TPP thermische bescherming prestatietester enkellaags stof natte thermische bescherming experiment

De TPP-prestatietester voor thermische bescherming is een testapparatuur die onafhankelijk is ontwikkeld en geproduceerd door ons bedrijf Standard Group (Hong Kong) Co., Ltd. Het wordt gebruikt om de thermische beschermingsprestaties van beschermende kleding te testen.

Brandweerkleding is een van de meest gebruikte soorten beschermende kleding, die het menselijk lichaam kan beschermen tegen schade door hitte. De brandscène waar brandweerlieden werken is geen droge omgeving. Vooral wanneer brandweerlieden open vuur blussen, zweet het menselijk lichaam veel. De binnenste kledinglaag absorbeert veel zweet van het menselijk lichaam en ook bluswater kan via de buitenste laag van de kleding naar de binnenste laag worden overgebracht. Dit vocht verdampt bij hoge temperaturen in waterdamp en dringt naar het oppervlak van de menselijke huid, waar de menselijke huid kan verbranden. Daarom is het van praktisch belang om de thermische beschermingseigenschappen van vochthoudende stoffen te bestuderen.

Experimenteel deel:

Testmaatrials

De structuur van het brandweerpak is over het algemeen verdeeld in 4 lagen, bestaande uit een buitenlaag, een waterdichte en ademende laag, een isolatielaag en een comfortlaag. . Selecteer van elke laag stof die geschikt is voor brandweerkleding er één als experimentele stof om de veranderingen in thermische beschermingsprestaties van verschillende lagen stof na vochtopname te vergelijken.

Testmethode

De TPP-waarde weerspiegelt het thermische beschermingsvermogen van de stof tegen de gecombineerde effecten van thermische straling en thermische convectie. Hoe groter de waarde, hoe beter de thermische beschermingsprestaties van de thermische beschermende kleding; integendeel, hoe erger het is. De testmethode is om het monster horizontaal op een specifieke warmtebron te plaatsen. Binnen een bepaalde afstand verschijnt de warmtebron in twee verschillende vormen van warmteoverdracht: thermische convectie en thermische straling. Een koperen plaat warmtestroommeter geplaatst op deandere kant van het preparaat meet de temperatuur aan de achterkant van het preparaat. De vlam moet in direct contact staan ​​met het monster, zodat de warmtestroom die het oppervlak van de stof bereikt 84 kW/m2 bereikt. Gebruik een warmtestroommeter uit koperen plaat op de achterkant van het monster om de verwarmingscurve te meten en vergelijk deze met de standaardcurve van Stoll om de tijd t te verkrijgen die nodig is voor tweedegraads brandwonden, en vermenigvuldigd met de blootstelling aan thermische energie q, de TPP-waarde is verkregen. De berekeningsformule is TPP=￡2×q, waarbij: q de gespecificeerde stralingswarmtestroom is (84 kW/m2); t: is de tijd die nodig is om tweedegraads brandwonden te veroorzaken, s. Het TPP-experiment maakt gebruik van een TPP-prestatietester voor thermische bescherming en wordt getest in overeenstemming met de NFPAl976-standaard.

Verdeel de monsters in 5 groepen, respectievelijk genummerd van 1 tot en met 5. Elke groep monsters bevat 4 soorten stoffen A, B, C en D. Neem 3 monsters van elke stof in elke groep, en elk monster wordt respectievelijk in een afgesloten plastic zak geplaatst.j. Groep 1 is de vergelijkingsgroep zonder toevoeging van water. Monsters in de groepen 2 tot en met 5 worden gelijkmatig besproeid met 5, 10, 15 en 20 ml water met behulp van een gieter. Plaats het monster na het absorberen van vocht in een omgeving met constante temperatuur en vochtigheid (temperatuur is 20°C, relatieve vochtigheid is 65%) om de vochtigheid gedurende 24 uur aan te passen, zodat het monster volledig vocht kan absorberen. Gebruik het TPP-experiment om de TPP-waarde van het monster te meten na het absorberen van vocht, en neem het gemiddelde van drie keer voor elke stof als de TPP-waarde van deze groep monsters.

