紡織品在防護(hù)材料當(dāng)中的應(yīng)用

1、紡織品在防護(hù)材料當(dāng)中的應(yīng)用紡織品熱防護(hù)學(xué)院：XXXX專業(yè)：XXXXXX班級：XXXX姓名：XXXX學(xué)號：XXXXXXXX人們在生產(chǎn)、生活、救護(hù)、戰(zhàn)爭等活動中會遇到各種熱源，所產(chǎn) 生的熱能損害是危害最大、致人痛苦或死亡的重要因素。各種火災(zāi)、爆炸、高溫爐、電弧、熔融金屬飛濺、焊弧等都有熱 傷害或潛在的熱危害。這些熱源的溫度可能在601 500 C,這些熱源的熱能可能通過接觸、輻射或熱對流形式到達(dá)人體，造成對人體 的危害。通過服裝的防護(hù)阻斷熱能到達(dá)人體皮膚表面， 將是防護(hù)人體 免受傷害的最直接和最有效的防護(hù)手段。通過對各種熱源產(chǎn)生熱量大小和過程的研究，認(rèn)識熱源的規(guī)律，采用耐熱紡織材料，設(shè)計 熱防 護(hù)

2、服裝，達(dá)到有效熱防護(hù)的目的。我國的織物熱防護(hù)研究是伴隨著新一代消防服裝的研制開始的， 消防員防護(hù)服的隔熱性能優(yōu)劣直接關(guān)系到消防員的生命安全和身體 健康，也關(guān)系到消防部隊滅火作戰(zhàn)能力的發(fā)揮。我國于 1997年研制 的97型消防員滅火防護(hù)服的防護(hù)性能要求已達(dá)到國外先進(jìn)技術(shù)水平，國內(nèi)部分企業(yè)生產(chǎn)的消防員防護(hù)服已 出口歐洲、北美等發(fā)達(dá)國家。新的 GA10-2002消防員滅火防護(hù)服 標(biāo)準(zhǔn)的貫徹和實施，進(jìn)一步提升了消防員滅火防護(hù)服的產(chǎn)品的水平。當(dāng)前，GA10-2002消防員滅火防護(hù)服、GB8965.1-2009阻燃 防護(hù)服、GB8965.2-2009焊接防護(hù)服等標(biāo)準(zhǔn)的實施，對織物熱防 護(hù)性能的研究勢在必行

3、和迫在眉睫。 開展織物熱防護(hù)技術(shù)研究，可以 加快我國消防服裝和阻燃服裝設(shè)計制作水平的提高，盡快縮小我國與 國際熱防護(hù)方面的技術(shù)差距，打破國外標(biāo)準(zhǔn)和材料對我國高檔防護(hù)裝備的壟斷，對我國個體防護(hù)裝備研發(fā)和裝備水平提高有重要的推動作織物熱防護(hù)技術(shù)和產(chǎn)品1、織物熱防護(hù)技術(shù)1960年代，Stoll和Chianta對人體皮膚和組織對熱能的響應(yīng)進(jìn) 行了研究，并給出了定量結(jié)果。當(dāng)人體皮膚組織表皮溫度從36.5C提高到大約44 C時，開始發(fā)生皮膚灼傷，皮膚灼傷的等級取決 于溫度的升高程度。例如，在 50 C時，皮膚受傷害速度比45 C時 快100倍；在72 C時幾乎立刻發(fā)生表皮損傷?？紤]到電弧的高強度 熱能會產(chǎn)

4、生大約13 000 C的高溫，因此，事故附近人體造成 2度或 3度灼傷的風(fēng)險非常高。消防靴子消防頭盔消防手套原因并不僅是極端火場條件，即不僅在“危急”狀態(tài)下一類似在猛烈燃燒的失事飛機附近或發(fā)生轟燃時遇到的情況，其輻射熱通量超過13.6 kW/m2會造成燒傷；在“危險”狀態(tài)下一相當(dāng)于在一個燃燒的房間外或在一個燃燒的小型建筑物外遇到的情況，其輻射熱通量為1.513.6 kW/m2,長時間工作也會造成燒傷。因此，在極端火場燒傷理論已非常成熟的基礎(chǔ)上，國外研究機構(gòu)逐漸開展長時間低熱量條件下造成的燒傷研究。在消防服研究方面,國外通過多年研究發(fā)現(xiàn)，造成消防員燒傷的2、織物熱防護(hù)產(chǎn)品防電弧防護(hù)產(chǎn)品。許多材料

