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纺织学报 2023年第6期44卷 152-160页

作者：朱晓荣向攸慧何佳臻翟丽娜浙江省服装工程技术研究中心浙江杭州310018 苏州大学纺织与服装工程学院江苏苏州215006 浙江理工大学国际时装技术学院浙江杭州310018

为探究相变调温热防护服在热暴露阶段与冷却阶段的蓄热防护与放热危害双重特性,使用相变温度为28℃的微胶囊制备了用于多层热防护织物系统的涂层织物。利用模拟低辐射热条件下的织物热蓄积性能测试仪,探究了4种不同的空气层厚度及2种不... 详细信息

为探究相变调温热防护服在热暴露阶段与冷却阶段的蓄热防护与放热危害双重特性,使用相变温度为28℃的微胶囊制备了用于多层热防护织物系统的涂层织物。利用模拟低辐射热条件下的织物热蓄积性能测试仪,探究了4种不同的空气层厚度及2种不同的热源强度对于附加相变材料织物系统蓄放热特性的影响,并考察了在自然放热与加压强制放热状态下织物系统放热特性的差异。实验结果表明:在热暴露阶段,空气层与相变材料的共同作用对于降低皮肤得热具有更加积极的作用;在蓄热自然释放状态下,相变涂层织物能够降低织物系统对皮肤的放热;然而在蓄热加压释放状态下,相变材料的使用反而显著提升了皮肤得热,尤其当空气层厚度较大时,相变涂层织物系统的皮肤得热量较未加压状态下提升了129%。

关键词：相变材料涂层织物热防护热危害低辐射热

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低辐射环境下形状记忆合金对防火面料隔热性能的影响

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纺织学报 2017年第8期38卷 114-119页

作者：王帅卢业虎王丽君尤禅懿苏州大学纺织与服装工程学院江苏苏州215006 苏州大学现代丝绸国家工程实验室江苏苏州215123

为提高消防服的热防护性能,将若干形状记忆合金弹簧设置在防护服的防水透气层与隔热层之间,研制出具有动态调节结构功能的智能防火面料组合。采用热防护性能测试仪模拟低辐射热环境,测量处于辐射暴露环境下的各面料层间的温度,从而基于... 详细信息

为提高消防服的热防护性能,将若干形状记忆合金弹簧设置在防护服的防水透气层与隔热层之间,研制出具有动态调节结构功能的智能防火面料组合。采用热防护性能测试仪模拟低辐射热环境,测量处于辐射暴露环境下的各面料层间的温度,从而基于层间温度的变化情况来评价不同排列方式下的形状记忆合金弹簧对防火面料的动态隔热作用。结果表明:形状记忆合金弹簧在辐射环境下弹起后产生的空气层具有良好的动态隔热作用,进而提高面料的热防护性能;采用不同的弹簧排列方式也可影响其隔热性能,其中1个弹簧正中排列及3个弹簧对角线放置的试样隔热效果最明显;在不同的排列方式下,弹簧产生的空气层形状和厚度具有明显差异,从而影响防火面料组合的隔热作用。

关键词：消防服形状记忆合金弹簧低辐射热隔热性能

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热灾害环境对形状记忆消防服面料防护性能的影响

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东华大学学报（自然科学版） 2018年第1期44卷 74-79,99页

作者：王帅卢业虎王丽君尤禅懿苏州大学纺织与服装工程学院江苏苏州215123 苏州大学现代丝绸国家工程实验室江苏苏州215123

消防员或应急救援人员需要穿着特定的热防护服以保障人身安全。在防水透气层与舒适层之间设置若干形状记忆合金弹簧,构筑动态隔热消防服面料组合。采用热平板仪和热防护性能测试仪分别模拟高温热接触和低辐射热灾害,测量分布于各面料层... 详细信息

消防员或应急救援人员需要穿着特定的热防护服以保障人身安全。在防水透气层与舒适层之间设置若干形状记忆合金弹簧,构筑动态隔热消防服面料组合。采用热平板仪和热防护性能测试仪分别模拟高温热接触和低辐射热灾害,测量分布于各面料层间的温度。对处于两种不同环境下的形状记忆合金弹簧形成的空气层对热防护织物的动态隔热作用进行分析比较,发现采用一个弹簧正中排列及3个弹簧对角线放置的隔热效果最为显著,可适用于两种热环境。研究结果可为优化形状记忆合金弹簧排布方式从而设计性能优越的智能消防服提供科学依据。

