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高性能的熱防護用品,填補了國內空白

編輯:烏海佳創凈化科技有限公司  字號:
摘要:高性能的熱防護用品,填補了國內空白
最近,東華大學通過學科交叉,強強合作,結出了豐碩成果。由東華大學材料學院研制的“間位芳綸”高性能纖維和服裝學院的“燃燒假人”系統合作,成功開發了高性能的熱防護用品,填補了國內空白,目前已形成產業化的批量生產。

間位芳綸是一種重要的高性能纖維。纖維本身具有阻燃的內在特性,短時間內能承受220℃高溫,且維持織物形狀,不會發生融滴,在近400℃時才開始分解,形成的碳化層能有效阻擋熱量傳遞。這些“特異功能”能為逃生者、消防員爭取到盡可能多的時間??梢哉f,間位芳綸是熱防護裝備材料的絕佳材料,美國等國的消防服面料甚至包括縫紉線都采用這樣的高性能纖維。然而,受發達國家技術封鎖和市場壟斷,間位芳綸芳綸材料多年來始終在國門外徘徊。

怎樣讓國人用上更安全的熱防護用品,怎樣填補我國間位芳綸產業化空白?為此,東華大學材料學院胡祖明教授團隊從上個世紀90年代初開始就踏上了一條從無到有的自主創新之路,經過近20年艱苦努力,最終不僅研制出間位芳綸紙,作為電器絕緣材料,被廣泛用于航空航天、國防和電子通訊等領域,同時,其技術成果還被成功應用于消防領域。用間位芳綸做成的消防服難以在火焰中燃燒,離焰即熄,而且即便經過上百次洗滌后,其防護性能也不會受影響。記者了解到,這一成果有效地促進了間位芳綸消防服國產化的進程,并且在技術上達到國際領先水平。

有了高性能纖維保駕護航,防護裝備是否就一勞永逸了呢?在胡祖明教授看來顯然不是,“高性能防護裝備的研究其實是一整條產業鏈,既要從纖維層面研究如何提升織物性能,也要從服裝設計等層面思考如何改進結構,還要建立科學合理的防護服檢測系統,不斷發現現有裝備的不足,不斷加以完善”。而讓胡教授感到高興的是,他的同事、東華大學服裝學院李俊教授領銜團隊研制出的燃燒假人系統,恰恰就是用于檢測服裝的整體熱防護性能。

“燃燒假人”,是身著防護服置身火場進行燃燒試驗的人體模型。作為生物人體的替身,通過采集假人衣下皮膚表面的熱流量數據,結合皮膚燒傷評估模型,報告人體皮膚可能受到的燒傷級別,從而科學、定量評估被測服裝的整體熱防護性能。在燃燒假人的“出生地”——東華大學功能防護服裝研究中心燃燒環境模擬實驗室,記者看到,實驗過程中,燃燒假人佩頭盔、戴手套、身著全套防護服,在12支噴火器的作用力下,瞬間被高達3米的烈焰包圍,并在火海中保持奔跑姿勢。據李俊教授介紹,這是我國第一個燃燒假人,與其他國家研制的燃燒假人相比,該假人模擬中國男子體形特征設計,具有肩、頸、肘、膝等關節可活動調節等獨特特征,可以模擬人站、坐、跑、匍匐等多個動作和姿勢,“救援人員在火場中是運動的,這樣設計是為了更貼近火場救援的真實環境,也更增加測算防護服性能的針對性和有效性”。李俊教授和團隊成員形象地把假人叫做“東華火人”?!啊畺|華火人’是東華大學研制出的服裝仿生假人家族的最新成員,他的兄長‘神五假人’、‘神七假人’曾是在模擬太空環境試穿航天服的‘第一人’,為神舟系列艙內外航天服的工程設計提供了寶貴的科學依據?!?

一個是產業鏈的前端,從纖維基礎層面入手,把好高性能防護裝備的安全“源頭”;一個是產業鏈的后續,通過科學檢測手段為改進高性能防護裝備提供基礎數據。實驗現場,胡祖明和李俊兩位教授均表示該領域兩學科的合作空間很大,“合作是必然的,而且能幫助很多合作方實現‘雙贏’,燃燒假人的實驗數據能為改進纖維性能提供科學依據,從材料檢驗結果及數據分析也可讓檢測的途徑和方法更加有針對性,促進研究水準更上一個新臺階?!崩羁〗淌?、胡祖明教授如是說。
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