消防员灭火防护服的性能维护研究

陈光辉

（琼海市消防救援支队嘉积大队，海南琼海 571442）

0.引言

灭火防护服是与消防员关系最密切的基本防护装备之一，是消防员面对火灾时的最后一道生命屏障。合格的灭火防护服可以有效降低消防员的热损伤，延长消防员的安全工作时间。然而目前消防界对如何有效维护消防员灭火防护服的性能，关注还比较少。本文对灭火防护服的性能进行了全面阐述，并介绍了有效维护其性能的方法和建议，为延长防护服的使用寿命，节约经济成本的同时更好地保障消防员的生命安全提供了参考。

1.消防员灭火防护服的性能

1.1 灭火防护服简介

灭火防护服是消防员的一道生命屏障。灭火防护服的主要作用是阻燃和隔热，可以在消防员进行灭火救援时有效地对他们的上下躯干、脖颈、手臂和腿产生热防护。现行国家标准对灭火防护服的整体热防护性能要求为TPP值不小于28.0[1]。为兼顾舒适性灭火防护服还需要具有透气和防水的能力，同时质感让消防员感到柔软舒适[2]。为实现多种性能，消防员防护服通常由各种不同功能的材料组合制成，一般由4层组成，从外到内依次为防火阻燃层（也称为防护层）、防水透气层、隔热层、舒适层。图1所示为消防员灭火防护服的面料组合结构纵剖示意图。各层面料之间独立或共同承担着灭火防护服的一项或几项防护性能，相辅相成，相互补充。目前市场上也有一些灭火防护服采用3层结构，将防水透气层和隔热层合二为一，这样的设计使得防护服更加轻便。

图1 消防员灭火防护服面料组合结构纵剖示意图

除了具有以上防护性的功能外，灭火防护服的设计还应有利于提升消防员的灭火作业效率和安全性。灭火防护服应具有良好的伸缩性，为消防员提供灭火救援作业的活动余地。防护服质量太大会增加消防员的负重，消耗体力，质量应小于3.5kg。一般灭火防护服采用上下分体式设计，下裤多采用背带式，上衣与裤子重叠部分应不小于20cm[3]。上衣采用拉链和魔术贴连接门襟。为方便消防员之间在火场烟雾里和黑暗环境中更好地相互配合和互救，在灭火防护服的胸部、上衣下摆、袖口、裤口等位置都有反光条，可从各个角度比较容易地发现穿着灭火防护服的消防队员。反光条同样由阻燃材料制成。

1.2 阻燃性

阻燃性是对灭火防护服的最基本要求，直接关系到消防员的生命安全。目前主要采用自身具有阻燃作用的耐高温阻燃纤维面料来制作最外层的防火阻燃层，以芳纶纤维为主。芳纶具有比重低、耐腐蚀、耐高温、高强度等优良特性，芳纶的发现被誉为材料界的重要里程碑。芳纶纤维与以前我国消防员灭火防护服广泛采用的阻燃棉相比，不但更加耐洗涤，而且耐磨性能和强力都更有优势。传统的阻燃棉在多次洗涤之后会丧失防火性能，已逐步退出历史舞台。除与火源直接接触的防火阻燃层外，其余各层所用材料也需要具有阻燃性。现行的国家标准要求，进行阻燃实验时防火阻燃层、隔热层和舒适层的损毁长度不大于100mm，连续燃烧时间不大于2s，无熔融和滴落现象。

1.3 防水透气性

灭火防护服最外层的防火阻燃层直接与环境接触，除阻燃外，也具有防水的功能。次外层的防水透气层具有双重功能，一是阻挡外界的水透过该层向里渗透，二是将消防员身体产生的水蒸气排出防护服。阻燃非织造布与阻燃膜组成的复合材料在中国市场上比较常见。常用的膜材料有聚四氟乙烯膜、聚乙烯膜等。现行的国家标准要求防水透气层的耐静水压力不得低于172kPa，透湿率要达到5000g/(m2·24h)。

