热防护服热防护性能测试方法的探讨
防火服织物的服用热防护性能评价方法
防火服织物的服用热防护性能评价方法李小辉;管曼好;李俊【摘要】针对当前国内外缺失有效评价服装热防护性能通用量化指标的现状,提出了基于织物热防护性能(简称TPP)测试的服装热防护性能评价方法.该服装TPP评价方法是通过拓展织物空气层厚度的TPP测试,同时对着装形态特征提取衣下间隙,然后将着装衣下间隙分布与织物不同空气层厚度的热防护性能值进行匹配与集成,从而获得服装热防护性能的评价指标.实验结果显示:相同织物条件下服装规格设计越贴体服装,热防护性能越差;相同规格条件下织物性能越好,服装热防护性能越好;该服装TPP评价与燃烧假人烧伤评价所反映的服装热防护性能一致,可与织物TPP值、燃烧假人烧伤评估共同作为服装热防护性能评价指标.【期刊名称】《纺织学报》【年(卷),期】2015(036)008【总页数】6页(P110-115)【关键词】织物热防护性能;防火服;衣下空气层;燃烧假人【作者】李小辉;管曼好;李俊【作者单位】东华大学服装·艺术设计学院,上海200051;东华大学功能防护服装研究中心,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·艺术设计学院,上海200051;东华大学功能防护服装研究中心,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·艺术设计学院,上海200051;东华大学功能防护服装研究中心,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】TS941.19随着科技的迅猛发展和社会不安定因素的日渐凸显，承载更高价值与期望的热防护功能服装的应用日益广泛，其中服装热防护性能量化测评及对合理配备的需求甚为迫切。
然而，由于热防护性能测评不仅要考虑织物性能，还需要考查服装作为一个整体的热防护性能［1］，其测试方法和评价指标涉及了从纤维材料、织物组织、服装构成、着装形态、火场情况等诸多因素。
燃烧假人用于防火服热防护性能测试实验方法
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。
热防护服防护性能测试评估方法
热防护服防护性能测试评估方法热防护服是指对在高温条件下工作的人体进行安全保护，从而避免人体受到高温伤害的各种保护性服装，它主要用来减少热在人体皮肤上的积聚，从而保护皮肤不被烧伤或灼伤。
因此，许多安全防护行业要求职工工作中须穿着防护服装，以防高温辐射。
即使在穿着防护服装的情况下，在极高温环境中人体也有可能被高温灼伤皮肤，因此，很多研究者就热防护服装和织物的热防护性能进行了大量的研究。
目前已研制出小规模(Bench—top tests)测试、火人测试及美国伍斯特军事学院的热属性评价装置(Thermal Properties Test Fixture，T阳F)¨J，用来评价各种热危险环境下织物或服装的热防护性能。
从国外所述文献[8—11]来看，定量的评价热防护服装的热防护性能过程中，需要运用皮肤传热模型，并结合Henriques皮肤烧伤方程，才能得到人体皮肤达到二级烧伤所需时间t：，但是所有的皮肤传热模型都是基于如下的Pennes传热方程建立的：从物理学与生理学来说，Pennes皮肤传热方程的本身就存在着一些问题，尤其是在瞬间的高温传热过程中。
实际上，该模型是在基于经典的Fourier热流定律基础上建立起来的，这也就是隐含着这样的一个假设，即认为介质中的热传播速度无限大，这就相当于只要介质内某处温度发生变化，就会瞬间引起另一点的温度变化，然而对于像人体皮肤这类生物组织来说，热量从一点传输到最近一点需要对热扰动响应作出反映的松弛时间丁H3。
，因此，在评价热防护服热防护性能时，需要考虑到皮肤组织传热速度有限的因素，以使烧伤预测值更接近实际皮肤烧伤结果。
笔者介绍一种新型皮肤传热方程，即考虑了热量在皮肤传递速度有限的热波皮肤模型来测量皮肤的烧伤度，从而以此热防护服用织物层下皮肤烧伤级别来评价织物的热性能。
首先，通过模拟皮肤器表面的热电偶测量模拟器的温度，通过将温度值代入Diller法则公式决定皮肤模拟器吸收的热量值；然后，再将得到的热量值作为热波皮肤模型的边界条件预测皮肤基面温度，结合Henriques皮肤烧伤模型得到皮肤二级烧伤的时间；同时还比较了运用Pennes皮肤模型与TWMBT模型预测皮肤烧伤时间与皮肤温度变化的结果。
热防护服防热性能的探究
热防护服防热性能的探究热防护服是一种专门用于在高温环境下工作或工作的人员穿着的特殊防护服。
热防护服具有耐高温、防火、防热等特性，可以有效地保护人员免受高温环境的伤害。
