邱浩， 王云儀

(1.東華大學 服裝與藝術設計學院，上海 200051；2.東華大學 功能防護服裝研究中心，上海 200051；3.東華大學 現(xiàn)代服裝設計與技術教育部重點實驗室，上海 200051)

消防服多重功能的研究進展綜述

邱浩1，2， 王云儀*1,2,3

(1.東華大學 服裝與藝術設計學院，上海 200051；2.東華大學 功能防護服裝研究中心，上海 200051；3.東華大學 現(xiàn)代服裝設計與技術教育部重點實驗室，上海 200051)

消防服是消防隊員作業(yè)時保障人身安全的重要裝備。分析了消防服材料的相關研究如各層織物的性能改進和新型功能材料的研發(fā)應用。在服裝層面，通過增大服裝型號、尺寸，減小熱收縮增加織物系統(tǒng)各層間的空氣層以及服裝衣下空氣層厚度，增強服裝熱防護性能；總結細部結構優(yōu)化措施，并介紹智能配件在消防領域的應用。從織物性能評價和服裝整體性能評價兩方面闡述了消防服性能評價手段，TPP，RPP，SET是當前評價織物熱防護性能的常用標準手段，燃燒假人則可以客觀全面評估服裝整體熱防護性能，采用客觀測試與主觀測評相結合的方式可對消防服的舒適工效性能進行綜合評價。

消防服；熱防護性能；舒適工效性能；評價手段

消防服是保護消防員在進行消防滅火作業(yè)及其他救援作業(yè)中身體免受傷害的重要裝備之一。熱防護性能優(yōu)良的消防服不僅可以使消防員身體免受熱傷害，還可以保證其消防救援效率、緩解生理壓力[1]。針對消防服的防護性能、舒適性能及工效性能等多重要求的不斷提高，整體綜合性能的優(yōu)化設計成為近年來業(yè)界持續(xù)深入研究的動力。消防服多重功能的開發(fā)及評價研究涉及的學科范圍廣泛，既有基本材料性能的改進提升、多層織物之間的配伍優(yōu)化以及新型功能材料的應用，也有服裝整體性能的研究開發(fā)和功能結構的細化設計，同時，織物和服裝兩個層面的相應性能評價方法也得到關注和研究，用以預測各種新成果、新方案投入實際使用后的功能狀態(tài)。

1 材料及相關研究

消防服裝目前均采用多層織物組合結構，美國NFPA 1971建筑物火災用滅火防護服標準[2]采用3層織物組合，我國GA 10—2002標準[3]規(guī)定，消防服由外向內依次采用外層、防水透氣層、隔熱層和舒適層4層織物組合。消防服裝各層面料在阻隔外界熱危害、促進內熱散失等整體功能需求中發(fā)揮著各自不同的作用。此外，廣義上的消防服包括頭盔、面罩、手套、消防靴、呼吸器等消防附件裝備，這些附件與服裝組合在一起，為消防人員提供全方位的熱防護。

1.1 材料性能改進

消防服裝外層直接與火焰接觸，應具備優(yōu)良的防火阻燃性能。國外常選用聚苯并咪唑(PBI)作為消防服外層面料，PBI具有優(yōu)良的耐熱、阻燃及熱穩(wěn)定性，但透氣性和耐光性較差。間位芳綸(Nomex)具有良好的阻燃耐熱性，被我國消防服廣泛使用，然而，其熱穩(wěn)定性較PBI類織物差，因此，國內有學者嘗試在Nomex織物中加入阻燃粘膠，以改善該類織物的熱穩(wěn)定性。此外，王肖杰[4]研究了聚酰亞胺纖維制做消防服阻燃外層面料的可行性，結果表明，該面料阻燃性能與熱防護性能高于GA 10—2014標準指標要求，其力學性能、色牢度等方面也符合標準要求。

防水透氣層用于防止外部水滲透服裝內部，同時促進人體內部的熱量散失。常用的防水透氣膜有PTFE，PU，PVDF多微孔膜等。PTFE微孔膜具有良好的防水透氣和耐高溫性能，新一代國產PTFE微孔膜，具有自動抗油脂性能，緩解了以往消防服多次使用后防水透氣性能嚴重下降問題，與美國eVent面料性能相比，新一代PTFE膜在防水、透氣、抗油與耐用性上已達到先進水平。此外，利用靜電紡絲技術對聚偏氟乙烯進行處理，制備的PVDF膜，能保證該多微孔膜良好的熱穩(wěn)定性[5]。

