防护服模拟环境下的性能测试介绍
人类的一切活动都是在某一特定的环境条件下进行的,气温、湿度、风和太阳辐射热是组成环境气候的四项基本要素,此外,气压、雨、雪、云量等天气物理状态的变化情况,也是环境气候的重要因素。人们在劳动防护产品检验工作中,根据不同的测试要求,选择模拟不同的要素,以保证试验的相对可靠性。一般情况下,温度、湿度(恒温恒湿)是必需的条件,这类环境模拟是普遍的起码要求,几乎所有物理机械性能实验室都必须具备。
技术环境模拟试验是测试技术发展的重要方面,研究环境对技术产品的影响,是第二次世界大战后发展起来的新学科,它的兴起,对于技术产品的质量和环境适应性起着革命性变化。目前世界上各国家都极为重视,无论对电子电器产品和机械产品、高分子合成材料及产品、轻纺服装产品、劳动防护用品以及防护服都必须通过规定的环境模拟试验条件,进行适用性能检测,为使用者提供尽可能接近实际的实验依据。
我国在50年代中期,已开始重视环境模拟实验,近10年来,建立研究环境技术的部门和实验室已有数百家,推动着各经济技术部门的迅速发展。特别对于劳动防护安全卫生产品,军需产品,应当重视和发展环境模拟试验技术,以便准确反映产品的安全性、实用性,为改进现行产品性能,开发新产品提供有力的依据。
在日常生活中,环境温、湿度对人体健康、工作效率至关重要。据生理学家研究,室内温度过高,将影响人的体温调节功能,由于散热不良,导致体温升高,血管扩张,脉搏加快,心率加速。温度过低会使人体代谢功能下降,脉搏、呼吸减慢,皮下血管收缩,皮肤过度紧张,呼吸道粘膜抵抗力减弱,容易诱发呼吸道疾病。同时,室内湿度影响亦十分重要,湿度过大,会抑制人体散热,使人产生烦燥、闷热感,湿度过低,会引起上呼吸道粘膜水分大量流失,感到口干舌燥,甚至咽喉肿痛、感冒、鼻腔出血。科学家把人对/冷耐受0的下限温度定为11e,相对湿度30%,/热耐受0的上限温度定为32e,相对湿度80%。通过实验测定,冬天宜人的温度18~25e,相对湿度30%~80%,夏天23 ~28e,相对湿度40%~60%。当然,人的舒适感受不仅限于温度和湿度两个气象要素,还与人的体质、着装、活动水平、精神状态以及其他主客观因素有关。防护服系列产品除了必须保证使用条件的安全防护作用外,还要尽可能地保证穿着者的舒适性能。
国外各行各业的研究与测试机构,无不拥有相当规模和相应精密的环境实验室,如美国麻省马萨诸塞州纳蒂克城的陆军军需研究所(1976年改名为纳蒂克研究与发展部),拥有北极模拟实验室,模拟温度可达-57e,大风速为74 km/ h;热带模拟实验室,高温度为74e;雾雨模拟实验室,可模拟下雾及倾盆大雨;激光模拟实验室,可作军服染色防侦视研究用;火焰模拟实验室,用以进行军用被服装具的耐燃烧性试验;还有高空模拟实验室,可模拟13 500 m的高空环境试验。英军被装研究所拥有冷热环境模拟实验室,配有强光照射机;下雨模拟实验室等。日本东丽公司在濑田工场建立了全天候试验室,模拟人着服装在人工气候的风、雨、雪的条件下检验纺织的服用性能。该公司掌握的产品标准高于国家JIS标准要求。日本须贺(SUGA)公司研制的耐气候降雪试验装置,外形尺寸为4 m@2.2 m@12 m,样品架的尺寸约250 mm@1 000 mm,被测试样悬挂在循环回转的样品架上,人工降雪的结晶体相当于5 000~3 000 m的降雪效果。但该装置造价昂贵,据1986年的报价为2亿日元(折合130万美元)。该公司生产的跟踪太阳气候日晒机,以高精度的阳光反射板及追踪太阳装置,使太阳光的照度集中于试样上,并配以自动降雨周期的装置,据称,该机日晒20天就相当于通常360天的阳光照度。
美国、法国、意大利、荷兰、丹麦、匈牙利等许多国家都有专门的热环境微气候试验室。其中美国堪萨斯大学的较现代化,总面积350 m2,匈牙利建筑科学研究院的微气候室约210 m2,微气候试验室主要研究内容是依着状态,人体活动程度,空气温度,平均辐射温度,气流速度,空气相对湿度等对着装人的热生理影响。
主要测定着装人的热平衡状态;血压、脉搏、呼吸频率、皮肤温度和散失强度;脑力活动状况;对声光信号的反应时间、震颤程度、触觉、敏感性、YYUOH频率反应、皮肤流电反应、肌电图和脑电图、从事劳动的能力、体力变化、新陈代谢变化;心理状况;记忆能力、聚精会神配合能力、对服装和热环境的主观感觉等。现场研究主要是着装人的热平衡状态,从事劳动的能力和主观感觉等。
当然,从劳动防护与安全卫生的角度考虑,除环境气候模拟以外,环境模拟试验还包括高低温、交变湿热、热老化、各种腐蚀性气体影响、防毒、粉尘、振动、冲击、噪音等环境条件的安全防护。
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