5、都可以作為防電弧服裝的材料，國外的標(biāo)準(zhǔn)予以推薦有一定熱穩(wěn)定性和遇火不熔化的材料可以制作防 電弧面料，如棉織物、阻燃棉織物、芳綸面料、棉睛氯綸混紡織物等， 但其熱防護(hù)性能要達(dá)到相應(yīng)的電弧防護(hù)值(APTV。國外比較著名的有杜邦推出的Protera ?面料，該材料有著良好的熱防護(hù)性能，可靠 的強度及永久的抗靜電性能，由 Protera ?材料制成的防護(hù)服可以防 護(hù)電弧所產(chǎn)生的高熱、火焰與爆裂等危害。阻燃、爆燃防護(hù)產(chǎn)品。在石油、石化和化學(xué)工業(yè)中，人們在易 燃易爆環(huán)境周圍工作是一個客觀存在的事實。燃料管理人員、管道工人、石油鉆井員工、工廠操作工、機械工等還有許多諸如此類的工作 群體，每天都暴露在爆燃發(fā)生

6、的危險之中。與防電弧面料類似，防爆 燃面料也具有類似的阻燃耐熱性能。國外應(yīng)用較多的是杜邦的Nome? 阻燃防護(hù)服。該阻燃防護(hù)服面料在烈焰下不熔滴和不收縮，在爆燃逃 生時能降低燒傷程度，提供給工人有安全感的防護(hù)。消防員防護(hù)服裝。消防服是保護(hù)活躍在消防第一線的消防隊員 人身安全的重要裝備品之一，它不僅是火災(zāi)救助現(xiàn)場不可或缺的必備 品，也是保護(hù)消防隊員身體免受傷害的防火用具。因此，適應(yīng)火災(zāi)現(xiàn) 場救助活動的消防服就顯得尤為重要。有關(guān)消防服的開發(fā)研究，ISO推出了多種規(guī)格。其中最新和最主 要的有兩種，即1998年8月制定的ISO11612和1999年12月制定的 ISO11613 IS011612規(guī)格從

7、消防服的耐火、耐熱以及熱防護(hù)性能等方面都以國際的標(biāo)準(zhǔn)尺度進(jìn)行了檢測。但是，對于消防服而言，還不 僅僅停留在防“熱”上，例如，力學(xué)性能的強度、染色牢固程度等都 是其重要的性能。ISO11612是專門從與“熱”相關(guān)聯(lián)的角度出發(fā)而 制定的。而ISO11613則是采用了歐洲式和美國式的相關(guān)規(guī)格，彌補 了ISO 11612規(guī)格的不足。日本也采用了 ISO11613規(guī)格的消防服。防熔融金屬飛濺防護(hù)產(chǎn)品。國外對這類產(chǎn)品的要求有較完善的 標(biāo)準(zhǔn)，主要的防護(hù)材料有芳綸、阻燃粘膠、聚酰亞胺等纖維制成的面 料，也可用阻燃棉織物，與阻燃耐熱面料的要求相近，但要通過熔融 金屬測試，這些織物必須達(dá)到一定的厚度。國內(nèi)熱防護(hù)技

8、術(shù)的研發(fā)進(jìn)展阻燃耐高溫纖維材料間位芳綸我國從20世紀(jì)60年代開始研究間位芳綸。煙臺氨綸集團(tuán)（現(xiàn)更 名為煙臺泰和新材集團(tuán)）于2004年成功實現(xiàn)了間位芳綸的工業(yè)化生 產(chǎn)，目前“紐士達(dá)？”間位芳綸年產(chǎn)能已達(dá)6500 t/a ,現(xiàn)已躋身世界 3大間位芳綸制造供應(yīng)商之列。廣東彩艷股份有限公司是我國首先實 現(xiàn)間位芳綸國產(chǎn)化的企業(yè)，產(chǎn)能 1 000 t/a 。阻燃粘膠纖維山東海龍推出了商品名“安芙麗（Anti-frayon ）”阻燃粘膠纖維； 新鄉(xiāng)白鷺化纖集團(tuán)有限責(zé)任公司也能生產(chǎn)阻燃粘膠纖維；吉林化纖推出了 “白山牌”阻燃纖維；唐山三友集團(tuán)化纖公司成功開發(fā)出了高性 能阻燃粘膠纖維。睛氯綸2008年7月?lián)犴樔?/p>