1.4 隔热性

消防员面临的热伤害来自于火灾中燃烧和爆炸过程中辐射热、传导热和对流热。因此隔热性能是灭火防护服所应具备的一项重要性能。通过热阻隔作用灭火防护服可尽可能地减少通过服装传递到皮肤上的热量，从而减轻皮肤灼伤程度，为参与灭火救援的消防员提供生命安全保障空间。灭火防护服的隔热性能取决于防护服的材料和款式结构设计[4]。织物的隔热原理为当热量到达织物表面时，绝大部分热量被织物表面涂层或者织物本身反射或者吸收。纤维隔热材料按照化学成分可分为有机纤维隔热材料、无机纤维隔热材料和纤维复合气凝胶隔热材料。高效纤维隔热材料的质量轻、热阻大、柔性佳、透气性好，可以用来制作灭火防护服[5]。国家标准对防火阻燃层、防水透气层和隔热层的要求为，在260℃左右处理5min，面料的热收缩不高于10%，试样表面无明显变化；对舒适层的要求为，在180℃左右处理5min，面料的热收缩不高于10%，试样表面无明显变化。

1.5 舒适性

最内层的舒适层直接接触人体，需要在具备阻燃性能的同时兼顾舒适性，以便为处于紧张的救援作业中的消防员身体不会因衣物而产生强烈的不适，提高灭火救援效率。芳纶的阻燃性能好，但是舒适性差与其他舒适性纤维混纺可改善其舒适性。此外，常用的面料还有阻燃棉和阻燃黏胶。

2.灭火防护服的性能维护方法

为尽可能地延缓灭火防护服的性能衰退，延长其使用寿命，需要有合理的性能维护方法。尽管标准要求防护服出厂应配套养护方法，但各个厂家标准难以统一。笔者结合实际经验和各学者的相关成果提出一套普适的方法以供参考。主要包括3个环节：检查、洗消和维修。

2.1 检查

消防员灭火防护服在每次使用后都应进行日常检查，检查后对于污染的防护服要确定洗消方式并进行洗消，对防护性能不达标的防护服要及时维修或者更换，以确保下次使用时防护服依旧有效。检查的内容包括污染状况检查，确定防护服的污染程度、污染物的种类、污渍的位置等，根据污染程度和污染物种类确定洗消方案。面料检查，查看衣服整体有无破损、划痕、脆裂、收缩和熔融等问题。结构检查，包括查看门襟、裆部、背带、腋下等有接缝的部位或者容易撕扯的部位有无发生断裂、松弛等现象，查看各个反光条是否完整，反光性能是否完好，查看拉链、魔术贴等有无卡断或失效现象。

日常检查可解决肉眼可见的问题，而关系到消防员生命安全的隔热性能和阻燃性能则需要更加专业的技术检查。技术检查可每半年或一年进行一次，请具备检测资质的机构按照国家标准，在同批次的灭火防护服中抽取不低于2%的样品进行TPP、静水压力、透气率、热处理和燃烧实验。若经过检验不合格则需要对不合格项进行加倍抽样，若加倍抽样后检测结果依然不合格，则判定该批次防护服已失去防护效能，应该进行维修或报废[6]。

2.2 洗消

洗消是灭火防护服养护的重要环节。在火灾现场会产生大量的烟气，生产生活用具中所包含的木材、塑料制品、织物、纸张、电子产品等材料燃烧时所释放的烟气中含有的碳颗粒、重金属颗粒等会直接沉积在防火阻燃层，并经防护服开口处污染舒适层，较小粒径的烟尘颗粒还可穿透舒适层和隔热层，被处于夹层中的防水透气层拦截，堵塞防水透气层的表面微孔，影响其透气性能和防水性能。与纳米颗粒结合半挥发性有机污染物也可污染至防水透气层[7]。若不能有效去除这些有毒有害的污染物，不仅会影响灭火防护服的性能，还会对消防员的身心健康造成伤害。

