燃烧假人用于防火服热防护性能测试实验方法
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抗高温专用服设计之假人实验1. 引言1.1 研究背景高温环境下工作是许多行业工作者面临的普遍问题,如冶金、建筑、制造业等。
在高温环境下工作可能会导致工作者中暑、中暑等危险情况的发生,因此急需开发一种能够有效抵御高温的专用服装。
目前市面上的高温专用服装种类繁多,但效果参差不齐,很多服装难以满足工作者在高温环境下的需求。
开展对抗高温专用服设计的研究具有重要意义。
针对目前市场上高温专用服存在的问题,本研究旨在设计一种新型的抗高温专用服,并通过假人实验来验证其效果。
通过对不同材质、设计的专用服进行比较实验,评估其在高温环境下的透气性、舒适性和防护性能。
通过这一研究,希望能够为制定更科学、更实用的高温专用服设计提供参考,保障工作者在高温环境下的安全与健康。
1.2 研究目的抗高温专用服设计的研究目的是为了提高高温环境下工作人员的舒适度和安全性。
随着现代社会工业化进程的加快,高温作业环境已经成为许多行业工作者面临的一个普遍问题。
在高温环境中工作会引发人体体温调节失调、疲劳加重甚至中暑等一系列健康问题,严重影响工作者的工作效率和健康状况。
设计一种能够有效降低工作者在高温环境下受热程度、保护其身体健康的抗高温专用服具有重要的现实意义。
本研究旨在通过假人实验,评估和验证抗高温专用服的保护效果,并对其设计进行优化。
通过研究,我们希望深入了解抗高温专用服在高温环境下对工作者的舒适度和保护性能,为未来的抗高温专用服设计和生产提供科学依据。
通过本次实验,我们将能够更好地了解抗高温专用服在模拟高温环境下的实际表现,为相关领域的研究和应用提供有力支持和指导。
通过评估实验结果,我们将能够更全面地认识抗高温专用服的实际效果,为未来研究和应用提供重要的参考依据。
1.3 研究方法研究方法是制定研究计划的关键步骤,它涉及到实验设计、数据收集和分析等方面。
在本次抗高温专用服设计之假人实验中,我们首先选取了符合实验要求的假人模型,确保其在高温环境下能够真实反映人体在相同条件下的生理情况。
抗高温专用服设计之假人实验为了确保抗高温专用服的品质和实用性,一般来说,我们需要通过一些实验手段来验证其设计和工艺的有效性。
本文将介绍一种针对抗高温专用服的设计进行的假人实验方法。
1. 假人实验简介假人实验是一种广泛应用于服装、汽车安全等领域,用来模拟人体在特定环境下的测试方法。
在服装设计中,使用假人实验可以模拟人体在各种环境下的运动和变化,检测服装的舒适性、安全性以及防护性能。
抗高温专用服是一种极端情况下的防护服装,直接关系到操作人员的人身安全。
因此,在设计和制作抗高温专用服时,需要进行一定的实验验证。
通过假人实验,我们可以检验抗高温专用服的防火、隔热、透气性等性能,确保其可以在高温环境下提供足够的防护。
(1)选择假人针对抗高温专用服的假人,需要具备一定的仿真度和逼真程度,以便准确模拟真实使用环境。
从目前市场上,我们可以选择THERMO MAN、CARAT等假人来进行测试。
(2)制定测试方案测试方案应包括测试目的、测试内容、测试条件、测试设备/工具、测试方法和测试环节等方面。
在制定测试方案时,需要确保测试参数的准确性和可重复性,以便得到有意义的实验结果。
(3)准备实验设备/工具针对抗高温专用服的假人实验,需要准备相关的测试设备和工具,如高温热源、热计、热辐射计、气体检测仪等。
同时,需要准备合适的测量环境,如保持恒定的温度、湿度、空气流通等。
(4)对抗高温专用服进行测试实验前,需要确定好测试方式和顺序,以便按照测试方案进行。
具体的测试内容包括:防火性能测试、隔热性能测试、透气性能测试、燃烧性能测试等。
防火性能测试:主要是测试服装材料的耐火性和燃点。
可以采用直接烧烤或使用燃烧考验仪器。
