有效防护与提高舒适度特种制服的特种功能

俊　林

数十年来，科学家一直在评估消防人员穿的保护性防火服。这是个特殊的领域，因为消防员在不直接接触火焰时，他们可能被突然蹿出的火苗烧伤，称之为“存储热烧伤”。

美国北卡罗来纳州纺织大学研究人员开发出一种独特的测试仪和测量协议，两者结合可让消防员利用身穿的防火服测量或评估他们是否可避免或使存储热烧伤最小化。

当靠近火焰时，他们可通过防火服接触热量的比较，得知能否进一步靠近高温火焰。该大学纺织工程化学教授、纺织品保护与舒适度研究中心(T－PACC)主任罗杰巴克认为，从大多数案例看，消防员还没有接触到火焰，他们就已轻度烧伤。长期以来，这个问题一直没有得到有效解决。

巴克和他的同事把开发与评估这种方法分为两个阶段进行研究。第一阶段，他们与国家职业安全与健康研究院合作，开发出一种特殊试验测试设备，以引导“储能测试”，这种测试可转换或释放热量，促使防护服不因接近火焰而内层产生过高的热量。第二阶段则是由全国防火研究基金会测试，他们利用了另一种设备，测试各种防火服，其目的是开发相关数据，通过这些数据确立新的国家标准，进一步开发保护性防火服。

在美国，所有消防员穿的防护服都由三层组成；外层、潮障层和隔热层。开发这类防火服结合了许多纺织材料，其中隔热层最为关键。它强化隔热效果并与外层结合，一起构成防火体系。无论是结合其他纺织材料还是增加厚度，防火服都必须经受严格的测试，以符合国家消防保护学会(NFPA)制定的标准。

北卡州纺织大学研究的主要目标还有湿障层的功效，即消防员在灭火过程中流出的汗液可否作为抵消和避免高温烫伤的条件。聚集在防护服内的水分可产生很强的降温作用，即降低渗入的温度或转变为热应力释放出去，使热传导系数降低。这种释热特性的材料还可将热储存下来。通过改变热效应达到绝热目的。

防护服测试材料的湿度是预制好的，类似于消防员的汗液，这样做是要确定热转换和热储存的效果。

这种防火性能特强的材料开发出来后，防火服制造商和美国国家防火协会的专家对此表现出浓厚的兴趣。他们要求研究人员把测试数据提供给他们，以便共同制定标准，以顺应新型防火服的生产要求。专家认为，最重要的是，新一代防火服的开发需要理解未来预想不到的挑战和局限。

美国全国防火协会针对美国北卡州纺织大学提供的参数进行了认真研究。这种测试方法数据正是防火服制造商所需要的一部分，也是需要顺应全国防火协会防火服生产标准的唯一依据。

防火服实际上远非只有消防人员才需要。美国空军军需部舒瓦茨将军最近提出一个要求，即飞行员穿的制服应具有更多功能，更有保护性更舒适更能防火保温。因为，美国飞行员在执行全球任务过程中或多或少遇到无法适应各种气候的问题，飞机发生故障或被击落时，防火的制服就可最大限度地保护飞行员不被烧伤。舒瓦茨将军说，顺应当前空军制服的特种需要已成为能否提高战斗力的一环。

目前，许多美国空军飞行员都反映，他们身穿的制服“过热”，过重，舒适度不够。因此，空军军需部计划，到2010年夏季，空军飞行员将全部更换适应多种环境的制服。他们已更换14万件皮制大衣，截至2009年年底，他们将更新40万件多功能制服。

然而，包括多用途的服饰，他们需要制定包括适应各种冷热环境的标准。但是在2009年3月进行的一次制服效果测试中发现，最新多功能制服仍然不甚理想。舒瓦茨说，倘若测试效果不好，他们将重新寻找商家，非得解决这个问题不可。

为顺应美国空军中央司令部的需求，美军士兵研究与工程开发中心为保护飞行员不被爆炸引起烧伤，也开始研究高防火功能的制服。其中防火功能已成为空军军需部研究的重点，包括陆军士兵衬衫的防火功能都将在项目范围内。并且，舒瓦茨将军还批准，设立新的航空制服防火标准，测试标准也将重新设计。更新的航空制服应有如下功能：流线型、肩上带有通风口等等。这样的制服不仅防火，而且重量减轻，增加了抗菌散热功能。

在过去数年里，美国空军领导人一直考虑替换所有军便装，以顺应未来战争的需要。目前，美国设计的新型飞行员航空服类似于1946年的款式，但其功能的多样性却是过去不曾达不到的。

据美国纺织媒体报道，要设立防火服的功能很难，因为无论是地面消防员还是空中飞行员遇到的火焰都是各种各样的。防火服的需求几乎没有雷同，灭火条件千差万别，热度与防烧伤的级别也很不一样。但美国商家却声称，他们已较全面地掌握并理解了热转换过程中储热与热转化的初步方法。也就是说。这种方法可极大地提高和改善特种防火制服的安全保障。