热防护服的防热性能是其最重要的特点之一，对于不同材料和设计的热防护服来说，其防热性能也会存在差异。
本文将对热防护服的防热性能进行探究，以期为相关领域的研究和应用提供参考和指导。
一、热防护服的防热性能指标热防护服的防热性能主要指其对高温环境下热传导、辐射热和对流热的阻挡能力。
一般来说，热防护服的防热性能可以通过以下指标来评价：1. 热传导系数：热传导系数是用来描述材料传热性能的一个物理量，它越小代表材料的绝缘性能越好，对高温的阻隔能力越强。
2. 耐热温度：热防护服能够耐受的高温温度是评价其耐高温能力的重要指标。
3. 防火性能：热防护服的防火性能是指其在高温下的防火阻燃能力，能否有效保护穿着者的安全。
4. 对紫外线和电磁波的阻挡能力：在一些特殊环境下，紫外线和电磁波的辐射对人体也会产生危害，因此热防护服的防紫外线和防电磁波性能也是需要考虑的。
以上指标可以综合评价一款热防护服的防热性能，对于不同工作环境和使用需求，这些指标的重要性也会有所不同。
热防护服的防热性能与所选用的防热材料密切相关。
目前市面上常见的热防护服材料主要包括以下几种：1. 耐高温纤维：如防火纤维、防火皮革等，这些材料具有较好的耐高温性能，能够有效地阻挡高温辐射和热传导，是制作耐高温热防护服的主要材料之一。
2. 陶瓷纤维：陶瓷纤维是一种轻质、耐高温、绝缘性能良好的新型热防护材料，广泛应用于航天航空、冶金、电力等高温工业领域，并且逐渐在热防护服领域得到应用。
3. 金属玻璃纤维：金属玻璃纤维具有优异的耐高温性能和高强度，可用于制作特殊工作环境下的热防护服。
除了以上常见的防热材料外，还有一些复合材料和功能材料也被应用于热防护服的制作中，以提升其防热性能和舒适性能。
选择合适的防热材料对于提高热防护服的防热性能至关重要。
热防护服织物性能实验测试分析
热防护服织物性能实验测试分析热防护服是各类防护服中应用最为广泛的品种之一, 可以保护人体免受各种热的伤害, 如对流热、传导热、辐射热等,它必须具有在高温下保护人体的功能,因此,它的热防护性能始终是人们关注的焦点。
用于热防护服的外层织物的热防护性能对于防护服的整体热防护性非常重要。
TPP 值是织物对热辐射和热对流综合作用的热防护能力, 它可以直接反映试样的热防护性能。
本文通过TPP 实验测试,就织物燃烧前后质量损失、厚度、面密度与TPP 值的关系进行了探讨。
一、实验部分1.1 材料选择13 种可用作热防护服外层的织物。
织物成分、比例、组织结构、厚度及面密度等参数见表1 。
1.2 测试方法TPP 实验已得到了ASTM 、ISO 及NFPA 的认可。
这种测试方法是将试样水平放置在特定的热源上面, 在规定距离内, 热源以2 种不同的传热形式———热对流和热辐射出现。
置于试样另一侧的铜片热流计可测量试样背面的温度。
要求火焰与试样直接接触,使到达织物表面的热流量达到84 kW m2,用试样后面的铜片热流计测量其温升曲线并与Stoll标准曲线比较得到二级烧伤所需时间t2 , 并与暴露热能量q 相乘得TPP 值, 其计算式为TPP =t 2 q (1)式中:q 为规定辐射热流量(84 kW m2);t 2 为引起二度烧伤所需要的时间,s 。
采用CSI-206 热防护性能测试仪, 按NFPA1976标准测试TPP 值。
试样尺寸为150 mm×150 mm。
对13 种面料进行测试,总热流量为(83 ±4)kW m2, 燃烧时间设为20 s(根据经验设定)。
测定燃烧前后织物的质量, 然后计算各试样的质量损失,计算公式为质量损失=(燃烧前质量-燃烧后质量) 燃烧前质量×100 % (2)。
二、实验结果与分析2.1 质量损失及织物参数与TPP 值的关系13 种试样的TPP 实验结果见表2 。
热防护服防热性能的探究
热防护服防热性能的探究1. 引言1.1 背景介绍热防护服是一种能够有效防止高温热辐射和热传导的专用防护装备，广泛应用于冶金、石油、化工等高温工作环境。
随着工业技术的不断发展，人们对热防护服的防热性能提出了更高的要求。
在高温环境下，人体受到辐射、传导和对流的热辐射，一旦穿穿着的热防护服防热性能不佳，就会对工作者的生命安全和健康造成严重威胁。
近年来，随着科学技术的发展，热防护服的材料和结构不断创新，热传导性能、燃烧性能、耐热性能等方面得到了较大提高。
目前仍存在一些问题，如热防护服的舒适性、防护性能与透气性的矛盾等。
对热防护服的防热性能进行深入探究，进一步提高热防护服的性能，对工作人员的安全和健康具有重要意义。
本文旨在对热防护服的防热性能进行系统研究，探讨热防护服的材料与结构、热传导性能、燃烧性能、耐热性能及实际应用等方面，为热防护服的改进和性能提升提供参考。
