TPP熱防護(hù)性能測(cè)試儀單層織物濕態(tài)熱防護(hù)性實(shí)驗(yàn)

　　消防服是防護(hù)服裝中應(yīng)用廣泛的品種之一，可保護(hù)人體免受熱的傷害。消防隊(duì)員工作的火場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)并不是一個(gè)干燥的環(huán)境，特別是當(dāng)消防隊(duì)員撲滅明火時(shí)，人體大量出汗，里層服裝會(huì)吸收人體大量汗液，且消防用水也可通過(guò)服裝外表層傳遞到內(nèi)層，這些水分在高溫下汽化成水蒸汽傳到人體皮膚表面，可將人體皮膚灼傷，因此研究含濕織物的熱防護(hù)性能具有現(xiàn)實(shí)意義。

　　TPP熱防護(hù)性能測(cè)試儀是我司上海千實(shí)精密機(jī)電科技有限公司自主研發(fā)生產(chǎn)的測(cè)試設(shè)備，用于測(cè)試防護(hù)服熱防護(hù)性能。

　　實(shí)驗(yàn)部分：

　　測(cè)試材料

　　消防服結(jié)構(gòu)一般分為4層，由外層、防水透氣層、隔熱層和舒適層構(gòu)成。從適宜做消防服的各層麗料中，選取1種作為實(shí)驗(yàn)面料，比較不同層面料吸濕后熱防護(hù)性能的變化。

　　測(cè)試方法

　　TPP值反映了織物對(duì)熱輻射和熱對(duì)流綜合作用的熱防護(hù)能力，其值越大，表示熱防護(hù)服的熱防護(hù)性能越好；反之，越差。測(cè)試方法是將試樣水平放置在特定的熱源上面，在規(guī)定距離內(nèi)，熱源以2種不同的傳熱形式——熱對(duì)流和熱輻射出現(xiàn)。置于試樣另一側(cè)的銅片熱流計(jì)可測(cè)量試樣背面的溫度。要求火焰與試樣直接接觸，使到達(dá)織物表面的熱流量達(dá)到84kw/m2，用試樣背面的銅片熱流計(jì)測(cè)量其升溫曲線并與Stoll標(biāo)準(zhǔn)曲線比較，得到二級(jí)燒傷所需時(shí)間t，并與暴露熱能量q相乘得到TPP值。其計(jì)算式為TPP=￡2×q式中：q為規(guī)定輻射熱流量(84kw/m2)；t：為引起二級(jí)燒傷所需要的時(shí)間，s。TPP實(shí)驗(yàn)采用TPP熱防護(hù)性能測(cè)試儀，按照NFPAl976標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試。

　　將試樣分5組，編號(hào)分別為l～5，每組試樣包括A、B、C、D4種織物，各組中每種織物均取3塊試樣，將每塊試樣分別放置在密封塑料袋中，第l組為對(duì)比組，不添加水，第2～5組試樣用噴壺均勻噴水5、10、15、20mL。將吸濕后的試樣靜置在恒溫恒濕的環(huán)境中(溫度為20℃，相對(duì)濕度為65％)調(diào)濕24h，使試樣充分吸收水分。用TPP實(shí)驗(yàn)測(cè)定試樣吸濕后的TPP值，每種織物取其3次的平均值作為該組試樣的TPP值。

　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

　　①單層織物含水率對(duì)熱防護(hù)性能的影響，4種織物中，B織物含水率低，均在3％以下，與未吸濕前相比基本上無(wú)變化，所以B織物吸濕后的二級(jí)燒傷時(shí)間及TPP值與未吸濕前相比變化不大。這是由于B織物為聚四氟乙烯薄膜，它是一種性能*的防水透濕織物，表面基本沒(méi)有凝結(jié)水，所以含水率極低。由于舒適層阻燃棉織物D吸水性很好，所以含水率大，其次是外層織物A，吸濕性居中的是隔熱層隔熱氈C。這3層織物的吸濕性都隨著水添加量的增多而增大，并且他們的二級(jí)燒傷時(shí)間和TPP值均隨著含水率的增加而增大。單層織物的含水率與二級(jí)燒傷時(shí)間和TPP值之間的正相關(guān)性*，含水率越大，織物TPP值也越大，相應(yīng)皮膚達(dá)到二級(jí)燒傷的時(shí)間也將延長(zhǎng)，所以含水率對(duì)TPP值的影響趨勢(shì)與它對(duì)二級(jí)燒傷時(shí)間影響趨勢(shì)基本一致。

　　②TPP值和二級(jí)燒傷時(shí)間線性回歸模型分別以TPP值和二級(jí)燒傷時(shí)問(wèn)為因變量，含水率為回歸自變量，采用SPSS軟件建立一元線性回歸模型。

　　TPP值與含水率的一元線性回歸模型為TPP值=10.732+0.072×含水率，二級(jí)燒傷時(shí)間與含水率的一元線性回歸模型為二級(jí)燒傷時(shí)間=5.164+0.062×含水率。

　　實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

　　單層織物含水率與二級(jí)燒傷時(shí)間及TPP值之間顯著相關(guān)，二級(jí)燒傷時(shí)間、IPP值與含水率之間存在著顯著的線性回歸關(guān)系。含水率每增加1％，二級(jí)燒傷時(shí)間延長(zhǎng)0.062s，TPP值增加0.072kJ/cm2，二級(jí)燒傷時(shí)間和TPP值均隨含水率的增大而增大。在強(qiáng)輻射和對(duì)流(82.21kw/m2)聯(lián)合傳熱條件下，對(duì)于單層面料，水分有助于提高其熱防護(hù)性能，含水量越多，單層織物的熱防護(hù)性能越強(qiáng)，在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下，含水織物的熱防護(hù)性能優(yōu)于干態(tài)織物。在這種條件下，織物中的水分將迅速蒸發(fā)，輻射對(duì)流熱還來(lái)不及傳遞到面料背面，就被蒸汽帶走一部分熱量，到達(dá)人體的熱量減少，從而使單層織物熱防護(hù)性能提高。含水率越大，蒸發(fā)的水分越多，帶走的熱量越多，散熱速度加快，織物的熱防護(hù)性能進(jìn)一步增強(qiáng)。此結(jié)論適用于含水率小于50％的情況。