9、華纖維有限公司成功收購撫順阻燃睛綸廠， 設(shè)計睛氯綸產(chǎn)能5 000 t/a 。國外熱防護(hù)技術(shù)的研發(fā)進(jìn)展阻燃和耐高溫纖維材料間位（PMIA）芳綸 可用于制作防護(hù)服裝 的外層面料和隔熱氈層。1960年代初美國杜邦公司率先開發(fā)出 PMIA芳綸（聚間苯二甲酰 間苯二胺纖維），并于1967年實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)，商品名 NomeXl 以PMIA芳綸為代表的新一代本質(zhì)阻燃纖維代表了一種全新的阻燃理o聚酰亞胺（PI）纖維可用于制作防護(hù)服裝的外層面料。作為耐 熱性纖維的一個品種，雖然PI纖維不如PMIA纖維發(fā)展那樣快，但因 其性能獨特，也受到人們重視。由奧地利Inspec Fibers 公司生產(chǎn)的全名為芳香族PI纖

10、維，商品名為P84,產(chǎn)能為1 000 t/a 。由法 國Kemel Fibers公司生產(chǎn)的類似的纖維稱為聚酰胺酰亞胺纖維，商 品名為Keme?,產(chǎn)能為1 500 t/a 。聚苯并咪噪（PBI）纖維 可用于制作防護(hù)服裝的外層面料。 由 美國塞拉尼斯（Celanese）公司于1960年代中期研制成功，1983年 投入工業(yè)化生產(chǎn)，產(chǎn)能為500 t/a。簡稱PBI纖維和托基綸（Togylen）。PBI纖維主要用于要求纖維阻燃、耐高溫和無煙、低毒的領(lǐng)域。 其突出的耐熱性能使其在特殊應(yīng)用中成為取代石棉的一種良好材料。 采用PBI纖維制成的耐高溫手套在溫度高達(dá) 815 C時的壽命比石棉 高2.9倍。該纖維織

11、物可用于制作防護(hù)服（消防服、防高溫工作服、 飛行服）、救生用品等。聚對苯撐苯并雙惡噪（PB。纖維 可用于制作防護(hù)服裝的防割、 防彈層或隔熱氈層。PBO纖維是由美國空軍空氣動力學(xué)開發(fā)研究人員發(fā)明的，被譽為 “21世紀(jì)超級纖維”，具商品名為柴?。╖ylon?）。道（DOW化學(xué)公 司取得其全世界實施權(quán)進(jìn)行工業(yè)化開發(fā)。1990年日本東洋紡公司從美國道化學(xué)公司購買了 PBO纖維專利技術(shù)。1991年由道-巴迪許化纖公司在日本東洋紡公司的設(shè)備上開發(fā)出PBO纖維。2008年產(chǎn)能達(dá)到 1 000 t/aPBO千維極限氧指數(shù)很高，阻燃性極好，在火焰中不燃燒、不收 縮和非常柔軟，但該纖維也存在空氣下遇光性能驟降、 價格高昂等問 題。結(jié)語隨著有關(guān)熱防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的實施，對織物熱防護(hù)性能的研究勢在必行。 應(yīng)開展織物熱防護(hù)技術(shù)研究，盡快縮小我國與國際熱防護(hù)方面的技術(shù) 差距，打破國外標(biāo)準(zhǔn)和材料對我國高檔防護(hù)裝備的壟斷，為推動我國個體防護(hù)裝備研發(fā)和提高裝備水平做出貢獻(xiàn)。國外對阻燃防護(hù)服熱防 護(hù)性能的研究已有十幾年的時間，在工業(yè)熱防護(hù)、防電弧、消防員熱 防護(hù)等領(lǐng)域取得了較大的成果，特別是美國杜邦公司在這方面走在世 界的前列。他們在耐熱材料的開發(fā)、利用及其熱防護(hù)產(chǎn)品設(shè)計生產(chǎn)、 熱防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)制定、檢測儀器的研制等方面處于領(lǐng)先地位。我國的阻燃耐高溫防護(hù)產(chǎn)品的研究水平較低， 現(xiàn)階段基本停留在 對國外產(chǎn)品的模仿階段