多機能防護服の設計研究開発過程及び性能評価

経済と社會の発展に伴って、火災も量と質の変化が現れました。一握りの火が何十本もの命を落とし、何十萬、百萬、さらには數千萬円の財産を失った火災が後を絶たない。特に、特殊な職種の悪性火災事故は依然として深刻で、一度に10人以上が死亡したり、20人以上が重傷を負ったりする火災は、全國で毎年10件以上発生しています。そのため、特殊な職種の労働者に対する労働保護を強化し、防護服の設計研究開発及び性能評価から始めなければならない。

先日、東華大學、深セン優普泰服裝科技有限公司が協力して完成した「防護服多機能設計研究開発及び性能評価」プロジェクトは2013年度「紡ぐ光科學技術二等賞では、本プロジェクトは防護服の多機能設計研究開発及び性能評価を行い、開発された防護服は防火斷熱、防水換気、防毒抗菌などの様々な機能を備えており、災害突発事件現場などの緊急救援に適した個人防護需要がある。

　　多種危害一體防護

一般的な防護服は、本質的な難燃性繊維を用いて加工された難燃性防護服であることがわかった。間位の芳綸を代表する本質の難燃繊維は自身の特殊な化學構造のために天然のものを備えています。難燃性空気中では燃えにくく、火元が離れたらすぐに消えます。また、燃焼部分は急速に炭化して斷熱保護層を形成します。融解、落下、穴を開けないで、火傷ややけどを効果的に減らすことができます。このような防護服は機能が単一で、快適性と機能性が悪いです。

プロジェクトリーダーの東華大學服裝デザインと工事學部の李俊主任によると、「防護服多機能設計研究開発及び性能評価」プロジェクトはまず防護服の機能設計の理論モデルを提出し、「層別斷熱、多重防護、機能集約」などの保護モードを構築し、様々な危害要素の一體防護の目標を実現した。熱防護性能TPPを用いて全発散熱量THLと結合して織物システムの性能を総合的に設計した。同時に二歩法の好ましい技術を発展させ、外部層の防水通気層、斷熱層、快適層からなる複合織物システムを構築する。芳スルホン繊維を採用し、防火難燃外層と斷熱層を開発する。「三合一」技術を開発し、「サンドイッチ」構造を持つ防水透気、防毒抗菌性選択的浸透織物を開発する。

　　「火人」が助力して體系を整える

李俊さんによると、織物と服裝全體的な防護性能の評価面では、このプロジェクトは保護織物システムの多様な理化性能と快適な工効性能を総合的に評価する特性評価技術を発展させ、システム科學的な防護服の布地性能から服裝全體の性能評価の體系と方法を模索している。プロジェクトは模擬服の下のマイクロ空間織物の引張り変形の熱防護性能試験裝置を開発し、多層織物システムの総合性能の発展規則を明らかにした。織物の高溫液體の火傷防止性能評価裝置を研究開発し、織物と衣服全體の高溫液體浸透防護に関する理論的研究成果を得た。同時に技術水準の先進的な火場を利用して偽の服裝を燃焼して熱防護性能を評価するシステム――「東華火人」は、生物人體の身代わりとして、模擬火場で人體の皮膚火傷部位と程度の定量的予測を実現し、防護服、火災防護服、熱防護服などの服裝全體の熱防護性能を客観的に評価する。

「東華火人」は中國で最初に偽者を燃やしたということです。火場の危険が高い環境では、優れた防護裝備が効果的に消防員、避難者へのダメージを低減することができます。従來のテストでは一般的にファブリック燃焼実験を使用していましたが、この実験では人體に対する効果が反映されず、使用中に防護不足を引き起こしやすいです。燃焼偽者で火場環境をシミュレーションして実験すると、防護服の使用効果がより良く分かります。「東華火人」実験室は國際初の火場となります。また、この偽者は完全に中國人の體型構造を模擬しており、活動姿勢によって高溫の熱流を正確に感知し、體の皮膚の火傷の程度を正確に報告することができる。また、その関節は調整できます。消防士の人體活動をシミュレートできます。これは研究者が中國人の體の特徴に基づいて、救援活動の中で引っ張りやすい服裝の部位、布地の隙間を招きやすい部位をさらに改善することに役立ちます。実験室の研究チームはその後、偽者が燃えた後のデータを分析します。

防護服の生地を開発した東華大學化學繊維研究所の胡祖明所長は、「彼の矛で、彼の盾を攻める」という。段階的に昇格させる燃焼テストを要求することによって、研究者はより科學的かつ合理的に熱防護裝置を設計し、火災、戦場と熱放射などの危険環境が人體にもたらす熱ダメージを効果的に抑制する。

　　産學研は最も速いルートを使う。

我々プロジェクトチームは課題責任者制を採用し、サブテーマを設立することによって、協力の各當事者の責任を確定し、権利と責任を明確にし、任務を明確にする。李俊は話しました。「防護服多機能設計研究開発及び性能評価」プロジェクトに対して、東華大學と深セン優普泰服裝公司からなる産學研用研究開発チームの中で、東華大學は「東華火人」実験室の理論優勢に頼って、主に火場燃焼偽者服裝熱防護性能評価システムの構築と完備を擔當しています。優普泰公司は長年の専門研究開発、特殊防護服の生産経験を東華大學にフィードバックし、最新の研究成果を生産現場に屆ける。

紹介によると、製品開発において、雙方はプロジェクト単位の既存の産學研用一體化條件を十分に利用し、東華大學化學繊維研究所と優普泰公司は全行程參加し、開発した技術を急速に規模生産に応用し、技術と製品開発の完成過程と時間を短縮し、製品生産においては主にプロジェクト単位の既存の生産條件を利用している。課題の経験を定期的に総括することによって、産學研の各分野の専門家學者と工事技術者會議を招集し、課題の進展における難點、重點を検討し、研究成果は産學研用プラットフォームを通じて適時に転化し、技術成果の転化に良好な雰囲気と必要な組み合わせの措置を提供する。