消防服的功能性质开发与研究

张琦琪 张志新

【摘 要】消防服是消防员救火重要的防护装备，通过穿着消防服可以避免火焰、有毒气体、高温等对消防员的伤害因此对消防服的功能性质设计与研究是重中之重的。本文从消防服的选料和造型上进行细致研究，对其结构创新，增强其穿着舒适性、灵活性，通过改造使消防服在正常工作前提下处于零伤害状态。

【关键词】结构；防火；舒适

一、消防服的结构性能设计

消防服的是由阻燃层、防水透气层、隔热、舒适层，四层面料组成的。阻燃层作用是：阻燃性，防止物理伤害性，耐熔，耐碱性和保护性。防水层的作用是，透气、防水，耐火，散热。隔热层的作用是，防烫伤、灼伤。散热快，阻隔外界热量。防止环境高温，体内高温影响消防作业，消防员会感到不适。舒适层作用是，舒适，透湿，透气，弹性。

阻燃层：

（1）自身具有阻燃性的纤维

芳纶：芳纶不仅具有阻燃性，而且还有绝缘、抗辐射、抗撕裂、耐磨蚀性能。高温下能保稳定，具有永久性。阻燃材料选择间位芳纶的原因：（1）因为在高温下间位芳纶会炭化收缩，而间位芳纶不会，不会对消防员作业产生不利影（2）间位芳纶的手感要比对位芳纶好。

涤纶；与氨纶相同都具有阻燃性，阻燃方式：抑制燃烧现象增长，延缓或阻止高温下热分解形成更多热量，达到阻燃效果。同时也具有高强度，弹性、耐热、耐酸碱性、等性能。

维纶是阻燃材料，在燃烧条件下，接触火焰时仅发生热收缩，不会出现熔融现象粘在人的皮肤上，同时发烟量较少。与涤纶、腈纶相比，它具有强度高、耐酸碱、吸湿性好、价格低廉。要提升阻燃性能，方法是与其他纤维混纺，效果会更好。

氯纶；因为难燃，具有阻燃性。其耐热性好，但热稳定性不佳。所以要进行提升。同时还有耐磨、耐酸碱、等其他性能，而且弹性好。

（2）经过阻燃工艺处理达到阻燃效果的纤维

棉纤维由于高温下易分解炭化形成水分，有毒气体无法分解，有毒液体无法恢发，织物分裂，危害到人体，本身不具有阻燃性。但是由于棉纤维在光合作用会形成葡萄糖满足人体的生理需求。让它具有阻燃性的方法是与和锦纶混纺，经过阻燃工艺处理，形成创新型阻燃面料。

锦纶纤维因为锦纶纤维耐热、吸湿性差，不具有阻燃性。但是锦纶韧性好，有抗压性。与棉纤维混纺，从而形成更好的阻燃面料。

粘胶纤维；属于纤维素纤维，具有吸湿性，透气、抗静电、防紫外线等其他性能。添加阻燃剂粘胶，让它具有阻燃性。在国内的研究现状：通过对聚合物进行混合改性，从而达到阻燃性。国外，研制出新型的复合阻燃粘胶纤维，具有耐高温性和阻燃性，同时在燃烧时不会产生有毒气体，伤害人体。

防水透气层：

通过（1）面料不具有吸水性，织物密度大、孔隙小，水不易渗透，阻挡了有毒液体进入皮肤。（2）或者面料具有吸湿性，吸收有毒液体并恢发出去，不伤害皮肤。（3）对面料防水处理：把防水剂印染在面料上。达到防水效果。同时满足阻燃性基本需求，对该层进行细致研究。

1.面料不吸湿涤纶、晴纶，氨纶，吸湿性差，渗透能力差。阻挡了有毒液体进入皮肤。可以对纤维进行防水处理，提升其防水性。

2.面料吸湿有棉纤维、麻纤维、维纶等。

棉纤维：棉纤维是多孔性物质，而且纤维素上有着许多亲水性基团，所以棉纤维制品吸湿和透气性好。

麻纤维：吸湿性好，抗水性能好，具有防水透气性，不易霉腐，热传导快，穿着凉爽。麻纤维的耐酸碱性与棉相似，也是耐碱不耐酸。

维纶：维纶吸水性与棉纤维相近，是合成纤维中吸水性最强的纤维，而且维纶的透气性、耐磨性，等其他能都很好。而且强力高。同时还能满足消防服隔热性能要求。

隔热层：

满足阻燃，防火，阻燃性。其纤维有、岩棉、硅酸盐。隔热布料：铝箔。

巖棉：具有隔热性，是用天然岩石等作为主要原料，外加一定数量的辅助材料，经高温冷却制成人造纤维，是一种天然环保型防火、绝热型保温材料。复合硅酸盐：耐高温、用量少而且价格低廉、无污染、寿命长、方便操作，保温性远胜于传统保温层。