隔热性能测试:测试材料对热传导的隔绝作用。
可以通过热计等仪器来进行测试。
透气性能测试:主要测试材质对于水蒸气、汗液等的湿气渗透情况。
可以使用气密性测试仪器。
燃烧性能测试:通过测试材质的燃烧性能,包括燃烧速度和燃烧程度等,来验证其防护性能。
浅析美国工业用爆燃火灾阻燃服与国标阻燃服燃烧性能及热性能测试方法摘要:本文将新国标GB 8965.1-2020《防护服装阻燃服》和NFPA2112-2023《Standard on Flame-Resistant Clothing for Protection ofIndustrial Personnel Against Short-Duration Thermal Exposures from Fire》简称(工业用爆燃火灾阻燃服)所涉及的燃烧性能及热性能项目的测试方法进行对比,并进行简要的分析。
目的在于给从事此类服装设计、生产、测试、认证等方面的专业技术人员带来一定的帮助。
关键词:阻燃防护服;阻燃性;传热性能;轰燃试验1 引言高性能阻燃防护服及相关阻燃产品对于保护职业人员生命安全和减少火灾损失具有重要的作用[1]。
随着科技的发展以及应用领域的扩展,具有多重防护功能并兼顾舒适性的阻燃防护服已成为业界公认的发展方向,不同类型的阻燃防护服装针对不同工作环境为作业人员提供了最佳防护,例如闪火、熔融金属、热的液体和蒸汽等。
各个国家为了保障劳动者的安全,在阻燃服装领域都制定了相应的国家标准。
美国阻燃防护服标准主要包括国家防火学会NFPA2112《Standard on Flame-Resistant Clothing for Protection of Industrial Personnel Against Short-Duration Thermal Exposures from Fire》工业用爆燃火灾阻燃服标准和NFPA 2113《Standard on Flame-Resistant Clothing for Protection of Industrial Personnel Against Short-Duration Thermal Exposures from Fire》工业闪火防护阻燃服选择、使用和维护标准。
燃烧假人测试系统在服装阻燃领域的应用暖燃烧假人测试系统在测试火灾及热辐射条件下,保证工作人员的安全重要测试方法,长期以来,我国主要采用纺织品垂直燃烧试验法和限氧指数法测试评价服装的阻燃防护性能。
这两种方法都只能说明服装面料是否阻燃,不能说明服装对火焰或电弧产生的高温、高热的抵抗能力。
燃烧假人测试系统则利用假人在模拟的测试环境中测试各种恶劣条件下的生存环境极限值。
一、燃烧假人测试系统构成及设计原理该系统主要由燃烧假人、数据采集装置、火焰产生与控制装置、皮肤热传递模型与烧伤评估模型以及系统集中控制与应用软件平台等构成。
设计原理是通过模拟着装人体在燃烧火焰中的热暴露过程,测试假人表面温度的变化,预估可能造成皮肤的二度、三度烧伤及总烧伤面积百分比,烧伤面积百分比越大,服装的阻燃防护性能越差,系统的测试原理。
二、燃烧假人测试系统燃烧假人研究检索国内外相关资料,采用非金属材料制作燃烧假人本体,服装测试时火焰的持续时间一般为4 s,假人表面可能需要承受高达300 ℃的燃烧火焰,因此,假人本体材料必须在300 ℃以上的短时燃烧火焰下具有良好的热稳定性,能耐受恶劣火场环境;假人表面布设的传感器对燃烧火焰的反应,应与人体皮肤对燃烧火焰的反应接近;数据采集处理装置能快速采集假人表面传感器数据。
1、假人本体根据以上设计要求,通过对比分析耐高温材料的物理性能,选用目前耐温等级最高,力学性能、介电性能、耐腐性能最好的聚酰亚胺作为燃烧假人本体主体材料,根据假人模型的外观特征,按以下工艺制造假人本体模型:合成聚酰亚胺→固化树脂材料→制作人体各解剖段模具及高温模压→真空固化→表面处理。
