熱防護性能試驗儀測試多層織物熱防護性解析

消防員滅火防護f是熱防護f的一種，于保護活躍在一線(xiàn)的消防隊員人身安全，相關(guān)標準均要求熱防護f必須由四層組成，即防火外層、防水透濕層、隔熱防火層、舒適層。外層織物直接與火源接觸，阻燃性是對外層織物的基本要求，熱防護性能試驗儀是測試多層織物熱防護性的儀器，我司標準集團（香港）有限公司研發(fā)生產(chǎn)的一款測試儀器，性?xún)r(jià)比高，售后服務(wù)快速齊全，歡迎有需求的客戶(hù)及時(shí)電詢(xún)。

另外，標準集團工程師表示，多層織物消防服由于各層面料重疊在一起時(shí)，各層織物表面接觸后產(chǎn)生壓力，并且織物之間產(chǎn)生空氣層，對多層組合系統造成影響，導致了多層織物的熱防護系數(TPP)試驗結果值與各層織物TPP值之和的差異。因此，多層織物TPP試驗結果值并不等于各單層織物TPP值之和。本試驗分別對各單層織物的熱防護性能進(jìn)行測試，在滿(mǎn)足基本性能的基礎上，分別組合成十種不同多層消防服防護系統再次進(jìn)行熱防護性能測試，篩選出符合標準的多層消防服用織物組合，希望對每個(gè)客戶(hù)有所幫助。
本試驗采用標準集團（香港）有限公司生產(chǎn)的F145熱防護性能試驗儀測試試樣TPP值并進(jìn)行燃燒試驗，測試方法按照GB8965.1—2009《防護f裝 阻燃防護：阻燃服 附錄 A(規范性附錄)熱防護性能試驗方法》 及ISO 17492∶2003(E)。
防火外層試樣選取編號為A1覆膜棉錦阻燃面料、A2覆膜阻燃防撕裂面料、A3覆膜阻燃帆布面料、A4芳綸-阻燃黏膠面料、A5芳綸-阻燃黏膠面料；防水透濕層試樣采用B1聚四氟乙烯(PTFE)膜；隔熱層試樣選取C1針刺氈芳綸1313、C2針刺氈芳綸1313；舒適層試樣采用D1。各面料取150mm×150mm試樣3塊，試驗結果取平均值。具體織物規格如表1所示。

試驗方法：
熱防護性能試驗儀是用于測量水平放置的阻燃防護f裝面料暴露于輻射熱源和對流熱源作用下的隔熱性能。當透過(guò)的熱量與引起人體組織二級燒傷的熱量相等時(shí)，記錄暴露的時(shí)間，用樣品與測試傳感器直接接觸的方式來(lái)模擬阻燃防護f與身體接觸穿著(zhù)。本儀器適用于單層或多層阻燃材料的測試，不可用于非阻燃材料。
試驗前儀器校準和試驗過(guò)程都應在通風(fēng)櫥內進(jìn)行，以便帶走燃燒產(chǎn)物煙或煙氣。將總熱通量定在(83±2) kW/m2，其中輻射熱源和對流熱源產(chǎn)生的熱通量各占50%，應用試驗銅熱量計測量總熱通量。本試驗中，樣品測試為接觸式，打開(kāi)百葉窗，開(kāi)始試驗，當傳感器的值達到人體二級燒傷忍耐極*(傳感器溫度上升35~40 ℃)，關(guān)閉百葉窗。
結果與討論：
1、TPP值的結果與分析
由于A(yíng)1、A2、A3分別為覆膜棉錦阻燃面料、覆膜阻燃防撕裂棉面料、覆膜阻燃帆布面料，單層試驗溫度過(guò)高時(shí)易于分解，因此僅將A1、A2、A3作為多層消防防護f的外層及防水透濕層進(jìn)行試驗采集數據。5種面料單層接觸式試驗測試結果如表2所示。

試驗中從反應曲線(xiàn)和人體組織耐受曲線(xiàn)相交點(diǎn)讀出二度燒傷時(shí)間和相應的暴露熱通量，根據式(1)計算出TPP值。
TPP=F·t (1)
式中：TPP為熱防護系數，kW·s/m2；
F為暴露熱通量，kW/m2；
t為導致二度燒傷的時(shí)間，s。由表2可知：
作為外層的A4、A5面料相比較，A5的TPP值較大，說(shuō)明A5的熱防護性能更佳；隔熱層C1、C2相比，顯然是面密度較大的C2的TPP值更大些，熱防護性能更好。由此可見(jiàn)：對于纖維成分相同的織物，TPP值與織物的厚度、面密度具有顯著(zhù)的正相關(guān)性，即織物越厚重，其TPP值越大，熱防護性能也越好。因此，織物的物理特性對熱防護性能是有影響的。根據各單層組分織物試樣的試驗結果，對織物組合后進(jìn)行整體性能評價(jià)。各層配伍方式如表3所示。

根據GA10—2002《消防員滅火消防服標準》要求，滅火消防服整體熱防護能力TPP值不應小于1172kW·s/m2。本試驗中，多層織物組合熱防護性能測試方法與單層熱防護測試法相同，十種多層組合接觸式試驗測試結果如表4所示。

由表4試驗結果可知：1#試樣的TPP值為1151.73kW·s/m2，未達到GA10—2002的要求；2#與3#相比，2#的TPP值較大，熱防護性能更好；4#、5#的TPP值分別為950.16kW·s/m2、1079.44kW·s/m2，均不達標?？梢?jiàn)用C1芳綸1313針刺氈作為隔熱層，僅有兩種樣品達到GA10—2002要求的TPP值。
6#~10#均滿(mǎn)足TPP值不應小于1172kW·s/m2的要求?？梢?jiàn)，隔熱層對多層織物的綜合熱防護性能起到了重要作用。6#、7#和8#中，8#試樣的外層及防水透濕層為覆PTFE膜的阻燃帆布，TPP值大，防護性能好；9#和10#相比，10#的TPP值稍大，因此防護性能略好些。
2、試樣燃燒性狀分析
多層組合試樣經(jīng)燃燒后的表面性狀如下：3#表面發(fā)生碳化，但仍保持平整；8#表面無(wú)明顯脆化發(fā)生，外層面料仍具有一定的強力；其他多層組合均有不同程度的脆化現象，其中，9#、10#表面脆化現象較為嚴重，有少部分碳化物掉落。因此，8#試樣的阻燃防護性能佳，適用于作為消防員滅火消防服的面料。