摘　要：介绍了美国灭火消防服标准的基本内容，对热湿舒适性的评估方法和性能要求，按照功能不同对美国灭火消防服进行分类，并从消防服的面料、结构设计、功能设计和重量等４个方面综述了美国灭火消防服的发展现状，以及其发展趋势和前景。

关键词：灭火消防服；热湿舒适性；智能面料；３Ｄ纺织

杜邦碳纤维避火防护服

灭火消防服是保护活跃在消防第一线的消防队员人身安全的重要装备之一，是每个一线消防官兵的必备贴身保护神，它是火灾救助现场不可或缺的必备品。在恶劣的火灾现场，各种突发情况随时都有可能会威胁到消防人员的安全，加强消防员的个人防护就变得尤为重要。灭火消防服就是针对火灾及其他灾害事故对人体的伤害而专门设计的用来保护消防人员的服装。高性能消防服装的设计不仅为穿着者降低热压，并且为穿着者在一系列操作条件下提供先进的个人保护，有效提高了消防人员灭火战斗及救援时的作战效率和个人防护水平。

１　美国灭火消防服标准

灭火消防服的相关标准是用来规范灭火消防服的性能技术要求和测试方法的，美国采用的是该国国家消防协会制定的ＮＦＰＡ　１９７１－２００７《建筑火灾及近火作战防护装备标准》。

１．１　灭火消防服标准介绍

美国国家消防协会的ＮＦＰＡ　１９７１－２００７《建筑火灾及近火作战防护装备标准》为国家标准，并且认定其为灭火消防服的最低限度标准。该标准不适用于化学、生化和具有辐射危险的事故救援使用，同时也不适用于对头、手和脚的保护。在面料组成上该标准并未严格规定，只要求服装能达到标准中规定的性能要求，既可以是由复合材料制成，也可以是多层面料联合缝制。ＮＦＰＡ　１９７１－２００７标准还对服装型号设计、标签标志、五金件、款式做了相应规定和说明，特别指出服装款式的设计应遵循人体工效学原理，而且在标准附录中给出了该性能的测试方法。因此美国产品对配件、产品舒适性、产品适体度等要求较高。

１．２　标准对热湿舒适性的评估方法及性能要求

美国《建筑火灾及近火作战防护装备标准》要求测试灭火消防服多层面料组合的ＴＨＬ（总体热散失量）值应不小于２０５Ｗ／ｍ２，测试方法参照ＡＳＴＭＦ　１８６８－２００２《纺织品热阻湿阻测量－发汗热板法》，应用发汗热板测试系统，通过测试织物的湿阻和热阻，进而计算出综合热／湿生理舒适性的评价指标。美国标准充分考虑了干／湿热散失情况，采用ＴＨＬ作为评价指标来衡量多层面料组合的整体热散失性能，能客观地反映灭火消防服的整体舒适性。

２　美国灭火消防服现状

２．１　消防服分类

防护服必须满足保护及防止化学和生物威胁等新要求，同时最大限度地减少热应力，并提供良好的人体工程学功能。目前，美国的消防服大概分为４类，分别为大容量灭火套装、结构灭火消防服、技术救援灭火消防服和荒地灭火消防服。大容量灭火套装专为高容积式泵汽车和其他水环境紧急情况下使用。高度创新的大容量灭火消防服轻便透气，提供恶劣天气和其他水环境下的保护。结构灭火消防服重量轻，舒适性好，且具有防热应力和防止火焰的性能。技术救援灭火消防服也称城市搜索与救援灭火消防服，是在非结构性的消防情况下使用的专门服装。该消防服用于多任务的组合，适用于各种作业，包括密闭空间作业、道路交通事故、城市搜救及荒地和抗洪抢险，高容积泵和绳索救援行动等。荒地灭火消防装的设计为消防队员在荒地领域提供保护，如石楠荒野、灌木丛和森林火灾等。荒地消防服需要提供最大的热和火焰的防护，重量轻，舒适性好，便于消防队员长时间在靠近热源和火源情况下工作。

２．２　美国灭火消防服发展现状

现介绍的消防服指一般灭火救援活动中穿着的消防服。美国消防服款式为分体式，包括上衣和裤装。

２．２．１ 面料

大部分产品的面料组成是多层面料结构，由外层面料、夹层、膜和内衬组成。

（１）外层材料

美国消防服外层所用的高性能纤维主要有芳纶１３１３纤维、芳纶１４１４纤维、ＰＢＩ纤维、Ｋｅｒｍｅｌ纤维和ＰＢＯ纤维等。由Ｎｏｍｅｘ纤维制成的阻燃织物主要有Ｎｏｍｅｘ　ＬＩＩＡ、Ｎｏｍｅｘ　Ｄｅｌｔａ　Ｔ、Ｎｏｍｅｘ　Ｎａｖｙ 和Ｎｏｍｅｘ　ＴｏｕｇｈＴＭ 等。目前，ＰＢＩ纤维混纺织物在防护服市场特别受欢迎，如ＰＢＩ／Ｋｅｖｌａｒ　４０／６０混纺织物或ＰＢＩ、ＰＢＩ　Ｍａｔｒｉｘ，与其他热防护织物相比，防火性能好，经久耐用。１９７０年美国空军材料实验室开始ＰＢＯ纤维基础研究，１９９８年日本东洋纺和Ｄｏｗ化学公司联合，实现了ＰＢＯ 纤维的工业化生产，其商品名为ｚｙｌｏｎ。

