طريقة تجريبية لاختبار أداء الحماية الحرارية للملابس المثبطة للهب بدمية مشتعلة

غالبًا ما يواجه رجال الإطفاء المشاركون في عمليات الإنقاذ في حالات الطوارئ تهديدات حرارية متعددة مثل درجات الحرارة العالية واللهب. يجب على المشغلين ارتداء ملابس مثبطة للهب لحماية جسم الإنسان من التلف الناتج عن الحرارة 1-2
. بيئات الاستخدام المختلفة لها مصادر حرارة مختلفة تضر بجسم الإنسان ، كما تختلف طرق نقل الحرارة أيضًا. لذلك ، يجب أن تتمتع الملابس المقاومة للحريق بخصائص حماية حرارية متنوعة مثل تثبيط اللهب والعزل الحراري والسلامة 3-4
． في تطوير الملابس المثبطة للهب ، تعد كيفية إجراء اختبار وتقييم دقيق وشامل لأداء الحماية الحرارية للملابس أساسًا مهمًا لتعزيز البحث عن الملابس المثبطة للهب وتطبيقها. في الوقت الحاضر ، أجرى الباحثون المحليون والأجانب العديد من إعادةالبحث في طرق ونماذج الاختبار للتنبؤ بأداء الحماية الحرارية للملابس المثبطة للهب 5-7. مطابقة أداء الحرائق ككل ودرجة الحماية التي يمكن أن توفرها لمن يرتديها ، لأنها تتجاهل القص والتصميم والوظائف الإضافية الأخرى لعملية إنتاج الملابس 8-9.
. يجب أن يحاكي التقييم الموضوعي والشامل للملابس الواقية الحرارية وضع جسم الإنسان الذي يرتدي ملابس واقية في مكان الحريق بأكبر قدر ممكن من الواقعية 10
. تستخدم طريقة الاختبار الوهمي للاحتراق دمية يتم وضعها في بيئة حريق حيث يمكن التحكم في تدفق الحرارة المحاكى ووقت الاحتراق وتوزيع اللهب للتنبؤ بموقع ودرجة الحروق إلى الدرجة الثانية والثالثة على جلد الإنسان ، وبالتالي تقييم الملابس أداء الحماية الحرارية الشاملةملاحظات． وتتمثل أهم سماته في قدرته على محاكاة التبادل الحراري بسرعة ودقة وبشكل متكرر بين جسم الإنسان والملابس والبيئة في ظل ظروف النيران الوامضة 11. في وقت مبكر من الستينيات ، بدأت الدول الأجنبية في استخدام دمى حارقة لتقييم مختلف الملابس الواقية الحرارية ، بينما في بلدنا

النظام متأخر نسبيًا ، وقد تم استخدام طريقة الاحتراق الرأسي وطريقة اختبار TPP لتقييم أداء الحماية الحرارية للأقمشة لسنوات عديدة ، مما حد من البحث والتطوير إلى حد ما.تطوير الملابس الواقية الحرارية في بلدي دولة.
تلعب الملابس المدنية المقاومة للحريق دورًا مهمًا في السلامة الوطنية من الحرائق ، ويعد أداء الحماية الحرارية الممتاز من أهم وظائفها.مهم. استنادًا إلى النظام الوهمي المحترق لمركز أبحاث الملابس الواقية الوظيفي بجامعة Donghua - "Donghua Fireman" ، تقيّم هذه المقالة أداء الحماية الحرارية الشاملة للملابس المدنية المقاومة للهب وتحلل العوامل الأخرى التي تؤثر عليها الأقمشة ، مثل تصميم الملابس وهيكلها . يهدف تأثير تشوه الانكماش الحراري لسطح الملابس على أداء الحماية الحرارية إلى استكشاف بعض العوامل ذات الصلة التي تؤثر على الأداء الوقائي لملابس FR وتوفير أساس للتصميم الأمثل لملابس FR.

التجربة الأولى
1.1 عينة
ملابس الاختبار المستخدمة في هذه التجربة هي ثلاث مجموعات من الملابس المدنية المقاومة للهب من نفس الطراز والمواد المصنعة من قبل شركة معينة. الملابس عبارة عن معطف طويل ، بياقة وأكمام ، مع شرائط عاكسة sالصدر والظهر لسهولة التعرف عليه ، وحزام أمان علوي خلفي لسهولة الهروب. النسيج الخارجي لملابس مقاومة اللهب هو الأراميد 1313 ، وطبقة العزل الحراري عبارة عن قطن عازل للحرارة. قيمة TPP لبدلة النسيج هي 33.8 ، وهي أعلى من قيمة الحماية الحرارية المحددة بواسطة معيار الصناعة. مواصفات المنتج النهائي للمجموعات الثلاث من الملابس الواقية من الحرائق هي كما يلي: الجدول 1 يوضح.
