有效防護(hù)與提高舒適度特種制服的特種功能

俊　林

數(shù)十年來(lái)，科學(xué)家一直在評(píng)估消防人員穿的保護(hù)性防火服。這是個(gè)特殊的領(lǐng)域，因?yàn)橄绬T在不直接接觸火焰時(shí)，他們可能被突然躥出的火苗燒傷，稱(chēng)之為“存儲(chǔ)熱燒傷”。

美國(guó)北卡羅來(lái)納州紡織大學(xué)研究人員開(kāi)發(fā)出一種獨(dú)特的測(cè)試儀和測(cè)量協(xié)議，兩者結(jié)合可讓消防員利用身穿的防火服測(cè)量或評(píng)估他們是否可避免或使存儲(chǔ)熱燒傷最小化。

當(dāng)靠近火焰時(shí)，他們可通過(guò)防火服接觸熱量的比較，得知能否進(jìn)一步靠近高溫火焰。該大學(xué)紡織工程化學(xué)教授、紡織品保護(hù)與舒適度研究中心(T－PACC)主任羅杰巴克認(rèn)為，從大多數(shù)案例看，消防員還沒(méi)有接觸到火焰，他們就已輕度燒傷。長(zhǎng)期以來(lái)，這個(gè)問(wèn)題一直沒(méi)有得到有效解決。

巴克和他的同事把開(kāi)發(fā)與評(píng)估這種方法分為兩個(gè)階段進(jìn)行研究。第一階段，他們與國(guó)家職業(yè)安全與健康研究院合作，開(kāi)發(fā)出一種特殊試驗(yàn)測(cè)試設(shè)備，以引導(dǎo)“儲(chǔ)能測(cè)試”，這種測(cè)試可轉(zhuǎn)換或釋放熱量，促使防護(hù)服不因接近火焰而內(nèi)層產(chǎn)生過(guò)高的熱量。第二階段則是由全國(guó)防火研究基金會(huì)測(cè)試，他們利用了另一種設(shè)備，測(cè)試各種防火服，其目的是開(kāi)發(fā)相關(guān)數(shù)據(jù)，通過(guò)這些數(shù)據(jù)確立新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)保護(hù)性防火服。

在美國(guó)，所有消防員穿的防護(hù)服都由三層組成；外層、潮障層和隔熱層。開(kāi)發(fā)這類(lèi)防火服結(jié)合了許多紡織材料，其中隔熱層最為關(guān)鍵。它強(qiáng)化隔熱效果并與外層結(jié)合，一起構(gòu)成防火體系。無(wú)論是結(jié)合其他紡織材料還是增加厚度，防火服都必須經(jīng)受?chē)?yán)格的測(cè)試，以符合國(guó)家消防保護(hù)學(xué)會(huì)(NFPA)制定的標(biāo)準(zhǔn)。

北卡州紡織大學(xué)研究的主要目標(biāo)還有濕障層的功效，即消防員在滅火過(guò)程中流出的汗液可否作為抵消和避免高溫燙傷的條件。聚集在防護(hù)服內(nèi)的水分可產(chǎn)生很強(qiáng)的降溫作用，即降低滲入的溫度或轉(zhuǎn)變?yōu)闊釕?yīng)力釋放出去，使熱傳導(dǎo)系數(shù)降低。這種釋熱特性的材料還可將熱儲(chǔ)存下來(lái)。通過(guò)改變熱效應(yīng)達(dá)到絕熱目的。

防護(hù)服測(cè)試材料的濕度是預(yù)制好的，類(lèi)似于消防員的汗液，這樣做是要確定熱轉(zhuǎn)換和熱儲(chǔ)存的效果。

這種防火性能特強(qiáng)的材料開(kāi)發(fā)出來(lái)后，防火服制造商和美國(guó)國(guó)家防火協(xié)會(huì)的專(zhuān)家對(duì)此表現(xiàn)出濃厚的興趣。他們要求研究人員把測(cè)試數(shù)據(jù)提供給他們，以便共同制定標(biāo)準(zhǔn)，以順應(yīng)新型防火服的生產(chǎn)要求。專(zhuān)家認(rèn)為，最重要的是，新一代防火服的開(kāi)發(fā)需要理解未來(lái)預(yù)想不到的挑戰(zhàn)和局限。

