消防服用多层织物的热防护性能测试实验方法
一、TPP实验结果
各组试样的TPP值集中在40～50之间，高的TPP值达到了51．9，低的TPP值也达到了43．2，符合GAl0-2002中对阻燃消防服整体热防护性能的TPP值≥28的规定标准。隔热层的TPP值在各层面料中大，可见，隔热层对多层织物的综合热防护性能起到了重要作用。三维阻燃间隔织物的TPP值高于Nomex毡和Kermel毡，且透湿性能良好H4]，若用此种织物替代传统的消防服防水透气层和隔热层，同样应能达到很好的综合热防护效果，且三维阻燃间隔织物的重量轻于传统消防服中防水透气层和隔热层组合的重量，有助于减轻消防服的整体重量，减少消防员负荷。芳砜纶织物与国外高性能阻燃纤维织物相比，其热防护性能相当于NomexⅢA织物，优于Kermel织物。另外，从表7可以看出，多层织物组合的综合TPP值并不等于各层织物TPP值的简单相加，而是大于或小于各层织物的TPP值之和。热防护性能高的多层织物组合是第15组织物，即芳砜纶、三维阻燃间隔织物和阻燃棉布，TPP值达到了51．9；其次是第5组织物，即NomexlllA、三维阻燃问隔织物和阻燃棉布，TPP值达到了50．7。
二、TPP实验结果分析
1、Stoll&Chinanta曲线是Stoll和Chinanta两位研究者在大量动物皮肤烧伤实验基础上，将动物皮肤达到二级烧伤所需时间转换成铜片热流计温度上升值，绘制出的皮肤二级烧伤时间与铜片热流计温度上升值之间的关系曲线，织物燃烧曲线与Stoll&Chinanta曲线交点的横坐标即为达到二级烧伤时间。由图1可以看出，第1 5组织物达到二级烧伤时间为25．8秒，第5组织物达到二级烧伤时间为25．2秒。虽然仅相差0．7秒，但对火场中的消防员来说意义重大。因为火场中的情况危急，即使是0．4秒、0．5秒的延迟，也足以保护消防员，增加消防员不被烧伤的机率。
2、第15组和第5组织物组合均是采用三维阻燃间隔织物代替传统防水透气层和隔热层，取得了较好的热防护效果，这主要与三维阻燃间隔织物的结构和成分有关。从结构上分析，三维阻燃间隔织物是一种经编双层织物结构，由两块单独的织物构成，这两块表面织物结构紧密，两块织物中间用加捻的芳纶纱(间隔纱)连接，保证了织物两面问具有充分的间隔层，从而保持空气，在服装与人体间形成一个微气候，可以阻止湿气在皮肤表面累积．对湿气有很好的缓冲作用，提供了良好的隔热效果和穿着舒适性。从三维阻燃间隔织物的纤维成分上看，上下双层织物选用优化的混纺纤维，混纺纤维成分为聚酯、粘胶及阻燃的Nomex纤维，本身即是高性能阻燃纤维，双层织物中间用间隔纱相连，间隔纱采用100％芳纶加捻纱。根据有关资料显示[7]，间隔织物所采用材料均满EN469标准中对消防服外层原料的阻燃标准。所以三维阻燃间隔织物既能透气透湿又具有良好的热防护性。
3、消防服的穿着舒适性和热防护性同等重要。
当前消防服流行采用四层结构，材料选取高密度材料。多层结构及高密度材料的使用将增加服装重量，增加消防员负荷，加重消防员的体力支出。且多层结构(尤其是防水透气层的设置)阻碍热量的有效散发。芬兰研究机构对此进行了试验验证[8】，实验结果高于穿着无防水透气膜灭火防护服的消防员。不利于消防员生理热散失，大量的生理热迅速堆积在灭火防护服内部．产生的热将对消防员的身心造成潜在伤害。因此，若用热防护性好、透气性好且重量轻的三维阻燃间隔织物代替传统消防服中的防水透气层和隔热层，将大限度地减轻消防服带给人体的额外生理负担。
4、防水透气层采用TPU的组合，其综合TPP值低于
防水透气层采用PTFE的组合。这可能与这两种膜的结构有关。PTFE与TPu均是防水透气材料，但由于膜结构不同，透湿机理不同。PTFE是聚四氟乙烯薄膜的简称。资料显示，水蒸气分子的直径为0．0004微米，而雨水中直径小的轻雾的直径为20微米。PTFE膜上有许多微孔。它们的孔隙直径在水蒸气分子直径和雨水分子直径之间，因此可以让气态的水自由通过，而液态的水则被牢牢挡在一边，以达到透气效果。
5、TPU是热塑型聚氨酯薄膜的简称，属无孔亲水性薄膜。
由于薄膜本身没有孔隙，防水效果很好，但从透气性的原理上看，它和PTFE有本质上的不同。TPU的透湿主要通过其亲水特性来实现，依靠衣服内外温差把汗气冷凝在衣服面料的内表面，然后通过TPU内部的微孔把水吸收完，同时利用TPU本身的海绵特性渗透到面料的外表面，再通过外表面的与空气接触，把水分蒸发出去，从而实现透湿的功能。
PTFE与TPU的另一个区别是前者是一种薄膜，在做成服装面料的时候，用特殊的粘合剂把它粘合在服装的面料上；而TPU面料采用涂层工艺，是在熔溶的状态下，直接涂在服装的面料上。不用任何的粘合剂。由于PTFE防水透湿效果优于TPU，当含有水分的多
层织物燃烧时，含TPU的组合导湿效果劣于含PTFE的组合，大量水分聚集在含TPU的组合织物内部，导致含TPU的组合传热速率高于含PTFE的组合，隔热效果下降，因而在湿态情况下，含TPU的组合热防护性能低于含PTFE的组合。由此可见，防护服内的水分在很大程度上改变防护服的防护性能。
5、多层面料组合的TPP实验结果值不等于各单层面料TPP值之和。
是因为各层面料重叠在一起时，各层面料接触，产生压力，并且各层面料之间有空气层的影响，导致了TPP实验结果值与各层面料TPP值之和的差异．
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