1.2 الطريقة التجريبية
أداة الاختبار هي نظام الدمية المحترق "Donghua Huoren" التابع لمركز أبحاث ملابس الحماية الوظيفية بجامعة Donghua. يفي النظام تمامًا بالمؤشرات الفنية ذات الصلة من ISO13506 و
ASTMF1930 وغيرها من تقييمات نظام الاحتراق الوهمي. حجم جسم النموذج يعتمد الحجم القياسي للذكور البالغين في الصين. هناك 135 مباراة دوليةمولدات تدفق الحرارة في جميع أنحاء الجسم ، تغطي الجذع والرأس واليدين والقدمين وأجزاء أخرى. ر /> الحاجة إلى تقييم مجموعة كاملة من معدات الحماية الحرارية مثل القفازات والأحذية المقاومة للحريق ؛ بالإضافة إلى ذلك ، تم تجهيز اللهاية المحترقة أيضًا بمفاصل مثل الكتفين والأكواع والوركين والركبتين والكاحلين ، بالإضافة إلى أنظمة الدوران والانزلاق التي يمكنها محاكاة مختلف الأوضاع وحالات النشاط في جسم الإنسان 12
.
في التجربة ، تم وضع دمية محترقة ترتدي بدلة مثبطة للهب في بيئة احتراق محاكاة في المختبر وتم تعريضها لفترة زمنية معينة. تم استخدام 135 مستشعرًا حراريًا موزعة على عارضة أزياء لقياس وحساب درجة الحرارة ، ويمكن استخدام الحرارة ودرجة الحرارة لأجزاء مختلفة من سطح جسم الإنسان للتنبؤ بحالة حروق جسم الإنسان.تي تقييم أداء الحماية الحرارية للملابس. يتم عرض شروط الاختبار للمجموعات الثلاث من البدلات المقاومة للحريق في الجدول 2. قبل التجربة ، كان متوسط ​​تدفق الحرارة 84 ± 2 كيلو واط / م 2 ، وتم التحكم في الانحراف المعياري عند 21 كيلو واط / م 2 عن طريق المعايرة. في التجربة ، تم تسجيل عملية النقش بالفيديو ، ولوحظت التغييرات في الوقت الفعلي للملابس أثناء عملية النقش. يظهر مشهد اختبار حرق الملابس في الشكل. 1.
لتحديد التغييرات الظاهرة للملابس بعد الاحتراق ، استخدم مسطرة مرنة لقياس حجم الياقة والجسم والأكمام والأجزاء الرئيسية الأخرى لملابس FR قبل وبعد الاحتراق ، وقم بتغطية جزء من الثوب يتوافق مع مستشعر تدفق الحرارة على الدمية بقطر 5 سم. ختام الجولة. توجد علامات في أربعة اتجاهات: عمودي ، أفقي ، مائل يسار ومائل يمينيمكن الحصول على خط اللحام ومعدل الانكماش في كل اتجاه للثوب عن طريق قياس التغير في طول المسافات البادئة في كل اتجاه بعد المعالجة. يتم تقديم طريقة حساب معدل الانكماش α في الصيغة التالية: α = (L-L1) / L × 100٪ (1) في الصيغة: L هو طول التجويف قبل إطلاق النار ، سم ؛ L1 هو طول المسافة البادئة بعد النقش ، سم.