隔热防腐面料：铝箔布；箔布是由铝箔导电布及热溶胶构成，选用硅酸盐阻燃型粘合剂复合后形成的薄膜。起到阻燃、防腐、隔热、性能。

舒适层：

性能要求：舒适吸水、透气、活动性强。能够吸收汗液。依照上文所写，弹性好的纤维于其他纤维混纺，就能同时具备不同性能。

二、消防服的结构创新设计

（一）不同救援场所下消防服结构的创新设计

室内、能见度低的场所：

由于室内救火的局限是：室内空间小，不透气，能见度低，被尖锐、重物、划伤，砸伤，为了避免这些伤害，我的创新设计就是，对于能见度低处理方法如下

（1）反光条创新：由于传统反光条在远处无法准确判断出消防员的活动动态，位置，身体情况，所以按照人体走势设计

（2）面性质选择：面料具有阻燃性，高硬度面料，不变形，防止消防员受到物理伤害。硬度好的纤维有芳纶、涤纶，它们不仅具有阻燃性，而且硬度好，稳定性好。可以在膝盖关节、胸部，这些人体脆弱的地方进行加强重点保护，由于室内空间小客气不同，面料上可以添加一些轻薄，透气，弹性好的纤维。

森林、远距离大面积救火；

由于救火范围比较大消防员着装统一，距离远，无法通过一般颜色显光，反光条设计，头盔上的编号和对讲机准确判断出消防员具体位置和身份。对他们的生命状况无法确定。所以要设计专门的生命检测器来时刻检测消防员在救火时的生命状况。通过态高科技定位系统，对火场，消防员定位。设计高温报警器，给消防员体醒但是不能散消防员注意力。

化学物质引发火灾场所；

由于化学物质所引起的火灾，空气中会有毒气体有毒液体，所以（1）面料阻挡有毒液体（2）面料吸收有毒液体，防止有毒液体进入皮肤，选用芳纶，氨纶纤维等耐腐蚀、强度好纤维作为面料主要纤维。

其他救助场所救助：

消防员的救援任务不仅救火还有救助被困人员，救助物理伤害的人员，面料的硬度是重中之重，不易破裂，与硬度强，防磕，防撞的消防头盔配合，避免消防员受到伤害。

（二）消防服的造型创新设计

由于传统消防服，密封性差，功能不齐全，穿着不太便利，活动性差。

（1）密封性差，一般袖子，裤腿，都是敞口的，在消防员救火时可能会有有毒气体，有毒液体进入消防员皮肤里，所以设计收缩型的，密封性提高了，保护性也提高了。可以将消防头部设计成收缩型的，阻燃披肩收缩和头盔做在一起。这样既能提高保护性，而且方便穿戴（2）活动性差：传统消防服的造型有三种款式，分别是上衣下裤、连体、背带裤，上衣。而背带裤一般用于隔热服。连体型消防服的优点是散热快，缺点是安全性差，不便于运动。上下分体的优点是安全性能，保护性强，缺点是衣重。对于活动性差，所以面料必须具有高弹性，轻薄纤维（3）功能不齐全：由于消防员在救援工作时有时要带一些工具救助，双手没有办法腾出来，所以上衣，袖子，裤子都设计工具包造型，添加各种仪器。（4）穿着不方便：为了节约时间，所以消防服要设计是，工具包设计，由拉链，魔术贴等代替扣子，腰口，裤口设计成收缩的。

三、结论

通过以上陈述，鉴于现代不同环境救援的要求，消防服的功能设计要提升，面料性能研究要细化，探索高性能纤维的研究开发，在不同环境下消防服要区分开，消防服结构要创新分别研究，应具有更强的功能性利用现代科技手段对消防服进行创新设计，提高救火质量，减轻伤害。

【参考文献】

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