2、假人表面热传感器假人皮肤表面热传感器的作用是感知暴露在火场环境下人体皮肤的受热程度,依此预测皮肤可能产生的烧伤程度。
国外采用的热传感器主要有TPP铜片热流计传感器、绝热铜片传感器和嵌入式热电偶传感器。
这3 种传感器中,绝热铜片传感器是最可靠的热传感器。
燃烧假人衣下空气层的三维现场扫描测量与表征王敏;李俊【摘要】为准确获取燃烧假人测试中防火服热暴露前后衣下空气层厚度及其分布,提出一种基于三维现场扫描的测量和表征方法.利用Kinect深度相机,通过在燃烧假人室内构建扫描平台,现场获得假人裸体及着装状态点云数据;基于Geomagic逆向工程软件进行三维建模、对齐和比较,并通过实现假人表面传感器在三维空间的准确定位,快速有效地表征衣下空气层厚度及分布.经验证发现:即使是相同的服装每次穿着后衣下空气层分布也存在较大差异;背部区域热暴露前后空气层厚度平均变异系数分别达到46%、35%.结果表明,以往异地扫描获得的数据难以准确反映燃烧测试时的真实状态,现场扫描更有利于准确分析因服装材料、规格、高温收缩等因素导致的衣下空气层变化对热防护性能的影响.【期刊名称】《纺织学报》【年(卷),期】2019(040)001【总页数】6页(P114-119)【关键词】热防护;三维现场扫描;燃烧假人;衣下空气层厚度【作者】王敏;李俊【作者单位】东华大学服装与艺术设计学院,上海 200051;东华大学现代服装设计与技术教育部重点实验室,上海 200051;东华大学服装与艺术设计学院,上海200051;东华大学现代服装设计与技术教育部重点实验室,上海 200051【正文语种】中文【中图分类】TS941.17人体皮肤和服装内表面间的衣下空气层是影响人-服装-环境系统热传递的重要因素,在利用燃烧假人测试技术进行服装热防护性能研究中,常常需要获取衣下空气层厚度及分布。
三维扫描是目前获取衣下空气层厚度的常用方法。
Kim[1],Song[2],Mah[3-4]等均采用三维扫描仪获得防火服衣下空气层厚度并分析了衣下空气层厚度与皮肤烧伤的关系。
由于传统三维扫描仪的应用局限,如需要在暗室中进行、结构复杂、体积庞大等,都不适合安装在有燃烧假人、喷火装置、火焰存在的燃烧室内,因此扫描通常在燃烧测试前在三维扫描室内完成。
抗高温专用服设计之假人实验抗高温专用服设计是为了保护工人在高温环境下的安全和健康而设计的一种防护装备。
为了验证这种专用服的抗高温性能,需要进行假人实验。
假人实验是使用人造人作为实验对象,通过对其穿着抗高温专用服进行各种高温环境下的模拟实验,来测试专用服的抗高温性能和对人体的保护效果。
具体实验步骤如下:1. 实验前准备:选取一名符合人体尺寸和体格的人造人作为实验对象,并将其放置在一间具备高温环境模拟能力的实验室中。
确保实验环境的温度、湿度和空气流动等因素符合实际高温工作环境的要求。
2. 抗高温专用服穿戴:为假人穿戴设计好的抗高温专用服,保证服装的大小合适且穿戴舒适。
确保专用服的各项设计特征与实验要求一致。
3. 温度逐渐升高:开始将实验室内的温度逐渐升高,直到达到预定的高温环境。
在升温的过程中,记录假人体表温度的变化情况,以及假人的主观感受和舒适度等。
4. 高温环境下的活动模拟:在达到高温环境后,对假人进行一系列活动模拟,如行走、弯腰、伸展等,以验证抗高温专用服在实际工作环境中的效果。
记录假人在活动过程中的体表温度、湿度等变化情况。
5. 假人实验结束:当达到实验预定的目标温度或实验条件时,结束实验。
根据实验数据以及假人的主观感受和舒适度来评估抗高温专用服的性能和效果。
在假人实验过程中,应注意保证实验的可重复性、科学性和安全性。
实验数据的准确性和实验结果的可靠性是评估抗高温专用服的关键之一。
为了验证实验结果的可靠性,可以进行多次实验并获取平均值,以消除实验误差对结果的影响。
通过假人实验可以评估出抗高温专用服在高温环境下的防护效果和人体舒适性。
