TPP热防护性能测试仪测试

    消防服是防护服中应用最广泛的品种之一，能保护人体免受热伤害。消防队员工作的火灾现场不是一个干燥的环境，尤其是当消防队员扑灭明火时，人体会出汗很多，里面的衣服会吸收很多汗液，消防用水也可以通过衣服的外表面传递到内层。这些水在高温下蒸发成水蒸气，传递到人体皮肤表面，可以灼伤人体皮肤。因此，研究含湿织物的热保护性能具有现实意义。

    实验部分：

    测试材料：

    消防服结构一般分为四层，由最外层、防水透气层、隔热层和舒适层组成。从适合制作消防服的各层丽料中，选择一种作为实验面料，比较吸湿后不同层面料热保护性能的变化。

    测试方法：

    TPP值反映了织物对热辐射和热对流的热保护能力。值越大，热防护服的热保护性能越好；相反，越差。测试方法是将样品水平放置在特定的热源上。在规定的距离内，热源以两种不同的传热形式出现——热对流和热辐射。放置在样品另一侧的铜热流计可以测量样品背面的温度。火焰需要直接接触样品，使到达织物表面的热流达到84kw/m2。用样品背面的铜热流计测量其加热曲线，并与Stoll标准曲线进行比较，获得二次烧伤所需的时间t，并乘以暴露热能q获得TPP值。计算类型为TPP=2×q类型:q为规定的辐射热流量(84kw/m2)；t:引起二次烧伤所需的时间。TPP实验采用TPP热保护性能测试仪，按照NFPAl976标准进行测试。

    样品分为5组，编号分别为l~5，每组样品包括A.B.C.D4织物，每组织物均取3个样品，每个样品分别放在密封塑料袋中，第l组为对比组，不添加水，第2~5组样品均匀喷水5.10.15.20ml。将吸湿样品静置在恒温恒湿环境中(温度为20℃，相对湿度为65%)24小时，使样品充分吸收水分。用TPP实验测量样品吸湿后的TPP值，每组织物的平均值为TPP值3次。

    实验结果：

    ①单层织物含水量对热保护性能的影响。在四种织物中，B织物的含水率最低，低于3%，与吸湿前相比基本没有变化。因此，B织物吸湿后的二次烧伤时间和TPP值与吸湿前相比变化不大。这是因为B织物是聚四氟乙烯薄膜，是一种性能优异的防水透湿织物，表面基本没有凝结水，所以含水量很低。由于舒适层阻燃棉织物D吸水性好，含水量最高，其次是外层织物A，隔热层隔热毡C吸湿性居中。这三层织物的吸湿性随着水添加量的增加而增加，其二次烧伤时间和TPP值随着含水量的增加而增加。单层织物的含水率与二次烧伤时间和TPP值的正相关性极高。含水率越大，TPP值越大，相应皮肤达到二次烧伤的时间也会延长，因此含水率对TPP值的影响趋势与其对二次烧伤时间的影响趋势基本一致。

    ②TPP值和二次烧伤时间线性回归模型以TPP值和二次烧伤为变量，含水率为回归自变量，采用SPSS软件建立一元线性回归模型。

    TPP值和含水率的一元线性回归模型为TPP值=10.732+0.072×含水率，二次烧伤时间和含水率的一元线性回归模型为二次烧伤时间=5.164+0.062×含水率。

    实验结论：

    单层织物的含水量与二次烧伤时间和TPP值明显相关，二次烧伤时间。IPP值与含水量之间存在明显的线性回归关系。含水量每增加1%，二次烧伤时间延长0.062s，TPP值增加0.072kJ/cm2，二次烧伤时间和TPP值随含水量增加而增加。在强辐射和对流(82.21kw/m2)的联合传热条件下，水有助于提高单层织物的热保护性能。含水量越多，单层织物的热保护性能越强。在标准环境下，含水织物的热保护性能优于干织物。在这种情况下，织物中的水分会迅速蒸发，辐射对流热传递到织物背面之前，会被蒸汽带走一部分热量，降低到达人体的热量，从而提高单层织物的热保护性能。含水量越大，蒸发的水分越多，带走的热量越多，散热速度越快，织物的热保护性能进一步提高。这个结论适用于含水量小于50%。