热防护服的原理解析

    热保护服是对在高温或超高温条件下工作的人员进行安全保护，以避免热源对人体的伤害。对人体有害的热源形式多样，性质不同，对热保护服的热保护性能要求也不同。目前，热源的主要形式有火焰(对流热)、接触热、辐射热、火花和熔融金属喷雾、高温气体和热蒸汽、电弧产生的高热等。

 

    一是热对流。

 

    热对流是指热量通过液体或气体的流动传递。在对流中，流体在从高温物体获得能量后被携带。

 

    流向温度较低的区域。热量对流是一种通过流体的宏观运动来交换热量的形式。热对流是指通过各种高温气体和热蒸汽传递热量。人们用以下方法测试织物的防热对流性能。将垂直放置的织物暴露在1200℃的火焰之前，其热流量为13.8J/cm2·s，在织物后面测量导致人体皮肤一度烧伤(疼痛)和二次烧伤(起泡)所需的时间，从而评价热保护性能。织物的防热对流性能主要与织物的重量、密度、透气性密切相关。增加织物的重量可以增加皮肤二次烧伤所需的时间。与单层织物相比，多层织物具有更好的抗热对流性能。

 

    二是热传导。

 

    热传导是指热量沿物体传递。它从高温物体传递到低温物体。这种传递主要通过物质中相邻分子之间的连续碰撞来实现。在热保护服的应用中，热传导是指热量以火花、熔融金属喷射物等为载体，接触服装，通过服装将热量传递到人体，从而对人体造成伤害。一般来说，织物的防熔金属导热性能可以通过标准聚氯乙烯薄膜制成的人造皮肤放在织物后面，通过织物测量熔融金属热量对人造皮肤的伤害。织物的热保护性能按损伤面积和程度可分为一级至七级。一级最好，无损伤，二级和三级分别是损伤面积小于0.01m2的一度烧伤，四级和五级分别是损伤面积小于0.01m2的二度烧伤，六

 

    三是热辐射。

 

    热辐射是指热从物体沿直线向外辐射。它的本质是由物体温度引起的热辐射，它与热源的四次方绝对温度成比例。与导热和热对流不同，热辐射是一种非接触式传热方式，不需要任何物质作为介质，而是以电磁波的形式传热。在热保护服的实际应用中，热辐射是受害者的主要传热形式之一。即便是火焰燃烧，它的能量也包括80%的热辐射。

 

    在热保护服防热辐射性能的测试中，织物经常垂直暴露在辐射热源下，热源在规定距离内。

 

    对织物样品进行热辐射，通过测量样品后面人体皮肤两次烧伤所需的时间和热流密度来评价样品的防热辐射性能。

 

    织物的防热辐射性能直接关系到织物的重量、厚度、密度和表面条件。重或厚的织物具有很高的防热辐射性能；同时，在纤维表面镀铝，在织物中夹杂一些碎铝箔，或在织物表面复合铝箔，使织物表面反射率高，导电性好，可大大提高织物的防热辐射性能。