论文部分内容阅读
我国目前火灾形势依然严峻,火场中的环境要比普通环境更为严峻,因此更有必要在重视消防服热防护性能的同时加强对其舒适性能的研究。本课题以热防护性能和舒适性能为出发点,从耐高温纤维过渡到消防服四层组合系统,实现了从微观到宏观、单层到多层的系统性研究。并且制备了消防服用隔热层,在此基础上模拟了消防服四层织物系统,甄选舒适性和热防护性能兼备最优组合,基于最优组合,探究了反热辐射层的位置和孔洞率对组合系统热防护性能的影响。本课题研究了芳砜纶纤维的基本物理性能并重点研究了其耐热性能。采用差示扫描热量仪(DSC)和热失重法(TG)研究了纤维的热分解情况。实验证明芳砜纶纤维的起始分解温度为390.35℃,失重10%时温度为450.90℃,长期使用温度为250℃,可以作为火场纤维使用。文中选用了消防服外层、防水透气层和隔热层的常用织物,外层以芳砜纶和芳纶1313织物为主,防水透气层为芳砜纶、芳纶混纺覆膜(PTFE)非织造布,舒适层为芳砜纶和阻燃粘胶混纺的机织物,对他们的热防护性能和舒适性能进行了研究。利用针刺和水刺非织造加固工艺制备芳砜纶隔热层,原料为100%芳砜纶。采取针刺1遍、针刺2遍、水刺1遍、水刺2遍以及针刺1遍+水刺1遍五种工艺进行制备。并以透气率、透湿率和克罗值表征隔热层的综合舒适性。结果表明相比于水刺加固工艺,针刺工艺制备的隔热层综合舒适性能更为优良,综合舒适性能最好的隔热层分别为针刺1遍和针刺2遍。模拟消防服的四层织物系统,对各层利用混合正交设计的方法进行实验,并对不同组合的热防护性能(TPP)、舒适性能进行了测试。利用极差分析法和方差分析法得出在95%可信度下,外层对组合系统的热防护性能影响显著,隔热层和舒适层对其影响不显著；隔热层对组合系统的综合舒适性能影响显著,而外层和舒适层对其影响不显著。为了提高组合系统的热防护效果,将铝箔作为反热辐射层引入原有组合系统中。采用非织造针刺机将反热辐射层的打孔以提高透气性能,并对其在系统中的最佳位置以及孔洞率进行了探究。实验证明当反辐射层的位置在外层和防水透气层之间时热防护效果最好,孔洞率越大,其系统的热防护效果越差。