泰美达®材料在森林防火服中的应用

2020-12-22 10:22杨文华毕景中宋怡宁
劳动保护 2020年12期
关键词:阻燃性强力服装

文/杨文华 毕景中 宋怡宁

随着社会整体安全意识的提高以及人性化的需求,森林防护服的要求也逐渐提高。泰美达®作为一种具有特殊分子结构的材料,在阻燃、强力以及热防护性能等方面表现突出,使得其在森林防火服中的应用日趋普遍。本文通过实验数据分析,介绍泰美达®材料应用于森林防火服中的优异性能。

森林防火服是作业人员在进行森林扑火时穿用的,在一定时间内能阻止本身被点燃、有焰燃烧和阴燃,且有抗撕裂和刮破性能的防护服装。森林火灾多发季节一般是春秋两季(南方多在冬季),天气干燥干冷,作业人员穿着较厚的保暖服装,森林防火服装是外衣。扑火人员在扑火过程中要机动灵活,一般位于火的侧面或后面扑火;如遇有较大火势容易造成人员伤害时,则会放弃扑火。这些特性使得森林消防灭火服与城市消防人员穿着的灭火服有所不同。

目前,森林防火服的相关标准有GB/T 33536-2017《防护服装森林防火服》,标准涉及的主要性能指标包括阻燃性能、热防护性能、热稳定性、断裂强力、撕破强力、耐光色牢度、甲醛、pH 值、水洗尺寸变化率等方面。与GB 8965.1-2020《防护服装 阻燃服》相比,由于应用领域的特殊要求,森林防火服要更具优异的热防护性能与耐撕裂、耐磨、耐光色牢度等性能。

泰美达®是一种具有特殊分子结构的材料,在空气中难以燃烧,在持续火焰中形成特有碳化层,隔绝热量传递;具有优异的阻燃和耐高温特性,属于本质阻燃材料,被广泛应用于安全防护、环保、轨道交通、航空航天等领域。本文主要介绍泰美达®在森林防火服中有关阻燃、强力以及热防护性能等方面的应用。

阻燃性能

传统森林防火服多为纯棉产品经阻燃后整理而成,普遍存在面料厚重、手感粗硬、有异味等问题,且随着洗涤次数增加,热防护性能逐渐下降,在遭遇火焰高温时,往往无法保证拥有良好的防护效果,甚至会在遇火燃烧时产生有毒气体,进一步伤害穿着者。

泰美达®不会随着使用时间和洗涤次数增加而降低或丧失阻燃性能,在遇到火焰时能够迅速炭化,在服装上结成一层防护膜,能够有效阻挡高温,同时由于炭化不会产生熔融、滴落,所以泰美达®不会沾到皮肤上,给人体造成二次烫伤,因而可有效避免和降低高温与火焰给人体造成的伤害。

依 据GB/T 33536-2017《 防护服装 森林防火服》,阻燃性测试采 用GB/T 5455-2014《 纺 织 品 燃烧性能 垂直方向损毁长度、阴燃和续燃时间的测定》方法,对洗涤50 次后的森林防火服面料进行垂直燃烧测试。标准火源在面料垂直最下端点火12 s,移开点火源后,材料持续有焰燃烧的时间和面料持续无焰燃烧的时间均应≤1 s,在规定方向上材料损毁部分的最大长度≤50 mm,且不应有熔融滴落。泰美达®森林防护服阻燃指标均达到标准要求,经国家CNAS 实验室认可的烟台泰和新材料股份有限公司检测中心检测,数据举例统计见表1。

强力性能

普通森林防火服在扑火作业过程中存在易刮裂、易撕破等弊病,常常是打一场火需换一次新服装。泰美达®是一种柔性高分子,强力性能高于普通棉、涤纶、尼龙等,伸长率较大,可纺性良好。

依据GB/T 33536-2017《防护服装 森林防火服》,对洗涤50 次后的森林防火服的断裂强力和撕破强力测试,分别采用GB/T 3923.1-2013《纺织品 织物拉伸性能 第1部分:断裂强力和断裂伸长率的测定(条样法)》和GB/T 3917.3-2009《纺织品 织物撕破性能第3 部分:梯形试样撕破强力的测定》,经国家CNAS 实验室认可的烟台泰和新材料股份有限公司检测中心检测,数据见表2。

表1 泰美达®森林防火服阻燃性能说明

表2 泰美达®森林防火服强力性能说明

表3 泰美达®森林防火服洗涤250次后强力与耐磨性能说明

经过试验可以看出,泰美达®除了具有优良的耐高温、阻燃特性外,其强力指标也很突出,尤其是撕破强力更为优异,提高森林防火服的性能。

众所周知,随着洗涤次数的增加,服装会越来越不结实,主要表现在服装面料的断裂强力和撕破强力会呈下降趋势,说明多次洗涤后服装的物理机械性能存在一定的损伤,会进一步降低服装的防护性能。森林防火服的特殊应用领域决定其需要经常洗涤,标准中所要求的50次洗涤基本对应服装穿着1 ~2 年时间,本文中对泰美达®森林防火服进行了250 次洗涤,对其进行耐磨、强力性能测试,经国家CNAS实验室认可的烟台泰和新材料股份有限公司检测中心检测,相关检测结果见表3。

泰美达®森林防火服优良的强力性能、耐磨性能,使其即使经过250 次洗涤后,仍具有优异的力学性能,保证森林防火服的防护性能仍满足国标GB/T 33536-2017 标准要求。

普通防火服在高温环境下容易破损,洗涤后防护性能降低,导致更换频率较高。表中数据表明,泰美达®森林防火服不仅强力高,破损率低,且有效避免因使用时间和洗涤次数造成的防护性能降低和频繁更换,不仅可以长期有效使用,还能分摊成本,性价比更高。

热防护性能

为了能够从整体上科学评价森林防火服的热防护效果,本文采用了国际先进的燃烧假人试验装置,通过假人模型上分布的若干个热传感器,测量和计算透过被测服装传到假人表面各部位的热流量和温度值,再根据烧伤模型估算出人体可能遭受Ⅱ度烧伤和Ⅲ度烧伤的部位及面积,来评价服装对人体的热防护效果。烧伤面积百分比越大、等级越深,产生的烧伤程度越重,患者存活率越低。本文对普通森林防火服和泰美达®森林防火服开展了同等条件下的假人轰燃试验,相关测试结果见图1 和图2。

通过数据可以看出,普通森林防火服的总烧伤面积并不大,只有28.7%,但由于其III 度烧伤面积达到11%,且集中于身体躯干部位,属于重度烧伤;泰美达®森林防火服总烧伤面积20.6%,III 度烧伤面积为零,属于轻度烧伤。

图1 普通森林防火服燃烧假人测试烧伤面积

图2 泰美达®森林防火服燃烧假人测试烧伤面积

结语

随着社会整体安全意识的提高以及人性化的需求,森林防护服的要求也逐渐提高。GB/T 33536-2017《防护服装 森林防火服》国家标准的实施,是森林防火个人安全防护装备更新的一场革命,更是对森林防火人员人身价值保护和尊重的具体体现。

泰美达®森林防火服在性能指标上超过标准规定要求,经过近几年的市场验证,服装产品性能稳定、防护效果明显,获得了市场的普遍认可,使得该产品逐渐成为森林防火服中应用日趋普遍的阻燃耐高温防护产品。

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