第五节安全与防护用纺织品
2.耐高温性的评价 主要有两个指标,一是动态 燃烧测试:这是测定面料在受力状态下的耐燃性的方法, 即在火源的强度和面料所承受的张力相对稳定的情况 下,测定该面料破裂的最短时间,由此表示该面料在 受力情况下,耐高温的程度。这对服装的某些受力部 位,如肘部和膝部的性能测试更有意义。二是服装或 面料的受热开裂试验:以定量的热流冲击布面,测定 使面料出现开裂现象所需的时间,同时观察表面被破 坏的情况。面料受热后,炭化或熔融收缩,如出现破 洞,即表明局部防护的失效。
O2 LOI = ————×100%
O2 + N2
2.阻燃织物的性能指标及测试 我国阻燃机织物标 准GB/T17591—1998中, B1级适用于服用和特殊需要 的装饰用布,B2级适用于各类装饰织物,B1级的阻燃 性能指标高于B2级。
纺织品燃烧性能试验垂直法,按我国GB/T5455— 1997试验标准进行测试,测试指标主要有:
(3) 环境因素:是否有化学试剂,是直接接触还是空 中散布,干湿环境,耐磨和强度要求等。
高温辐射环境中,可以选用在高温下能抗熔 融、抗粘附、抗软化的纤维。如芳纶、玻璃纤维 和碳纤维等。表面涂上抛光金属薄膜。
耐熔融抗金属飞溅的防护织物,接触熔融金 属的温度高达650~1565℃,选用的纤维应具有 抗炭化、抗热收缩、抗熔融、抗热传递、阻燃等 功能。
3.低温严寒 极地考察人员的服装、冷库工 作服等。
4.有害化学品和有害气体 防毒服包括军队 用的三防服,导弹发射场工作服及井下作业服等。
5.在细菌病毒的环境 象医院用的防菌服、 手术服等。
6.防污染 这一类产品主要是指洁净室使用 的纺织品,保护室内环境不受人体的污染。
7.机械性危害 这一类主要是指防机械穿透等 作用,象防弹服、防刺服等。
8.电气危害 象防静电服等,这一类产品采用 导电纤维交织面料制成,具有永久的抗静电性能。
9.辐射 主要是指防辐射服,在辐射环境中使 用的可阻挡放射性物质的影响。
10.真空和压力波动 如宇航服、代偿服等。
营救岛
一、耐高温的纺织品 炼钢厂高炉、浇注台旁和机械厂铸造、热处理、 锻压等车间的工人使用的耐熔融抗金属飞溅的防护织 物,避免因热传导而引起烧伤、烫伤的热绝缘织物。
1.热防护性能的测试 热防护性能的测试简称 TPP测试法。这是一种测定面料隔热性能的实验方 法。在进行测试时,热量直接冲击面料(以两种不同 的传热形式出现,50%为热对流,50%为热辐射)。 通过热传感器测定穿透织物的热量大小,用计算机 计算热量并模拟人体受热皮肤受烧伤的情况。主要 指标有TT值(热量冲击面料后,在人体皮肤上形成 二度烧伤所需的时间)、TPP值(形成二度烧伤时 的所需热量,单位为J/cm2)、FFF值(单位重量的 TPP值,单位为J/g)。
(一) 热防护纺织品耐高温机理 1.反射 对于高温辐射环境,使热量反射是
非常有效的防护办法。如果某一物体反射系数为1, 则照射到物体表面的热量将全部被反射回去。用 金属纤维或在织物表面作金属化涂层和层压,利 用复合技术生产织物,以提高织物表面的反射系 数。
2.隔热 隔热机理就是选用热传导差的材料。 导热系数越小,则传递的热量越少。
(二)耐高温织物的设计与生产 1.耐高温材料的选用 所谓的耐高温材料指在200℃ 以上高温条件下连续使用不分解、主要物理性能不降低 的材料。在选用耐高温纤维时,要考虑的主要因素有:
(1) 使用的目的:人员防护、机器防护、隔热、焊接 保护、应力消除热处理等。
(2) 温度范围和热源情况:如是否连续高温,直接热 源还是间接热源,是辐射、传导还是对流。
二、阻燃织物 阻燃织物是指着火时能遏制燃烧并能使火自行熄 灭的织物。阻燃织物除了用于消防人员的服装和森林 防火员的服装外。还包括室内装饰阻燃织物等。
(一) 阻燃机理 物体燃烧必须具备三个条件:物体具有可燃性、 氧气、火源。纺织品的阻燃机理必须从可燃性和氧 气这两方面来进行研究。阻燃机理很复杂,目前的 阻燃理论有四种: 1.化学理论 阻燃剂作为一个组分参加化学反 应,生成不燃或难燃物质,达到阻燃目的。 2.熔融覆盖理论 阻燃剂与火源接触后,产生 玻璃状粘着物质,把被燃物覆盖起来,从而与氧气 隔开,达到阻燃的目的。
金属化涂层可以采用玻璃纤维长丝织物,以铝为涂层材料, 可以用于热辐射的场合。
(三)热防护织物的测试指标及标准 热防护织物的性能测试指标:主要有其耐热
性能的测定。目前我国对热防护织物耐热性能 测定标准有GB/T13767—1992。对防护服用织 物防热性能抗融熔金属滴冲击性能测定标准有: GB/T17599—1998。
(二) 阻燃织物的性能要求及燃烧性测定 1.阻燃织物的要求 选择阻燃防护服时的重要考虑 参数是阻燃性、穿着舒适感、无毒性、经穿耐用性、 易维护性。阻燃性用极限氧指数来表示(LOI),LOI是 当纤维置于火焰中燃烧时,在空气(氧氮混合体)中,氧 气必须达到的含量百分数。因此,LOI值越高,表示阻 燃性越好。
在传导的环境中就选用导热系数小的纤维。
2.耐高温织物的生产及后整理加工 耐高温织物,多以 机织物为主,如斜纹、缎纹,目前絮材或非织造布广泛用于隔 热材料,不同材质的多层组合材料(层合织物)及金属化涂层 织物有效的用于特定的场合。
层压复合结构可制造防高温辐射的轻便工作服,该织物以 多层结构为特点,分为外防护层和内防护层。外防护层以织物 为基材,两面包覆具有优质防护功能的橡胶混合物;内防护层 以非织造布为基材。两面分别层压一层塑料膜。内外层之间通 过缝制结合在一起,中间则成为空气层。
3.吸热反应论 阻燃剂在燃烧时发生分解而吸收 热能,这就减少了被燃物发生热分解所需的热量,保 护了被燃物。例如,三水氧化铝(Al2O33H2O)在燃 烧时吸收热量,当温度达到220~230℃时,三水氧化 铝则失水,生成水和三氧化二铝,能更多地吸分解后产生大量的氢和氧基游 离基,氢基游离基与阻燃剂遇热产生的游离基相结合, 生成新的物质,这就不断切去了可燃性气体中的游离 基,达到阻燃的目的。