摘要：在消防和救援行動中，消防員經(jīng)常暴露于高溫，煙霧和其他環(huán)境危害中。PPS面料可以滿足消防服制作的行業(yè)標準。根據(jù)消防員化學防護服的標準要求，在本次研究中，我們還對PPS織物表面進行了涂層處理，以達到耐化學滲透性制作外層防火服的要求。盡管織物密度影響經(jīng)紗和緯紗撕裂性能，但在該設計中，由于織物密度有限，密度影響較小。另外，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，降低緯度和經(jīng)度之間的密度差異將會導致在緯度方向上更高的撕裂強度值。同時，在本次研究中，我們還進一步探討了消防和實際救援工作中各種多級枕頭耐壓防護裝置的可能性，從而為消防員在消防救援作業(yè)中的安全提供了相對安全的人身防護。

關鍵詞：防護服;材料;火場救援

由于建筑物建筑材料的燃燒性能、建筑構件的耐火極限、建筑結構的耐火等級各不相同，導致建筑物在著火后因構件破壞、結構失穩(wěn)造成坍塌事故在時間上無法確定，嚴重威脅到在著火建筑中進行人員搜救和滅火戰(zhàn)斗的消防官兵的生命安全。如果我們可以設計和開發(fā)出個人防護設備，那么，當建筑物倒塌時該設備就能夠抵抗并消除重物對人體的影響，從而保證作業(yè)人員的人身安全。燒傷傷害的發(fā)生在現(xiàn)實生活中表現(xiàn)的十分的普遍。雖然中國消防員的防護服已經(jīng)多次改善，但消防防護服標準的發(fā)展仍在繼續(xù)且與消防設備的國際標準還存在十分明顯的距離。這就急需開發(fā)輕質(zhì)，同時具備良好的隔熱和阻燃性能的消防服，以節(jié)省消防員在消防活動中的體力，提高服裝舒適度，減少或防止消防員在滅火作業(yè)中面臨的人身安全風險。

在許多消防員的防火服中，作戰(zhàn)服是最常用的防護服。戰(zhàn)斗服和消防員使用的是來自消防員戰(zhàn)士的主觀評價，并分析了目前在中國使用的消防服以及其中還存在的技術設計缺陷。阻燃物質(zhì)的研究是基于損傷的長度和現(xiàn)有的，并且還分析了單個因素對損傷長度的影響。同時還討論了多種因素對消防服制作材料選擇的影響。急救人員需要特定的消防服，以防止事故現(xiàn)場的環(huán)境威脅消防員人體健康。如果消防員在日常滅火作業(yè)過程中沒有特殊的裝備進行保護，那么后果是不可想象的。設計和建造國產(chǎn)滅火器織物可以充分發(fā)揮聚丙烯在消防行業(yè)的熱性能作用，并可以彌補中國高性能專業(yè)防火服在這方面的空白。

一、紗線的選擇及織物的設計織造

目前在中國使用的消防服分為六類：消防避火服、防火衣、消防隔熱服、防火防化服、戰(zhàn)斗服和指揮服。這些防護服是為應對各種人類災害而開發(fā)的，用途不一通過編織單根紗線和細繩獲得股線，并且由股線制成的織物的強度遠大于具有相同線密度的單根紗線的強度。這是由于經(jīng)合并與再次加捻使得股線的條干不勻、強度不勻和捻度不勻有所下降，從而提高了紗線中纖維的強度利用程度。化學防護服是消防人員在火災或事故現(xiàn)場進入化學毒物和危險物品及腐蝕性物質(zhì)時必須穿戴的個人防護裝備，以進行消防和及時的救援行動，并可防止有毒和有害化學物質(zhì)直接損害人體皮膚。當紗線被捻成紗線時，纖維在紗線軸向上的突出長度較短，導致塌陷的形成。捻縮過大不僅直接影響紗線的線密度和捻度值，而且對后續(xù)小樣織造造成嚴重影響。

由于大分子鏈上的強吸電子硫醇基團，苯環(huán)的雙鍵共軛物使得分子結構在耐熱性，熱穩(wěn)定性，高溫下的尺寸穩(wěn)定性方面跟高。實驗室設備的熱源由六根直徑為20毫米的U形碳棒組成，其兩端嵌入耐火磚中，并由鋼結構殼支撐。它垂直排列。雖然它在高溫，高濕和高頻條件下具有高絕緣性，低介電損耗和優(yōu)異的耐電弧性，但它可以通過改性復合材料生產(chǎn)抗靜電復合材料和產(chǎn)品。經(jīng)過研究測試，F(xiàn)Y型單紗在捻縮過大的情況下，其捻縮率便會超過55%，如圖1所示，嚴重影響紗線織造，排除作為優(yōu)選紗線。而FY型股線與FO型股線均不存在捻縮現(xiàn)象。