隔熱層能夠有效阻隔外部向人體的熱傳導和熱輻射，國內已有相關學者將消防服的隔熱層與舒適層合并，減少服裝的約束性，并將高吸水性材料附加在這種結構上，可保持皮膚干燥，改善著裝的舒適性，減少體內熱蓄積[6]。在隔熱層材料上增加反輻射涂層，也可有效提高服裝的隔熱性能[7]。

除服裝外，消防設備所用的材料也應具備優(yōu)良的防火隔熱性能。暴露在高溫環(huán)境下的呼吸器，可能發(fā)生熱降解或熔化。A Putorti等[8]建立一種新的測試方法，對自給式呼吸器的熱防護性能進行研究；采用阻燃橡膠和隔熱材料制成的消防靴，可實現(xiàn)防火、隔熱的功能[9]；在頭盔帽殼材料上，采用聚醚酰亞胺代替國內消防頭盔普遍使用的聚碳酸脂，可提升其耐高溫性能[10]。

1.2 多層織物配伍

消防服裝多層織物系統(tǒng)的熱防護性能，除了受各層織物的單獨性能影響之外，各層織物間的組合和配伍方式也起著較大的影響。Keiser C等[11]在研究防護服濕傳遞性能時發(fā)現(xiàn)，服裝的含濕量不僅與單層面料性能有關，還依賴于相鄰面料的性能。在火場高濕熱環(huán)境下，消防人員會遭受高溫液體與蒸汽的危害，Desruelle A V[12]發(fā)現(xiàn)，織物暴露在高溫蒸汽環(huán)境下，添加聚乙烯薄膜的防水織物較單獨的防水織物熱流量明顯降低，并且聚乙烯薄膜置于防水織物前端較置于其后端熱流量低。

為實現(xiàn)消防服多層織物系統(tǒng)最佳性能配伍和最優(yōu)綜合性能，可采用兩步法：首先，通過試驗評測外層、防水透氣層、隔熱層和舒適層常用織物的基本性能；其次，對各合格織物按正交表設計的方式進行配伍組合，采用極差分析法確定最優(yōu)配伍方案[13]。

1.3 新型功能材料應用

隨著一些高性能新型纖維材料的研發(fā)，如相變材料、形狀記憶材料、氣凝膠等，為消防服的材料選擇及智能化發(fā)展提供了更廣闊的空間和思路。

相變材料在物理性狀轉變的過程中，會向周圍環(huán)境吸收或釋放熱量，這種特性可用于緩解熱環(huán)境中人體的熱應激，也能緩解大量人體產熱而導致人體承熱負荷，理論上可以從一定程度上解決消防服熱防護性和著裝舒適性之間的矛盾。有研究表明，在隔熱層正面涂上相變材料可使多層織物系統(tǒng)熱防護性能最優(yōu)[14]。

形狀記憶材料最早被D.Congalton[15]應用于熱防護服裝，利用其記憶效應，當達到臨界溫度時，該材料便會立即恢復成預先設計好的形狀，增大空氣層，又由于空氣導熱系數(shù)小的特性，從而提高織物的熱防護性能。

氣凝膠作為一種密度小、導熱系數(shù)低、隔熱性能好的固體材料，逐漸被用于消防領域。相關學者致力于新型SiO2氣凝膠隔熱材料制備，利用SiO2氣凝膠與高強度的硬硅鈣石形成復合材料。由于材料內部氣體分子運動受到限制，該復合材料導熱系數(shù)明顯降低，優(yōu)化了熱防護性能[16]。

消防服從單層織物的研究到多層織物系統(tǒng)的配伍、優(yōu)化，已發(fā)展為相關學科交叉的研究。而新型功能材料通過自身的特性，對傳統(tǒng)服用材料進行革新，使消防服裝熱防護性能得到提升，為今后的發(fā)展提供新的研究方向。

2 服裝設計優(yōu)化的手段及作用

在熱防護領域，服裝的舒適性與防護性難以平衡。為了加強服裝熱防護性能，采用厚重的材料增大熱阻，卻使穿著人員活動受限，加重了服裝內部熱應力以及人體生理負荷。當前消防服裝整體和細部的設計基本圍繞這一問題展開。