1.2 研究目的本研究的目的是通过对热防护服的防热性能进行深入探究，从材料与结构、热传导性能、燃烧性能、耐热性能和实际应用等方面进行分析和研究。
我们旨在全面了解热防护服在面临高温环境时的表现，同时探讨如何改进热防护服的防热效果，提高其保护人体免受热源伤害的能力。
通过本研究，我们希望为热防护服的设计与生产提供科学依据，为热工作环境下工作者的安全提供更可靠的保障。
通过对热防护服的性能进行系统分析，我们也希望能够为未来热防护服的研究和开发提供参考，推动热防护服领域的发展，为广大工作人员提供更加安全、舒适的工作保护装备。
1.3 研究意义研究热防护服的防热性能具有重要的意义。
首先，热防护服是一种广泛用于高温环境下工作的防护装备，其防热性能直接关系到工作人员在高温环境下的安全与健康。
通过深入研究热防护服的防热性能，可以提高其对高温环境下热辐射、热传导等各种热危害的抵抗能力，从而更有效地保护工作人员免受高温环境对身体的伤害。
其次，随着工作环境的不断变化和人们对生活质量要求的提高，热防护服的研究和改进也具有促进相关技术进步和提升生活舒适度的意义。
RPP热防护性能测试方法解析
RPP热防护性能测试方法解析热防护服热防护性能的测试方法国际上常用的有两种：热辐射防护性能测试方法（RPP试验）和热辐射和热对流综合作用防护性能测试方法（TPP试验）。
本文主要介绍RPP试验方法及仪器。
1、试验原理RPP试验是将试样垂直放置在特定的辐射热源前,在规定的距离内,热源对试样进行热辐射,用试样后面的铜管量热计测量出造成人体皮肤二度烧伤所需要的时间,并计算出一定时间及暴露条件下的总热量即RPP 值。
RPP值越大,表示热防护服的防热辐射性能越好;反之,越差。
2、仪器结构RPP试验的试验仪器主要由辐射热源装置﹑热源预热屏蔽装置﹑试样夹持装置﹑铜管量热计和绘图记录仪组成。
辐射热源装置由五根500W的红外石英管作为辐射热源,垂直地对试样进行热辐射。
热源的辐射热量由调压变压器控制,通过调节输入电压,使石英管辐射出规定的热流量为0.5cal/(cm2·s)或2.0cal/(cm2·s)。
由于红外石英管需要经过一段时间才能达到恒定的辐射热流量,在此预热过程中,试样应不受到热辐射,因此,在热源与试样之间设置一预热屏蔽装置,防止试样过早地受到热辐射,从而保证试验的准确性。
试样夹持装置将试样夹持并垂直放置于辐射热源前。
它由两块中间开有长方形孔的金属板组成。
放置在试样后的铜管量热计用于测定透过试样的热流量,并将量热计的温度转换为电压输出,在记录仪中绘出输出电压(量热计的温度)随热辐射时间的变化曲线。
3、操作方法在实际试验中,首先剪取尺寸为22.86cm×10.16cm的五块试样,并在标准大气下调湿,然后将试样放入试样夹持装置内,保持试样夹持平整,并将其放入试验仪中。
接着,打开电源,调节变压器的输出电压至规定电压,保证红外加热石英管具有规定的辐射热量。
当红外石英管预热60s后,撤去热源预热屏蔽装置,使试样垂直暴露于规定的辐射热量下,并同时打开记录仪。
当试样暴露在热源下30s后,关闭电源和记录仪,放上预热屏蔽装置,取下铜管量热计并冷却,试验完毕。
热防护服防热性能的探究
热防护服防热性能的探究
热防护服是一种用于防止人体受高温或火焰等高温环境伤害的防护装备，具有一定的
防热性能。
为了保障热防护服的安全性和有效性，需要对其防热性能进行探究和评价。
防热性能评价指标
防热性能评价指标主要包括热传导、辐射、对流、气密性和穿戴舒适性等方面。
其中，热传导是指热量通过直接接触物体表面传递到内部的过程；辐射是指高温环境中热量通过
电磁波辐射直接传递到人体表面的过程；对流是指高温环境中热空气不断流动，带走体表
热量的过程；气密性是指热防护服的材料和结构能否有效地阻隔高温环境中的空气和热量；穿戴舒适性是指热防护服的质量和工艺对人体的穿戴感受是否舒适、自然。
热防护服的制作材料
热防护服常常采用特种织物、高分子材料、金属材料等制作，这些材料具有较好的耐
高温性能，能够起到一定的防热作用。
一般来说，热防护服的外层由两层特种纤维材料组成，内层采用金属箔隔热纸。
这些材料有较好的保温性能，能够不断隔离高温环境的热辐
射和热对流，从而减少热量对人体的直接伤害。
热防护服的防护能力与服装结构和材料的性能有关，主要取决于服装的退火时间和内
部温度升高程度。
一般来说，热防护服的退火时间越长，服装内部温度升高越慢，其防护
性能越好。
对于在高温环境下工作的人员，定期检查和更换热防护服是必要的，以保障其
防护能力不降低。
热防护服防热性能的探究
热防护服防热性能的探究随着现代工业与科技的发展，多种高温场合中，热防护服的需求越来越大。
热防护服可以帮助工作人员在高温场合下保护自己的安全，避免因为高温而导致的伤害。
