危害双重特性的研究进展

为全面评价热防护服在热暴露阶段的蓄热防护作用以及在冷却阶段因蓄热释放对人体造成的热危害效应,介绍了防护服热蓄积产生的原因,阐述了现阶段防护服热蓄积的测试方法以及数值模拟研究现状;从服装因素、环境因素以及人体因素3个方面归纳了防护服在热暴露阶段蓄热特性的影响因素;并总结了织物基本物理性能、空气层配置、织物水分、织物受压等因素对冷却阶段防护织物放热危害特性的影响。最后提出：在未来的研究中应针对多元化的热灾害环境以及冷却环境开展热防护服蓄放热双重特性的基础研究,并基于热防护服蓄放热双重效应探究其最优的配伍设计。     

相变材料在热防护服上的应用研究进展

为深入了解和提高附加相变材料热防护服的热防护性能,对现阶段相变材料在热防护服中的应用、影响因素以及未来研究趋势进行综述。首先介绍了相变材料的类型和特点,阐述了相变材料基于密封袋法、纺丝法和微胶囊技术的织物后整理法在热防护服中的应用;其次回顾了附加相变材料热防护服传热模型的发展过程,重点从相变材料的类型、相变温度、添加量以及相变材料在多层防护服装中的配置等角度归纳了影响热防护性能的因素;最后从新型服用相变材料的研发、降低相变材料储存热释放等角度预测了相变材料未来在该领域的研究趋势。     

缓解人体热应激的医用防护服装研究进展及趋势

目前医用防护服装存在热湿舒适性差的问题,容易造成人体热应激,引起人体皮肤损伤、虚脱、晕眩甚至中暑等症状。为了解如何缓解医用防护服装造成的人体热应激反应,提高人体舒适性,文章首先总结了医用防护服装的材料、款式及舒适性相关标准。接着阐述了目前缓解人体热应激的医用防护服装研究进展,包括作业场所降温方式和异质结构面料、超吸水材料、辐射降温面料、相变冷却降温服装等研究成果。随后介绍了高导热材料、热电冷却材料和液态冷却三类缓解人体热应激的新材料与技术,并提出了其在医用防护服装上的应用思路。最后分析并展望了缓解人体热应激的医用防护服装研究趋势,即未来研究需要从提高主动冷却设备的工效性能、扩展调温新材料与技术在医用防护服装上的应用及建立缓解人体热应激的医用防护服装设计方法和流程,并开展相关测试与评价。     

热防护织物的研究

研究了一种用耐高温的玻璃纤维织物与阻燃的棉织物层压而成的新型热防护复合织物。该织物对传导热，辐射热和对流热均有良好的防护作用而且适气，透湿性好。用以制作高温作业工作人员的防护服，有显著的热防护效果。     

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理研究等四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。     

应用三层热防护服热传递改进模型的皮肤烧伤度预测

针对人体持续暴露在闪火环境中烧伤时间及热防护服参数对防护性能的影响情况,利用建模与模拟的方法预测达到各级烧伤的最长安全工作时间。首先,对包含外壳、防水层和隔热层的3层防火材料、皮肤及三者间的空气层组成的系统,给出了系统各层热传递微分方程以及初边值条件,改进了已有的高温条件下多层热防护服的热传递模型。接着,使用该模型计算出各固定接触面随时间变化的温度值,该计算结果与同等条件下已有模型一致,从而验证了模型的可靠性。最后,采用改进的模型预测达到一级、二级和三级烧伤所需的临界时间,分析了空气层和织物厚度对防护服防护性能的影响。研究发现,在闪火条件下,消防人员即使身穿热防护服也仅有十几秒的安全时间,且空气层和织物的厚度大小对防服性能的影响十分显著。     

改善医用一次性防护服热湿舒适性的研究进展

总结改善医用一次性防护服热湿舒适性的最新技术研究。介绍了医用一次性防护服热湿舒适性的测试方法和相关要求;分析了医用一次性防护服热湿舒适性存在的问题;重点总结了改善医用一次性防护服热湿舒适性的最新技术研究,包括单向导湿技术、异形截面纤维、纳米防护膜材料、相变微胶囊技术等。认为:改善医用一次性防护服的热湿舒适性涉及多学科领域,应寻找高性价比的改进方法和简单易行的生产工艺;同时,应在保证医用一次性防护服防护隔离性的前提下,提高其热湿舒适性。     