2.1 整體設計優(yōu)化

消防服裝的熱防護性能不僅來自于服裝材料本身，織物系統(tǒng)各層間的空氣層以及服裝衣下空氣層均在熱防護中起著至關重要的作用，有學者利用空氣層傳熱模型評價服裝熱防護性能。研究表明，服裝的規(guī)格尺寸及合體性設計均對服裝整體熱防護性能造成影響[17]。服裝寬松度的改變會導致衣下空氣層性狀產生變化，而空氣層對消防服熱防護性能具有顯著的促進作用，但經(jīng)實驗后發(fā)現(xiàn)，服裝尺碼的增大雖然能夠改善熱防護性，但作用并不明顯，可見服裝規(guī)格尺寸的增減所導致的衣下空氣層改變是一個復雜的過程，其間還涉及到材料物理機械性能的作用；而增加服裝層數(shù)、局部部位重疊等設計特征的變化，能夠顯著增強服裝的熱防護性能[18]。

大多數(shù)阻燃面料在火焰作用下會產生強烈的收縮，導致衣下空氣層急劇減小且面料貼緊皮膚，加快傳熱速率，加深熱傷害，這從另一個角度對服裝的整體設計提出了要求。有學者開始關注織物及服裝的熱收縮與其熱防護性能的關系并嘗試了多種不同的熱收縮測量和表征手段，采用三維人體掃描儀捕捉著裝狀態(tài)下假人閃火暴露前后的三維影像，分別從服裝表面面積、體積和假人與服裝間空氣層厚度等方面對服裝的熱收縮進行表征[19]。相關研究表明，服裝熱收縮與服裝暴露環(huán)境、織物性能、服裝尺寸和人體姿勢有關，在高溫閃火環(huán)境下，熱流量與空氣層厚度是服裝產生收縮形變的重要因素，手臂、腿部、背部相應服裝部位防護性較差，燒傷嚴重；胸部、臀部相應服裝部位熱收縮明顯。空氣層厚度與服裝尺碼呈正相關，因此，合理調節(jié)消防服袖長、褲長及胸圍、臀圍尺寸，能夠改善服裝收縮形變，提升服裝的熱防護性能[20]。

2.2 細部結構優(yōu)化

基于防護服裝功能設計模式[21]，消防服結構優(yōu)化的目的主要包括加強防護性能和提升工效性能兩方面。表1總結了針對消防服加強防護性能的一系列結構優(yōu)化手段。例如，在肩部、肘部、膝部增加面料層數(shù)；在領部、手臂、腋下、下擺等部位減少皮膚熱暴露；背部增加褶裥以增大空氣層厚度等。表2總結了能夠提升工效性能的設計手段。例如，肩部、臀部、襠部、腿部通過結構優(yōu)化，可提高人體動作靈活性，減小生理負荷；袖口設置內羅紋、腰部增加腰托，防止水倒灌，改善舒適性；改進袖口、腳口等易磨損部位的材質，提高服裝耐用性等。

表1 消防服裝結構加強防護性優(yōu)化措施

Tab.1 Structural optimization for firefighter's protective clothing (strengthening protection)

品類部位優(yōu)化方案作用上衣領部設置翻折式直立衣領防止火焰等進入消防服內部肩部增加墊肩增強防護肘部加縫雙層消防材料增強防護手臂增加袖長,并使袖中線前偏滿足手臂上抬袖口滑移量,補足袖長腋下增加袖窿深和插片寬度減少衣擺上抬量褲子背部增加褶裥增大空氣層厚度下擺增加防風防火墻防止明火從下擺處燒傷皮膚膝部加縫雙層消防材料增強防護

表2 消防服裝結構提升工效性優(yōu)化措施

Tab.2 Structural optimization for firefighter's protective clothing (enhancing ergonomics property)

品類部位優(yōu)化方案作用上衣肩部增加活褶提高靈活性袖口設置內羅紋袖口防止外部水流入袖中,提高耐久性褲子腰部增加腰托防止水進入腰部臀部減少臀圍提高靈活性襠部增加三角片提高靈活性腿部減少褲腿圍度提高靈活性腳口改進材質提高耐久性