关键词：消防服形状记忆合金弹簧高温接触低辐射热

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形变状态下热防护织物的蓄放热特性研究

形变状态下热防护织物的蓄放热特性研究

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作者：周倩雯苏州大学

学位级别：硕士

热防护服一方面在热暴露阶段通过阻隔环境热量以延缓皮肤烧伤,但另一方面可能会在热暴露结束之后通过蓄热释放而对皮肤造成烧伤,因此热防护服具有“热防护”与“热危害”的双重特性。在真实人体运动过程中,热防护服对肢体动作具有高度... 详细信息

热防护服一方面在热暴露阶段通过阻隔环境热量以延缓皮肤烧伤,但另一方面可能会在热暴露结束之后通过蓄热释放而对皮肤造成烧伤,因此热防护服具有“热防护”与“热危害”的双重特性。在真实人体运动过程中,热防护服对肢体动作具有高度敏感性,会发生拉伸、挤压等形变。织物的形变复杂化了热防护服与环境、人体之间的换热,形变状态下织物的热防护机理尚不明晰,因此以热蓄积为核心,亟待开展形变状态下热防护织物对人体皮肤的蓄热防护与放热危害双重特性的基础研究。本文研制了形变状态下热防护织物蓄放热特性的测评装置,在此基础上对拉伸形变状态下热防护织物的蓄放热双重特性,以及拉伸与挤压复合形变状态下热防护织物的放热特性进行探索,研究织物基本性能、拉伸率等因素对其蓄热特性的影响,研究织物基本性能、拉伸率、施压强度等因素对其放热特性的影响。最后从皮肤烧伤预测的角度出发,对形变状态下热防护织物的热防护性能进行全面评价。利用研制的形变状态下织物蓄放热特性测评装置模拟织物拉伸与挤压形变状态,测试热防护织物的蓄放热特性。研究结果表明,拉伸形变对织物克重的影响显著,织物拉伸后,纱线排列更紧密,织物的克重增加,但织物系统的累积蓄热量会降低,其蓄热能力下降。织物系统的累积蓄热量与皮肤总得热间呈负相关关系,热暴露期间织物内部储存的热量越多,其传递至皮肤的热量就越少,热防护性能就越好。冷却阶段,织物对皮肤的累积蓄热回放量随着拉伸率的增加呈下降趋势。施压强度大小对织物的累积蓄热回放量具有极显著性影响,并且随施压强度的增加而上升,其蓄热回放效率和最大蓄热回放速率也随之显著增大。在拉伸与挤压复合形变过程中,拉伸率和施压强度与其累积蓄热回放量间存在交互效应。最后利用计算机迭代法,从皮肤烧伤预测的角度对其热防护性能进行全面评价,研究发现不同拉伸率下织物的克重与考虑织物放热作用后的最小热暴露时间MET呈显著正线性关系,但线性关系相对减弱。拉伸率对MET具有极显著影响,不同织物组合MET随拉伸率变化的趋势复杂,整体而言,拉伸后的织物综合热防护性能下降。施压强度对MET具有显著性影响。不同施压强度下,单层织物的MET值范围介于33.2～24.8 s之间,多层织物组合的MET值介于46.7～32.9 s之间,织物组合受压后,MET值均有所降低,织物的综合热防护性能下降。本论文开展了形变状态下热防护织物对人体皮肤的蓄热防护与放热危害双重特性的基础研究,对于完善热防护性能评价方法、推动新型防护材料研发以及科学装备防护服装具有重要意义。

关键词：热防护织物拉伸形变挤压形变蓄热放热低辐射热

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不同热收缩率的阻燃双层织物热防护性能研究

不同热收缩率的阻燃双层织物热防护性能研究

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作者：祝焕浙江理工大学

学位级别：硕士

在实际灭火救援工作中,消防员多数时间处于辐射热环境下,其高温造成阻燃防护服纤维原材料的热收缩,会改变服装内部空气层而直接影响整体的热防护性能,给消防员生命安全及消防工作的顺利进行带来严重隐患。因此对阻燃防护服织物热收缩与... 详细信息