（２）夹层材料

夹层为隔热层，由立体网眼针织布或可以起到储存空气作用的非织造布制作而成，美国常用面料是ＴＮＸ　Ｈｅａｔ　Ｃｏｍｆｏｒｔ　Ｂａｒｒｉｅｒ和ＮＯＭＥＸ／ＫＥＶＬＡＲＮＫ－ＡＩＲ。

（３）膜

膜层即为防水透气层，起作用的是一层防水透气膜，为了保证一定的强力，通常覆合在纺织面料上，国外通常用的是Ｇｏｒｅ－Ｔｅｘ、ＧＯＲＥ－ＴＥＸ　Ａｉｒｌｏｃｋ、ＩＳＯＴＥＭＰ－ＴＥＸ　ＨＹ－ＰＴＦＥ。防水透气层可以使穿着者排出的水汽通过，同时挡住液态水。此外，防水透气层还可起到挡风的作用，具有隔热且减少热量渗入的作用。

（４）内衬

内衬即为舒适层，采用耐热阻燃且透气透湿的舒适性面料，美国常用产品是Ｎｏｍｅｘ／Ｖｉｓｃｏｓｅ　ＦＲ、ｗｉｃｋａｂｌｅ。

Ｆｉｒｅ　Ａｃｔｉｏｎ　Ｍａｔｒｉｘ是美国一款新型消防服，表１是它的信息明细表，其产品形象如图１所示。

２．２．２ 结构设计

结构灭火消防服在符合人体工效学基础上，对其结构、细节进行合理改进，改善了消防服的合体性、穿着舒适性和灵活性，并大大减轻了消防服重量。如美国新型消防服Ｅｒｇｏｔｅｃｈ　Ａｃｔｉｏｎ，如图２所示，是由２片结构组成的整套消防服装，细节上的设计提高了灵活性和个人防护水平。它的外套特点包括高耸丰盈的袖套，增加了腋下的布料，后肩部增加了活褶以提升灵活性和舒适性。裤子在膝盖前后有凸出的铰接，当穿着者曲腿、爬行、匍匐时能感到非常灵活舒适。

图1　Ｆｉｒｅ　Ａｃｔｉｏｎ　Ｍａｔｒｉｘ产品形象

２．２．３ 功能设计

技术救援灭火消防服设计了放置手电筒的攀带和无线电收音机口袋，肩部设有救援环，有的还设计了阻力<a href='http://www.chinajyzb.com.cn/' target='_blank'>救援设备</a>（ＤＲＤ），以协助检索俯卧和受伤的队员，如美国新型消防服ＮＦＰＡ　ＵＳＡ（图３）。

图2　Ｅｒｇｏｔｅｃｈ　Ａｃｔｉｏｎ产品形象

２．２．４ 重量

美国消防服追求更加轻盈，以提高活动灵便性。图４所示ＸＦｌｅｘ是美国轻量级消防战斗服中的最新剪影。ＸＦｌｅｘ有独特的运动风格，适用于救火过程中的各种危险角色。它通过织物的组合设计减轻重量，以达到最优性能。

３　展望

随着科学技术的不断进步，各种高性能的阻燃纤维和阻燃整理技术不断涌现，为灭火消防服提供了很好的原料，未来灭火消防服将向着防护等级更高，材料更轻薄，防护性能更加稳定的方向发展。同时灭火消防服的设计将更加合理和多样化，因此，未来的灭火消防服将更加安全、舒适、美观、大方。

美国灭火消防服产品在技术和功能的创新发展，可以从国际先进的原材料上进行深度开发，如传感面料、智能面料、３Ｄ纺织等先进技术的应用。将相变材料、纳米技术和微电子技术等应用到灭火消防服中，使其变得智能化。在灭火消防服中加入微电子系统，能够实时地反馈消防人员所处的环境状况，实现自我调节。纳米技术的应用不仅可提高灭火消防服的防护性能，还使其具有识别、隐身和治疗等特殊作用。３Ｄ纺织技术的应用，减少了接缝处可能存在的不安全因素，提高了灭火消防服的个人防护水平。

同时，我们也期待国内原材料行业能够缩短与国际先进水平的差距，使最新的科技成果能够用最小的成本应用在消防行业。灭火消防服在未来的设计改善过程中应遵循行动合体设计、快速行动、保护行动、行动持久性这四大原则，以便有效的提高消防人员的作战效率，提高其个人防护水平。

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