2.3 智能配件引入

消防裝備集功能、智能、效率于一身，智能化技術對消防服的性能提升具有很大的促進。熱傳感器可用于對消防服熱防護性能進行檢測分析，目前在消防領域使用較常見，通常具有方便輕巧、重復性好、測量精確及采集迅速等特點。絕熱銅片傳感器與嵌入式熱電偶等與其他傳感器相比，性能最佳，但與其他傳感器一樣都具有長時間暴露于高熱流條件下易受損的缺陷，有待于改進[22]。在火場高溫高危環(huán)境下，可通過在消防服中設置便攜式傳感器，檢測消防員生理參數(shù)(心跳速率，體溫，血氧飽和度等)，分析健康狀態(tài)；同時，利用該系統(tǒng)檢測空氣溫度等火場環(huán)境，提前預警，保障消防人員的生命安全[23-24]。紅外輻射熱傳感器用以檢測火源溫度，并設置嵌入式傳感器實時監(jiān)測火場溫濕度，通過智能消防服系統(tǒng)進行信息采集和數(shù)據(jù)處理、傳輸，用以指揮調度消防人員[25]。

3 性能評價手段

消防服裝性能評價可分為織物性能測評和服裝整體性能評價兩方面。織物性能測評具有成本低、操作簡便、重復性高等優(yōu)點，然而，研究僅停留在面料局部，反映的信息有限；服裝性能評價能夠研究服裝整體性能，實際應用價值明顯，但實驗的成本高，可重復性差。

3.1 織物性能評價

阻燃材料的熱防護性能通常根據(jù)人體皮膚到達二度燒傷所需的時間評價，傳統(tǒng)采用水平和垂直燃燒法、極限氧指數(shù)法、煙密度法等測量織物的阻燃性能，當前普遍采用熱防護性能法(Thermal protective performance，TPP)，以及輻射熱防護性能法(Radiant protective performance，RPP)和熱蓄積測試法(Stored energy tester，SET)等。TPP法、RPP法和SET法的相關測試方法見表3。

表3 TPP、RPP及SET測試方法總結

TPP法、RPP法及SET法作為國內外常用的消防服熱防護性能測試方法，被研究者利用以測試織物的阻燃性能和熱蓄積，探索影響織物熱防護性能的因素，實現(xiàn)多層織物最佳性能配伍，這幾種方法將織物熱防護性以人體皮膚到達二度燒傷時間度量，與人體生理相關聯(lián)。

3.2 服裝整體性能評價

3.2.1 熱防護性 燃燒假人是當前公認能夠客觀全面評估服裝整體熱防護性能的專用設備，測試標準主要有美國ASTM F1930—12[26]和ISO 13506.3—2008標準[27]。利用燃燒假人模擬消防服在實際火場中的穿著狀況，對服裝的整體熱防護性能進行評價。

1974年，Tickner G等[28]采用假人系統(tǒng)對熱防護服進行評價，這種燃燒假人系統(tǒng)安裝有124個傳感器，并配置了計算機采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)還原系統(tǒng)，可對短期燒傷和長期熱疲勞進行評估測量。發(fā)展至今，燃燒假人已應用在多個領域。利用燃燒假人測試實驗前后防火服各部位的收縮形變量，分析服裝結構對熱防護性能所產生的影響，并提出整體設計和細部結構優(yōu)化措施；對閃火條件下，影響服裝熱收縮因素進行探究，嘗試不同的熱收縮測量和表征手段[19-20,29]。Hummel A等[30]開發(fā)了一種新型假人手部防火測試系統(tǒng)，該系統(tǒng)用于測試熱防護服裝手套暴露在火焰下的防火性能，并對手部二級燒傷和三級燒傷的程度和分布進行預測，為熱防護服的研究提供了科學的數(shù)據(jù)基礎。有學者基于臺架試驗和假人試驗，提出用最大衰減因子MAF(Maximum attenuation factor)評價熱暴露過程中服裝的熱防護性能，彌補了現(xiàn)行測試標準的不足[31]。

此外，應用燃燒假人可模擬不同消防環(huán)境，建立織物和服裝的熱傳遞模型[32-33]。隨著應用領域的拓寬，燃燒假人也逐漸暴露出不足。人體姿勢對熱收縮具有顯著影響，但假人在燃燒時處于靜止狀態(tài)，不能真實模擬人體；并且火場環(huán)境除火外，還有高溫液體、蒸汽等給工作人員帶來傷害，燃燒假人系統(tǒng)也很難再現(xiàn)火場真實環(huán)境，因此，該系統(tǒng)今后還亟待改進。