这些实验数据和评估结果可以为抗高温专用服的设计和改进提供依据,以进一步提升其性能和适用范围,确保工人在高温环境下的安全和健康。
抗高温专用服设计之假人实验【摘要】本研究旨在探讨抗高温专用服设计的有效性,通过对假人进行实验验证。
实验设计包括设定不同高温环境条件下穿着抗高温专用服的假人,并观察其体温变化。
实验结果显示,在高温环境下,抗高温专用服能有效减少假人体温上升的速度,提高其耐高温的能力。
通过对实验结果的分析和讨论,揭示了抗高温专用服设计的优势和不足之处,并探讨了影响因素。
实验结论指出,抗高温专用服对提高高温环境下工作安全性具有重要意义。
展望未来,可以进一步完善抗高温专用服设计,以提高其适用范围和效果。
总结本研究为抗高温专用服设计提供了实验依据和参考,有助于提高工作环境下员工的安全保障水平。
【关键词】抗高温专用服、假人实验、研究背景、研究目的、研究意义、实验设计、实验过程、结果分析、讨论、影响因素、实验结论、展望、总结1. 引言1.1 研究背景随着全球气候变暖和高温天气频繁发生,人们在高温环境下工作和生活的需求越来越迫切。
特别是一些行业,如冶金、石油、建筑等,工作者长时间暴露在高温环境下,容易受到高温对人体的危害,例如中暑、热射病等。
设计一种能够有效抵御高温的专用服装对于保障工作者的安全和健康至关重要。
传统的高温防护服多为厚重、不透气的材料制成,穿着不舒适,且透气性差,影响工作者在高温环境下的工作效率。
有必要开展针对抗高温专用服的研究,通过科学设计和优化材料,提高服装的抗高温性能和舒适性。
本研究旨在通过对抗高温专用服进行设计和实验验证,探究其在高温环境下的效果和适用性。
通过实验数据的收集和分析,为今后的高温防护服设计和制造提供科学依据,为工作者在高温环境下的工作提供更好的保障和支持。
1.2 研究目的抗高温专用服设计是为了保护工作者在高温环境下的安全和舒适。
本次研究的目的是通过假人实验,测试抗高温专用服的性能和效果。
通过本次实验,我们希望能够验证抗高温专用服的隔热性能、透气性能和舒适性,为进一步改进和优化抗高温专用服的设计提供科学依据。
Inspecting and Testing Technology检验与检测技术燃烧假人测试系统建设的必要性钱瑞琳唐一鸣马罡亮(上海市安全生产科学研究所上海200233 1【摘要】为了解燃烧假人测试技术在个体防护装备、面料研发等领域的应用近况,本文介绍了国内外各个燃烧假人测试系统的配备情况,并从社会需求、测试方法、相关标准三个方面阐述了在第三方检测机构建设燃烧假人测试系统的必要性。
【关键词】燃烧假人热防护服个体防护装备Analysis of the Development Status of Thermal ManikinSystemQian Ruilin Tang Yiming Ma Gangliang(Shanghai Institute of Work Safety Science,Shanghai,200233)【Abstract】In order to understand the application of the teslinglechnology in the field of personal protective equipment, fabric research and development, etc, This paper introduces the usage of the thermal manikin testing system at home and aboard, and it is expounded that the necessity of building the test system in the third-party testing institutions from three aspects: social needs, testing methods and relevant standards.【Key words】thermal manikin;thermal protective clothing;personal protective equipment随着科技日新月异,个体防护装备的检测设备也 在持续推陈出新。
