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热防护服目前广泛用于消防等具有热危害的场所,是保护在这些场所工作的作业员的重要装备。热防护服外层采用的阻燃织物大部分以高聚物纤维形态构成,在高温条件下受热易产生不同程度的热收缩。热收缩在造成织物变形的同时,通常会引起服装衣下空气层分布和大小的变化,衣下空气层厚度及体积的减小会使得热量更易传递至人体,从而导致皮肤烧伤的加剧。此外,在实际的火场作业中,消防人员通常会多次遭遇闪火危害,其所穿着的热防护服装也就存在多次热收缩的可能,此时的服装热防护性能是否能满足必要的防护要求,是值得考虑的问题。因此,本文提出以多次闪火作用为前提,探究织物及服装的热收缩变化规律,研究其对热防护性能的影响。选取了常用的5种防火服外层面料,对不同闪火次数下织物及服装的热收缩进行量化表征与计算。基于Arc Scene软件,提取了高度、坡度、曲率和面体积4个方面共10个织物热收缩特征值,然后利用主成分分析法完成了对织物热收缩的量化计算。在服装热收缩的量化表征中,利用Geomagic Studio软件和Geomagic Qualify软件,提取了从一维到三维的5个服装热收缩特征值,并沿用主成分分析法完成了对服装热收缩的量化计算。利用量化计算得到的织物与服装热收缩综合得分值,分别从织物和服装两个层面研究不同热暴露条件对热收缩的影响规律,再结合对应热暴露条件下的热防护性能指标,分析热收缩与热防护性能的关系。在织物层面,主要研究了多次闪火作用下织物热收缩的变化规律,包括闪火次数和单次闪火时长对织物热收缩的影响,此外,对比分析了持续热暴露与多次闪火作用下织物热收缩的差异性,最后,分析了热收缩与热防护性能的关系。研究表明:三种织物经历不同次数闪火作用后热收缩呈现出了不同的变化规律,且闪火次数、单次闪火时长对它们热收缩综合得分值的影响均不显著;多次闪火作用下PBI/Kevlar热收缩综合得分值低于持续热暴露时;织物热收缩与热防护性能没有显著的相关性,其原因应是由于本研究选择的三种织物多次闪火中热收缩不明显。在服装层面,从服装整体和局部的角度深入对比分析多次闪火作用下服装的热收缩变化规律,以及其与热防护性能的内在关联性,最后讨论了织物及服装的热收缩以及其对热防护性能影响的差异性。研究表明:不同次数闪火作用下热收缩综合得分值均为Nomex(250 g/m2)>Nomex(200 g/m2)>PBI/Kevlar,三种服装中PBI/Kevlar耐热收缩性能最优;经历不同次数闪火作用后服装热收缩综合得分值表现出了相同的变化规律,即2次闪火>3次闪火>1次闪火;不同次数闪火作用下各服装局部热收缩趋势相近,闪火次数对三种服装的热收缩影响均不显著,也就是说服装整体热收缩形态主要受第1次闪火影响;热收缩性能在多次闪火中对服装热防护性能存在影响,易热收缩的Nomex(200 g/m2)和Nomex(250 g/m2),局部平均衣下空气层厚度变化率均与热流量均值显著正相关,且Nomex(250 g/m2)相关系数高于Nomex(200 g/m2),不易热收缩的PBI/Kevlar则没有表现出显著的相关性,即对于易热收缩的服装,空气层的收缩会加剧局部烧伤,而对于不易热收缩的服装,烧伤分布几乎不受局部空气层厚度变化的影响;试样形态和实验装备的不同,使得织物实验中的空气层变化不同于服装实验中的,最终导致织物与服装实验中热收缩变化规律的差异,而且服装燃烧假人实验中可以同步实现热收缩实验和热防护性能测评,使其有利于探究热收缩与热防护性能的关联性。综上所述,本次研究从织物及服装热收缩的定量表征出发,完成了多次闪火作用下织物及服装热收缩变化规律的探索,并进一步探讨了热收缩与热防护性能的关系,为热防护服装研发中的面料筛选与规格设计提供了新的视角和依据。