3.2.2 舒適工效性 厚重的消防服往往會影響人體肢體活動的靈活性，尤其是在作業(yè)過程中，在服裝的防護功能和人體的運動產熱共同作用下，會對作業(yè)人員的生理造成較大的影響，出現(xiàn)包括心率加速、排汗量上升，嚴重時產生頭昏、熱痙攣等生理平衡失控現(xiàn)象，從而降低消防人員的作業(yè)效率。因此，需采取有效手段對消防服舒適性和工效性進行改進，以確保消防服實際使用中的安全和高效。

目前，國內外普遍采用5級評價系統(tǒng)對服裝及其織物性能進行測評[34]。針對服裝舒適性能和工效性能的測評，常采用客觀測試與主觀測評相結合的方式，實驗的對象通常包括假人和真人兩種類型。暖體假人、出汗假人等作為服裝舒適性能客觀測試設備，模型與參數(shù)的設置是實驗的關鍵因素。實驗環(huán)境下，假人穿著所需測試的服裝，利用體溫調節(jié)系統(tǒng)，測試服裝的熱阻與濕阻等參數(shù)及人體生理指標；通過人體著裝實驗，主觀評測服裝穿著舒適性及肢體靈活性，實驗過程中，受試者完成指定的動作，填寫相關問卷，并采用儀器記錄受試者的生理數(shù)據(jù)，通過問卷和實驗生理數(shù)據(jù)及假人等設備的測試結果對服裝材料與結構的合理性進行評價，以提出相關部位的優(yōu)化措施，提高肢體靈活性，減少生理負荷[35]。傳統(tǒng)使用角度計測量人體肢體活動范圍(Range of motion，ROM)，但可靠性存在一定局限[36]。隨著技術發(fā)展，三維動作捕捉儀可通過對試驗對象的肢體運動進行捕捉，全面科學地評價服裝工效性能。

4 結語

文中從當前消防服多功能發(fā)展的趨勢出發(fā)，圍繞消防服的防護性能、工效性能以及舒適性能，從材料和服裝兩個層面，分析了當前的研究現(xiàn)狀與進展，以期為后續(xù)的進一步研究提供參考。

1)消防服裝各層織物的基本性能及不同組合方式?jīng)Q定了其綜合性能的優(yōu)劣。眾多學者致力于消防服外層、防水透氣層、隔熱層和附件裝備材料性能的改進；綜合各層織物基本性能，采用兩步法實現(xiàn)多層織物最優(yōu)配伍；相變材料、形狀記憶材料和氣凝膠等高性能新型纖維材料的研發(fā)也極大地改良了傳統(tǒng)消防材料。

2)服裝性能研究從整體出發(fā)，設計優(yōu)化包括服裝規(guī)格、尺碼、熱收縮等方面，從衣下空氣層角度說明，適當調整服裝尺碼可有效增大空氣層厚度、改善服裝收縮形變，局部部位堆疊同樣能提高熱防護性能；結構優(yōu)化分為防護性能優(yōu)化和舒適工效性能優(yōu)化兩方面，根據(jù)防護服裝功能設計模式，對服裝各部位提出優(yōu)化措施；消防服智能配件的應用可實時檢測人體和環(huán)境參數(shù)，保障消防隊員的生命安全。

3)消防服裝性能評價可分為織物性能評價和服裝整體性能評價?？椢镄阅茉u價，傳統(tǒng)采用垂直燃燒法、極限氧指數(shù)法等來測量織物的阻燃性能，當前用來評定織物綜合熱防護性能的常用標準手段有TPP，RPP及SET，通常以人體皮膚到達二度燒傷的時間為標準；服裝整體評價，包括防護性和舒適工效性評價，其中，燃燒假人是客觀全面評估服裝整體熱防護性能的專用設備，應用5級評價系統(tǒng)對服裝及其織物舒適性能進行評價，常采用客觀測試與主觀測評相結合的方式測評服裝的舒適工效性能。

[1] BARKER R L.A review of gaps and limitation in test methods for first responder protective clothing and equipment[R].Raleigh:North Carolina State University,2005.

[2] National Fire Protection Association.NFPA 1971 Standard on Protective Ensemble for Structural Fire Fighting:ISO 02169—7471[S].Geneva:An International Codes and Standards organization,2000.

[3] 全國消防標準化技術委員會第五分技術委員會.消防員滅火防護服:GA 10—2002[S].北京:中國標準出版社,2002.

