CN201178700Y - 一种用于制作提供热保护服装的纺织复合结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种用于制作提供热保护服装的纺织复合结构，其至少包括由阻燃材料制作的用于制作复合结构外层的一块布料或一大片织布面料(2)，以及用于制作复合结构内层的一块清洁舒适的衬里(4)，衬里(4)的外面上置有若干方向明显一致的纺织材料填充物(5)，并与衬里相缚，布料和衬里之间形成充气管，填充物用布料制作，填充物的特点为编织时用衬里的线将填充物固定在衬里上，使其成为一体。本实用新型制成的服装轻便又舒适，在通常的工作条件下可以较好地导热并及时向穿着者预警，发生“闪燃”情况时，有很高的隔热比率，以保证穿着者有充分的时间逃离。此外，这种复合结构在浸湿后可以很快晾干。

Description

一种用于制作提供热保护服装的纺织复合结构

技术领域

本实用新型涉及一种用于制作抗热服装的纺织复合结构。该复合结构具有对热和火焰的抗热保护作用，可用于制作消防员服装，通常也在其它存在热或火焰灼伤危险的活动领域中使用。

背景技术

按照以前的方法，法国消防员使用带有舒适的棉或毛内衬的皮衣。这种外衣不能起到恰当的内部热防护作用。在其它国家，消防员使用的外衣是纺织结构的，有的没有密封层，这会降低抗热保护；有的带有密封层，但水蒸气无法渗透，阻碍汗水蒸发，且有增加热压力的问题。热压力是一种生理现象，会使人体内的温度升高，由于诸如热环境的外部因素或长久使劲而产生。热压力导致的人体内部温度升高无法自行调节，会造成不适，甚至昏厥或心脏病突发。目前我们知道，人体体温超过正常体温1.5℃时，判断和反应能力会降低，以致于在危险环境中发生事故。最近对美国消防员死亡的研究表明，只有8％是因烧伤致死，42％直接由热压力致死，其余50％无明显事故原因，但专家们越来越倾向于因热压力造成判断力降低而造成的无谓事故。

针对尤其是消防员使用的个人防护设备，有一个欧洲指导基准。外衣必须具备某些标准，特别是防辐射热、热对流的标准，构成材料应具备良好的热稳定性，应满足完全不易燃性标准，并具有良好的防水性。

用于制作这些装备的纺织复合结构公开于US.A-5274849号资料中，该资料作为权利要求1的基础。

此外，外衣必须能在极其意外的条件下保护穿着者，尤其是能给穿着者留出逃生的时间。所以特别要保护消防员面对“闪燃”情况。闪燃是突然发生的火情蔓延中一个极快的过渡阶段，当储存在一个房间中的煤气和蒸汽的温度达到500至600℃时会突然发生火情并突然爆炸。在一秒中内，温度升至500至1000℃时，热量约达到40千瓦/平米。应使穿着者能够抵御这一温度的迅速上升，令其有足够的时间逃离火场。

目前已有可以达到这些目的的纺织复合结构材料。该纺织复合结构包括一层由阻燃材料制成的外层防护布，例如芳族聚酰胺纤维、间位芳纶纤维或聚酰胺亚胺纤维。该防护布具有抗热保护特点，具有抗磨损和抗撕裂的力学功能，为使其具有拒水和化学液体性而经过防水处理。在这层防护布里面是一层透气的防水膜，为了结实通常固定在纺织面料上，防水膜可以使例如穿着者呼吸所产生的水汽通过，却可以挡住液态水。此外，这层膜还可起到挡风的作用，具有外衣隔热且减少热流量渗入的作用。这层膜下面是一层由立体网眼针织布(见EP 0443991资料中的描述)或可以起到储存空气作用的毡子(见EP 0364370资料中的描述)制作的隔热层。该隔热层通常缝制在一层简单的衬里上。

这种外衣的好处在于在热流量极度超过40千瓦/平米时可以提供极佳的抗热保护，具有很强的功效，甚至因其极高的抗热力而具有超强的功效，可以让穿着者在0至1千瓦/平米热流量情况下，即消防员通常的工作条件下感觉不到热，但同时也无法检测到可能发生的危险。由于对热流量的感觉减弱，在这些情况下，受到过多保护的穿着者会因无法正确判断而采取危险行动。这种外衣由于厚重且承载水份(尤其是隔热层)而令人感到不太舒适，当温度突然增高时，可能产生的水汽蒸发会将穿着者灼伤。