热防护服热防护性能测试方法的探讨华 涛 杨 元 (江南大学,无锡,214063)摘 要:本文对国内外热防护服热防护性能的测试方法进行了对比分析,介绍了一些国际常用的热防护服热防护性能的测试方法。
关键词:热防护服,热防护性能,测试,方法中图分类号:TS941173113 文献标识码:A 文章编号:1004-7093(2003)08-0034-030 前言热防护服是产业用纺织品的一个主要品种,广泛应用于冶金、电力、林业、消防、公安等行业和部门,具有广阔的发展前景。
在热防护服的发展中,准确全面地测试和评价热防护服的热防护性能是促进热防护服研究和应用的一个重要基础。
本文在综合分析国内外热防护服热防护性能测试研究的基础上,对热防护服热防护性能的测试方法进行对比与分析,为我国热防护服热防护性能测试系统的发展和完善提供参考。
1 国内外热防护服热防护性能测试方法的比较 热防护服是指对在高温条件下工作的人体进行安全保护,从而避免人体受高温伤害的各种保护性服装。
热防护服不仅具有普通防护服的服用性能,更必须具备在高温条件下对人体进行安全防护的功能。
热防护服的热防护性能取决于热防护服的使用场合和使用环境。
因为在不同的使用条件下,对人体造成伤害的热源有多种形式,如:收稿日期:2002-11-06作者简介:华涛,男,1963年生,副教授。
主要从事纺织新材料的研究与开发应用、热防护服性能与测试方法、红外伪装服、复合材料等课题的研究。
火焰、接触热、辐射热、火花和熔融金属喷射物、高温气体和热蒸气、电弧所产生的高热,因此对热防护性能的要求也不同。
同时,热防护性能也与热源热量传递的方式有关。
通常,热量传递的方式有热对流、热传递、热辐射以及以上两种或三种方式的结合。
所以,在热防护服的实际应用中,针对不同的使用目的和使用环境,热防护服应具有不同的热防护性能。
但总体来说,热防护服必须具备阻燃性、隔热性、完整性和抗液体透过性等热防护性能。
热防护服的热防护性能可以通过一定的试验方法进行测试和评价,国内外在该方面都开展了广泛的研究,并制订了相应的试验方法和标准。
燃烧假人用于防火服热防护性能测试实验方法
参与应急救援的消防员常常需要面对高温和火焰等多种热威胁,作业人员必须穿着防火服以保护人体免受热伤害[1-2]
不同的使用环境,对人体造成伤害的热源不同,热量传递的方式也不同,因此防火服需要具备阻燃性、隔热性、完整性等多种热防护性能[3-4]
在防火服的发展中,如何准确全面地测试和评价服装的热防护性能是促进防火服研究和应用的一个重要基础.目前国内外学者对防火服热防护性能测试方法和预测模型进行了大量研究[5-7],虽然传统的纺织品阻燃实验和 TPP实验可以评价织物的热防护性能,但却无法反映服装和服装配套作为一个整体的防火性能以及对着装者所能提供的保护程度,因为它忽视了服装制作过程的裁剪、设计及其他附加功能[8-9]
客观全面地评测热防护服应该尽可能真实地模拟人体实际穿着防护服在火场中的状况[10]
燃烧假人测试法采用假人置放于模拟热流量、燃烧时间和火焰分布均可控的火场环境,预测人体皮肤达到二度和三度烧伤的部位及程度,从而评估服装的整体热防护性能.其最大的特点就是可以快速、精准、可重复性地模拟闪火条件下人体与服装、环境的热交换[11].国外早在20世纪60年代就开始使用燃烧假人进行各种热防护服测评,而我国对于燃烧假人系统的开发较晚,多年来一直沿用垂直燃烧法和 TPP测试法来评价面料的热防护性能,从一定程度上制约了我国热防护服的研究和发展.
