纺织品在防护材料当中的应用

1、纺织品在防护材料当中的应用纺织品热防护学院：XXXX专业：XXXXXX班级：XXXX姓名：XXXX学号：XXXXXXXX人们在生产、生活、救护、战争等活动中会遇到各种热源，所产 生的热能损害是危害最大、致人痛苦或死亡的重要因素。各种火灾、爆炸、高温炉、电弧、熔融金属飞溅、焊弧等都有热 伤害或潜在的热危害。这些热源的温度可能在601 500 C,这些热源的热能可能通过接触、辐射或热对流形式到达人体，造成对人体 的危害。通过服装的防护阻断热能到达人体皮肤表面， 将是防护人体 免受伤害的最直接和最有效的防护手段。通过对各种热源产生热量大小和过程的研究，认识热源的规律，采用耐热纺织材料，设计 热防 护

2、服装，达到有效热防护的目的。我国的织物热防护研究是伴随着新一代消防服装的研制开始的， 消防员防护服的隔热性能优劣直接关系到消防员的生命安全和身体 健康，也关系到消防部队灭火作战能力的发挥。我国于 1997年研制 的97型消防员灭火防护服的防护性能要求已达到国外先进技术水平，国内部分企业生产的消防员防护服已 出口欧洲、北美等发达国家。新的 GA10-2002消防员灭火防护服 标准的贯彻和实施，进一步提升了消防员灭火防护服的产品的水平。当前，GA10-2002消防员灭火防护服、GB8965.1-2009阻燃 防护服、GB8965.2-2009焊接防护服等标准的实施，对织物热防 护性能的研究势在必行

3、和迫在眉睫。 开展织物热防护技术研究，可以 加快我国消防服装和阻燃服装设计制作水平的提高，尽快缩小我国与 国际热防护方面的技术差距，打破国外标准和材料对我国高档防护装备的垄断，对我国个体防护装备研发和装备水平提高有重要的推动作织物热防护技术和产品1、织物热防护技术1960年代，Stoll和Chianta对人体皮肤和组织对热能的响应进 行了研究，并给出了定量结果。当人体皮肤组织表皮温度从36.5C提高到大约44 C时，开始发生皮肤灼伤，皮肤灼伤的等级取决 于温度的升高程度。例如，在 50 C时，皮肤受伤害速度比45 C时 快100倍；在72 C时几乎立刻发生表皮损伤。考虑到电弧的高强度 热能会产

4、生大约13 000 C的高温，因此，事故附近人体造成 2度或 3度灼伤的风险非常高。消防靴子消防头盔消防手套原因并不仅是极端火场条件，即不仅在“危急”状态下一类似在猛烈燃烧的失事飞机附近或发生轰燃时遇到的情况，其辐射热通量超过13.6 kW/m2会造成烧伤；在“危险”状态下一相当于在一个燃烧的房间外或在一个燃烧的小型建筑物外遇到的情况，其辐射热通量为1.513.6 kW/m2,长时间工作也会造成烧伤。因此，在极端火场烧伤理论已非常成熟的基础上，国外研究机构逐渐开展长时间低热量条件下造成的烧伤研究。在消防服研究方面,国外通过多年研究发现，造成消防员烧伤的2、织物热防护产品防电弧防护产品。许多材料

5、都可以作为防电弧服装的材料，国外的标准予以推荐有一定热稳定性和遇火不熔化的材料可以制作防 电弧面料，如棉织物、阻燃棉织物、芳纶面料、棉睛氯纶混纺织物等， 但其热防护性能要达到相应的电弧防护值(APTV。国外比较著名的有杜邦推出的Protera ?面料，该材料有着良好的热防护性能，可靠 的强度及永久的抗静电性能，由 Protera ?材料制成的防护服可以防 护电弧所产生的高热、火焰与爆裂等危害。阻燃、爆燃防护产品。在石油、石化和化学工业中，人们在易 燃易爆环境周围工作是一个客观存在的事实。燃料管理人员、管道工人、石油钻井员工、工厂操作工、机械工等还有许多诸如此类的工作 群体，每天都暴露在爆燃发生

6、的危险之中。与防电弧面料类似，防爆 燃面料也具有类似的阻燃耐热性能。国外应用较多的是杜邦的Nome? 阻燃防护服。该阻燃防护服面料在烈焰下不熔滴和不收缩，在爆燃逃 生时能降低烧伤程度，提供给工人有安全感的防护。消防员防护服装。消防服是保护活跃在消防第一线的消防队员 人身安全的重要装备品之一，它不仅是火灾救助现场不可或缺的必备 品，也是保护消防队员身体免受伤害的防火用具。因此，适应火灾现 场救助活动的消防服就显得尤为重要。有关消防服的开发研究，ISO推出了多种规格。其中最新和最主 要的有两种，即1998年8月制定的ISO11612和1999年12月制定的 ISO11613 IS011612规格从