[4] 王肖杰.基于聚酰亞胺纖維滅火防護服外層面料的設計與開發(fā)[D].上海：東華大學,2016.

[5] Gopal R,Kaur S,Ma Z,et al.Electrospun nanofibrous filtration membrane[J].Journal of Membrane Science,2006,281(1):581-586.

[6] Houshyar S,Padhye R,Vijayan A,et al.The impact of super-absorbent materials on the thermo-physiological properties of textiles[J].Textile Research Journal,2014,85(6):601- 608.

[7] E.Vincent Zoby.Aeroheating design issues for reusable launch vehicles:a perspective[M].America:Bibliogov,2013.

[8] A Putorti,A Mensch,N Bryner,et al.Thermal performance of self-contained breathing apparatus facepiece lenses exposed to radiant heat flux[D].Commonovealth of Pennsylvania:The Pennsylvania State University,2013.

[9] 趙富森.我國消防員個人防護裝備產業(yè)和技術狀況及未來發(fā)展方向[J].中國個體防護裝備,2013(3):12-16.

ZHAO Fusen.The trend and direction of Chinese fire fighters' personal protective equipment industry and technology position[J].China Personal Protection Equipment,2013(3):12-16.(in Chinese)

[10] 馬皎皎.新型消防頭盔的研制[D].上海：上海交通大學,2007.

[11] Keiser C,Becker C,Rossi R M.Moisture transport and absorption in multilayer protective clothing fabrics[J].Textile Research Journal,2008,78(7):604- 613.

[12] Desruelle A V,Schmid B.The steam laboratory of the Institut de Médecine Navale du Service de Santé des Armées:a set of tools in the service of the French Navy[J].European Journal of Applied Physiology,2004,92(6):630-635.

[13] 李俊,王云儀,張向輝,等.消防服多層織物系統(tǒng)的組合構成與性能[J].東華大學學報(自然科學版),2008,34(4):410- 415.

LI Jun,WANG Yunyi,ZHANG Xianghui,et al.Properties and combination of multi-layered fabrics of firefighter protective clothing[J].Journal of Donghua University(Natural Science),2008,34(4):410- 415.(in Chinese)

[14] 查思思.相變材料在消防服用織物中的應用研究[D].上海：東華大學,2013.

[15] Congalton D.Shape memory alloys for use in thermally activated clothing,protection against flame and heat[J].Fire and Materials,1999,23(5):223-226.

[16] YANG H,NI W,CHEN D,et al.Mechanism of low thermal conductivity of xonotlite-silica aerogel nanoporous super insulation material[J].Journal of University of Science and Technology Beijing Mineral Metallurgy Material,2008,15(5):649- 653.[17] Havenith G,Heus R.A test battery related to ergonomics of protective clothing[J].Applied Ergonomics,2004,35(1):3-20.

[18] 盧業(yè)虎.高溫液體環(huán)境下熱防護服裝熱濕傳遞與皮膚燒傷預測[D].上海：東華大學,2013.

[19] WANG M,LI X,LI J,et al.A new approach to quantify the thermal shrinkage of fire protective clothing after flash fire exposure[J].Textile Research Journal,2016:86(6):580-592.

[20] LI X,LU Y,ZHAI L,et al.Analyzing thermal shrinkage of fire-protective clothing exposed to flash fire[J].Fire Technology,2013,51(1):195-211.

[21] 辛麗莎,李俊,王云儀.防護服裝功能設計模式研究[J].紡織學報,2011,32(11):119-125.

XIN Lisha,LI Jun,WANG Yunyi.Research on functional design pattern of protective clothing[J].Journal of Textile Research,2011,32(11):119-125.(in Chinese)

[22] 顧娟,胡兆燕,錢鋒.消防服熱防護性能檢測用熱傳感器的研究[J].產業(yè)用紡織品,2007,25(12):41- 44.

GU Juan,HU Zhaoyan,QIAN Feng.Research of thermal sensors used in firefighter's clothing thermal protective performance test[J].Technical Textiles,2007,25(12):41- 44.(in Chinese)

[23] Curone D,Secco E L,Tognetti A,et al.Smart garments for emergency operators:the proeTEX project[J].IEEE Transactions on Information Technology in Biomedicine A Publication of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society,2010,14(3):694-701.

[24] 卜宇.基于傳感器的消防員體征監(jiān)測系統(tǒng)設計[J].信息安全與技術,2016,7(2):46- 48.