此外，当外衣被浸湿时，因在潮湿环境工作或因洗衣原因，毡子或针织布会吸收很多水，晾干需要很长时间，在此期间无法使用外衣。

图1和图2是两张曲线图。在欧洲EN 469标准基础上，说明用于制作消防员制服的各种复合布料的特性。

图1说明TF％热传导系数的变化情况，TF％是穿过样品的热流量相对于入射热流量Qo的比率。入射热流是放置有样品的热源所发出的。

图2说明根据入射热流量Qo发出报警的时间T.₁₂变化情况。报警时间为使用者开始对热感到难耐的时间。我们力求在40千瓦/平米热流量的情况下得到约15秒的T.₁₂。

图1和图2中所描绘的曲线是根据对以下物品或布进行检测的结果，按照1997年1月27日366标准的CEN/TC162/WG2/N266EN修订草案中说明的366标准方式而绘制的：

A＝皮

B＝皮+棉衬

C＝皮+毛衬

D＝布+膜+非织造物90克/平米+衬120克/平米

E＝布+膜+针织品220克/平米+衬120克/平米

F＝布+膜+毡子120克/平米+衬120克/平米

这些不同的曲线完全概括了以上介绍的已知的各种外衣的优缺点。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种用于制作提供热保护服装的纺织复合结构，这种纺织复合结构材料轻便而且舒适，在通常的工作条件下(热流量约在0至1千瓦/平米)，该种纺织复合结构可以较好地导热(即高的TF％)并及时向穿着者预警(即很小的T.₁₂)，在危急情况下，“闪燃”现象产生的热流量(约40千瓦/平米的热流量)下，可以在一段足够时间内提供保证，符合标准，有很高的隔热比率(即很小的TF％)，以保证穿着者有充分的时间逃离。此外，这种复合结构在浸湿后可以很快晾干。

为此，所指的纺织复合结构至少包括由阻燃材料制作的用于制作复合结构外层的一块布料或一大片机织布面料，以及用于制作复合结构内层的一块清洁舒适的衬里，其特征在于衬里的布里和/或布面上具有若干方向明显一致的纺织材料填充物，制作时将填充物固定在布料和/或衬里上，使其成为一体，布料和衬布之间形成充满空气的管。

填充物与衬里成为一体，相对的面料与衬里之间形成充满空气的管。管中的空气不是静止的，可以循环，不像在非密封但密度较高的情况下，例如使用立体网眼针织布或网布时。这样，在正常使用条件下(热流量在0至1千瓦/平米)，这些管中不会滞留水，也没有过热的空气。相反，如果温度突然过热(例如热流量约40千瓦/平米)，由填充物隔开的管中的空气足以隔热，且符合EN 469标准，能够使穿着者逃离危险地带。

这种简单结构使制服轻便又舒适。管中的空气循环使制服更加舒适，利于衬里吸收的汗水蒸发。因为众所周知，为了有助于调节人体体温，汗水的蒸发是非常重要的。当体温上升时，人体就会出汗，通过排汗降低体温。如果汗水无法蒸发并在各复合层中汇聚成液体，汗水调节机制减弱，人体体温会继续升高。本纺织复合结构材料这些特点一方面可以改善穿着者的体温调节，降低热压力，另一方面在工作时如外衣被浸湿或为了保养时容易晾干。因为，与像海绵一样的毡子相比，由于结构简单，本纺织复合结构材料中吸收和储存水的能力实际简化为由带有填充物的衬里完成。目前所使用的布(例如毡子或立体网眼针织布)的主要缺点在于汗水蒸发能力很差。相反更趋向于吸收和储存功能。