热防护服是一种重要的防护装备，其主要功能是在高温环境下保持人们的体温，同时提供舒适、耐用、安全和高效的保护。
但是对于热防护服来说，防热性能是其最重要的指标之一。
本文将探究热防护服的防热性能。
热防护服的防热性能主要包括以下几个指标：1.热传导率Lambda：热传导是指物体内部由高温向低温的传热过程。
其单位是W/(m·K)，热传导率越小，热防护性能越好。
2.面料抗温度：热防护服所采用的面料，应具有较高的抗温度性能。
在高温环境下，面料应能够保持形状，不缩水、不溶解、不起毛、不破裂。
3.面料重量：重量过大的防护服会影响工作人员的操作，而过轻的材料可能又不能够满足防护要求。
因此，热防护服的重量要求适中。
随着新材料技术的发展，热防护服可以采用多种不同的防热材料。
在根据实际应用需要确定面料时，应考虑以下因素。
1.抗温度：面料必须能够承受高温，不破裂、熔融或失去体积。
2.抗磨损：防护服在使用期间，在高温下保护人员。
因此，面料必须具备一定的抗磨损性能，以免使防护服失效。
3.防火：面料应该具备足够的防火性能。
4.环保性：面料的生产过程及处理方式应该具备环保性，尤其是在工业高温热防护服的设计中。
综合以上几点，常见的热防护服面料包括：1.防火纤维面料：对于易燃物料处理及大型机械生产行业，防火纤维面料是一种比较常用的选择，它能够保证热防护服在高温下表现出优异的防火性能。
2.Kevlar面料：防护服一种轻型面料，也是比较流行的一种面料，它的优点在于结实耐用和阻燃。
3.金属丝复合面料：由于金属丝复合面料比较坚硬，不容易起毛、破裂、熔蚀等现象，因此防护服在设计时也可以采用这种面料。
热防护服的设计除了使用合适的防热材料外，热防护服的设计也十分重要，下面是热防护服设计所要考虑的环节。
热防护服装性能测试与评价
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研究现状
·国内
在该方面开展了广泛的研究，并制定了相应的标准和方法。 研究前期着重于热防护服阻燃性能的测试与评价，目前我国 已经建立了较完整的织物阻燃性能测试方法与标准。 测试方法与标准：垂直法、水平法、氧指数法、45°倾斜法、 烟浓度法
然而TPP并没有将织物的蓄热性能考虑在内，2008年ASTM机构重新定义 了热性能评估（TPE)和(RHI)2个指标，具体如下表：
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织物与服装防护性能测试方法
·2 NFPA 1971 建筑结构防火用防护装备
NFPA 1971是ASTM D 4108标准方法的一个修改版本，它们的测量原理大概相 同，主要差别为：
试样夹持装置：将试样夹持并垂直放置于辐射热源前。
铜片热流计：放置在试样后用于测定透过试样的热流量，并将其转化为
电压输出。
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织物与服装防护性能测试方法
绘图记录仪：绘出铜片热流计的温度随热辐射作用时间的变化曲线。 大规模
·4 服装热防护性能”火人“测试方法
目前主要有三种”火人“测试系统： 杜邦公司的Thermo-Man假人 北卡州立大学PyroMan"火人" 加拿大阿尔伯特大学的"火人"
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织物与服装防护性能测试方法
试验仪器：
辐射热源装置，热源预热屏蔽装置，试样夹持装置，铜片热 流计，绘图记录仪。
热防护服防热性能的探究
热防护服防热性能的探究热防护服是一种用于防止高温环境下工作人员受到热烧伤的专用服装。
在现代工业生产和急救救援中，热防护服起着非常重要的作用。
而热防护服的防热性能则是其最重要的属性之一。
本文将探讨热防护服的防热性能，包括材料选择、热防护原理、性能指标等内容。
热防护服的材料选择是影响其防热性能的关键因素之一。
目前，市面上常见的热防护服材料包括防火布料、防火涤纶、防火亚胺纤维、陶瓷纤维等。
这些材料在一定程度上都具有防火、耐高温、隔热等特性，能有效保护穿戴者免受高温环境的侵害。
这些材料的密度和厚度也会影响热防护服的防热性能，一般情况下密度大、厚度厚的材料耐高温性能更好。
在热防护服的制作过程中，还会添加一些其他的辅助材料，如防火防热涂层、隔热层等，以进一步提升热防护服的防热性能。
这些辅助材料能够在受到高温热源照射时，迅速反射、吸收或隔离热量，从而减少热量对人体的危害。
这些辅助材料的添加有效地提高了热防护服的防护效果。
热防护服的防热性能主要是通过隔热原理来实现的。
隔热原理是指热防护服能在一定时间内抵挡外部高温热源对人体的侵害，使得人体在穿戴热防护服的情况下能够在高温环境中进行作业或者逃生。
