防護(hù)服熱濕舒適性研究

李雪琪

（長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué) 藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春 130012）

工作服作為日常工作中職業(yè)人員穿著的衣物，一直貫穿在人們的生活中。工作服的起源其實(shí)很早，北宋張擇端的《清明上河圖》中，用寫實(shí)的手法描繪著百名各行各業(yè)的人士，他們穿著的服裝形式各異，千姿百態(tài)。北宋時(shí)期，各行各業(yè)均有特定的服飾，號(hào)稱“百工百衣”。隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，不同行業(yè)、不同崗位的工作服已不僅局限在服飾的基本形態(tài)上，更在意的是功能性與防護(hù)性，防護(hù)服由此誕生。根據(jù)工作人員工作性質(zhì)和工作特點(diǎn)的不同，對(duì)防護(hù)服的要求也有所不同，而且隨著時(shí)代的不斷變化，人們對(duì)于防護(hù)服的要求也越來越高。

防護(hù)服不僅要起到基本的防護(hù)作用，防護(hù)面料的制作和研發(fā)還應(yīng)朝著舒適、環(huán)保、時(shí)尚的方向發(fā)展，同時(shí)關(guān)注專業(yè)化和個(gè)性化。要確保防護(hù)服的特殊防護(hù)作用，勢(shì)必會(huì)犧牲部分的舒適性能，舒適性作為著裝者對(duì)防護(hù)服的綜合體驗(yàn)，如何利用新技術(shù)對(duì)其進(jìn)行改善和提升，一直是研究者們努力的方向。本研究就防護(hù)服的基本情況進(jìn)行了歸納，分析不同種類防護(hù)服對(duì)服裝熱濕舒適性的要求，總結(jié)改善防護(hù)服熱濕舒適性的相關(guān)技術(shù)，并對(duì)其發(fā)展進(jìn)行了展望。

1 防護(hù)服的定義與分類

1.1 防護(hù)服的定義

防護(hù)服作為個(gè)體防護(hù)的防護(hù)用品，是保障相關(guān)作業(yè)人員進(jìn)行安全生產(chǎn)的必需品。所謂的防護(hù)性能，可以針對(duì)不同的防護(hù)要求，進(jìn)行有效的防備和保護(hù)，不僅體現(xiàn)在對(duì)已知危險(xiǎn)的防護(hù)，更體現(xiàn)在對(duì)未知風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測(cè)與預(yù)防。

1.2 防護(hù)服的分類

根據(jù)所需求的防護(hù)對(duì)象不同，勞動(dòng)型防護(hù)服可以劃分成一般勞動(dòng)型防護(hù)服和特殊勞動(dòng)型防護(hù)服。一般勞動(dòng)型防護(hù)服是為了保障人們?cè)趶氖禄旧a(chǎn)與作業(yè)的過程中的安全，可以防靜電、防臟和防止機(jī)械傷害等物理性傷害。特殊勞動(dòng)型防護(hù)服主要是為了保證在特殊工作環(huán)境中作業(yè)的人們免受特殊環(huán)境中相關(guān)因素對(duì)人體的傷害。因此，防護(hù)服必須根據(jù)行業(yè)特點(diǎn)及使用環(huán)境進(jìn)行精心設(shè)計(jì)與測(cè)試。

行業(yè)不同、所需防護(hù)的功能也不同，對(duì)防護(hù)服進(jìn)行分類研究，可以使功能和舒適性研究更具有針對(duì)性。防護(hù)服按照用途可以劃分成：人體健康防護(hù)型、安全防護(hù)型和保障穿著防護(hù)服；按使用行業(yè)可以劃分為：消防防護(hù)服、工業(yè)用防護(hù)服、醫(yī)療防護(hù)服、軍用防護(hù)服和特殊人群使用防護(hù)服。功能用途不同，防護(hù)服的材料、工藝、結(jié)構(gòu)不同，提高熱濕舒適性的途徑也就不同。

2 熱濕舒適性的定義與研究現(xiàn)狀

2.1 熱濕舒適性的定義

熱濕舒適性是人體對(duì)環(huán)境溫度、濕度的感受狀態(tài)，熱濕感是物理量值，一般采用人體試驗(yàn)方法進(jìn)行熱濕舒感應(yīng)測(cè)試，獲取評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：一種方式根據(jù)人體主觀感受進(jìn)行評(píng)分，另一種方式是通過客觀的生理指標(biāo)測(cè)量進(jìn)行熱濕舒適度評(píng)分。