Experimentele resultaten:

① De invloed van het vochtgehalte van een enkele laag stof op de thermische beschermingsprestaties. Van de vier soorten stoffen is het vochtgehalte van stof B laag, allemaal minder dan 3%, wat hetzelfde is als dat van niet-hygroscopische stoffen. Er is in principe geen verandering ten opzichte van voorheen, dus nadat stof B vocht heeft opgenomen, zijn de tweedegraads brandtijd en de TPP-waarde niet veel veranderd vergelekenvergeleken met die vóór vochtopname. Dit komt omdat stof B een polytetrafluorethyleenfilm is, een waterdichte en ademende stof met uitstekende prestaties. Er ontstaat in principe geen condensatie op het oppervlak, waardoor het vochtgehalte extreem laag is. Omdat de vlamvertragende katoenen stof D van de comfortlaag een goede waterabsorptie heeft, heeft deze een hoog vochtgehalte, gevolgd door de buitenstof A en de isolatielaag isolatievilt C met intermediaire hygroscopiciteit. De hygroscopiciteit van deze drie lagen stof neemt toe naarmate de hoeveelheid toegevoegd water toeneemt, en hun tweedegraads brandtijd en TPP-waarde nemen toe naarmate het vochtgehalte toeneemt. Er bestaat een positieve correlatie tussen het vochtgehalte van een enkele laag stof en de tijd voor tweedegraads brandwonden en de TPP-waarde*. Hoe groter het vochtgehalte, hoe groter de TPP-waarde van de stof, en de overeenkomstige tijd die de huid nodig heeft om tweedegraads brandwonden te bereiken zal ook langer zijn.o het vochtgehalte is De invloedstrend van de TPP-waarde komt in principe overeen met de invloedstrend op de tweedegraadsbrandtijd.

②Het lineaire regressiemodel voor de TPP-waarde en de tweedegraads brandtijd gebruikt respectievelijk de TPP-waarde en de tweedegraads brandtijd als afhankelijke variabelen, en het vochtgehalte is de regressie-onafhankelijke variabele. SPSS-software wordt gebruikt om een ​​lineair regressiemodel op te stellen.

Het lineaire regressiemodel met één variabele tussen TPP-waarde en vochtgehalte is TPP-waarde=10,732+0,072×vochtgehalte, en het lineaire regressiemodel met één variabele tussen tweedegraads brandtijd en vochtgehalte is het tweede -graad brandtijd=5,164+0,062× Vochtgehalte.

Experimentele conclusie:

Er bestaat een significante correlatie tussen het vochtgehalte van een enkele laag stof en de tweedegraads brandtijd en TPP-waarde. Er bestaat een significante correlatie tussen de tweedegraads brandtijd, IPP-waarde en vochtgehalte. lijnoorregressierelatie. Voor elke 1% toename van het vochtgehalte wordt de tweedegraadsbrandtijd met 0,062s verlengd en de TPP-waarde met 0,072kJ/cm2. Zowel de tweedegraadsbrandtijd als de TPP-waarde nemen toe met het toenemen van het vochtgehalte. Onder de gecombineerde warmteoverdrachtsomstandigheden van sterke straling en convectie (82,21 kW/m2) helpt vocht bij een enkellaags materiaal de thermische beschermingsprestaties te verbeteren. Hoe meer vochtgehalte, hoe sterker de thermische beschermingsprestaties van de enkellaagse stof. In een standaardomgeving Onder omstandigheden zijn de thermische beschermingsprestaties van waterhoudende stoffen beter dan die van droge stoffen. Onder dergelijke omstandigheden zal het vocht in de stof snel verdampen en zal de stralingsconvectiewarmte door de stoom worden afgevoerd voordat deze naar de achterkant van de stof kan worden overgebracht. De warmte die het menselijk lichaam bereikt, wordt verminderd, waardoor de thermische beschermingsprestaties van de single worden verbeterd-laag stof. Hoe groter het vochtgehalte, hoe meer water verdampt, hoe meer warmte wordt afgevoerd, de snelheid van de warmteafvoer wordt versneld en de thermische beschermingsprestaties van de stof worden verder verbeterd. Deze conclusie geldt voor situaties waarin het vochtgehalte minder dan 50% bedraagt.

Prev: Zuurstofindextester vlamvertragingsexperiment van hout-kunststof composietmateriaal