热防护服通过其材料本身的隔热性能和辅助材料的作用，能够有效地将外部高温热源隔离在服装外部，使得穿戴者能够在一定时间内安全脱离高温环境。
在实际的工作和急救救援中，热防护服的防热性能是非常关键的。
热防护服的防热性能不仅关系着穿戴者自身的安全，也关系着现场工作和救援的效率和成功率。
一款性能优越的热防护服，能够为工作人员在高温环境下提供更为可靠的防护，减少意外伤害的发生，提高抢险救援效率。
对于热防护服的防热性能，目前国际上通常采用一些标准测试方法来进行评估。
热传导测试、热辐射测试、热防护性能测试等。
这些测试方法能够客观地测量热防护服在不同高温条件下的隔热性能，为热防护服的设计和制造提供科学依据。
在进行这些测试时，一般会考虑到热防护服的材料、结构、重量、厚度等因素，以全面评估其防热性能。
热防护服防热性能的探究
热防护服防热性能的探究
热防护服是一种相对特殊的服装，其主要用于工作环境较为恶劣的场合，比如在高温下进行工作或者接触高温物品时，需要保证身体的安全和防护。
因此，热防护服的性能应该达到一定的标准和要求，以确保热能不会对人体造成危害。
从防热性能的角度来看，热防护服的主要任务是防止高温导致人体受损和受伤。
其主要包括以下几个方面：
1、耐热性：热防护服必须能够承受高温，不被热能烧瓦解。
2、热辐射屏蔽能力：在高温环境下，热防护服必须能够有效地屏蔽热辐射，以减少热能对人体的伤害。
3、防火性：在高温环境下，防护服不仅要防止热能的伤害，还必须要有一定的防火性能，使穿着者不会因为火源等因素造成火灾。
4、透气性：在高温下工作时，人们的身体会流出大量的汗液，透气性是热防护服必须具备的一个性能，它能够保证穿戴者的身体得到适当的放气和散热，从而降低身体的损伤。
5、舒适性：热防护服的舒适性也是我们要考虑的一个重要因素，它不仅具备很好的防护性，而且还要舒适耐穿，让穿戴者感觉在高温下工作也不那么疲惫和难受。
在设计和制造热防护服时，除了以上性能方面的因素，也需要考虑实际应用环境。
例如，如果使用环境中存在水或其他液体，热防护服需要能够抵御这些液体的侵蚀；如果有需要操作仪器或者需要灵活行动，热防护服也需要考虑这些因素。
因此，热防护服的热防护性能不会单一于一项技术或者材料，它需要考虑多个因素的综合因素，实现最出色的防护性能。
热防护服防热性能的探究
热防护服防热性能的探究热防护服是一种专门用于保护人体免受高温环境伤害的服装，广泛应用于冶金、焊接、玻璃制造、石油化工等高温作业环境。
它的防热性能直接关系到工人的安全和健康，因此对热防护服的防热性能进行探究具有重要意义。
一、热防护服的基本构成热防护服通常由外层织物、中间织物和内层织物组成。
外层织物通常采用防火、耐高温的材料，如玻璃纤维、金属纤维等，以提供较好的热辐射防护。
中间织物多为隔热层，用于隔绝外部高温环境和内部低温环境的传导热流。
内层织物一般采用吸湿透气的材料，既可以吸收工人身体分泌的汗液，又可以保持内部相对干燥，提高穿着舒适度。
二、热防护服的主要防热性能1.热辐射防护性能热辐射是一种通过电磁波传播的热传导方式，对人体的伤害较大，尤其是在高温环境下。
热防护服的外层织物通常采用反射、吸收或吸收-反射结合的方式来减少热辐射的侵害，从而保护穿着者的皮肤不受热辐射的伤害。
2.热传导防护性能热传导是一种通过材料直接接触传导热流的方式，是导致穿着者皮肤灼伤的主要途径之一。
热防护服的中间织物起到隔热层的作用，有效隔绝了外部高温环境和内部低温环境之间的热传导流，从而保护穿着者的皮肤免受热源的伤害。
3.热对流防护性能热对流是一种通过气体或液体流动传导热流的方式，对人体的伤害较大。
热防护服的内层织物通常采用透气性好的材料，以便有效降低热对流对穿着者的伤害，提高穿着舒适度。
三、热防护服防热性能评价方法1.热防护服的热防护性能可以通过对其防热性能进行实验测试来评价。
目前国际上通用的热防护服防热性能评价方法主要包括：热传导性能测试、热辐射性能测试、热对流性能测试等。
2.热传导性能测试主要通过热传导仪器测试热防护服材料的导热系数，从而评价其对热传导的隔离能力。
四、热防护服防热性能的影响因素1.热防护服材料的影响热防护服材料的选择直接影响着其防热性能。
一般来说，玻璃纤维、陶瓷纤维等无机材料具有较好的高温抗性能，可以用于制作热防护服的外层织物；而聚酰亚胺、芳纶、聚四氟乙烯等高分子材料具有较好的绝缘性能，可以用于制作热防护服的中间织物。
热防护服防热性能的探究
热防护服防热性能的探究
热防护服是一种专业的防护装备，主要用于保护工作人员在高温环境下工作时免受热源伤害。
它具有良好的阻隔热量的能力，能够有效地减少工作人员受热源影响。
本文将探究热防护服的防热性能，并对其工作原理进行解析。