本实用新型特点在于在热度升高情况下，填充物采用热收缩性很小的材料。这样可以保证提供保护所需的足够的隔热空气量，包括在较高热流量情况下(例如约40千瓦/平米)。

根据该复合结构的第一个实施例子，每个填充物均使用耐热纤维，例如对位-芳香族聚酰胺纤维。

本实用新型特点在于在此情况下，每个填充物均由一束束组成的线束组成，例如捻在一起的两股Nm8/2捻线。与只有相同支数的单纱相比，这样的结构压缩性小。

在可能的情况下，仍然使用此种填充物，在制作衬里时借助于纱线将每个填充物固结在衬里上。

为保证填充物间有足够的空气，每个填充物的厚度应高于0.3毫米，优选是介于1至10毫米，填充物间的间隔高于2毫米，优选是在2至15毫米之间。

为便于空气流通，对于使用前述纺织复合结构材料制作的服装，填充物与隔离充气管一般按服装的纵向放置，特别是外衣，为便于通过空气对流的自然现象而使空气流动，应采用垂直方向。

在防护外层面料与衬里之间可以放置透气的防水膜，使水汽通过，却可以挡住液态水。这层膜还可起到挡风的作用，利于保温。

总之，借助以下描述、附件中的图解、非限定性实例，可以了解纺织复合结构的制作方式和使用该种复合结构制作的外衣的制作方式：

附图说明

图1根据入射热流量Qo描绘了反映TF％热传导系数的一组曲线；

图2根据入射热流量Qo描绘了反映报警时间T12的变化情况的一组曲线；

图3是表示构成复合结构的各层情况的透视图；

图4是复合结构的截视图，构成复合结构的填充物横切面；

图5是局部分割图，截取使用图1和图2所示复合结构制作的外衣的一部分。

具体实施方式

图上所示的复合结构包括阻燃材料制成的外防护布面面料2，使用EUROPROTECT公司4781号布料，2/1斜纹，195克/平米，Dupont deNemours的Nemex Delta TA，75％间位-芳香族聚酰胺纤维，23％对位-芳香族聚酰胺纤维和2％抗静电纤维的混合。面料2上有一层Proline公司89/55号膜3，用阻燃聚胺酯制作的有微孔的透气防水膜3，约40克/平米，粘合在非织造物Sontara Nomex SL Type E-89上，间位-芳香族聚酰胺纤维和对位-芳香族聚酰胺纤维的混合，约90克/平米。

复合结构还包括衬里4，例如使用EUROPROTECT公司4948号布料，平纹布，120克/平米，Nomex/Viscose FR，50％间位-芳香族聚酰胺纤维和50％阻燃粘胶纤维。

在衬里4朝膜3的一面固接有若干分别呈连续的长条形，且相互平行的填充物5，其表面密度为70/80克/平米，在本例子中由100％对位-芳香族聚酰胺纤维Nm8/2/2(由两股8公支双股股线再加捻而成)制成的纤维线组成。当使用布料做衬里时，填充物与布料通过织造时改变某些纱线的交织规律固接。

需要说明的是：图3至图5所示的复合结构，2、3和4层通常不连接在一起，而只是重叠放置。但是，在有特殊需要的情况下，这些层中的某些层完全可以例如通过粘合连接起来。

每个填充物的厚度约1毫米，填充物间的间隔约10毫米。

图5表示一件用上述描述的纺织复合结构制作的外衣6，在这件外衣中填充物5是垂直排列的，也就是说，在用其制成的服装6上，衬里4和面料2之间填充物5形成的充气管的方向与服装的纵向长度方向一致。

图1和图2中的曲线表示本发明的复合结构的状态。

与目前现有的某些复合结构相比，这种复合机构的特点是轻便舒适，用填充物5代替毡子密封。这些填充物比毡子或立体网眼针织布更加轻便柔软。

与这种毡子或立体针织布相比，这些填充物的吸水能力很弱，这样就会大大降低制服内汗水的吸附和储存现象。

这样，本发明中防水复合结构的吸附和储存水的能力实际简化由支撑填充物的衬里来完成。按以上所述方式制作的制服的吸附和储存水量是其干重的2.5倍。与使用像海绵一样的毡子所制作的复合机构F相比，后者的吸附和储存水量是其干重的10倍。

用填充物将膜隔开，支撑本发明的复合结构的衬里成为(其吸收的)汗水与上述填充物构成的管中的流动空气间的交流界面，可以加快汗水的蒸发，尽快调节体温。特别是在0至1千瓦/平米的一般工作条件下，可以延缓甚至消除热压力的出现。

