消防服的功能性質開發與研究

張琦琪 張志新

【摘 要】消防服是消防員救火重要的防護裝備，通過穿著消防服可以避免火焰、有毒氣體、高溫等對消防員的傷害因此對消防服的功能性質設計與研究是重中之重的。本文從消防服的選料和造型上進行細致研究，對其結構創新，增強其穿著舒適性、靈活性，通過改造使消防服在正常工作前提下處于零傷害狀態。

【關鍵詞】結構；防火；舒適

一、消防服的結構性能設計

消防服的是由阻燃層、防水透氣層、隔熱、舒適層，四層面料組成的。阻燃層作用是：阻燃性，防止物理傷害性，耐熔，耐堿性和保護性。防水層的作用是，透氣、防水，耐火，散熱。隔熱層的作用是，防燙傷、灼傷。散熱快，阻隔外界熱量。防止環境高溫，體內高溫影響消防作業，消防員會感到不適。舒適層作用是，舒適，透濕，透氣，彈性。

阻燃層：

（1）自身具有阻燃性的纖維

芳綸：芳綸不僅具有阻燃性，而且還有絕緣、抗輻射、抗撕裂、耐磨蝕性能。高溫下能保穩定，具有永久性。阻燃材料選擇間位芳綸的原因：（1）因為在高溫下間位芳綸會炭化收縮，而間位芳綸不會，不會對消防員作業產生不利影（2）間位芳綸的手感要比對位芳綸好。

滌綸；與氨綸相同都具有阻燃性，阻燃方式：抑制燃燒現象增長，延緩或阻止高溫下熱分解形成更多熱量，達到阻燃效果。同時也具有高強度，彈性、耐熱、耐酸堿性、等性能。

維綸是阻燃材料，在燃燒條件下，接觸火焰時僅發生熱收縮，不會出現熔融現象粘在人的皮膚上，同時發煙量較少。與滌綸、腈綸相比，它具有強度高、耐酸堿、吸濕性好、價格低廉。要提升阻燃性能，方法是與其他纖維混紡，效果會更好。

氯綸；因為難燃，具有阻燃性。其耐熱性好，但熱穩定性不佳。所以要進行提升。同時還有耐磨、耐酸堿、等其他性能，而且彈性好。

（2）經過阻燃工藝處理達到阻燃效果的纖維

棉纖維由于高溫下易分解炭化形成水分，有毒氣體無法分解，有毒液體無法恢發，織物分裂，危害到人體，本身不具有阻燃性。但是由于棉纖維在光合作用會形成葡萄糖滿足人體的生理需求。讓它具有阻燃性的方法是與和錦綸混紡，經過阻燃工藝處理，形成創新型阻燃面料。

錦綸纖維因為錦綸纖維耐熱、吸濕性差，不具有阻燃性。但是錦綸韌性好，有抗壓性。與棉纖維混紡，從而形成更好的阻燃面料。

粘膠纖維；屬于纖維素纖維，具有吸濕性，透氣、抗靜電、防紫外線等其他性能。添加阻燃劑粘膠，讓它具有阻燃性。在國內的研究現狀：通過對聚合物進行混合改性，從而達到阻燃性。國外，研制出新型的復合阻燃粘膠纖維，具有耐高溫性和阻燃性，同時在燃燒時不會產生有毒氣體，傷害人體。

防水透氣層：

通過（1）面料不具有吸水性，織物密度大、孔隙小，水不易滲透，阻擋了有毒液體進入皮膚。（2）或者面料具有吸濕性，吸收有毒液體并恢發出去，不傷害皮膚。（3）對面料防水處理：把防水劑印染在面料上。達到防水效果。同時滿足阻燃性基本需求，對該層進行細致研究。

1.面料不吸濕滌綸、晴綸，氨綸，吸濕性差，滲透能力差。阻擋了有毒液體進入皮膚。可以對纖維進行防水處理，提升其防水性。

2.面料吸濕有棉纖維、麻纖維、維綸等。

棉纖維：棉纖維是多孔性物質，而且纖維素上有著許多親水性基團，所以棉纖維制品吸濕和透氣性好。

麻纖維：吸濕性好，抗水性能好，具有防水透氣性，不易霉腐，熱傳導快，穿著涼爽。麻纖維的耐酸堿性與棉相似，也是耐堿不耐酸。

維綸：維綸吸水性與棉纖維相近，是合成纖維中吸水性最強的纖維，而且維綸的透氣性、耐磨性，等其他能都很好。而且強力高。同時還能滿足消防服隔熱性能要求。

隔熱層：

滿足阻燃，防火，阻燃性。其纖維有、巖棉、硅酸鹽。隔熱布料：鋁箔。

巖棉：具有隔熱性，是用天然巖石等作為主要原料，外加一定數量的輔助材料，經高溫冷卻制成人造纖維，是一種天然環保型防火、絕熱型保溫材料。復合硅酸鹽：耐高溫、用量少而且價格低廉、無污染、壽命長、方便操作，保溫性遠勝于傳統保溫層。

