新型组合式消防服热防护性能分析

本文对不同隔热层材料组成的消防服的热防护性能进行了实验测试与分析验证,评价了新型组合式消防服和传统组合式消防服的隔热性能优劣。结果表明以SiO2气凝胶材料为隔热层的新型组合式消防服的导热系数约为传统型的1/4,具有更显著的热防护效果。     

气凝胶型隔热层消防服概念研究

对现役消防服的隔热层材料和使用性能进行了分析,介绍了国内外多种新型隔热材料研究进展和应用现状。初步对比讨论了具有超低密度和热导率的SiO_2气凝胶应用于消防服的可行性,指出采用SiO_2气凝胶作为隔热层的消防服综合导热系数仅为现役消防服的1/4,而重量仅为现役消防服的1/3。     

气凝胶消防服隔热层研制的可行性分析

为了减少火焰环境对消防员的伤害,基于消防服隔热层对消防员生命安全保障的重要性,运用对比描述的方法对现有隔热层进行了分析比较,探究了其优缺点和性能,提出了轻质且具有优异隔热性能是隔热层的发展趋势,通过对气凝胶性能的理论分析和服用性能分析,研究了利用气凝胶材料研制消防服的隔热层,结果表明气凝胶在服装领域应用已经比较广泛,在消防服领域中也已有初步应用,但用气凝胶研制消防服隔热层仍存在着一定的挑战。     

火焰环境下隔热内衬气凝胶球粒的耐热特性

为减少或避免消防员在火灾救援活动中遭受热伤害,以SiO2气凝胶粉末、聚乙烯醇和水为原材料,制备一种用于充填消防服隔热内衬的气凝胶球粒,其压缩变形率在15.83%以内。首先探究气凝胶球粒的耐热机制及热传导影响因素;然后对其进行微观结构表征和比表面积测试;最后在不同火焰温度下测试耐热特性。结果表明:在同一测试温度下,气凝胶球粒表面变黑程度越大,所需时间越长;温度低于168.2℃时,球粒表面最大变黑程度为80%;随着温度的升高,球粒达到同一变黑程度所需的时间逐渐减少;热重试验得出气凝胶球粒的失重率比气凝胶粉末小。     

消防服充填用弹性气凝胶球粒的力学性能

为保护消防员在救援活动中免受打击伤害,以Si O2气凝胶粉末、无氨乳胶和水为原材料,制备一种用于充填消防服隔热内衬的弹性气凝胶球粒。首先,探究弹性气凝胶球粒的力学传导机制;然后,测试其宏观形貌和微观结构表征及比表面积;最后,在不同的压力下进行力学性能试验。结果表明:弹性气凝胶球粒的微观结构相比气凝胶粉末更为紧致;当单个弹性气凝胶球粒受力,压力达到2 kN时,样品局部开裂,传递的力在1—5圈逐渐减小,但到第4圈时传递的力明显变小;当弹性气凝胶球粒整体受力时,经15 k N的压力作用后没有开裂现象,得出消防服隔热内衬应该以正六边形为单元填充中心球和1—3圈球。     

SiO2气凝胶及其在军用防寒鞋袜上的应用分析

在极端寒冷条件下,足部防寒保暖是一个永恒的古老话题。本文根据气凝胶具有的多级网格纳米微孔结构,介绍了二氧化硅(SiO2)气凝胶表现出不同一般的独特性能,探讨了气凝胶在军用防寒鞋袜上应用的可能性,包括保温、隔热和吸附异味等方面。     

纳米混杂Kevlar／Surlyn复合材料的制备与防刺性能研究

本文介绍采用热压成型工艺制备纳米SiO2混杂Kevlar／Surlyn复合材料,研究了纳米粒子混杂工艺、纳米粒子含量对复合材料动态防刺性能的影响。结果表明,采用喷涂工艺制备的纳米SiO2混杂Kevlar／Surlyn复合材料可改善复合材料的防刺性能,其中纳米SiO2的含量为5wt．％时,复合材料的防刺效果最佳。     