本发明的复合结构的弱吸水能力的好处还在于：在突然爆发热流的情况下，可以降低因外衣内积储水的蒸发而产生的灼伤危险。

同时在工作时衣服重量不会增加，衣服重量是加强热压力的因素。因为，目前生理研究显示，纺织类消防员上衣的的重量对产生的热压力会产生直接作用。

按照防护要求，管中保存的空气限制了在危险情况下热的快速传送(热流量约40千瓦/平米)，其中的空气量足以达到隔热效果。这种复合结构还可以保证在正常使用条件下人体对热具有良好的敏感性，并且如图2所示，由于其表面密度不高，具有很小的T.12预警时间。正常情况下该预警时间接近于皮+衬布料的预警时间，皮+衬布料比隔离功能超强的传统纺织复合结构(层E和F)更有保障性。

根据图1，在导热和非封闭方面，本发明中的复合结构在舒适和微弱的热能量上(通常工作条件在0至1千瓦/平米)与所知的皮+衬布料一样，都很少出现些热压力问题，因此TF％相对较高(导热性较好)。相反，对于较高的热流量(约40千瓦/平米)，本发明中的复合结构与份量较重、不太舒适且积存较多水的复合结构一样，具有较低的导热比率TF％(隔热性较好)。

在降低热压力方面，与市场上现有产品相比，这种复合结构的舒适度还表现在极低的Ret(抗蒸发)上。

外衣的复合结构蒸发作用越强，表明其抗蒸发力越低，越有利于体温调节并避免事故。

下表为图1中(根据EN31092标准进行检测的)各种复合结构的Ret

-C：85.0平米2.Pa/W

-D：26.7

-E：28.5

-F：31.0

-1：25.6

这一归类还会根据表示复合结构的热敏感性的T.₁₂而相应改变。因此在正常条件下在舒适度方面具有低隔热(不易存储热量)和蒸发力强的双重优势，由此在降低热压力危险方面有了很大进步。

当然，本实用新型对这种纺织复合结构不限定在唯一一种实施形式上，也不限定其是制作外衣的唯一使用复合结构，相反可以容纳所有的变化。尤其是衬里可以与膜或聚合物连接，填充物可以是间断的和/或可以由其它材料制成，例如硅酮，或者复合结构可以由两个不相连的层组成，像裤子和罩裤，在内面放入填充物，都属于本实用新型保护范围内。

Claims (9)

1.一种用于制作提供热保护服装的纺织复合结构，其至少包括由阻燃材料制作的用于制作复合结构外层的一块布料或一大片机织布面料(2)，以及用于制作复合结构内层的一块清洁舒适的衬里(4)，其特征在于：所述衬里(4)的外面上置有若干方向明显一致的纺织材料填充物(5)，并与衬里相缚，使面料(2)和衬里(4)之间形成充气管，填充物用布料制作，填充物为编织时用衬里的线将其固定在衬里上，使其与衬里成为一体。

2.根据权利要求1所述的用于制作提供热保护服装的纺织复合结构，其特征在于：所述填充物(5)呈连续的长条形。

3.根据权利要求1所述的用于制作提供热保护服装的纺织复合结构，其特征在于：所述填充物(5)呈不连续的长条形。

4.根据权利要求1至3中的任一权利要求所述的用于制作提供热保护服装的纺织复合结构，其特征在于：所述填充物(5)由耐热纤维制成。

5、根据权利要求4所述的用于制作提供热保护服装的纺织复合结构，其特征在于：所述耐热纤维为对位-芳香族聚酰胺纤维。

6.根据权利要求1至3中的任一权利要求所述的用于制作提供热保护服装的纺织复合结构，其特征在于：每个填充物(5)均由一束合在一起的线组成。

7.根据权利要求1至3中的任一权利要求所述的用于制作提供热保护服装的纺织复合结构，其特征在于：每个填充物(5)的厚度大于0.3毫米，优选方案是在1至10毫米之间。

8.根据权利要求1至3中的任一权利要求所述的用于制作提供热保护服装的纺织复合结构，其特征在于：所述各填充物(5)之间的间隔大于2毫米，优选方案为2至15毫米之间。

9.根据权利要求1至3中的任一权利要求所述的用于制作提供热保护服装的纺织复合结构，其特征在于：在用其制成的服装(6)上，衬里(4)和面料(2)之间填充物(5)形成的充气管的方向与服装的纵向长度方向一致。

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