热防护服的防热性能取决于其材料的选择。
常见的热防护服材料有耐高温纤维、热防火薄膜、铝箔等。
这些材料具有良好的隔热性能，能够减少热量传导和热辐射的影响。
耐高温纤维具有良好的耐火性能，可以阻挡火焰和热源的接触；热防火薄膜具有较低的导热系数，能够减少热量的传导；铝箔具有良好的反射性能，可以反射热辐射，减少热量的吸收。
热防护服的防热性能还与其结构设计有关。
热防护服通常采用多层结构，每层材料都具有不同的热防护能力。
内层通常采用吸湿排汗的材料，可以降低人体因汗水蒸发而产生的热量；中间层通常采用热隔离材料，可以防止热量的传导；外层通常采用耐高温材料，可以抵挡热源的直接接触。
这种多层结构的设计可以有效地提高热防护服的防热性能，保护工作人员免受热源伤害。
热防护服的防热性能还与其使用条件有关。
热防护服通常适用于高温环境下的工作场所，如冶金、焊接、化工等行业。
在使用过程中，工作人员应注意遵守相关的使用规范，正确佩戴和使用热防护服。
定期检查和维护热防护服的完好性和功能性，以保证其防热性能的有效性。
消防服用多层织物的热防护性能测试实验方法
消防服用多层织物的热防护性能测试实验方法一、TPP实验结果各组试样的TPP值集中在40～50之间，最高的TPP值达到了51．9，最低的TPP值也达到了43．2，符合GAl0-2002中对阻燃消防服整体热防护性能的TPP值≥28的规定标准。
隔热层的TPP值在各层面料中最大，可见，隔热层对多层织物的综合热防护性能起到了重要作用。
三维阻燃间隔织物的TPP值高于Nomex 毡和Kermel毡，且透湿性能良好H4]，若用此种织物替代传统的消防服防水透气层和隔热层，同样应能达到很好的综合热防护效果，且三维阻燃间隔织物的重量轻于传统消防服中防水透气层和隔热层组合的重量，有助于减轻消防服的整体重量，减少消防员负荷。
芳砜纶织物与国外高性能阻燃纤维织物相比，其热防护性能相当于NomexⅢA织物，优于Kermel织物。
另外，从表7可以看出，多层织物组合的综合TPP值并不等于各层织物TPP值的简单相加，而是大于或小于各层织物的TPP值之和。
热防护性能最高的多层织物组合是第15组织物，即芳砜纶、三维阻燃间隔织物和阻燃棉布，TPP值达到了51．9；其次是第5组织物，即NomexlllA、三维阻燃问隔织物和阻燃棉布，TPP值达到了50．7。
二、TPP实验结果分析1、Stoll&Chinanta曲线是Stoll和Chinanta两位研究者在大量动物皮肤烧伤实验基础上，将动物皮肤达到二级烧伤所需时间转换成铜片热流计温度上升值，绘制出的皮肤二级烧伤时间与铜片热流计温度上升值之间的关系曲线，织物燃烧曲线与Stoll&Chinanta曲线交点的横坐标即为达到二级烧伤时间。
由图1可以看出，第1 5组织物达到二级烧伤时间为25．8秒，第5组织物达到二级烧伤时间为25．2秒。
虽然仅相差0．7秒，但对火场中的消防员来说意义重大。
因为火场中的情况危急，即使是0．4秒、0．5秒的延迟，也足以保护消防员，增加消防员不被烧伤的机率。
2、第15组和第5组织物组合均是采用三维阻燃间隔织物代替传统防水透气层和隔热层，取得了较好的热防护效果，这主要与三维阻燃间隔织物的结构和成分有关。
热防护服热防护性能的分析与探讨
定
度，或球体在织物上停留的时间来加以
方
评定。
法
烫痕法
将加热到一定温度的钢球落在织物试样上， 经一段时间后，观察试样的烫痕来加以评
定。
耐熔孔性评价指标 影响熔孔性的因素
熔孔时间，熔孔最低温度等
球体的温度，重量，作用时间和携带量；纤 维的可熔性及熔点温度；导热性，比热容， 吸湿性及回潮率；织物的组织结构，平方米 重，厚度等。
热防护服应具备的服用性能和穿着舒适性
热防护服除了应该具备以上的热防护性能外，还必须具有 良好的服用性能 ，如具有一定的拉伸强度、 撕破强度、 耐磨 性、 染色牢度和耐洗性。其中耐洗性是指热防护服经多次洗涤 后仍能保持原有的热防护性能，并保持服装尺寸稳定。随着热 防护技术的发展和对热防护要求的提高，热防护服不仅应具备 较好的热防护性能和使用性能，还应具备良好的穿着舒适性， 这对着装者发挥工效十分重要。但是，在热防护服的研究开发 中，增强热防护性能与减小人体新陈代谢热负荷总是相互矛盾 的，这两种因素都可能会对着装者造成伤害或是影响其健康。 因为优良的热防护服要求对外来热量具有良好的隔作用，同时 又要求服装具有一定的热湿传递能力，以利于人体热量散失和 汗液蒸发。因此，在热防护服的评价和产品的研究开发中 ，必 须满足一些具有挑战性的要求，即热防护服应同时具备良好的 热防护、 充分的活动性和低的生理热负荷。
良好的隔热性 可以通过纤维材料 的选择，纤维集合 体结构的设计，尤 其是静止空气和反 射机制实现。可以 通过涂覆金属（金 或铝）膜，使织物 达到高热反射率 （大于90%的热反 射。
