热防护服装性能测试与评价

织物与服装阻燃性能测试方法
1·燃烧试验法
用于测试材料的燃烧广度、持续时间、阴燃时间
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测试方法：在规定的燃烧箱里用规定的火源点燃12s，除去火源后测定
试样的续燃时间，阴燃时间，阴燃停止后，按规定方法测出损毁长度（炭 化长度）
测试标准：美国标准AATCC 34-66、NFPA 701-1966、德国标准
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： ASTM D 4108 3:7（一个Meker） (1)热源辐射/对流热流比率 NFPA 1971 5:5(两个Meker)
服装热防护性能客观评价方法的完善。
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发展趋势
服装的热防护性能测试经历了从织物测试到服装整体 的测试方法的发展过程，各种测试方法在硬件方面不断完 善，然而在评价理论方面仍存在较多问题。 未来，仍需要充分考虑防护服装的使用环境的实际条 件，利用当前医学及工程热物理学方面先进的理论及技术 手段，提高烧伤预测方法的合理性与准确度，实现火场环 境中对人体烧伤更为准确的预测估计，建立完善的热防护 服装的热防护性能评价体系。
·1 ASTM D 4108 明火法测试防护材料的热防护性能
·织物放在试样架上
·铜片热流计测量试样背面温度
·温升曲线与Stoll曲线比较得出二级烧伤 所需时间并与暴露热能量q相乘
TPP=t2*q
TPP值越大，防护性能越好
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织物与服装防护性能测试方法
由于织物受热时收缩，为了保证测试时试样的完整性，在实验过程中需要 对试样施加一定张力。
ASTM D 4108 100mm*100mm （2）试样规格尺寸 NFPA 1971 150mm*150mm
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织物与服装防护性能测试方法
·3 NFPA 1977 防野火用防护服装与装备-热辐射防护性能测试方法
用原理和结构与 ASTM D 4108 所述相似的铜片热流计测量出造成人体皮 肤二级烧伤所需要的时间，单位：s。 RPP=t2*qr 式中
DIN53906、英国标准BS 2963A、中国标准BS 5455- 1997 等。
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织物与服装阻燃性能测试方法
2·限氧指数（氧指数法）
定义：在规定的试验条件下，使材料恰好能保持燃烧状态所需氧氮混合
气体中氧的最低体积浓度。
仪器：氧指数测定仪 方法：将试样置于试样架上，调节氧气和氮气的比例，用特定的点火器
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
”火人“是什么？
”火人“优点：
快速 直观 定性 定量 地显示”工作人员“烧伤分布图像，能够提 供比较全面的热防护热收缩等信息。
热防护服装
性能测试与评价
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主要内容：
研究现状
测试方法
发展方向
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研究现状
人类懂得穿衣蔽体已有几万年的历史，但真正开始对纺织品 和服装舒适性的科学研究仅有几十年的历史。
·国外
主要是美国、欧洲等西方发达国家对热防护服的研究和开发 较早，目前已经制定并实施了一系列先进和完善的热防护服 产品方法标准和测试方法标准。 在热防护性能方面除了比较完整的评定阻燃性能的方法，还 建立了该方面其他方面的各项测试标准，如热防护服产品的 隔热性，完整性和抗液体通过性。及反映综合热防护性能的 TPP法、Thermo-man法。
样进行热辐射。
热源预热屏蔽装置：设置在热源与试样之间，防止试样过早受到辐射
，保证试样的准确性。
试样夹持装置：将试样夹持并垂直放置于辐射热源前。 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。
qr -规定辐射热流量0.5cal/(cm2.s) 或0.2cal/(cm2.s)；
t2-引起二度烧伤所需要的时间，单位 s.
RPP值越大，表示热防护服的防热辐射性能越好。
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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。 辐射热源装置：5根500W的红外石英灯管作为辐射热源，垂直地对试
点燃试样，使之燃烧一段时间自熄或损毁长度为一定值时自熄，根据此时 的氧、氮流量查表确定氧指数值。
测试标准：中国标准BS 5455- 1997 规定试样恰好自燃2min 自熄火或
损毁长度恰好为40mm时所需氧气的百分比含量即为试样的氧指数值。
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织物与服装阻燃性能测试方法
蘑菇试验方法
测定衣服接触火源时的着火性和因火焰蔓延而衣服各部位燃烧热的 ，传导率。以及达到最高温度所需要的时间。
试验装置：燃烧台，记录仪
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织物传热性能测评方法
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织物与服装防护性能测试方法
小规模测试方法主要有三种 ASTM D 4108,NFPA 1971，NFPA 1977
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谢 谢！
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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
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ASTM D 4108 施加张力方法
1·在铜片热流计上放置1.0kg重的金属块
2·在试样架上植钢针，测试时将面料穿过钢针，同时热流计绝热板上针孔 与试样架上的钢针刚好吻合，保证了热流计与试样背面的紧密接触。
第二种方法能够有效防止织物受热收缩。
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织物与服装防护性能测试方法
”火人“缺点：
测试费用较高，操作复杂。
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发展趋势
由于研究对象的危险性和复杂性，服装热防护性能的测评方法发展缓慢， 在织物测试及服装整体测试层面任然存在一定进步空间。 织物热湿耦合状态下测评方法的建立。织物热防护性能测评方法经历了 从阻燃性能、热传递性能、考虑热蓄积的热防护性能的不断发展与完善 。虽然一些学者进行了一些探索，但是在对面料的加湿步骤等方面任然 需要建立标准规范。 服装整体热防护性能测试方法的细分。 烧伤预测评价方法的完善。