2 النتائج والمناقشة
2.1 نتائج تقييم درجة حروق الجلد
أظهرت نتائج الاختبارات الوهمية المحترقة أن ارتداء الحماية من الحريق يناسب رقم 1 ولا .2 ، لم يصل سطح الدمية إلى الملابس المثبطة للهب رقم 3 بالكامل ، وسطح الدمية به حروق أكثر اتساعًا واتساعًا ، ويظهر توزيع الحروق في الشكل 2. 1.816 متر مربع. عند ارتداء الملابس رقم 3 ، تبلغ نسبة المساحة المحترقة الإجمالية للدمى 62.6٪ ، لذلكt تبلغ نسبة المساحة المحترقة من الدرجة الثالثة 28.0٪ ونسبة المساحة المحروقة من الدرجة الثانية 34.6٪. (لم يتم تضمين حروق الدرجة الأولى في إحصائيات منطقة الحرق). وتركزت أشد الحروق على الأرداف والبطن والصدر والظهر والفخذين وربلة الساق والرأس ، وكانت الحروق على الذراعين أقل حدة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن مفصل الركبة المغطى بالجزء المتداخل من حافة الثوب المقاوم للهب وغطاء القدم لا يعاني من أي حروق تقريبًا. بمقارنة ظروف الاختبار لمجموعات الملابس الثلاث ، تم حرق الملابس المقاومة للهب رقم 3 لمدة 6 ثوانٍ في البيئة حيث عمل 12 قاذف اللهب معًا. من الواضح أن وقت الاحتراق ومنطقة تأثير اللهب أكبر من تلك الخاصة بالملابس رقم 1 ورقم 1. 2. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الحافة العريضة تجعل اللهب يرتفع بسرعة في الثوب ، ويدوم اللهب حوالي 10 ثوانٍ قبل الخروج.indre على السطح الداخلي للملابس مع مثبطات اللهب الضعيفة نسبيًا ، مما يجعل سطح جسم عارضة الأزياء على النار يرتدي ملابس مثبطة للهب رقم 3 في التجربة. حروق شديدة. ومع ذلك ، بعد تقليل فتحة الحاشية للملابس المقاومة للحريق رقم 1 ورقم 2 باستخدام السهام ، لم يفلت اللهب من داخل الملابس المقاومة للحريق ، ولم تستمر الملابس المقاومة للحريق في الاشتعال. لذلك ، فإن تقليل فتح الأجزاء الرئيسية للثوب وتحسين تثبيط اللهب للطبقة الداخلية للثوب أكثر ملاءمة لتحسين كفاءة الحماية الحرارية. علاوة على ذلك ، لوحظ أيضًا في التجربة أن الشريط العاكس الموجود على صدر الملابس استمر في الاحتراق والذوبان بشكل أكثر خطورة. على الرغم من أن الملابس تلبي المتطلبات ذات الصلة لاختبار TPP ، إلا أن أداء الشريط العاكس لم يؤخذ في الاعتبار. ضدكما يوضح أن أداء الحماية الحرارية للملابس لا يتعلق فقط بأداء الأقمشة ، ولكن أيضًا بأسلوب وتصميم هيكل الملابس وإكسسوارات الملابس والإكسسوارات مثل الأزرار ، الفيلكرو ، بنفس الأهمية للحماية الحرارية الشاملة أداء الملابس الواقية هو شرائط عاكسة والبيئة التي تستخدم فيها الملابس.
2.2 تشوه الانكماش الحراري للملابس
من الواضح أن الملابس رقم 3 تقلصت بعد اختبار الحرق ، وكانت هناك ثقوب في العديد من الأماكن ، مما أدى إلى تعريض طبقة العزل الحراري. نظرًا لأن الملابس المثبطة للهب رقم 3 تعرضت لأضرار بالغة بعد الاحتراق ، فإن حجم الأجزاء الرئيسية من الملابس بعد اختبار الاحتراق لا يمكن قياسه بدقة ، لذلك عند تحليل تشوه الانكماش لسطح الملابس بعد الاحتراق ، جكان هذا أساسًا للملابس المثبطة للهب رقم 1 ورقم 2. وفقًا للجدول 3 ، بالنسبة للملابس رقم 1 ورقم 2 ، يكون انكماش كل جزء من الجسم بعد الاحتراق أكبر بشكل عام من انكماش الأكمام. كانت المنطقة التي شهدت أكبر قدر من الانكماش هي عرض الورك ، بمتوسط ​​11 سم ، يليه عرض الخصر ، وانخفض الانكماش تدريجياً من الورك إلى الصدر. بالإضافة إلى ذلك ، فإن انكماش الطول الإجمالي للجسم في الاتجاه الطولي كبير نسبيًا ، حيث يصل إلى حوالي 7 سم. يصل انكماش الطوق المحيطي للثوب رقم 1 إلى 8 سم ، وهو أكبر بوضوح من انكماش الياقة رقم 2. قد يكون هذا مرتبطًا بحقيقة أن الملابس المثبطة للهب رقم 1 كانت مجهزة بقناع مثبط للهب أثناء التجربة. عند ارتداء الملابس المثبطة للهب رقم 1 ، يجب ربط طوق العنق بإحكام بالجدار الخارجي للقناع ، بحيث تكون منطقة الياقةعلى حد سواء في اتصال مع اللهب في تجربة الاحتراق يزيد. يوضح تحليل التباين في معدل انكماش الحجم للأجزاء الرئيسية للملابس # 1 و # 2 أنه لا يوجد فرق كبير بينهما ، p> 0.05. الملابس رقم 1 ورقم 2 هما قطعتان من الملابس بنفس المادة والأسلوب والحجم بالضبط. يشير الاختلاف الضئيل في معدل انكماش الملابس إلى أن توزيع مصدري حرارة الاحتراق متسق ، وأن النتائج التجريبية مستقرة وقابلة للتكرار.