在不同場合使用不同類型的紡織品時，有許多方法可以撕裂。實驗中，當預熱隔熱屏上的熱流計讀書達到設定值時，抽出預熱隔熱屏，使實驗樣品突然暴露在一定的輻射強度下。為了進一步分析聚苯硫醚的性能，在試驗設計過程中，結合現(xiàn)有的試驗條件，對聚苯硫醚織物樣品進行編織，并通過對試驗過程中遇到的問題的分析和總結。結果得出紗線不僅影響織物外觀的特性，還影響織物的編織性能。習慣上把5mm及以上的毛羽稱為臨界長度或有害長度，有害長度越多，對織造等后續(xù)工序危害越大，越需要上漿處理。在水解后含有大量水的網(wǎng)必須干燥，這樣一方面可以從絲織網(wǎng)中除去水分，另一方面在高溫范圍內(nèi)加熱水刺無紡布。

二、織物性能測試與分析

上衣、下褲主體部分分氣層：面層、防壓層和與身體的接觸層。防護服表面層由耐火，耐高溫和抗穿刺材料制成。多級氣囊墊防壓防護服分為兩層：織物和襯里。布是鋁箔復合阻燃布，背襯是天然纖維布。另外，帶螺紋的袖帶連接到內(nèi)襯，使得水通過內(nèi)襯和外層之間的間隙簡單地穿過袖帶，并且臂被不舒服地抬起并且衣身的下擺被拉動。就短纖維的結構而言?？椢?，除了高強度外，還需要厚度的均勻性。由于反復試驗，已經(jīng)解決了一系列技術問題。織物張力是織物中紗線投影面積占整個織物面積的比例，表明織物的緊密度。因此，要達到織物表面的強度和密度，以滿足標準的防護服要求，盡量選擇較小的尺寸規(guī)格，同時還需考慮增加每單位面積織物的交織數(shù)量。纖維試驗的性能主要包括纖維斷裂伸長率和水分回收率，試驗溫度為30℃，濕度為55%，濕度調(diào)節(jié)15小時。測試結果如下表1與圖2所示。

消防服內(nèi)部的熱傳遞過程是一個復雜的非線性動力學變化過程，消防服內(nèi)部熱濕傳遞機理是進行消防服研究的基礎，也是幾十年來科技工作者研究的熱點問題。與纖維染色相比，紗線染色避免了纖維在染料中相互摩擦糾纏，減少了纖維機械性能的降低。手背是一個半圓形的環(huán)繞式氣囊，手掌沒有固定，氣囊放在背部的頂部，底部由堅硬的防刺穿材料制成。鞋墊采用金屬防刺穿襯里。背部，防護服上衣和褲子分別設計，以解決人體高度對設計尺寸的負面影響。手臂的頻繁抬起是消防員在手術過程中不可避免的動作之一。當手臂抬起時，人體的皮膚和身體后部附近的皮膚將會向上擴展。減輕重量可以增加消防員防護服的舒適度，并有助于改善消防員的消防和救援工作中的作業(yè)壓力。

滅火防護服外層面料的設計并不局限于本課題所使用的FY型雙股紗線，由于生產(chǎn)工藝的不斷改進，紡紗工藝、織造工藝的改良以及混紡型紗線的探索開發(fā)，相應的織物設計方案也會隨之變化?？椢锏幕緳C械性能，特別是拉伸，撕裂，斷裂和其他織物性能的測試。拉伸，撕裂和織物分解性能直接影響織物的耐久性。在實驗過程中，燃燒器一起向中間假人噴火，表面輻射強度可達80kWm-2。防護服的表面直接與火焰接觸，通過假人人體表面的熱流計測定表面接收到的輻射熱量及溫度。基于當前呼氣閥添加兩個呼氣閥，考慮到在遇險后在高壓氣瓶中使用防護服人員之后的氧氣供應問題。鞋墊采用金屬防穿刺內(nèi)襯，以滿足防撞，抗穿刺，抗切割，電絕緣性能，保溫性能，抗輻射熱，防水性能，以及普通防火靴的防滑性能。

三、結語

社會經(jīng)濟和城市建設的快速發(fā)展，生產(chǎn)中的新技術，新工藝，新材料和新產(chǎn)品的持續(xù)應用，各種火災和突發(fā)災害的風險，自然的出現(xiàn)和事故處理方法困難在增加，消防和救援過程中的危險正在增加。從現(xiàn)實出發(fā)，針對現(xiàn)代科學技術的發(fā)展，采用新材料和新技術，開發(fā)實用的保護設備，以應對經(jīng)濟發(fā)展和社區(qū)進步。一般來說，水刺壓力對水刺布的強度和外觀有顯著影響。壓力越大，纖維越好，產(chǎn)品密度越高，強度越強。另外，折疊過程改善了紗線的拉伸性能，并且減少了旋轉的不均勻性和條帶的不均勻性?？雌饋硎呛谏?，但測得的機械性能明顯低于后者。并且鑒于織物層之間存在空氣層，該模型與實驗結果非常一致。同時利用該模型，我們還首次研究了不同空氣層位置對組織內(nèi)部溫度變化的帶來的不同影響。

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作者簡介：

吳傳嵩（1983—），男，碩士學位，浙江杭州人，講師，主要從事滅火救援技術訓練課程教學與研究。

項目基金：此論文為校級教改項目：教學展板設計在滅火技術訓練課程的應用研究（編號：JG201813）階段性成果。