在实际灭火救援工作中,消防员多数时间处于辐射热环境下,其高温造成阻燃防护服纤维原材料的热收缩,会改变服装内部空气层而直接影响整体的热防护性能,给消防员生命安全及消防工作的顺利进行带来严重隐患。因此对阻燃防护服织物热收缩与其内部空气层变化的研究具有重要意义。文中选取目前市场中在高温环境下产生热收缩并形成一定厚度空气层的7种（W1-W7）不同热收缩率的阻燃双层织物为研究对象,探究双层织物产生空气层与热收缩关系的同时,模拟低辐射热环境温度,研究热解作用对织物热防护性能的影响。再配以2种防水层（F1、F2）、2种隔热层（G1、G2）、2种舒适层（S1、S2）,运用混合水平正交实验设计三层和四层织物组合,研究多层织物组合的热防护性能,并综合多个指标运用多属性综合评价法对双层织物进行综合评价,运用综合评分法对多层织物组合进行最优化讨论。主要结论如下:（1）运用三维扫描和图像处理技术定量表征织物产生空气层的平均厚度和投影面积热收缩率,研究两者间的关系。结果得出织物热作用5min,以作用温度为变量时,在一定温度范围内随着温度升高,织物热收缩率和空气层的平均厚度均增大,两者呈正相关关系,但当温度继续升高,织物产生空气层的厚度到最大限度时,空气层的厚度变化不明显,热收缩会继续变大。热作用温度为260℃,作用5min时,织物内部空气层厚度基本稳定,以时间为变量,发现织物产生的空气层和热收缩随时间变化不明显,但两者均有增大的趋势,而此时织物热收缩与产生空气层的平均厚度呈负相关关系。（2）热防护性能方面,双层织物热防护性与面密度呈正相关、与厚度和透气性无显著相关性、与热收缩率呈负相关、与空气层的平均厚度呈正相关,因此热作用下织物产生的空气层增强了热防护性。但当产生空气层达到一定限度,热收缩继续增大,空气层正向影响小于热收缩的负向影响时,热防护性有减弱的趋势。织物TPP值与基本性能、空气层、热收缩间的回归关系分别为:Y1=-31.65+0.22X1（Y1为TPP值,X1为面密度）、Y2=-13.587+0.124X21+1.649X22（Y2为TPP值,X21为面密度,X22为空气层厚度）、Y3=12.896-86.538X31+2.218X32+0.006X33（Y3为TPP值,X31为热收缩率,X32为空气层厚度,X33为透气性）。通过多属性综合评价,7种织物综合厚度、面密度、透气性、阻燃性、TPP值及其测试后质量损失率、受高温作用变色程度、热收缩率、空气层平均厚度十个指标的排序为:W4＞W7＞W2＞W5＞W1＞W3＞W6。（3）运用混合水平正交实验,选取4种较优的阻燃双层织物为外层,研究多层织物组合的热防护性能发现,三层和四层织物组合TPP值均达到(iA 10-2014《消防员灭火防护服》要求。去除隔热层的三层组合实现了为消防服减重的目的,而去除防水层的三层组合透气性、透湿性最大,可用于干态高温工作场所隔热服的设计制造。四层组合中影响整体热防护性能因素主次关系为:舒适层（S）＞外层（W）＞防水层（F）＞隔热层（G）,其中TPP值最高的组合为W2F1G2S2,去除隔热层的组合中TPP值最高的为W2F1S2,去除防水层的组合中TPP值最高的为W7G2S2。综合织物组合的TPP值、面密度、厚度、透气性、透湿性五个指标,对织物组合进行综合评价得到:四层织物最优组合为W7F2G2S2,去除隔热层最优组合为W2F2S2,去除防水层最优组合为W7G2S2。

关键词：阻燃双层织物不同热收缩率空气层热防护性能低辐射热多层织物

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