泰美達?材料在森林防火服中的應用

文/楊文華 畢景中 宋怡寧

隨著社會整體安全意識的提高以及人性化的需求，森林防護服的要求也逐漸提高。泰美達?作為一種具有特殊分子結構的材料，在阻燃、強力以及熱防護性能等方面表現突出，使得其在森林防火服中的應用日趨普遍。本文通過實驗數據分析，介紹泰美達?材料應用于森林防火服中的優異性能。

森林防火服是作業人員在進行森林撲火時穿用的，在一定時間內能阻止本身被點燃、有焰燃燒和陰燃，且有抗撕裂和刮破性能的防護服裝。森林火災多發季節一般是春秋兩季（南方多在冬季），天氣干燥干冷，作業人員穿著較厚的保暖服裝，森林防火服裝是外衣。撲火人員在撲火過程中要機動靈活，一般位于火的側面或后面撲火；如遇有較大火勢容易造成人員傷害時，則會放棄撲火。這些特性使得森林消防滅火服與城市消防人員穿著的滅火服有所不同。

目前，森林防火服的相關標準有GB/T 33536-2017《防護服裝森林防火服》，標準涉及的主要性能指標包括阻燃性能、熱防護性能、熱穩定性、斷裂強力、撕破強力、耐光色牢度、甲醛、pH 值、水洗尺寸變化率等方面。與GB 8965.1-2020《防護服裝 阻燃服》相比，由于應用領域的特殊要求，森林防火服要更具優異的熱防護性能與耐撕裂、耐磨、耐光色牢度等性能。

泰美達?是一種具有特殊分子結構的材料，在空氣中難以燃燒，在持續火焰中形成特有碳化層，隔絕熱量傳遞；具有優異的阻燃和耐高溫特性，屬于本質阻燃材料，被廣泛應用于安全防護、環保、軌道交通、航空航天等領域。本文主要介紹泰美達?在森林防火服中有關阻燃、強力以及熱防護性能等方面的應用。

阻燃性能

傳統森林防火服多為純棉產品經阻燃后整理而成，普遍存在面料厚重、手感粗硬、有異味等問題，且隨著洗滌次數增加，熱防護性能逐漸下降，在遭遇火焰高溫時，往往無法保證擁有良好的防護效果，甚至會在遇火燃燒時產生有毒氣體，進一步傷害穿著者。

泰美達?不會隨著使用時間和洗滌次數增加而降低或喪失阻燃性能，在遇到火焰時能夠迅速炭化，在服裝上結成一層防護膜，能夠有效阻擋高溫，同時由于炭化不會產生熔融、滴落，所以泰美達?不會沾到皮膚上，給人體造成二次燙傷，因而可有效避免和降低高溫與火焰給人體造成的傷害。

依 據GB/T 33536-2017《 防護服裝 森林防火服》，阻燃性測試采 用GB/T 5455-2014《 紡 織 品 燃燒性能 垂直方向損毀長度、陰燃和續燃時間的測定》方法，對洗滌50 次后的森林防火服面料進行垂直燃燒測試。標準火源在面料垂直最下端點火12 s，移開點火源后，材料持續有焰燃燒的時間和面料持續無焰燃燒的時間均應≤1 s，在規定方向上材料損毀部分的最大長度≤50 mm，且不應有熔融滴落。泰美達?森林防護服阻燃指標均達到標準要求，經國家CNAS 實驗室認可的煙臺泰和新材料股份有限公司檢測中心檢測，數據舉例統計見表1。

強力性能

普通森林防火服在撲火作業過程中存在易刮裂、易撕破等弊病，常常是打一場火需換一次新服裝。泰美達?是一種柔性高分子，強力性能高于普通棉、滌綸、尼龍等，伸長率較大，可紡性良好。

依據GB/T 33536-2017《防護服裝 森林防火服》，對洗滌50 次后的森林防火服的斷裂強力和撕破強力測試，分別采用GB/T 3923.1-2013《紡織品 織物拉伸性能 第1部分：斷裂強力和斷裂伸長率的測定（條樣法）》和GB/T 3917.3-2009《紡織品 織物撕破性能第3 部分：梯形試樣撕破強力的測定》，經國家CNAS 實驗室認可的煙臺泰和新材料股份有限公司檢測中心檢測，數據見表2。

表1 泰美達?森林防火服阻燃性能說明

表2 泰美達?森林防火服強力性能說明

表3 泰美達?森林防火服洗滌250次后強力與耐磨性能說明

經過試驗可以看出，泰美達?除了具有優良的耐高溫、阻燃特性外，其強力指標也很突出，尤其是撕破強力更為優異，提高森林防火服的性能。

眾所周知，隨著洗滌次數的增加，服裝會越來越不結實，主要表現在服裝面料的斷裂強力和撕破強力會呈下降趨勢，說明多次洗滌后服裝的物理機械性能存在一定的損傷，會進一步降低服裝的防護性能。森林防火服的特殊應用領域決定其需要經常洗滌，標準中所要求的50次洗滌基本對應服裝穿著1 ～2 年時間，本文中對泰美達?森林防火服進行了250 次洗滌，對其進行耐磨、強力性能測試，經國家CNAS實驗室認可的煙臺泰和新材料股份有限公司檢測中心檢測，相關檢測結果見表3。

泰美達?森林防火服優良的強力性能、耐磨性能，使其即使經過250 次洗滌后，仍具有優異的力學性能，保證森林防火服的防護性能仍滿足國標GB/T 33536-2017 標準要求。

普通防火服在高溫環境下容易破損，洗滌后防護性能降低，導致更換頻率較高。表中數據表明，泰美達?森林防火服不僅強力高，破損率低，且有效避免因使用時間和洗滌次數造成的防護性能降低和頻繁更換，不僅可以長期有效使用，還能分攤成本，性價比更高。

熱防護性能

為了能夠從整體上科學評價森林防火服的熱防護效果，本文采用了國際先進的燃燒假人試驗裝置，通過假人模型上分布的若干個熱傳感器，測量和計算透過被測服裝傳到假人表面各部位的熱流量和溫度值，再根據燒傷模型估算出人體可能遭受Ⅱ度燒傷和Ⅲ度燒傷的部位及面積，來評價服裝對人體的熱防護效果。燒傷面積百分比越大、等級越深，產生的燒傷程度越重，患者存活率越低。本文對普通森林防火服和泰美達?森林防火服開展了同等條件下的假人轟燃試驗，相關測試結果見圖1 和圖2。

通過數據可以看出，普通森林防火服的總燒傷面積并不大，只有28.7%，但由于其III 度燒傷面積達到11%，且集中于身體軀干部位，屬于重度燒傷；泰美達?森林防火服總燒傷面積20.6%，III 度燒傷面積為零，屬于輕度燒傷。

圖1 普通森林防火服燃燒假人測試燒傷面積

圖2 泰美達?森林防火服燃燒假人測試燒傷面積

結語

隨著社會整體安全意識的提高以及人性化的需求，森林防護服的要求也逐漸提高。GB/T 33536-2017《防護服裝 森林防火服》國家標準的實施，是森林防火個人安全防護裝備更新的一場革命，更是對森林防火人員人身價值保護和尊重的具體體現。

泰美達?森林防火服在性能指標上超過標準規定要求，經過近幾年的市場驗證，服裝產品性能穩定、防護效果明顯，獲得了市場的普遍認可，使得該產品逐漸成為森林防火服中應用日趨普遍的阻燃耐高溫防護產品。