空气层厚度对热防护面料蒸汽防护性能的影响

为探索防护服装与人体皮肤之间的空气层厚度对其蒸汽防护性能的具体影响,选用3种不同热防护面料系统,设计4种不同的空气层厚度(0、6、12、18 mm),分析二级烧伤时间、三级烧伤时间、吸收总热量和热流量,评价面料系统的蒸汽防护性能。研究结果表明:不同的面料系统提供不同的防护性能,增加面料系统的厚度有利于提升其防护性能,防水透气膜越靠近蒸汽热源,系统的防护性能越好;防护服装的蒸汽防护性能与空气层厚度有着显著相关性,在空气层厚度增加到12 mm及以上时,防护服的蒸汽防护性能会得到显著提升;通过分析蒸汽暴露和冷却阶段传感器热流量变化曲线,可进一步分析了解蒸汽暴露环境下织物系统内的热湿传递机制。     

智能改变厚度的隔热层

为提升消防服面料整体的热防护性能,设计织造了2种智能改变厚度的隔热层(A1和A2试样),测试其增厚率,以及光辐射和热辐射状态下的热防护性能,并与常规消防服隔热层用芳纶非织造材料(B试样)进行比较。结果表明:在250~260℃的环境下烘5 min后,A1和A2试样的增厚率分别为4.67%和9.41%,B试样则无明显增厚;A1和A2试样在近红外波段的光辐射状态下,热防护性能优于B试样;低热辐射状态下,A1和A2试样的热防护性能优于B试样。     

新型耐高温服装的热防护性能测试仪

研制了一种模拟人体皮肤及体形的高温“圆筒仪”,用来测试耐高温织物及服装组件的热防护性能。用膜电偶测量模拟皮肤器表面温升率,并结合烧伤积分模型的评价方法来计算达到二级烧伤的防热时间。与ASTM 4108测试方法相比,本仪器特别适合于测量处在辐射源包围之中的耐高温服装的热防护性能。     

充气防寒服的保暖性能

为维持户外活动人体热舒适性,研发一种保暖性能可调的防寒服装,以满足人体在不同活动量或环境温度变化情况下对服装保暖性能的需求,评价了一件充气服装的保暖性能,通过“Newton”出汗暖体假人实验测试了充气服装在4种充气量和3种风速下的上身总热阻和局部热阻。实验结果表明:充气状态下胸部、腹部和背部的局部热阻以及上身总热阻显著大于未充气状态,但是充气量之间没有明显差异;充气服装局部热阻和上身总热阻均随着风速的增加显著降低,不同充气量之间也没有显著差异。研究表明,充气服装在一定程度上可以作为一种有效的手段动态调节服装的保暖性。     

新型隔热和导电防护服综述

介绍了隔热导电防护服的市场状况及发展趋势、新型防护服的标准和需求分布,隔热导电防护服的测试方法。     

益生菌抗热保护剂的研究

益生菌抗热保护剂的研究一直是工业化大规模生产益生菌产品的热点与难点。本文选取海藻糖、明胶和甘油作为抗热保护剂,研究其对嗜酸乳杆菌和双歧杆菌混合菌体的抗热保护效果。结果表明,海藻糖、明胶和甘油均能够提高菌体的抗热存活率,可以作为抗热保护剂。3种保护剂之间存在交互作用,复合使用时的抗热保护效果比单独使用时好,其最佳复合配方为海藻糖16%、甘油6%、明胶0.14%,菌体存活率可达16.58%,活菌数为1.66×108 cfu/mL。     

防火服热蓄积的影响因素及其测评方法

为了合理评价防火服的热蓄积,全面准确地研究防火服热防护性能,通过回顾实验室模拟低热流环境中防火服热蓄积的相关研究,分析了防火服热蓄积的产生原因以及由热蓄积引起的主要烧伤部位;总结了现阶段热蓄积的测试装置、测评方法以及热传递、热蓄积测试过程;从防火服反光带、防水层透湿性、隔热层厚度、外层织物特性、空气层厚度等服装因素以及热流量强度、热暴露时间、防火服中水分等环境因素归纳了影响热积蓄的因素;最后预测了未来防火服热蓄积的研究趋势;指出在未来的研究中,应更加全面地模拟火场特点,提高服装热蓄积性能测评方法准确性。     

基于最大衰减因子模型的服装热防护性能预测

为解决全尺度燃烧假人实验测试成本高、实验效率低,以及尚未与织物小样测试统一联合表征等难题,利用新型的热防护性能评估模型:二级烧伤最大衰减因子模型,对热防护服装的织物试样测试与燃烧假人实验进行同步研究,并建立基于织物试样测试的服装整体热防护性能预测模型。结果表明:防护织物的热防护性能与其服装整体的热防护性能具有显著相关性;将织物热防护性能值、服装平均衣下空气层厚度以及服装热暴露时间作为预测模型输入参数,可以实现服装热防护性能值以及人体皮肤烧伤百分比的预测;经模型验证发现,服装实测热防护性能值与其预测值间的相对误差仅为5.1%。