وفقًا للصيغة (1) ، احسب معدل انكماش كل وسادة على الثوب في الاتجاهات الأربعة الرأسية والأفقية والمائلة اليسرى والمائلة اليمنى ، ثم خذ متوسط ​​القيمة للحصول على معدل الانكماش للجزء المقابل على الثوب وتوزيعه كما هو موضح في الشكل 3. يمكن ملاحظة أن معدل الانكماش أكثر من 5٪ في الأمام هوأعلى من الخلف. في الوقت نفسه ، يكون الجزء المشوه بشدة من الأمام أقل من الجزء الخلفي. يقع على بعد حوالي 3 سم تحت خط الأرداف ، والذي قد يكون مرتبطًا بتوزيع طبقة الهواء تحت الثوب والتدفق الحراري الذي يحصل عليه هذا الجزء عندما تكون الدمية الساخنة منتصبة. الجزء الأمامي والخلفي من الثوب هو الأكثر تقلصًا عند البطن والأرداف ، وتتراوح نسبة الانكماش بين 15٪ و 20٪. بأخذ شد الحشية على الأرداف اليسرى من الملابس كمثال ، يتم الحصول على معدلات شد الحشية في جميع الاتجاهات ، كما هو موضح في الجدول 4. وفقًا لنتائج التحليل الإحصائي لـ SPSS16.0 ، لا يوجد فرق كبير في معدل تشوه نفس قطعة المفصل في الاتجاهات الأفقية والعمودية والمائلة ، p> 0.05. إنه يوضح أنه بالنسبة للملابس التجريبية ، يكون انكماش نفس الجزء في اتجاهات مختلفةموحد نسبيًا.
باختصار ، في الاختبار الوهمي المحترق ، فإن نطاق التشوه الرئيسي للملابس المثبطة للهب رقم 1 ورقم 2 هو من الصدر إلى الركبة ، وأخطر تشوه هو البطن والأرداف. لا يؤثر التشوه على الحجم الهيكلي للثوب فحسب ، بل إنه يدمر أيضًا سلامة الملابس ويقلل من قدرة الثوب على حماية جسم الإنسان. مع استمرار تعرض الملابس للهب ، سيزداد احتمال حدوث حروق في المنطقة من صدر عارضة أزياء إلى الركبتين بشكل كبير. لذلك ، فإن تشوه انكماش سطح الملابس سيؤثر أيضًا على أداء الحماية الحرارية للملابس إلى حد ما.

الاستنتاج
في هذا البحث ، تم تقييم الأداء العام للحماية الحرارية للملابس المدنية المقاومة للهب باستخدام دمية ساخنة. تظهر النتائج أن أداء الحمايةلا تعتمد الأيونات الحرارية للملابس على أداء الحماية الحرارية للأقمشة فحسب ، بل ترتبط أيضًا ارتباطًا وثيقًا بأسلوب وتصميم هيكل الملابس وأداء الملحقات وبيئة استخدام الملابس. Lorsque vous portez des vêtements n ° 3, la surface brûlée totale du mannequin a atteint 62,6% et les parties présentant des brûlures au deuxième et au troisième degré se sont concentrées sur l'abdomen, les fesses, la poitrine, le dos et الفخذان. بعد إغلاق حافة الملابس رقم 1 ورقم 2 ، لم يخترق اللهب الملابس وتسبب في احتراق مستمر. يُعد الحد من فتح الأجزاء الرئيسية من الملابس أكثر ملاءمة لتحسين أداء الحماية الحرارية للملابس.
يمكن أن يؤدي استخدام دمية الاحتراق إلى تقييم أداء الحماية الحرارية الإجمالية للملابس من الناحية الكمية ، والتنبؤ بموقع ودرجة الحروقفي الدرجة الثانية والثالثة على جلد الإنسان ، ويمكن أن يعكس تشوه الانكماش لسطح الملابس أيضًا أداء الحماية الحرارية للملابس إلى حد ما على الرغم من أن سطح الدمية في اختبارات الملابس رقم 1 و 2 لم يتنبأ بالحروق ، إلا أن المنطقة الممتدة من الصدر إلى الركبتين أظهرت تشوه انكماش كبير ، وأظهرت البطن والأرداف حتى 15٪ إلى 20٪. من المهم جدًا دراسة أداء الحماية الحرارية للملابس لاستكشاف آلية الانكماش الحراري لسطح الملابس عند درجات الحرارة العالية وتأثيرها على أداء الحماية الحرارية.

تعرف على المزيد حول عارضة الأزياء المحترقة: http://manikin.cn/productlist/list-5-1.html < / p>