隨著(zhù)經(jīng)濟和社會(huì )的發(fā)展，火災也出現了量與質(zhì)的變化。一把火毀掉幾十條、上百條生命，幾十萬(wàn)、上百萬(wàn)乃至上千萬(wàn)元財產(chǎn)損失的火災已屢見(jiàn)不鮮。特別是特殊工種惡性火災事故仍較嚴重，一次死亡10人以上或死亡、重傷20人以上的火災，全國每年發(fā)生10多起。因此加強對特殊工種工人的勞動(dòng)保護，要從防護服的設計研發(fā)及性能評價(jià)做起。

日前，由東華大學(xué)、深圳優(yōu)普泰服裝科技有限公司合作完成的“防護服多功能設計研發(fā)及性能評價(jià)”項目獲得了2013年度“紡織之光”科學(xué)技術(shù)二等獎，該項目進(jìn)行了防護服的多功能設計研發(fā)及性能評價(jià)，研制的防護服具有防火隔熱、防水透氣、防毒抗菌等多種功能，適合于災變突發(fā)事件現場(chǎng)等應急救援的個(gè)體防護需求。

多種危害一體防護

據了解，一般的防護服是使用本質(zhì)阻燃纖維加工的阻燃防護服。以間位芳綸為代表的本質(zhì)阻燃纖維因自身特殊的化學(xué)結構而具備天然的阻燃性，在空氣中難以燃燒，火源移開(kāi)后馬上自行熄滅，而且燃燒部分迅速炭化形成絕熱保護層，而不產(chǎn)生熔融、滴落或穿洞，可以有效減少或避免燒傷燙傷，這種防護服防護功能單一，舒適性和功能性較差。

據項目帶頭人東華大學(xué)服裝設計與工程系主任李俊介紹，“防護服多功能設計研發(fā)及性能評價(jià)”項目首先提出了防護服裝功能設計的理論模型，建立了“分層隔熱、多重防護、功能集結”等防護模式，實(shí)現了多種危害因素一體防護的目標。采用熱防護性能TPP結合總散熱量THL進(jìn)行織物系統性能綜合設計。同時(shí)發(fā)展兩步法優(yōu)選技術(shù)，構建由外層防水透氣層、隔熱層、舒適層組成的復合織物系統；采用芳砜綸纖維研發(fā)防火阻燃外層和隔熱層；開(kāi)發(fā)“三合一”技術(shù)，研制具有“三明治”結構的防水透氣、防毒抗菌選擇性滲透織物；提出四維動(dòng)體結構設計方法，進(jìn)行具有作業(yè)活動(dòng)適應性的防護服造型創(chuàng )新設計。

“火人”助力完善體系

據李俊介紹，在織物及服裝整體防護性能測評層面，該項目發(fā)展了綜合評價(jià)防護織物系統多種理化性能和舒適工效性能的表征技術(shù)，探索建立了系統科學(xué)的防護服裝從面料性能到服裝整體性能評價(jià)的體系和方法。項目通過(guò)研制模擬衣下微空間織物拉伸形變的熱防護性能測試裝置、揭示了多層織物系統綜合性能的演變規律；研發(fā)織物高溫液體燙傷防護性能測評裝置，取得了織物及其服裝整體在高溫液體滲透防護方面的理論研究成果。同時(shí)利用技術(shù)水平先進(jìn)的火場(chǎng)燃燒假人服裝熱防護性能測評系統——“東華火人”，作為生物人體的替身，在模擬火場(chǎng)實(shí)現人體皮膚燒傷部位及程度定量預測，對防護服、火災防護服、熱防護工作服等服裝整體熱防護性能進(jìn)行客觀(guān)評測。

據了解，“東華火人”是中國第一個(gè)燃燒假人。在火場(chǎng)的高危環(huán)境中，優(yōu)良的防護裝備能有效降低對消防員、逃生者的傷害。以往測試一般使用面料燃燒實(shí)驗，但該實(shí)驗無(wú)法反映其對人體作用的實(shí)際效果，容易在使用中造成防護不足。用燃燒假人模擬火場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行實(shí)驗，可更好地了解防護服的使用效果。“東華火人”實(shí)驗室是國際上首個(gè)火場(chǎng)人體全身防護裝備燃燒實(shí)驗室。同時(shí)，該假人完全模擬中國人體型構造、可在不同活動(dòng)姿勢下精準感知高溫熱流、精確報告身體皮膚燒傷程度。此外，它的關(guān)節均可調節，可模擬消防員的人體活動(dòng)。這有助于研究者根據中國人的身體特征，對救援活動(dòng)中易拉扯的服裝部位、易導致面料空隙的部位作進(jìn)一步改善，實(shí)驗室的研究團隊隨后將對假人經(jīng)燃燒后的數據進(jìn)行分析。

研制防護服面料的東華大學(xué)化學(xué)纖維研究所所長(cháng)胡祖明說(shuō)，面料研發(fā)和燃燒試驗，正如“以彼之矛，攻彼之盾”。通過(guò)要求逐步升級的燃燒測試，研究者將更科學(xué)合理設計熱防護裝備，有效遏制火災、戰場(chǎng)和熱輻射等危險環(huán)境對人體造成的熱傷害。

產(chǎn)學(xué)研用最快途徑

“我們項目團隊采用課題負責人制，通過(guò)設立子課題，確定合作各方的責任，做到權責分明，任務(wù)明確。”李俊談道。針對“防護服多功能設計研發(fā)及性能評價(jià)”項目，在由東華大學(xué)與深圳優(yōu)普泰服裝公司組成的產(chǎn)學(xué)研用攻關(guān)團隊中，東華大學(xué)依托“東華火人”實(shí)驗室的理論優(yōu)勢主要負責火場(chǎng)燃燒假人服裝熱防護性能測評系統的建立和完善。優(yōu)普泰公司將多年專(zhuān)業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)特種防護服裝的生產(chǎn)經(jīng)驗反饋給東華大學(xué)，將最新的研究成果最快送達生產(chǎn)一線(xiàn)。

據介紹，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)方面雙方充分利用項目單位現有的產(chǎn)學(xué)研用一體化條件，東華大學(xué)化學(xué)纖維研究所與優(yōu)普泰公司全程參與，將所開(kāi)發(fā)的技術(shù)快速應用到規模生產(chǎn)中，縮短了技術(shù)和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)完成的過(guò)程和時(shí)間，產(chǎn)品生產(chǎn)方面主要利用項目單位現有的生產(chǎn)條件。通過(guò)定期總結課題經(jīng)驗，召集產(chǎn)學(xué)研用各方專(zhuān)家學(xué)者和工程技術(shù)人員會(huì )議，商討課題進(jìn)展中的難點(diǎn)、重點(diǎn)，研究成果通過(guò)產(chǎn)學(xué)研用平臺及時(shí)進(jìn)行轉化，為技術(shù)成果的轉化提供良好的氛圍和必要的配套措施。

據悉，“防護服多功能設計研發(fā)及性能評價(jià)”項目成果已廣泛應用于阻燃服、防護服、防化服等防護裝備產(chǎn)品生產(chǎn)。

來(lái)源： 最新紡織

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