微纳铁尾矿砂吸隔声板的制备及其影响因素分析

为探究大量废弃铁尾矿砂再资源化新途径以解决当今环境污染这一重要问题,并获得隔声兼备吸声功能的新降噪材料,基于废弃铁尾矿砂的再资源化和声学材料的降噪理论,将铁尾矿砂粒径微纳米化,并以不同粒径的铁尾矿砂为基体材料,添加少量羧甲基纤维素(CMC)为黏结剂、SiO2气凝胶为气孔改良剂及短玻璃纤维(GF)为增强剂等成功模压制备吸声和隔声兼备的微纳多孔吸隔声板.通过正交试验考察铁尾矿砂粒径、试样厚度、SiO2气凝胶添加比例、CMC添加比例以及GF添加比例等对试样吸声和隔声的影响.结果 表明,铁尾矿砂粒径为首要影响因素,微纳化可有效提高其隔声量和吸声系数.研究最佳制备条件为:铁尾矿砂粒径为200 nm,试样厚度为20mm,SiO2气凝胶添加比例为12.5％,CMC为2.5％,GF为2％,该条件下试样孔隙率和体积密度分别为34.5％和1.02g/cm3,最大吸声系数可达0.44,平均吸声系数为0.31,平均传声损失隔声量可达到34.1 dB(A).微纳铁尾矿砂材料实现了隔声与吸声兼备的功能.     

消防服织物热防护性能影响因素研究

消防服是消防过程中保护消防员免受热伤害的必备装备,应具有优异的阻燃性、热防护性及热湿舒适性。在生产或使用过程中消防服的防护效果会受到多种因素的影响,根据消防服织物及其热防护性能原理,本文归纳总结了纤维材料、结构参数、空气层、复合作用、多层织物复合以及后整理技术等影响消防服热防护性能的六个方面的规律,为织物的合理设计和消防服的有效使用提供借鉴。     

消防机器人热防护材料隔热性能数值模拟

随着智慧城市建设进程的不断加快，消防设备智能化、自动化趋势愈发明显，消防现场机器人的需求也越来越大。消防机器人的热防护能力是保障其在救援现场发挥作用的核心问题。基于热障涂层材料和隔热保温材料的基本属性及火灾现场环境，建立以多种热障涂层材料和隔热保温材料为主体的消防机器人热防护系统，通过传热模拟量化分析了热障涂层材料、隔热保温材料和热障涂层厚度对热防护能力的影响。结果表明：隔热保温材料的热防护性能从高到低为陶瓷纤维毡、陶瓷纤维纸、莫来石陶瓷、玻璃纤维、岩棉、气凝胶和矿渣棉；热障涂层材料的热防护性能从高到低为MgO、含钇气凝胶、石墨、SiO₂、Si₃N₄、MgZrO₃、Al₂O₃、NiCrAl和ZrO₂;当隔热保温材料为玻璃纤维、热障涂层材料为Si₃N₄时，5 mm为热障涂层的最佳厚度。     

淋雨及不同温度条件对消防员防护服各部位热阻的影响

为了研究淋雨及不同温度条件对消防员防护服各部位热阻的影响,以消防防护服为研究对象,利用环境舱和暖体假人系统,在20 mm/h降雨强度和20~30 ℃的复合环境条件下,研究淋雨、不同温度复合环境对服装各部位热阻的影响。研究结果表明:淋雨过程中,服装热阻的变化趋势为先上升再下降最后趋于稳定;淋雨与不同温度复合环境会使得消防防护服热阻降低,其中影响较大的部位为上臂部、腹部、胸部、背部及臀部等。     

高透湿性生物防护服的研制

通过四种不同的方法制备了生物防护复合面料，通过基本性能测试选取了最优方案。将以聚四氟乙稀复合膜为中间层的复合面料进行了综合性能测试，将其制成连体式防护服，并对防护服的整体性能进行了测试。结果表明：该复合面料具有优良的生物防护性和透湿性，防护服结构合理。     