耐热性和热稳定性的评定指标
织物在一定温度下或经一定温度与时间
一
处理后的力学性能保持率，如长度，伸长，
模量保持率（或残余率）；
热防护服防热性能的探究
热防护服防热性能的探究热防护服是一种专门用于保护工人从事高温作业时安全的装备。
这些服装主要目的是协助保护佩戴者免受热辐射、火灾和化学腐蚀的伤害。
但是，请注意，要使这些服装具备良好的防热性能需要经过广泛的测试和设计。
下面，我们将探究一下热防护服服的防热性能。
1. 材料在热防护服的设计中，材料起着至关重要的作用。
通常使用的材料包括玻璃纤维布、陶瓷纤维、金属薄膜等。
这些材料在遭受不同温度的热辐射时有不同的表现。
例如，玻璃纤维布可以抵御高温达到260摄氏度的热辐射，而陶瓷纤维则可以抵御高达1000摄氏度的热辐射。
此外，热防护服的材料还必须具备难燃性和耐腐蚀性能。
这些服装需要确保防火，防爆和安全。
2. 设计热防护服的设计也直接影响其防热性能。
这些服装通常采用多层防护设计，在服装上和内衬层之间加入隔热层和透气层以增强保护性能。
这些设计可以减轻服装的重量，使佩戴者更加舒适。
此外，热防护服还配备了口袋、拉链和各种便于工作的功能，方便佩戴者进行工作。
3. 测试和认证为确保热防护服装具有良好的防热性能，需要对这些服装进行广泛的测试和认证。
这些测试通常由独立机构进行，并包括：- 热辐射测试：测量服装在不同温度下的热辐射保护性能；- 燃烧测试：测量服装在高温下的防火性能；- 热防护测试：测量在高温下热防护服的防护性能。
此外，许多国家的工业安全标准已经订立用于热防护服认证的标准。
总的来说，热防护服的设计和材料确定了其防火性和耐腐蚀性能。
通过经过广泛的测试和认证，我们可以确信这些服装在高温下保护佩戴者并提供安全防护。
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热防护服热防护性能测试方法的探讨
引言:
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。
一、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：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。
国内热防护服热防护性能测试方法的研究，前期着重于热防护服阻燃性能的测试和评价。
目前，我国已建立了较完整的织物阻燃性能测试方法和标准，其中包括垂直法、水平法、氧指数法、45°倾斜法烟浓度法等。
在热防护服阻燃性能测试中，我国借鉴国外同类标准，采用垂直法进行测试和评价，即测定织物续燃时间、阴燃时间和损毁长度等指标。
同时,我国还制订了《热防护织物防热性能、抗熔融金属冲击性能的测定》国家标准。
在公安部《消防员普通防护服隔热服性能要求和试验方法》行业标准中制订了防护服抗辐射热渗透性能试验方法。
与国内相比，美国欧洲等西方发达国家对热防护服的研究和开发较早，目前已制订并实施了一系列先进和完善的热防护服产品标准和测试方法标准。
在热防护性能的测试研究中，除了制订和建立了较完整的评定阻燃性能的测试方法外，还建立了热防护性能其他方面的各项测试标准，如热防护服的隔热性完整性和抗液体透过性等，以及反映综合热防护性能的TPP法Thermoman法。
通过这些方法，可以较全面地测试和评价热防护服的热防护性能。
现在，国际上普遍采用的有ASTM(美国试验与材料协会），NFPA(美国国家防火协会），EN (欧盟）所制订的测试方法。
如ASTM D4108（服装材料防热性能TPP明火测试方法），ASTM F0955 (防护服接触熔融物体时通过防护材料传递的热量测定方法），NFPA1971（多层结构消防服标准），NFPA 1976(接近火场消防员防护服标准），NFPA 1977（野地消防员防护服和消防器材标准），EN 469（消防员防护服标准）EN 366（防护服防辐射性能测试方法），EN 367（防护服暴露于火焰下的对流热传递性能测试方法），EN 368（防护服抗液体渗透性能测试方法)等。
对国内外热防护服热防护性能测试方法的对比分析，能发现我国除已制订了较完善的阻燃性能测试标准外，还应尽快建立防护服其他热防护性能测试方法标准，并在热防护服的性能要求上增加其他热防护性能服用性能和穿着舒适性方面的性能指标，不断发展和完善热防护性能测试系统和热防护服标准，促进我国热防护服市场的发展。
二、国际常用热防护服热防护性能测试方法
1、热辐射防护性能测试方法（RPP试验）