首先，主觀感覺評(píng)分采集，是指通過收集大量普通人對(duì)環(huán)境溫度和空氣濕度的感覺值，總結(jié)、建立標(biāo)準(zhǔn)化的評(píng)分表，將抽象的感覺轉(zhuǎn)化為客觀物理量并進(jìn)行有效記錄。該評(píng)價(jià)方法簡(jiǎn)單易用，但是對(duì)于熱濕的表達(dá)會(huì)因?yàn)楦惺苤黧w不同而不同，還會(huì)因?yàn)闇y(cè)試者表達(dá)的不同產(chǎn)生記錄差異。使用該方式，必須進(jìn)行大量的人員實(shí)驗(yàn)，才能得出具有代表性的數(shù)據(jù)，因此需要的實(shí)驗(yàn)成本較高。

其次，生理指標(biāo)記錄評(píng)分是指通過儀器設(shè)備測(cè)量人體進(jìn)行正常生理活動(dòng)時(shí)，在不同溫度、濕度下，測(cè)試者體內(nèi)、體表溫度值和測(cè)試者的新陳代謝、耗氧量等生理數(shù)值，綜合分析環(huán)境的溫度、濕度變化對(duì)人體的影響。

2.2 防護(hù)服熱濕舒適性的研究現(xiàn)狀

不同崗位有不同的崗位職責(zé)，工作環(huán)境也有很大差別，對(duì)防護(hù)服的要求也會(huì)不同，但是防護(hù)服的熱濕舒適度都基于人體感受進(jìn)行設(shè)計(jì)。因此，衡量熱濕舒適度的標(biāo)尺尤為重要，為提高防護(hù)服的舒適度，對(duì)于熱濕舒適度的研究有Bedford標(biāo)尺、ASHRAE標(biāo)尺、PMV指數(shù)、MTV標(biāo)尺等。下面分析兩種代表行業(yè)的防護(hù)服熱濕舒適性的研究現(xiàn)狀[1]。

首先，消防人員的防護(hù)服。對(duì)于消防員這一特殊的行業(yè)，防護(hù)服就是“鎧甲”，是保護(hù)消防工作人員人身安全的有力武器。目前，我國消防人員的防護(hù)服，普遍存在熱濕舒適度較差的情況。相關(guān)國際國內(nèi)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，致使消防員在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行任務(wù)時(shí)受傷的原因，除了火焰的炙烤外，還有很大部分原因是由于消防服的導(dǎo)汗、散熱功能差。消防員的皮膚在消防服內(nèi)的極小空間，因?yàn)樘厥猸h(huán)境造成在一定時(shí)間內(nèi)持續(xù)處于高溫、高濕狀態(tài)，汗液無法有效排除，導(dǎo)致身體溫度快速升高，出現(xiàn)熱抽筋、中暑昏厥、蒸汽燙傷等問題。如何提高消防服的耐高溫和隔熱性能，同時(shí)使防護(hù)服更輕便、防水，透氣性更好，是現(xiàn)代化消防防護(hù)衣的重要研究課題[2]。

其次，醫(yī)用一次性防護(hù)服。現(xiàn)階段，市場(chǎng)上的醫(yī)用一次性防護(hù)服一般具備良好的防護(hù)性能，但在熱濕舒適性方面存在一些不足。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的主要問題是具備防護(hù)性功能的材料——聚丙烯紡黏非織造布不吸水，制作工藝進(jìn)行覆膜時(shí)使用的防護(hù)膜通透效果差。原因可以從幾方面思考：（1）透濕透氣性不佳，醫(yī)用一次性防護(hù)服為了有效阻隔病毒細(xì)菌，表面覆有結(jié)構(gòu)致密的防護(hù)膜，可以有效保證醫(yī)用防護(hù)服的防護(hù)作用，但是由于材料質(zhì)地細(xì)密，表面空隙少，影響醫(yī)護(hù)人員汗液的排出，穿著者很容易產(chǎn)生悶熱感。（2）不具備吸濕快干能力，醫(yī)用防護(hù)服的主體材料為聚丙烯紡粘非織造布，由于聚丙烯不具備親水基團(tuán)，使得穿著者產(chǎn)生的濕氣難以排出，熱濕舒適性體驗(yàn)較差，而醫(yī)護(hù)人員工作量大，醫(yī)治患者過程中會(huì)大量排汗，現(xiàn)階段的醫(yī)用防護(hù)服不具備吸濕快干性，導(dǎo)致大量濕氣無法排出防護(hù)服。（3）無法實(shí)現(xiàn)微環(huán)境中的熱量交換，為保證良好的阻隔和防護(hù)能力，目前使用醫(yī)用一次性防護(hù)服多采用封緊開口的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，使人體產(chǎn)生的熱量難以通過服裝的開口散出，且衣內(nèi)空氣對(duì)流少，不利于衣內(nèi)熱量的散發(fā)。人體與服裝形成密閉的微型環(huán)境，難以與外界環(huán)境進(jìn)行能量流通，很容易造成防護(hù)服穿著者的憋悶現(xiàn)象，進(jìn)而大大降低醫(yī)用一次性防護(hù)服的熱濕舒適性[3]。