BU Yu.A Wearable intelligent system for monitoring firefighter's physiological state based on embedded sensors[J].Information Security and Technology,2016,7(2):46- 48.(in Chinese)

[25] 李媛媛.智能消防服系統(tǒng)信息獲取與處理關鍵技術研究[D].上海：東華大學,2013.

[26] Standard Test Method for Evaluation of Flame Resistant Clothing for Protection Against Flash Fire Simulations Using an Instrumented Manikin：ASTM F1930-12[S/OL].[2016-08-26].http://www.astm.org/DATABASE.CART/HISTORIC/F1930-12/.htm

[27] Protective Clothing Against Heat and Flame Test Method for Complete Garments Prediction of Bum Injury Using an Instrumented Manikin：ISO 13506.3[S/OL].[2016-08-23].http://www.doc88.com/p-98334/7894375.html

[28] Tickner G,Bendler R.Thermo-man:super textile tester[J].Instruments and Control Systems,1974,47(6):39- 42.

[29] WANG M,LI X,LI J.Correlation of bench scale and manikin testing of fire protective clothing with thermal shrinkage effect considered[J].Fibers and Polymers,2015,16(6):1370-1377.

[30] Hummel A,Barker R,Lyons K,et al.Development of instrumented manikin hands for characterizing the thermal protective performance of gloves in flash fire exposures[J].Fire Technology,2011,47(3):615- 629.

[31] HE J,WANG M,LI J.Determination of the thermal protective performance of clothing during bench-scale fire test and flame engulfment test:Evidence from a new index[J].Journal of Fire Sciences,2015,33(3):218-231.

[32] Ellison A D.Thermal manikin testing of fire fighter ensem- bles[D].Massachusetts:Worcester Polytechnic Institute,2006.

[33] SONG G.Modeling thermal protection outfits for fire exposures[D].North Carolina:North Carolina State University,2003.

[34] UMBACH K H.Physiological tests and evaluation models for the optimization of the performance of protective clothing[C]//Mekjavic I B,Banister E W,Morrison J B.Developments in Environmental Ergonomics.New York:IEEE Computer Society,1988:139-161.

[35] 田苗,王云儀,張向輝,等.高溫防護服的舒適工效性能評價與優(yōu)化對策[J].東華大學學報(自然科學版),2013,39(6):754-759.

TIAN Miao,WANG Yunyi,ZHANG Xianghui,et al.Comfort-ergonomics evaluation and optimization of thermal protective clothing[J].Journal of Donghua University(Natural Science Edition),2013,39(6):754-759.(in Chinese)

[36] Gajdosik R L,Bohannon R W.Clinical measurement of range of motion.Review of goniometry emphasizing reliability and validity[J].Physical Therapy,1987,67(12):1867-1872.

(責任編輯：盧杰,邢寶妹)

Review on the Multi-Functions of Firefighting Clothing

QIU Hao1,2， WANG Yunyi*1,2,3

(1.College of Fashion and Design,Donghua University,Shanghai 200051,China; 2.Protective Clothing Research Center,Donghua University,Shanghai 200051,China; 3.Key Laboratory of Modern Fashion Design and Technology，Ministry of Education,Donghua University,Shanghai 200051,China)

Thermal protective performance is important for firefighters. In this paper, researches about fire fighting clothing were reviewed, e.g. the improving of performance and the developing of new functional materials. In the aspect of clothing, to improving the thermal protective property of clothing the thickness of air layer between each layer of fabric was increased by increasing the size of clothing and reducing the thermal shrinkage. The optimization measures on detail and intelligent equipments were introducted. Evaluation methods for the performance of firefighter's protective clothing were stated from fabric and clothing. TPP, RPP and SET were commonly used on evaluating the thermal protective performance of fabrics at present, while flame manikin was used to assess thermal protective performance of the garments. Generally, comfort and ergonomics property of clothing could be evaluated by combining objective tests and subjective assessments.

firefighter protective clothing，thermal protective performance，comfort and ergonomics property，evaluation methods

2016-09-26；

：2016-11-18。

邱浩(1992—)，男，碩士研究生。

*通信作者：王云儀(1972—)，女，教授，博士生導師。主要研究方向為服裝舒適性與功能設計。Email:wangyunyi@dhu.edu.cn

TS 941.731.3< class="emphasis_bold"> 文獻標志碼： A

A

2096-1928(2017)01-0011-06