民用防火服对国民消防安全有重要作用,优良的热防护性能是其最重要的功能之一.基于东华大学功能防护服装研究中心的燃烧假人系统—“东华火人”,本文对民用防火服的整体热防护性能进行了测评,分析了除面料以外的其他因素如服装设计与结构、服装表面的热收缩形变对热防护性能的影响,旨在探索影响防火服热防护效能的某些相关因素,为防火服装的优化设计提供依据.
1 、实验
1.1 试样
本实验所采用的测试服装为某企业生产的3套同款同材质的民用防火服.该服装为长大衣、立领、
连袖套,胸背部设计有反光带便于识别,上背处系有安全带便于逃生.防火服外层面料为芳纶1313,隔热层采用隔热棉,面料组合的 TPP值为33.8,大于行业标准规定的热防护值.三套防火服的成品规格如表1所示.
1.2 实验方法
测试仪器为东华大学功能防护服装研究中心的燃烧假人系统“东华火人”.该系统完全满足ISO13506、 ASTMF1930等燃烧假人系统测评的相关技术指标.假人本体尺寸采用中国成年男性标准体型,全身设置
135个热流传感器,覆盖了躯干、头、手、足等各个部位,不仅可用于热防护服装的测评,还可满足头盔、
手套、防火靴等整套热防护装备测评的需要;另外,该燃烧假人还设置了肩、肘、髋、膝和踝等关节,以及
旋转、滑移系统,可以模拟人体各种姿势和活动状态[12]
.
实验中,将穿着防火服的燃烧假人置于实验室模拟的燃烧环境中,并暴露一定时间,通过假人身上分布的135个热传感器测量和计算透过被测服装传导到人体表面各部位的热量和温度,预测人体烧伤的情况,评价服装的热防护性能.3套防火服的测试条件如表2所示.实验前,通过标定使得平均热流达到标准所规定的84±2kW/m2,标准偏差控制在21kW/m2 以内.实验中通过视频记录燃烧过程,观察燃烧过程中服装的实时变化.着装燃烧测试场景如图1所示.
为了量化燃烧后服装的表观变化,利用软尺测量燃烧前后防火服领子、衣身、袖子等关键部位的尺寸,并在服装上对应假人热流传感器的部位盖上直径为5cm 的圆形印章.印章上有纵、横、左斜、右斜4个方向的印记,测量燃烧后各方向印记的长度变化量,即可得到服装各个方向的收缩率,收缩率α的计算方法如下式所示:α= (L-L1)/L×100% (1)式中:L 为燃烧前印记的长度,cm;L1 为燃烧后该印记的长度,cm.
2、结果与讨论
2.1 皮肤烧伤度评价结果
燃烧假人测试结果显示,穿着1号和2号防火服,假人表面均未达到烧伤级别,而穿着3号防火服,假人表面出现了较大程度和范围的烧伤,其烧伤分布如图2所示.假人总表面积为1.816m2,当穿着3号服装,假人表面总烧伤面积比为62.6%,其中三度烧伤面积比为28.0%,二度烧伤面积比为34.6%(一度烧伤不纳入烧伤面积统计中).烧伤最为严重的部位集中在臀腹部、胸背部、大腿部、小腿部以及头部,手臂部位烧伤程度较小.另外防火衣下摆与脚套重合部分覆盖的膝关节几乎没有烧伤.对比3套服装的测试条件,3号防火服在12支喷火器共同作用的环境中燃烧了6s,无论是燃烧时间还是火焰作用面积都明显大于1号和2号服装.此外宽大的下摆使得火苗迅速上窜到服装内,火焰在阻燃性相对较差的服装内表面持续燃烧将近10s才熄灭,从而使得实验中燃烧假人穿着3号防火服时体表出现了较大程度的烧伤.而将1号和2号防火服的下摆利用省道减小开口后,火苗并没有窜入防火服内部,防火服也没有发生续燃现象.因此减小服装关键部位的开口,提高服装内层材料的阻燃性能更有利于提高其热防护效能.另外实验中还观察到服装胸部的反光带续燃和熔融现象比较严重.虽然 TPP测试中,该服装满足相关要求,但反光带的性能并没有得到反映.这也说明服装的热防护性能不仅与面料的性能有关,服装的款式结构设计,服装的辅料及配件如纽扣、魔术贴、反光带以及服装的使用环境对于防护服的整体热防护性能同样重要.