3 不同種類防護(hù)服對(duì)熱濕舒適性的要求

3.1 消防服對(duì)熱濕舒適性的要求

消防服從外到里一般由外層、防水透氣層、隔熱層、舒適層4層不同的面料組成，每一層都有不同的功效，都在消防救護(hù)工作中起著不可替代的作用。消防服的外層面料需要具有過硬的物理機(jī)械性能，可以經(jīng)得住強(qiáng)負(fù)荷的撕、拉、磨、拽等；防水透氣層，顧名思義，具有防水隔離的作用以及一定的透氣性能，一般制作材質(zhì)是聚四氟乙烯膜貼合芳綸無紡或梭織基布；隔熱層，至關(guān)重要，由于消防員的特殊作業(yè)環(huán)境，要求防護(hù)衣具備很高的隔熱功能，制作工藝一般會(huì)使用1～3層阻燃無紡纖維氈，保證高溫作業(yè)的熱防護(hù)性能；舒適層，是防護(hù)服的最內(nèi)層結(jié)構(gòu)，貼近皮膚，要求具備一定的親膚性，最大限度地給消防員提供舒適性，制作工藝一般采用薄型阻燃梭織布。

3.2 醫(yī)用一次性防護(hù)服對(duì)熱濕舒適性的要求

醫(yī)護(hù)是現(xiàn)代社會(huì)最重要的工作之一，基于其特殊的工作環(huán)境，需要裝備一定性能的防護(hù)衣。隨著經(jīng)濟(jì)生活水平的提升，防護(hù)衣在滿足工作需要的前提下，其舒適性越來越被重視。衣服的舒適性是穿著者最直接的感受，其中熱濕舒適度是評(píng)價(jià)服裝舒適性的關(guān)鍵指標(biāo)。

醫(yī)護(hù)工作者的工作量特別大，身著工作服，工作期間不可避免地會(huì)產(chǎn)生大量熱量，導(dǎo)致身體發(fā)熱、出汗，因而要求防護(hù)服除了滿足基本防護(hù)功能外，還要具有一定的熱濕舒適性，可以及時(shí)排熱、排汗，具備更好的穿著舒適度，便于醫(yī)護(hù)人員全身心投入工作。醫(yī)用一次性防護(hù)衣要基于醫(yī)護(hù)人員特殊的工作環(huán)境進(jìn)行技術(shù)研發(fā)，保證防護(hù)衣具有很好的液體阻隔能力，在醫(yī)護(hù)人員周圍形成保護(hù)膜，同時(shí)也要使醫(yī)護(hù)人員的汗氣有效排出。加大技術(shù)研究投入，提高醫(yī)護(hù)人員防護(hù)衣的熱濕舒適性，是新形勢(shì)下未來醫(yī)用防護(hù)衣材料和結(jié)構(gòu)方面研究的主要方向。

4 改善防護(hù)服熱濕舒適性的相關(guān)技術(shù)

4.1 提高消防服熱濕舒適性

為提高消防服的熱濕舒適性，目前較先進(jìn)的技術(shù)方法是通過選擇不同的纖維材料，改變纖維織物的結(jié)構(gòu)、組織、厚度以及層合、復(fù)合方式等。

首先，選擇和應(yīng)用合適的纖維原料，由于消防服使用環(huán)境非常特殊，在滿足阻燃的機(jī)械性能下，要有效改善面料的導(dǎo)濕性能和接觸舒適性。