Thermal Strain in Fire Fighters While Wearing Task-Fitted Versus EN 469:2005 Protective Clothing During a Prolonged Rescue Drill

Fire fighters are normally overprotected during their working hours because of the tendency to keep the personal protection level sufficiently high in case of the worst possible scenarios. This study investigated the effects of task-fitted protective clothing on thermal strain in fire fighters as compared to EN 469:2005 protective clothing during a prolonged (2 1/2 hrs) job-related rescue drill under neutral and hot climates. The subjects were 23 healthy, physically fit professional male fire fighters aged 26–44 years. Measurements included cardiovascular and thermal responses and subjective assessments. Wearing task-fitted clothing during rescue tasks in a neutral climate considerably reduced total thermal and cardiovascular strain in prolonged rescue work. The fire fighters also perceived physical work as significantly harder on average, and reported more intense subjective discomfort while wearing EN 469:2005 as compared to task-fitted clothing.     

Thermal strain in fire fighters while wearing task-fitted versus en 469:2005 protective clothing during a prolonged rescue drill.

Fire fighters are normally overprotected during their working hours because of the tendency to keep the personal protection level sufficiently high in case of the worst possible scenarios. This study investigated the effects of task-fitted protective clothing on thermal strain in fire fighters as compared to EN 469:2005 protective clothing during a prolonged (2 1/2 hrs) job-related rescue drill under neutral and hot climates. The subjects were 23 healthy, physically fit professional male fire fighters aged 26-44 years. Measurements included cardiovascular and thermal responses and subjective assessments. Wearing task-fitted clothing during rescue tasks in a neutral climate considerably reduced total thermal and cardiovascular strain in prolonged rescue work. The fire fighters also perceived physical work as significantly harder on average, and reported more intense subjective discomfort while wearing EN 469:2005 as compared to task-fitted clothing.     

Numerical simulations of heat and moisture transport in thermal protective clothing under flash fire conditions.

A numerical model of heat and moisture transport in thermal protective clothing during exposure to a flash fire was introduced. The model was developed with the assumption that textiles are treated as porous media. The numerical model predictions were compared with experimental data from different fabric systems and configurations. Additionally, with the introduction of a skin model, the parameters that affect the performance of thermal protective clothing were investigated.     

常用高、低温防护服着装舒适性研究

防护服装的全面评价通常涉及安全性、工效学特性等多个方面。在常用高、低温防护服隔热性能研究基础上,对服装的舒适性进行了初步研究,以期为高低温防护服的选用和设计改进等提供依据。本研究应用热平板仪、人工气候室等研究设备以及真人着装实验,对高低温作业典型工种常用的耐高温防护服和低温防护服的舒适性能进行了研究。研究结果显示,不同类型高、低温防护服的透气性、透湿性、着装压力、肢体活动角度等均表现出一定差异,防护服的面料、结构和工艺等均影响到其整体舒适性,并提出了相应的改善建议。     

我国消防服行业现状及未来发展趋势

进入21世纪以来,我国的消防服行业得到了迅速的发展,消防服在材料、舒适性、行业标准要求等方面取得了比较大的进步。但是随着城市构造的变化,火灾原因向着多样性方向的趋势发展,整个行业潜在的问题将再次暴露于行业关注者的视线下。本文就我国消防服行业现状做出了总结,在此基础之上,分析预测了该行业未来发展趋势。     

常用高、低温防护服隔热性能研究

为评价常用类型高、低温防护服的防护性能,本研究应用热平板仪、人工气候室和暖体假人等研究设备,对高低温作业典型工种常用的耐高温防护服和低温防护服的隔热性能进行了研究。研究结果显示,不同类型高、低温防护服的服装面料、服装整体的隔热性表现出一定差异,模拟环境下的着装生理学测试结果也存在不同,防护服的面料、结构和工艺等均影响到其整体隔热性能。防护服装的全面评价通常涉及安全性、工效学特性等多个方面,有必要从服装的舒适性、工效学特性等方面进一步研究,并开展大规模的现场人体穿着实验,从而为高低温防护服的选用和设计改进等提供依据。