隔熱防腐面料：鋁箔布；箔布是由鋁箔導電布及熱溶膠構成，選用硅酸鹽阻燃型粘合劑復合后形成的薄膜。起到阻燃、防腐、隔熱、性能。

舒適層：

性能要求：舒適吸水、透氣、活動性強。能夠吸收汗液。依照上文所寫，彈性好的纖維于其他纖維混紡，就能同時具備不同性能。

二、消防服的結構創新設計

（一）不同救援場所下消防服結構的創新設計

室內、能見度低的場所：

由于室內救火的局限是：室內空間小，不透氣，能見度低，被尖銳、重物、劃傷，砸傷，為了避免這些傷害，我的創新設計就是，對于能見度低處理方法如下

（1）反光條創新：由于傳統反光條在遠處無法準確判斷出消防員的活動動態，位置，身體情況，所以按照人體走勢設計

（2）面性質選擇：面料具有阻燃性，高硬度面料，不變形，防止消防員受到物理傷害。硬度好的纖維有芳綸、滌綸，它們不僅具有阻燃性，而且硬度好，穩定性好。可以在膝蓋關節、胸部，這些人體脆弱的地方進行加強重點保護，由于室內空間小客氣不同，面料上可以添加一些輕薄，透氣，彈性好的纖維。

森林、遠距離大面積救火；

由于救火范圍比較大消防員著裝統一，距離遠，無法通過一般顏色顯光，反光條設計，頭盔上的編號和對講機準確判斷出消防員具體位置和身份。對他們的生命狀況無法確定。所以要設計專門的生命檢測器來時刻檢測消防員在救火時的生命狀況。通過態高科技定位系統，對火場，消防員定位。設計高溫報警器，給消防員體醒但是不能散消防員注意力。

化學物質引發火災場所；

由于化學物質所引起的火災，空氣中會有毒氣體有毒液體，所以（1）面料阻擋有毒液體（2）面料吸收有毒液體，防止有毒液體進入皮膚，選用芳綸，氨綸纖維等耐腐蝕、強度好纖維作為面料主要纖維。

其他救助場所救助：

消防員的救援任務不僅救火還有救助被困人員，救助物理傷害的人員，面料的硬度是重中之重，不易破裂，與硬度強，防磕，防撞的消防頭盔配合，避免消防員受到傷害。

（二）消防服的造型創新設計

由于傳統消防服，密封性差，功能不齊全，穿著不太便利，活動性差。

（1）密封性差，一般袖子，褲腿，都是敞口的，在消防員救火時可能會有有毒氣體，有毒液體進入消防員皮膚里，所以設計收縮型的，密封性提高了，保護性也提高了。可以將消防頭部設計成收縮型的，阻燃披肩收縮和頭盔做在一起。這樣既能提高保護性，而且方便穿戴（2）活動性差：傳統消防服的造型有三種款式，分別是上衣下褲、連體、背帶褲，上衣。而背帶褲一般用于隔熱服。連體型消防服的優點是散熱快，缺點是安全性差，不便于運動。上下分體的優點是安全性能，保護性強，缺點是衣重。對于活動性差，所以面料必須具有高彈性，輕薄纖維（3）功能不齊全：由于消防員在救援工作時有時要帶一些工具救助，雙手沒有辦法騰出來，所以上衣，袖子，褲子都設計工具包造型，添加各種儀器。（4）穿著不方便：為了節約時間，所以消防服要設計是，工具包設計，由拉鏈，魔術貼等代替扣子，腰口，褲口設計成收縮的。

三、結論

通過以上陳述，鑒于現代不同環境救援的要求，消防服的功能設計要提升，面料性能研究要細化，探索高性能纖維的研究開發，在不同環境下消防服要區分開，消防服結構要創新分別研究，應具有更強的功能性利用現代科技手段對消防服進行創新設計，提高救火質量，減輕傷害。

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