其次，可以利用織物的結(jié)構(gòu)變化與多層織物復(fù)合，改善防護(hù)服的舒適度。目前市場(chǎng)上常用的是防水透氣膜與外層織物貼合復(fù)合；利用三維立體復(fù)合結(jié)構(gòu)，構(gòu)建靜止空氣層，在消防服襯里加上芳綸導(dǎo)濕網(wǎng)面3種技術(shù)手段，可以在兼顧消防服功能性的基礎(chǔ)上提高舒適性。

最后，進(jìn)行服裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，加強(qiáng)消防防護(hù)服性能設(shè)計(jì)，一方面進(jìn)行休閑性設(shè)計(jì)，方便消防員運(yùn)動(dòng)，便于救助活動(dòng)；另一方面，加強(qiáng)通透性設(shè)計(jì)，提高穿著舒適度。

4.2 改善醫(yī)用一次性防護(hù)服熱濕舒適性

醫(yī)用一次性防護(hù)服是醫(yī)護(hù)人員救助傷患的重要裝備，加強(qiáng)防護(hù)服的熱濕舒適性技術(shù)研究一般從以下幾方面思考。

首先，單向?qū)窦夹g(shù)。該技術(shù)操作簡(jiǎn)單，成本低，將具有單導(dǎo)濕性的材料，或者用親水性試劑處理后達(dá)到單導(dǎo)濕性能的材料，應(yīng)用到醫(yī)用一次性防護(hù)服的制作中，為醫(yī)護(hù)人員工作提供具有特殊性能的衣服，可以增強(qiáng)防護(hù)效果，隔絕細(xì)菌感染，保護(hù)醫(yī)護(hù)人員的人身安全。

其次，異形截面纖維。該技術(shù)是通過改變防護(hù)服材料親膚面的纖維結(jié)構(gòu)截面，實(shí)現(xiàn)排水、排汗的效果。目前較為成熟的3種異形截面纖維分別是：CoolDry的十字形截面，利用表面的凹槽快速排汗，改善悶熱黏附感；CoolMax的中空異形纖維，相當(dāng)于增加了表面積，透氣性能更好；WellKey采用液相制孔法形成中空多微孔聚酯纖維，利用微孔快速排汗，可實(shí)現(xiàn)吸濕速干效果。

最后，納米防護(hù)膜材料。目前醫(yī)用防護(hù)服制作常用的聚乙烯防護(hù)膜，其阻隔能力在對(duì)醫(yī)護(hù)人員的防護(hù)方面效果顯著，但是，防護(hù)服覆膜后，透氣性及熱濕舒適性會(huì)大大降低。因此，在防護(hù)服的領(lǐng)口和背部位置，采用納米防護(hù)膜材料，可以在保障醫(yī)護(hù)人員工作安全的同時(shí)，提高防護(hù)服的透氣性能，進(jìn)而有效改善醫(yī)用一次性防護(hù)服的熱濕舒適性。

5 結(jié)語

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平的提高，各行各業(yè)的防護(hù)服在保證基本功能的前提下，不斷進(jìn)行舒適性研究，力求使各種環(huán)境下防護(hù)服的使用者都能處于最舒適的狀態(tài)，這不僅是時(shí)代發(fā)展的需求，也是最新科技產(chǎn)品和功能性服裝研發(fā)設(shè)計(jì)的應(yīng)當(dāng)考慮的重要因素。

未來的世界必將是人才社會(huì)，隨著各項(xiàng)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)品最終的使用者將是具備高素質(zhì)、高技能的人才，防護(hù)服的舒適度在一定程度上影響著工作者的身體狀態(tài)。只有在最舒適的狀態(tài)，相關(guān)人員才能最大限度地發(fā)揮積極能動(dòng)性，為社會(huì)主義繁榮發(fā)展貢獻(xiàn)力量，促進(jìn)社會(huì)的和諧發(fā)展。

在人才濟(jì)濟(jì)的現(xiàn)代化社會(huì)，科學(xué)技術(shù)不斷繁榮發(fā)展，用于防護(hù)服設(shè)計(jì)的新型材料和技術(shù)也將被不斷研發(fā)，可以有效提高防護(hù)服的使用性能和穿著舒適度。其中，防護(hù)服的熱濕舒適度是未來服裝行業(yè)研發(fā)的重要方向，防護(hù)服的功能將更加細(xì)化，材質(zhì)更加先進(jìn)，結(jié)構(gòu)更人性化，能夠真正服務(wù)好各行各業(yè)人員。