TPP熱防護性能測試儀單層織物濕態熱防護性實驗

更新時間：2023-02-28

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　　消防服是防護服裝中應用廣泛的品種之一，可保護人體免受熱的傷害。消防隊員工作的火場現場并不是一個干燥的環境，特別是當消防隊員撲滅明火時，人體大量出汗，里層服裝會吸收人體大量汗液，且消防用水也可通過服裝外表層傳遞到內層，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性能具有現實意義。

　　TPP熱防護性能測試儀是我司上海千實精密機電科技有限公司自主研發生產的測試設備，用于測試防護服熱防護性能。

　　實驗部分：

　　測試材料

　　消防服結構一般分為4層，由外層、防水透氣層、隔熱層和舒適層構成。從適宜做消防服的各層麗料中，選取1種作為實驗面料，比較不同層面料吸濕后熱防護性能的變化。

　　測試方法

　　TPP值反映了織物對熱輻射和熱對流綜合作用的熱防護能力，其值越大，表示熱防護服的熱防護性能越好；反之，越差。測試方法是將試樣水平放置在特定的熱源上面，在規定距離內，熱源以2種不同的傳熱形式——熱對流和熱輻射出現。置于試樣另一側的銅片熱流計可測量試樣背面的溫度。要求火焰與試樣直接接觸，使到達織物表面的熱流量達到84kw/m2，用試樣背面的銅片熱流計測量其升溫曲線并與Stoll標準曲線比較，得到二級燒傷所需時間t，并與暴露熱能量q相乘得到TPP值。其計算式為TPP=￡2×q式中：q為規定輻射熱流量(84kw/m2)；t：為引起二級燒傷所需要的時間，s。TPP實驗采用TPP熱防護性能測試儀，按照NFPAl976標準進行測試。

　　將試樣分5組，編號分別為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境中(溫度為20℃，相對濕度為65％)調濕24h，使試樣充分吸收水分。用TPP實驗測定試樣吸濕后的TPP值，每種織物取其3次的平均值作為該組試樣的TPP值。

　　實驗結果：

　　①單層織物含水率對熱防護性能的影響，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變化，所以B織物吸濕后的二級燒傷時間及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，表面基本沒有凝結水，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，并且他們的二級燒傷時間和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燒傷時間和TPP值之間的正相關性*，含水率越大，織物TPP值也越大，相應皮膚達到二級燒傷的時間也將延長，所以含水率對TPP值的影響趨勢與它對二級燒傷時間影響趨勢基本一致。

　?、赥PP值和二級燒傷時間線性回歸模型分別以TPP值和二級燒傷時問為因變量，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，二級燒傷時間與含水率的一元線性回歸模型為二級燒傷時間=5.164+0.062×含水率。

　　實驗結論：

　　單層織物含水率與二級燒傷時間及TPP值之間顯著相關，二級燒傷時間、IPP值與含水率之間存在著顯著的線性回歸關系。含水率每增加1％，二級燒傷時間延長0.062s，TPP值增加0.072kJ/cm2，二級燒傷時間和TPP值均隨含水率的增大而增大。在強輻射和對流(82.21kw/m2)聯合傳熱條件下，對于單層面料，水分有助于提高其熱防護性能，含水量越多，單層織物的熱防護性能越強，在標準環境下，含水織物的熱防護性能優于干態織物。在這種條件下，織物中的水分將迅速蒸發，輻射對流熱還來不及傳遞到面料背面，就被蒸汽帶走一部分熱量，到達人體的熱量減少，從而使單層織物熱防護性能提高。含水率越大，蒸發的水分越多，帶走的熱量越多，散熱速度加快，織物的熱防護性能進一步增強。此結論適用于含水率小于50％的情況。