7、消防服的耐火、耐热以及热防护性能等方面都以国际的标准尺度进行了检测。但是，对于消防服而言，还不 仅仅停留在防“热”上，例如，力学性能的强度、染色牢固程度等都 是其重要的性能。ISO11612是专门从与“热”相关联的角度出发而 制定的。而ISO11613则是采用了欧洲式和美国式的相关规格，弥补 了ISO 11612规格的不足。日本也采用了 ISO11613规格的消防服。防熔融金属飞溅防护产品。国外对这类产品的要求有较完善的 标准，主要的防护材料有芳纶、阻燃粘胶、聚酰亚胺等纤维制成的面 料，也可用阻燃棉织物，与阻燃耐热面料的要求相近，但要通过熔融 金属测试，这些织物必须达到一定的厚度。国内热防护技

8、术的研发进展阻燃耐高温纤维材料间位芳纶我国从20世纪60年代开始研究间位芳纶。烟台氨纶集团（现更 名为烟台泰和新材集团）于2004年成功实现了间位芳纶的工业化生 产，目前“纽士达？”间位芳纶年产能已达6500 t/a ,现已跻身世界 3大间位芳纶制造供应商之列。广东彩艳股份有限公司是我国首先实 现间位芳纶国产化的企业，产能 1 000 t/a 。阻燃粘胶纤维山东海龙推出了商品名“安芙丽（Anti-frayon ）”阻燃粘胶纤维； 新乡白鹭化纤集团有限责任公司也能生产阻燃粘胶纤维；吉林化纤推出了 “白山牌”阻燃纤维；唐山三友集团化纤公司成功开发出了高性 能阻燃粘胶纤维。睛氯纶2008年7月抚顺瑞

9、华纤维有限公司成功收购抚顺阻燃睛纶厂， 设计睛氯纶产能5 000 t/a 。国外热防护技术的研发进展阻燃和耐高温纤维材料间位（PMIA）芳纶 可用于制作防护服装 的外层面料和隔热毡层。1960年代初美国杜邦公司率先开发出 PMIA芳纶（聚间苯二甲酰 间苯二胺纤维），并于1967年实现了工业化生产，商品名 NomeXl 以PMIA芳纶为代表的新一代本质阻燃纤维代表了一种全新的阻燃理o聚酰亚胺（PI）纤维可用于制作防护服装的外层面料。作为耐 热性纤维的一个品种，虽然PI纤维不如PMIA纤维发展那样快，但因 其性能独特，也受到人们重视。由奥地利Inspec Fibers 公司生产的全名为芳香族PI纤

10、维，商品名为P84,产能为1 000 t/a 。由法 国Kemel Fibers公司生产的类似的纤维称为聚酰胺酰亚胺纤维，商 品名为Keme?,产能为1 500 t/a 。聚苯并咪噪（PBI）纤维 可用于制作防护服装的外层面料。 由 美国塞拉尼斯（Celanese）公司于1960年代中期研制成功，1983年 投入工业化生产，产能为500 t/a。简称PBI纤维和托基纶（Togylen）。PBI纤维主要用于要求纤维阻燃、耐高温和无烟、低毒的领域。 其突出的耐热性能使其在特殊应用中成为取代石棉的一种良好材料。 采用PBI纤维制成的耐高温手套在温度高达 815 C时的寿命比石棉 高2.9倍。该纤维织

11、物可用于制作防护服（消防服、防高温工作服、 飞行服）、救生用品等。聚对苯撑苯并双恶噪（PB。纤维 可用于制作防护服装的防割、 防弹层或隔热毡层。PBO纤维是由美国空军空气动力学开发研究人员发明的，被誉为 “21世纪超级纤维”，具商品名为柴隆（Zylon?）。道（DOW化学公 司取得其全世界实施权进行工业化开发。1990年日本东洋纺公司从美国道化学公司购买了 PBO纤维专利技术。1991年由道-巴迪许化纤公司在日本东洋纺公司的设备上开发出PBO纤维。2008年产能达到 1 000 t/aPBO千维极限氧指数很高，阻燃性极好，在火焰中不燃烧、不收 缩和非常柔软，但该纤维也存在空气下遇光性能骤降、 价格高昂等问 题。结语随着有关热防护标准的实施，对织物热防护性能的研究势在必行。 应开展织物热防护技术研究，尽快缩小我国与国际热防护方面的技术 差距，打破国外标准和材料对我国高档防护装备的垄断，为推动我国个体防护装备研发和提高装备水平做出贡献。国外对阻燃防护服热防 护性能的研究已有十几年的时间，在工业热防护、防电弧、消防员热 防护等领域取得了较大的成果，特别是美国杜邦公司在这方面走在世 界的前列。他们在耐热材料的开发、利用及其热防护产品设计生产、 热防护标准制定、检测仪器的研制等方面处于领先地位。我国的阻燃耐高温防护产品的研究水平较低， 现阶段基本停留在 对国外产品的模仿阶段