美國(guó)全國(guó)防火協(xié)會(huì)針對(duì)美國(guó)北卡州紡織大學(xué)提供的參數(shù)進(jìn)行了認(rèn)真研究。這種測(cè)試方法數(shù)據(jù)正是防火服制造商所需要的一部分，也是需要順應(yīng)全國(guó)防火協(xié)會(huì)防火服生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的唯一依據(jù)。

防火服實(shí)際上遠(yuǎn)非只有消防人員才需要。美國(guó)空軍軍需部舒瓦茨將軍最近提出一個(gè)要求，即飛行員穿的制服應(yīng)具有更多功能，更有保護(hù)性更舒適更能防火保溫。因?yàn)椋绹?guó)飛行員在執(zhí)行全球任務(wù)過(guò)程中或多或少遇到無(wú)法適應(yīng)各種氣候的問(wèn)題，飛機(jī)發(fā)生故障或被擊落時(shí)，防火的制服就可最大限度地保護(hù)飛行員不被燒傷。舒瓦茨將軍說(shuō)，順應(yīng)當(dāng)前空軍制服的特種需要已成為能否提高戰(zhàn)斗力的一環(huán)。

目前，許多美國(guó)空軍飛行員都反映，他們身穿的制服“過(guò)熱”，過(guò)重，舒適度不夠。因此，空軍軍需部計(jì)劃，到2010年夏季，空軍飛行員將全部更換適應(yīng)多種環(huán)境的制服。他們已更換14萬(wàn)件皮制大衣，截至2009年年底，他們將更新40萬(wàn)件多功能制服。

然而，包括多用途的服飾，他們需要制定包括適應(yīng)各種冷熱環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)。但是在2009年3月進(jìn)行的一次制服效果測(cè)試中發(fā)現(xiàn)，最新多功能制服仍然不甚理想。舒瓦茨說(shuō)，倘若測(cè)試效果不好，他們將重新尋找商家，非得解決這個(gè)問(wèn)題不可。

為順應(yīng)美國(guó)空軍中央司令部的需求，美軍士兵研究與工程開(kāi)發(fā)中心為保護(hù)飛行員不被爆炸引起燒傷，也開(kāi)始研究高防火功能的制服。其中防火功能已成為空軍軍需部研究的重點(diǎn)，包括陸軍士兵襯衫的防火功能都將在項(xiàng)目范圍內(nèi)。并且，舒瓦茨將軍還批準(zhǔn)，設(shè)立新的航空制服防火標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)也將重新設(shè)計(jì)。更新的航空制服應(yīng)有如下功能：流線(xiàn)型、肩上帶有通風(fēng)口等等。這樣的制服不僅防火，而且重量減輕，增加了抗菌散熱功能。

在過(guò)去數(shù)年里，美國(guó)空軍領(lǐng)導(dǎo)人一直考慮替換所有軍便裝，以順應(yīng)未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)的需要。目前，美國(guó)設(shè)計(jì)的新型飛行員航空服類(lèi)似于1946年的款式，但其功能的多樣性卻是過(guò)去不曾達(dá)不到的。

據(jù)美國(guó)紡織媒體報(bào)道，要設(shè)立防火服的功能很難，因?yàn)闊o(wú)論是地面消防員還是空中飛行員遇到的火焰都是各種各樣的。防火服的需求幾乎沒(méi)有雷同，滅火條件千差萬(wàn)別，熱度與防燒傷的級(jí)別也很不一樣。但美國(guó)商家卻聲稱(chēng)，他們已較全面地掌握并理解了熱轉(zhuǎn)換過(guò)程中儲(chǔ)熱與熱轉(zhuǎn)化的初步方法。也就是說(shuō)。這種方法可極大地提高和改善特種防火制服的安全保障。