2.2 服装的热收缩形变
3号服装燃烧实验后发生明显的收缩,且多处出现破洞,露出了隔热层.由于3号防火服燃烧后受损严重,以致不能准确测量燃烧实验后服装关键部位的尺寸,因而在分析燃烧后服装表面的收缩形变时,主要针对1号和2号防火服.根据表3,对于1号和2号服装,燃烧后衣身各部位的收缩量普遍大于袖子各部位的收缩量.衣身上收缩量最大的部位为臀宽,平均在11cm 左右,其次为腰宽,收缩量由臀部向胸部方向逐渐减少.另外,衣身纵向上总长度的收缩量也较大,达到7cm 左右.穿着1号服装时立领外围的收缩量达到8cm,明显大于2号服装立领外围的收缩量,这可能与实验中1号防火服配备了防火面罩有关.穿着1号防火服时颈部的立领需与面罩外壁紧密贴合,从而使燃烧实验中立领接触火焰的面积增大.对1号和2号服装的关键部位尺寸收缩率进行方差分析,发现两者没有显著性差异,p>0.05.1号和2号服装为材质、款式和大小完全相同的两件服装,服装的收缩率差异不显著说明两次燃烧热源分布一致,实验结果稳定,可重复性强.
根据公式(1),计算服装上每个印章在纵、横、左斜、右斜4个方向的收缩率,然后取平均值,得到服装上对应传感器部位的收缩率,其分布如图3所示.可以看出,正面收缩率在5%以上的部位多于背面,同时正面的严重形变部分较背面处于偏下位置,正面主要形变区域为臀线上3cm 至膝下,背面主要形变区域为胸线至臀线下3cm 左右,这可能与燃烧假人站立时衣下空气层的分布和该部位获得的热流量大小有关.服装正反两面均在腹臀部收缩最大,收缩率在15%~20%之间.以服装左片腹臀部上的印章形变为例,得出印章在各方向上的形变率,如表4所示.根据SPSS16.0 的统计分析结果,同一印章部位在横、纵和斜向的形变率无显著差异,p>0.05.说明对于该实验服装,同一部位在不同方向收缩较为均匀.
综上所述,在燃烧假人测试中,1号和2号防火服的主要形变范围为胸部至膝下区域,其中形变最为严重的部位为腹臀部.形变不仅影响服装的结构尺寸还会破坏服装的完整性,降低服装对人体的防护能力.当服装继续暴露在火焰中,假人胸部至膝下的区域发生烧伤的机率将会显著增加,因此服装表面的收缩形变在一定程度上也会影响服装的热防护性能。
结论
本文利用燃烧假人评价了民用防火服的整体热防护性能.结果表明,服装的热防护性能不仅取决于面料的热防护性能,还与服装的款式结构设计、辅料的性能及服装的使用环境密切相关.穿着3号服装时假人总烧伤面积达到62.6%,出现二度烧伤和三度烧伤的部位集中在腹臀部、胸背部和大腿部.将1号和2号服装下摆收拢后,火焰并未窜入服装内部导致持续燃烧.减小服装关键部位开口,更有利于提高服装热防护性能.
利用燃烧假人能够定量评估服装的整体热防护性能,预测人体皮肤受到二度和三度烧伤的部位及程度,服装表面的收缩形变在一定程度上也可反映服装的热防护效能.虽然1号和2号服装测试中假人表面并未预测受到烧伤,但胸部至膝下区域表现出较大收缩形变,腹臀部甚至达到15%~20%.探讨高温下服装表面的热收缩机制及其对热防护性能的影响,对于服装热防护性能研究具有重要意义.。