防热服:解密耐热性和温度

我经常收到的一个问题是关于我们Pyrolon 服装面料的 "耐热性"。这个问题表明,人们对防暑降温的问题有很大的困惑,所以在这篇博客中,我将解释防暑降温和保护,以消除任何困惑。

CRFR清凉套装--顶部横幅

Lakeland Pyrolon 服装提供一系列的 保护,包括3至6型。这些服装使用的面料符合FR标准EN 14116的要求,并根据垂直可燃性测试EN 15025进行测试。化学防护类

EN 15025 - 显示程序和要求的垂直可燃性测试

然而,需要注意的是,这项测试的目的不是表明服装的防热或防火焰的水平,而是表明服装(以及在最新版本的测试中,其部件)不会点燃、传播火焰或滴下熔化的碎片。

垂直可燃性测试(EN15025)是针对次级FR服装的。这些服装被设计为穿在初级阻燃服装(即通过EN11612认证的服装)外面,在不影响初级阻燃服装的热防护性能的情况下提供化学防护类 或其他保护。

定期出现的与这些产品有关的问题,"织物的耐热性如何? "和"这种织物能承受什么温度?" 都表明对防热的困惑,因为它们侧重于温度。

在现实中,温度在很大程度上是不相关的,或者充其量是评估热防护和导致皮肤烧伤的一个相对次要的因素。

什么原因导致皮肤烧伤?

皮肤烧伤的发生是因为皮肤细胞不能处理皮肤温度的快速变化。撇开具体温度不谈,在10秒内上升10摄氏度可能不会导致烧伤,但在1秒内同样的上升可能会导致烧伤。灼伤是否发生具体与随着时间推移转移到皮肤上的热能多少有关;在较短时间内转移的热能越多,发生灼伤的可能性就越大,灼伤也就越严重。

因此,重要的问题不是热源的温度是多少,而是它含有多少热能;将转移到皮肤上的数量;以及在什么时期。

例如,在相对较高的温度下,一个非常小的热源所包含的能量很少,因此,在接触或接近的情况下,很少有能量会转移到皮肤上(这就是为什么你的手可以瞬间穿过蜡烛火焰而不被烧伤)。

另一方面,温度相对较低但高于皮肤温度的大型集中热源(皮肤和热源之间的差值也很重要)可能会导致烧伤,因为它含有更多的能量,可以在更短的时间内转移。

防热服的目的是防止或减缓热能从热源向皮肤的转移。

考虑到这一点,织物的 "耐热性 "或来源的温度就变得不重要了。真正的问题是:"在特定情况下,织物在防止热能转移到皮肤上的效果如何?"("("特定情况 "将表明热能转移的类型:辐射、对流、接触等等)。

燃烧的猪和水手

爱丽丝-玛丽-斯托尔在20世纪60年代为美国海军航空发展中心工作时,制定了计算是否会发生皮肤灼伤的原则。为了确定热能传递和时间之间的关系,进行了大量的工作,最终建立了 "斯托尔曲线"--一个简单的机制来预测热能传递和时间的组合,这将导致50%的二度烧伤发生的概率。这种计算方法至今仍被用作燃烧预测的基础。

据称,这项工作采用了实验性地燃烧猪和水手的皮肤。水手们是志愿者,但得到了额外的上岸许可的奖励。然而,我们有理由认为猪并不是志愿者。

究竟什么是 "耐热性"?

一个问题是不理解提问者所说的 "耐热性 "是什么意思。我担心在许多情况下,它被当作一种问话的方式。

"这种织物所能保护的最高温度是多少?"

如果是这样,那么这是一个毫无意义的问题,给出的任何答案也是毫无意义的。这是因为保护与温度关系不大,而与热能转移关系较大。最终,答案完全取决于一个物体(例如,一个炉子)所包含的热能,你离它有多近,以及多长时间。如果这是一个相关的或有意义的问题,我可以愉快而自信地回答。

"哦,这种织物经测试的 "耐热性 "超过30,000oC。"

当然,这将是一个荒谬和不负责任的说法......但它将是完全真实的。在这种情况下,热源将是太阳(其表面大约是这个温度),与它的距离是9300万英里(给或给一些)。测试包括穿着这套衣服站在外面的阳光下,我可以很高兴地确认测试对象没有受到烧伤......

然而,用户有时可能是指:"织物的熔点是多少?"。虽然这个问题更具体,但就热防护而言,它也基本上是不相关的,原因有二。

  1. 一种织物的熔点可能在XoC;但同时,它可能在比XoC低得多的温度下软化、腐烂或以其他方式改变其特性。
  2. 如果一种织物的熔点为252oC(如Pyrolon 服装),它在达到该温度之前不会融化。事实上,这与任何热保护性能或服装的使用方式没有什么关系。

如果耐热性和温度是不相关的......实际上什么是重要的?

因此,当我被问到这样一个看似简单的问题时,我总是关心它背后的想法是什么,我不愿意给出一个简单的答案,因为事实上,并没有一个答案。

在评估热防护时,热源的温度或织物的 "耐热性 "可能是最不重要的问题。在选择防护服时,你应该考虑的是以下几个方面。

  • 热能的类型(辐射、对流、接触等)。
  • 一个来源含有多少热能,以及有多少热能可能被转移到穿戴者身上。这将关系到。
    • 离源头近的地方
    • 接触的时间
  • 最后,织物或服装在抵制或防止热能从源头转移到穿戴者的皮肤上的效果如何?这方面的信息可以通过查看EN 11612中包含的热能传递测试来发现,一件服装已经被测试过了,或者通过考虑任何为表明预测的身体烧伤而进行的热力模型测试。

总结

对热和火焰的保护是一个复杂的问题,重要的是要理解诸如 "这种织物的耐热性是什么?"或 "这种织物能保护什么温度?"这样的问题基本上是不相关的。这些问题没有简单的答案,不仅是毫无意义的问题,坦率地说,它们(以及可能给你的任何简单的答案)简直是胡说八道。

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