TPP热防护性能测试仪单层织物湿态热防护性实验

　　TPP热防护性能测试仪是我司标准集团（香港）有限公司自主研发生产的测试设备，用于测试防护服热防护性能。

　　消防服是防护服装中应用广泛的品种之一，可保护人体免受热的伤害。消防队员工作的火场现场并不是一个干燥的环境，特别是当消防队员扑灭明火时，人体大量出汗，里层服装会吸收人体大量汗液，且消防用水也可通过服装外表层传递到内层，这些水分在高温下汽化成水蒸汽传到人体皮肤表面，可将人体皮肤灼伤，因此研究含湿织物的热防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4层，由外层、防水透气层、隔热层和舒适层构成。从适宜做消防服的各层丽料中，选取1种作为实验面料，比较不同层面料吸湿后热防护性能的变化。

　　测试方法

　　TPP值反映了织物对热辐射和热对流综合作用的热防护能力，其值越大，表示热防护服的热防护性能越好；反之，越差。测试方法是将试样水平放置在特定的热源上面，在规定距离内，热源以2种不同的传热形式——热对流和热辐射出现。置于试样另一侧的铜片热流计可测量试样背面的温度。要求火焰与试样直接接触，使到达织物表面的热流量达到84kw/m2，用试样背面的铜片热流计测量其升温曲线并与Stoll标准曲线比较，得到二级烧伤所需时间t，并与暴露热能量q相乘得到TPP值。其计算式为TPP=￡2×q式中：q为规定辐射热流量(84kw/m2)；t：为引起二级烧伤所需要的时间，s。TPP实验采用TPP热防护性能测试仪，按照NFPAl976标准进行测试。

　　将试样分5组，编号分别为l～5，每组试样包括A、B、C、D4种织物，各组中每种织物均取3块试样，将每块试样分别放置在密封塑料袋中，第l组为对比组，不添加水，第2～5组试样用喷壶均匀喷水5、10、15、20mL。将吸湿后的试样静置在恒温恒湿的环境中(温度为20℃，相对湿度为65％)调湿24h，使试样充分吸收水分。用TPP实验测定试样吸湿后的TPP值，每种织物取其3次的平均值作为该组试样的TPP值。

　　实验结果：

　　①单层织物含水率对热防护性能的影响，4种织物中，B织物含水率低，均在3％以下，与未吸湿前相比基本上无变化，所以B织物吸湿后的二级烧伤时间及TPP值与未吸湿前相比变化不大。这是由于B织物为聚四氟乙烯薄膜，它是一种性能*的防水透湿织物，表面基本没有凝结水，所以含水率极低。由于舒适层阻燃棉织物D吸水性很好，所以含水率大，其次是外层织物A，吸湿性居中的是隔热层隔热毡C。这3层织物的吸湿性都随着水添加量的增多而增大，并且他们的二级烧伤时间和TPP值均随着含水率的增加而增大。单层织物的含水率与二级烧伤时间和TPP值之间的正相关性*，含水率越大，织物TPP值也越大，相应皮肤达到二级烧伤的时间也将延长，所以含水率对TPP值的影响趋势与它对二级烧伤时间影响趋势基本一致。

　　②TPP值和二级烧伤时间线性回归模型分别以TPP值和二级烧伤时问为因变量，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值与含水率的一元线性回归模型为TPP值=10.732+0.072×含水率，二级烧伤时间与含水率的一元线性回归模型为二级烧伤时间=5.164+0.062×含水率。

　　实验结论：

　　单层织物含水率与二级烧伤时间及TPP值之间显著相关，二级烧伤时间、IPP值与含水率之间存在着显著的线性回归关系。含水率每增加1％，二级烧伤时间延长0.062s，TPP值增加0.072kJ/cm2，二级烧伤时间和TPP值均随含水率的增大而增大。在强辐射和对流(82.21kw/m2)联合传热条件下，对于单层面料，水分有助于提高其热防护性能，含水量越多，单层织物的热防护性能越强，在标准环境下，含水织物的热防护性能优于干态织物。在这种条件下，织物中的水分将迅速蒸发，辐射对流热还来不及传递到面料背面，就被蒸汽带走一部分热量，到达人体的热量减少，从而使单层织物热防护性能提高。含水率越大，蒸发的水分越多，带走的热量越多，散热速度加快，织物的热防护性能进一步增强。此结论适用于含水率小于50％的情况。