《防護服裝蒸汽防護性能評價體系構建與防護機理研究》是依託蘇州大學，由盧業虎擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：防護服裝蒸汽防護性能評價體系構建與防護機理研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：盧業虎
- 依託單位：蘇州大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
消防、海軍、石油化工、能源工業、食品加工等行業工作人員經常遭受高壓蒸汽災害，需要穿著特定的防護服裝以免人體被蒸汽燙傷。目前國內外還沒有建立完善的蒸汽防護服性能評價體系，蒸汽防護機理仍不明確。基於國家安全發展的需要，本項目擬研製新型的參數可調的高壓蒸汽防護性能測試設備，構建蒸汽防護性能綜合評價體系。其次，設定不同的測試條件，探索影響織物系統蒸汽防護性能的關鍵因素，建立織物蒸汽防護性能經驗預測模型。再次，建立蒸汽防護服裝面料的傳熱傳質模型，求解系統內的溫度場和濕度場分布，揭示蒸汽環境下織物-皮膚之間的熱濕傳遞規律。最終，通過實驗測評和模型研究闡明織物系統的蒸汽防護機理。項目的成功實施不僅可以指導新型防護材料和個體防護裝備的研發，還可以為制定和完善相關測試標準和評價方法提供參考，在振興我國紡織產業戰略轉型、有效遏制人體遭受高壓蒸汽傷害等方面具有非常重要的現實意義和套用價值。
結題摘要
目前國內外還沒有建立完善的蒸汽防護性能評價體系，防護機理仍不明確。首先，聯合開發了一種新型的參數可調的高壓蒸汽測試設備，建立了熱防護性能和熱災害性能兩個評價指標，主要包括二級燒傷時間t2nd、三級燒傷時間t3rd、暴露階段吸收能量EAE、儲存熱釋放能量CAE、吸收總能量TAE等參數，構建了新型的評價體系。其次，從面料基本性能、含濕量及位置、空氣層尺寸及位置、穿著磨損等角度探索了影響蒸汽防護性能的關鍵因素並建立了一維或二維的經驗預測模型，獲得的結論如下：（1）面料層數、厚度和透氣層影響防護性能，防水透氣膜及其位置也影響防護性能。（2）外層和內層吸濕後因儲存熱增加會降低蒸汽傳遞至皮膚的熱流量，即熱防護性能隨含濕量的增加而增加，但外層吸濕的影響更大。外層吸濕量對熱災害性能沒有顯著影響，然而內層吸濕量會增加熱釋放量。內外層均含濕對熱防護性和熱災害性的作用一般比單一含濕時的作用更大。進一步建立了內外層含濕量及位置與熱防護性能和熱災害性性能的二維模型。（3）當內層空氣層尺寸逐漸增加時，織物系統的二級和三級燒傷時間均顯著增加。在較大的空氣層下，內層空氣層增加系統的防護性能EAE優於中間空氣層，中間空氣層對CAE的作用明顯強於內層空氣層，內層空氣層對TAE的影響強於中間空氣層。成功建立了空氣層尺寸及位置與熱防護性能與熱災害性能之間的二維數學關係。（4）輻射的總時間、暴露頻率和單次暴露時間均會影響蒸汽防護服裝材料的力學性能；洗滌和磨損互動作用時，綜合作用的影響大於單獨作用的影響，磨損對織物防護性能造成的影響比洗滌更顯著，兩個因素的但互動作用的方式並無明顯差異。最後，基於建立的預測模型和熱流量曲線，揭示蒸汽環境下織物-皮膚之間的熱濕傳遞規律，闡明織物系統的蒸汽防護機理。研究結果為功能防護材料的開發提供了新的視角，在振興我國紡織產業戰略轉型、有效遏制人體遭受高壓蒸汽傷害等方面具有非常重要的現實意義和套用價值。