该试验是将试样垂直放置在特定的辐射热源前，在规定的距离内，热源对试样进行热辐射，用试样后面的铜管量热计测量出造成人体皮肤二度烧伤所需要的时间，并计算出一定时间及暴露条件下的总热量即RPP 值。
RPP值越大，表示热防护服的防热辐射性能越好，反之越差。
该方法的试验仪器主要由辐射热源装置，热源预热屏蔽装置，试样夹持装置，铜管量热计和绘图记录仪组成。
辐射热源装置由五根500 W的红外石英管作为辐射热源，垂直地对试样进行热辐射。
热源的辐射热量由调压变压器控制，通过调节输入电压，使石英管辐射出规定的热流量为0.5 cal/(cm2 s)或2.0 cal/（cm2 s）。
由于红外石英管需要经过一段时间才能达到恒定的辐射热流量，在此预热过程中，试样应不受到热辐射，因此，在热源与试样之间设置一预热屏蔽装置，防止试样过早地受到热辐射，从而保证试验的准确性。
试样夹持装置将试样夹持并垂直放置于辐射热源前。
它由两块中间开有长方形孔的金属板组成。
放置在试样后的铜管量热计用于测定透过试样的热流量，并将量热计的温度转换为电压输出，在记录仪中绘出输出电压(量热计的温度)随热辐射时间的变化曲线。
在实际试验中，首先剪取尺寸为22.86 cm X 10.16 cm的五块试样，并在标准大气下调湿，然后将试样放入试样夹持装置内，保持试样夹持平整，并将其放入试验仪中。
接着，打开电源，调节变压器的输出电压至规定电压，保证红外加热石英管具有规定的辐射热量。
当红外石英管预热60s后，撤去热源预热屏蔽装置，使试样垂直暴露于规定的辐射热量下，并同时打开记录仪。
当试样暴露在热源下30s后，关闭电源和记录仪，放上预热屏蔽装置，取下铜管量热计并冷却，试验完毕。
当量热计温度下降至33℃时，才能进行新一次试验。
引起二度烧伤所需要的时间是由纪录仪绘制的，量热计温度随热辐射时间变化曲线与二度烧伤标准曲线相交求得，最后，按下式计算试样的RPP 值：
RPP值=FT(cal/cm2)
式中：F---规定辐射热流量[0.5 cal/(cm2 s)或2. 0 cal/ (cm2 s)]；
T---引起二度烧伤所需要的时间（s)。
RPP试验主要用于测定热防护服的辐射热防护性能。
由于热辐射是造成热伤害的主要传热形式之一，所以，该方法可以从一个方面较好地测试和评价热防护服的热防护性能，在森林消防等领域已得到了较广泛的应用。
2、热辐射和热对流混合作用防护性能测试方法(TPP试验)
该测试方法是将试样水平放置在特定的热源上面，在规定距离内，热源以两种不同的传热形式出现，其中50%为热对流，50%为热辐射。
置于试样后的量热计温度随热源作用时间而变化，从而计量出造成人体皮肤二度烧伤所需要的时间，并计算此条件下的总热量即TPP值，它可以直接反映试样的热防护性能。
与RPP试验相比，TPP试验采用不同的热源形式，TPP试验仪的热源由气体燃烧器和红外石英管组成，它包括两个与水平成45°位置放置的气体燃烧器，以及在它们之间排列的九根红外石英管。
热源以热对流和热辐射两种传热方式的混合形式向试样传递热量。
同时，试样呈水平放置于热源上面。
试样的TPP值可按下式计算：
TPP值=FT(cal/cm2)
式中：F---规定的热源热流量[2.0 cal/ (cm2 s)]；
T---引起二度烧伤所需要的时间（s）。
TPP试验是目前国际上通用的评价热防护服热防护性能的试验方法。
它采用热对流和热辐射两种传热方式，较客观地预测热防护服的实际热防护效果，从而得到了广泛的应用。
3、热力人体模型测试法(ThermoMan)
一些公司和研究所研制了装有测试仪器的人体模型，并用其试验来预测真实服装在暴燃情况下的热防护性能。
该方法是用人体大小的模型，施以实验室模拟可控急速燃烧试验条件，通过对穿着在人体模型上的服装阻隔热量和降低烧伤程度的测量，评价服装对人体的热防护效果。
在试验中，将穿着实验用服装的人体模型置于实验室模拟燃烧的环境中，并暴露一定时间，观察燃烧情况。
同时，通过人体模型身上分布的122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得出人体承受二度和三度烧伤的总量及位置，评价热防护性能。
热力人体模型测试法模拟和评价在极端不利条件下热防护服的热防护性能，有较高的实用价值，但实验复杂，仪器昂贵。
热防护服热防护性能的测试，应综合考虑热防护服的实际使用目的环境热源形式和传热方式等，选用合适的测试方法，客观全面地评价热防护服的热防护性能。
三、结语
在热防护服的热防护性能测试和评价上，我国目前还缺乏全面系统的标准方法。
但随着我国经济社会的发展，人们安全防护意识的不断提高，热防护服必将在各行业得到更广泛的应用。
所以，在借鉴国外先进经验和技术的基础上进一步研究和制订系统的热防护性能测试方法和试验仪器设备，必将促进我国热防护服的设计生产和应用。