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高温作业人员通常会遭遇多种热灾害威胁，主要包括火焰、热辐射、高温液体、接触热和高温蒸汽等。当前热防护服装的研究主要集中在火焰和热辐射等方面，但不同热暴露条件下热量传递机制与烧伤机制存在差异，因此对接触热暴露条件下阻燃织物热防护性能的研究还有待深入。在针对接触热伤害的研究中，人体与高温物体之间多存在物理受压的情形，这种压力的存在会从多个角度影响热量通过织物向人体的传递量和传递速度。同时，高温作业人员在实际作业环境中，由于雨水天气、火灾中消防水枪、人体出汗等水分的存在，热防护服会出现不同程度的润湿现象，使得水分成为热防护研究中另一个受到关注的因素。过去对于阻燃织物接触热防护性能的研究，主要集中在织物系统基本性能对于热防护性能的影响，并未考虑实际接触时产生的接触压力与环境中水分对于不同配置的多层织物系统热防护性能的影响，因此热防护服未能提供有效的接触热防护性能。
基于此，本文根据标准ASTM F1060搭建了接触热防护性能测试仪器，并对其进行了一定的优化。实验选取了5种常见的阻燃面料作为实验样品，组成了代表着不同防护层级的单层、双层与多层织物系统，利用所搭建的仪器进行了不同压力、水分条件下的接触热暴露实验。测量了织物系统热暴露前后厚度变化量，采集了皮肤模拟传感器的温度变化速率与温度峰值，以分析织物系统间的热湿传递规律；根据皮肤模拟传感器温度变化曲线计算皮肤的二级烧伤时间以及吸收总能量，研究影响织物接触热防护性能的主要因素。研究的主要研究内容与结论包括以下几点：
（1）接触热防护性能测试仪器的构建
本课题构建的热防护性能测试仪器，包括加热台、热表面板、皮肤模拟传感器、热电偶和数据采集系统。其创新性体现在可实现多种水平的温度、压力、水分条件的模拟，及皮肤模拟传感器的使用，且该仪器操作安全性高。根据标准ASTM F1060进行了实验装置校准及可重复性测试，验证了测试仪器的有效性及准确性，从而能够用以评价不同织物系统在水分、压力等环境因素影响下的接触热防护性能，弥补了现有织物接触热防护性能测评装置的局限性。
（2）压力对织物接触热防护性能的影响
基于搭建的热防护性能测试仪器，选取了6种不同配置的织物系统，对4种压力水平下织物系统的接触热防护性能进行了研究。研究表明在热暴露阶段，压力会使得织物系统内静止空气减少，导致传递到皮肤表面的热流量增多，从而能够明显增加热暴露阶段的总热量传递。织物系统的二级烧伤时间随压力的增大而减小，压力对织物系统的热防护性能具有消极的影响。但二级烧伤时间并非随着压力增大而持续减小，压力在3-5 kPa范围内变化时对织物系统热防护性能的影响不显著。
（3）水分在织物接触热防护中的作用
通过对 8 种不同配置的织物系统外层加湿来模拟实际高温作业环境中热防护服被外界水分润湿的现象，探讨织物系统外层润湿后其热防护性能的变化。研究结果表明：织物系统的热防护性能随着外层面料润湿程度的增加而减小，但并非随着润湿程度的增加而持续减小。当外层织物从33%到100%润湿状态变化时，部分织物系统二级烧伤时间逐渐减小，变化趋势趋于平缓，部分织物系统二级烧伤时间呈现先减小后增大的趋势。推测中间可能存在一个极点，此时水分导热产生的消极影响最强，织物热防护性能最低。而随着织物内水分的增加，水分蒸发产生的积极影响逐渐增加，织物热防护性能增强。
（4）压力与水分对织物接触热防护性能的综合影响
为探究压力与水分对织物接触热防护性能的综合影响，选取了4种压力水平、4种润湿状态、4种织物系统，利用正交试验设计对不同组合情况下的接触热防护性能进行了分析。研究表明压力与水分存在一定的交互作用，水分与压力对织物系统热防护性能的综合影响也取决于织物系统的基本性能。此外，当压力与水分同时存在时，水分对织物系统热防护性能的影响远大于织物系统所受压力对其热防护性能的影响不显著。
（3）水分在织物接触热防护中的作用
通过对 8 种不同配置的织物系统外层加湿来模拟实际高温作业环境中热防护服被外界水分润湿的现象，探讨织物系统外层润湿后其热防护性能的变化。研究结果表明：织物系统的热防护性能随着外层面料润湿程度的增加而减小，但并非随着润湿程度的增加而持续减小。当外层织物从33%到100%润湿状态变化时，部分织物系统二级烧伤时间逐渐减小，变化趋势趋于平缓，部分织物系统二级烧伤时间呈现先减小后增大的趋势。推测中间可能存在一个极点，此时水分导热产生的消极影响最强，织物热防护性能最低。而随着织物内水分的增加，水分蒸发产生的积极影响逐渐增加，织物热防护性能增强。