有学者研究表明，采用常规洗涤剂和浸渍后洗衣机清洗的程序可去除肉眼可见的明显黑色烟尘颗粒，但因舒适层的异性纤维结构和高表面积，导致舒适层上的小粒径烟尘颗粒无法彻底去除，被防水透气层拦截的纳米颗粒去除率也不高，从而导致重金属和半挥发性有机物的去除率都不高，分别低于45%和35%，但使用洗洁精刷洗的方式对有些半挥发性有机物的去除率可达85%[7]。刷洗主要有3种方式，分别是干刷清洁（简称干刷）、毛刷浸水后清洁（简称湿刷）和毛刷浸泡洗涤液后清洁（简称洗涤液刷），清洁效果为洗涤液刷最佳，湿刷次之，干刷效果最差。但就刷洗对灭火防护服的影响而言则是干刷影响最小，湿刷次之，洗涤液刷使灭火防护服的抗湿性能下降最快。洗涤剂中的表面活性剂具有较强的与水结合的能力，因此洗消一定要将洗涤剂从灭火防护服中去除干净，否则面料的抗湿性能会显著降低。其次，湿态的刷毛与织物面料之间的摩擦阻力会增大，从而加大对织物表面涂层的破坏，进一步折断或勾出面料纤维使纤维羽毛增多，原本组织结构规整、表面光滑的纤维遭到破坏后，表面积增大，会增加织物对烟尘等有毒有害物质和对水的吸附，影响灭火防护服的抗湿性能和消防员的身体健康。采用洗衣机洗涤灭火防护服时，因滚筒与织物之间的摩擦，防护服外表面的抗湿性能也会随着洗涤次数的增加而下降，但将防护服翻面洗涤，即舒适层在外的状态下放入洗衣机内洗涤，可以有效减少对防火阻燃层的纤维损伤，延缓防护服整体防水性能的下降，延长防护服使用寿命，确保防护服处于最佳安全状态[8]。

由此可见，洗涤次数过多必定会对灭火防护服各类性能产生影响，所以在保证清洁度的情况下，要尽可能减少洗涤次数，或采用更加柔和的洗涤方式。可从浸洗、刷洗、冲洗、机洗等方式中选择其中一种或几种进行组合，并注意洗护细节，如使用软毛刷、使用合格洗涤剂、机洗时将防护服翻面、洗涤剂漂洗彻底等，不可暴力刷洗、阳光下暴晒。

2.3 维修

经检查有损毁或防护性能不合格的灭火防护服应交由制造商或有资质的机构对防护服进行深度清洁和维修，为保证同批次防护服统一性，方便管理与使用，维修所用材料需由制造商提供，要尽量与原装防护服的材料相同。维修后的灭火防护服经日常检查，符合标准后可重新投入灭火作业的使用。无法维修的防护服则需要及时报废。

3.灭火防护服的管理建议

3.1 重视灭火防护服维护培训

目前，对于消防装备的日常维护和管理，消防队伍中重用轻管的现象始终没有杜绝。然而维护好消防装备的性能不仅可以节约经济成本还能在关键时刻保障消防员的生命安全。因此要重视对消防员进行灭火防护服维护培训，在意识层面上，促进在队伍内形成使用与养护并重的优良作风。在使用过程中，爱惜防护设备即是保护与自己并肩作战的伙伴，在保障自身安全和完成任务的前提下尽可能减少与火源、锐器和污染源等接触。在知识层面上要让消防员了解各类防护服标准，能够分清不同品级的防护服，能够实操性能维护方法。有条件的单位可配备专门的洗消设备，培养专业的维护人员，让专业人员干专业的事。

3.2 建立健全报废标准

如果遇到恶劣火场环境，在作业过程中防护服质量会严重下降，影响正常使用。如张国贇等人的研究表明，在550℃左右时灭火防护服的各层面料均会快速失重，质量下降至初始值的10%左右，不能再对消防员形成有效的保护[9]。即使不到退役年限也可能达到其技术寿命限值。单凭消防员的感觉来评估防护服是否适合继续服役并不科学，亟待出台相关标准来对灭火防护服的报废进行把关，以确保每套防护服都能对消防员起到有效的保护作用。

4.结语

材料的革新和技术的进步让灭火防护服使用更加方便，性能更加完善，消防员的生命安全得到了更充分的保障。但若维护不当，灭火防护服的性能将下降而影响使用。灭火防护服的维护工作在装备全寿命管理中是非常重要的，亟需在消防队伍中树立防护服使用与维护并重的观念，重视日常维护工作。同时鼓励科研机构从织物材料、洗涤剂等多方面入手，更加便于灭火防护服性能的日常维护。