有效防護與提高舒適度特種制服的特種功能

俊　林

數十年來，科學家一直在評估消防人員穿的保護性防火服。這是個特殊的領域，因為消防員在不直接接觸火焰時，他們可能被突然躥出的火苗燒傷，稱之為“存儲熱燒傷”。

美國北卡羅來納州紡織大學研究人員開發出一種獨特的測試儀和測量協議，兩者結合可讓消防員利用身穿的防火服測量或評估他們是否可避免或使存儲熱燒傷最小化。

當靠近火焰時，他們可通過防火服接觸熱量的比較，得知能否進一步靠近高溫火焰。該大學紡織工程化學教授、紡織品保護與舒適度研究中心(T－PACC)主任羅杰巴克認為，從大多數案例看，消防員還沒有接觸到火焰，他們就已輕度燒傷。長期以來，這個問題一直沒有得到有效解決。

巴克和他的同事把開發與評估這種方法分為兩個階段進行研究。第一階段，他們與國家職業安全與健康研究院合作，開發出一種特殊試驗測試設備，以引導“儲能測試”，這種測試可轉換或釋放熱量，促使防護服不因接近火焰而內層產生過高的熱量。第二階段則是由全國防火研究基金會測試，他們利用了另一種設備，測試各種防火服，其目的是開發相關數據，通過這些數據確立新的國家標準，進一步開發保護性防火服。

在美國，所有消防員穿的防護服都由三層組成；外層、潮障層和隔熱層。開發這類防火服結合了許多紡織材料，其中隔熱層最為關鍵。它強化隔熱效果并與外層結合，一起構成防火體系。無論是結合其他紡織材料還是增加厚度，防火服都必須經受嚴格的測試，以符合國家消防保護學會(NFPA)制定的標準。

北卡州紡織大學研究的主要目標還有濕障層的功效，即消防員在滅火過程中流出的汗液可否作為抵消和避免高溫燙傷的條件。聚集在防護服內的水分可產生很強的降溫作用，即降低滲入的溫度或轉變為熱應力釋放出去，使熱傳導系數降低。這種釋熱特性的材料還可將熱儲存下來。通過改變熱效應達到絕熱目的。

防護服測試材料的濕度是預制好的，類似于消防員的汗液，這樣做是要確定熱轉換和熱儲存的效果。

這種防火性能特強的材料開發出來后，防火服制造商和美國國家防火協會的專家對此表現出濃厚的興趣。他們要求研究人員把測試數據提供給他們，以便共同制定標準，以順應新型防火服的生產要求。專家認為，最重要的是，新一代防火服的開發需要理解未來預想不到的挑戰和局限。

美國全國防火協會針對美國北卡州紡織大學提供的參數進行了認真研究。這種測試方法數據正是防火服制造商所需要的一部分，也是需要順應全國防火協會防火服生產標準的唯一依據。

防火服實際上遠非只有消防人員才需要。美國空軍軍需部舒瓦茨將軍最近提出一個要求，即飛行員穿的制服應具有更多功能，更有保護性更舒適更能防火保溫。因為，美國飛行員在執行全球任務過程中或多或少遇到無法適應各種氣候的問題，飛機發生故障或被擊落時，防火的制服就可最大限度地保護飛行員不被燒傷。舒瓦茨將軍說，順應當前空軍制服的特種需要已成為能否提高戰斗力的一環。

目前，許多美國空軍飛行員都反映，他們身穿的制服“過熱”，過重，舒適度不夠。因此，空軍軍需部計劃，到2010年夏季，空軍飛行員將全部更換適應多種環境的制服。他們已更換14萬件皮制大衣，截至2009年年底，他們將更新40萬件多功能制服。

然而，包括多用途的服飾，他們需要制定包括適應各種冷熱環境的標準。但是在2009年3月進行的一次制服效果測試中發現，最新多功能制服仍然不甚理想。舒瓦茨說，倘若測試效果不好，他們將重新尋找商家，非得解決這個問題不可。

為順應美國空軍中央司令部的需求，美軍士兵研究與工程開發中心為保護飛行員不被爆炸引起燒傷，也開始研究高防火功能的制服。其中防火功能已成為空軍軍需部研究的重點，包括陸軍士兵襯衫的防火功能都將在項目范圍內。并且，舒瓦茨將軍還批準，設立新的航空制服防火標準，測試標準也將重新設計。更新的航空制服應有如下功能：流線型、肩上帶有通風口等等。這樣的制服不僅防火，而且重量減輕，增加了抗菌散熱功能。

在過去數年里，美國空軍領導人一直考慮替換所有軍便裝，以順應未來戰爭的需要。目前，美國設計的新型飛行員航空服類似于1946年的款式，但其功能的多樣性卻是過去不曾達不到的。

據美國紡織媒體報道，要設立防火服的功能很難，因為無論是地面消防員還是空中飛行員遇到的火焰都是各種各樣的。防火服的需求幾乎沒有雷同，滅火條件千差萬別，熱度與防燒傷的級別也很不一樣。但美國商家卻聲稱，他們已較全面地掌握并理解了熱轉換過程中儲熱與熱轉化的初步方法。也就是說。這種方法可極大地提高和改善特種防火制服的安全保障。