（4）压力与水分对织物接触热防护性能的综合影响
为探究压力与水分对织物接触热防护性能的综合影响，选取了4种压力水平、4种润湿状态、4种织物系统，利用正交试验设计对不同组合情况下的接触热防护性能进行了分析。研究表明压力与水分存在一定的交互作用，水分与压力对织物系统热防护性能的综合影响也取决于织物系统的基本性能。此外，当压力与水分同时存在时，水分对织物系统热防护性能的影响远大于织物系统所受压力对其热防护性能的影响。
基于此，本文根据标准ASTM F1060搭建了接触热防护性能测试仪器，并对其进行了一定的优化。实验选取了5种常见的阻燃面料作为实验样品，组成了代表着不同防护层级的单层、双层与多层织物系统，利用所搭建的仪器进行了不同压力、水分条件下的接触热暴露实验。测量了织物系统热暴露前后厚度变化量，采集了皮肤模拟传感器的温度变化速率与温度峰值，以分析织物系统间的热湿传递规律；根据皮肤模拟传感器温度变化曲线计算皮肤的二级烧伤时间以及吸收总能量，研究影响织物接触热防护性能的主要因素。研究的主要研究内容与结论包括以下几点：
（1）接触热防护性能测试仪器的构建
本课题构建的热防护性能测试仪器，包括加热台、热表面板、皮肤模拟传感器、热电偶和数据采集系统。其创新性体现在可实现多种水平的温度、压力、水分条件的模拟，及皮肤模拟传感器的使用，且该仪器操作安全性高。根据标准ASTM F1060进行了实验装置校准及可重复性测试，验证了测试仪器的有效性及准确性，从而能够用以评价不同织物系统在水分、压力等环境因素影响下的接触热防护性能，弥补了现有织物接触热防护性能测评装置的局限性。
（2）压力对织物接触热防护性能的影响
基于搭建的热防护性能测试仪器，选取了6种不同配置的织物系统，对4种压力水平下织物系统的接触热防护性能进行了研究。研究表明在热暴露阶段，压力会使得织物系统内静止空气减少，导致传递到皮肤表面的热流量增多，从而能够明显增加热暴露阶段的总热量传递。织物系统的二级烧伤时间随压力的增大而减小，压力对织物系统的热防护性能具有消极的影响。但二级烧伤时间并非随着压力增大而持续减小，压力在3-5 kPa范围内变化时对织物系统热防护性能的影响不显著。
（3）水分在织物接触热防护中的作用
通过对 8 种不同配置的织物系统外层加湿来模拟实际高温作业环境中热防护服被外界水分润湿的现象，探讨织物系统外层润湿后其热防护性能的变化。研究结果表明：织物系统的热防护性能随着外层面料润湿程度的增加而减小，但并非随着润湿程度的增加而持续减小。当外层织物从33%到100%润湿状态变化时，部分织物系统二级烧伤时间逐渐减小，变化趋势趋于平缓，部分织物系统二级烧伤时间呈现先减小后增大的趋势。推测中间可能存在一个极点，此时水分导热产生的消极影响最强，织物热防护性能最低。而随着织物内水分的增加，水分蒸发产生的积极影响逐渐增加，织物热防护性能增强。
（4）压力与水分对织物接触热防护性能的综合影响
为探究压力与水分对织物接触热防护性能的综合影响，选取了4种压力水平、4种润湿状态、4种织物系统，利用正交试验设计对不同组合情况下的接触热防护性能进行了分析。研究表明压力与水分存在一定的交互作用，水分与压力对织物系统热防护性能的综合影响也取决于织物系统的基本性能。此外，当压力与水分同时存在时，水分对织物系统热防护性能的影响远大于织物系统所受压力对其热防护性能的影响不显著。
（3）水分在织物接触热防护中的作用
通过对 8 种不同配置的织物系统外层加湿来模拟实际高温作业环境中热防护服被外界水分润湿的现象，探讨织物系统外层润湿后其热防护性能的变化。研究结果表明：织物系统的热防护性能随着外层面料润湿程度的增加而减小，但并非随着润湿程度的增加而持续减小。当外层织物从33%到100%润湿状态变化时，部分织物系统二级烧伤时间逐渐减小，变化趋势趋于平缓，部分织物系统二级烧伤时间呈现先减小后增大的趋势。推测中间可能存在一个极点，此时水分导热产生的消极影响最强，织物热防护性能最低。而随着织物内水分的增加，水分蒸发产生的积极影响逐渐增加，织物热防护性能增强。
（4）压力与水分对织物接触热防护性能的综合影响
为探究压力与水分对织物接触热防护性能的综合影响，选取了4种压力水平、4种润湿状态、4种织物系统，利用正交试验设计对不同组合情况下的接触热防护性能进行了分析。研究表明压力与水分存在一定的交互作用，水分与压力对织物系统热防护性能的综合影响也取决于织物系统的基本性能。此外，当压力与水分同时存在时，水分对织物系统热防护性能的影响远大于织物系统所受压力对其热防护性能的影响。