防热服：解密耐热性和温度

我经常收到的一个问题是关于我们的Pyrolon 服装面料的“耐热性”。这个问题表明人们对热防护这一主题存在很大的困惑，因此在本博客中，我将解释耐热性和防护，以消除任何困惑。

Lakeland的Pyrolon服装通过Type 3到Type 6提供一系列化学防护。这些服装使用的面料符合FR标准en 14116的要求，并根据垂直燃烧测试en 15025进行测试。

然而，重要的是要注意，此测试的目的不是指示服装对热或火焰的防护等级，而是指示服装（以及在最新版本的测试中，其组件）不会点燃、蔓延火焰或滴落熔融碎片。

垂直燃烧性测试 (en 15025) 适用于辅助阻燃类服装。这些服装设计用于穿在主要阻燃类服装（即，通过en11612认证的服装）之上，并提供化学品或其他防护，而不会影响主要阻燃类服装的热防护性能。

定期出现的与这些产品相关的问题，“面料的耐热性是多少？”以及“这种面料能承受什么温度？”都表明对热防护存在困惑，因为它们侧重于温度。

实际上，温度在很大程度上是不相关的，或者充其量只是评估热防护和导致皮肤烧伤的相对次要因素。

什么原因导致皮肤烧伤？

皮肤烧伤的发生是因为皮肤细胞不能处理皮肤温度的快速变化。撇开具体温度不谈，在10秒内上升10^摄氏度可能不会导致烧伤，但在1秒内同样的上升可能会导致烧伤。灼伤是否发生具体与随着时间推移转移到皮肤上的热能多少有关；在较短时间内转移的热能越多，发生灼伤的可能性就越大，灼伤也就越严重。

因此，重要的问题不是热源的温度是多少，而是它含有多少热能；将转移到皮肤上的数量；以及在什么时期。

例如，在相对较高的温度下，一个非常小的热源所包含的能量很少，因此，在接触或接近的情况下，很少有能量会转移到皮肤上（这就是为什么你的手可以瞬间穿过蜡烛火焰而不被烧伤）。

另一方面，温度相对较低但高于皮肤温度的大型集中热源（皮肤和热源之间的差值也很重要）可能会导致烧伤，因为它含有更多的能量，可以在更短的时间内转移。

防热服的目的是防止或减缓热能从热源向皮肤的转移。

考虑到这一点，面料的“耐热性”或热源的温度变得不重要。真正的问题是：“在特定情况下，面料在阻止热能传递到皮肤方面的效果如何？”（“特定情况”将表明热能传递的类型：辐射、对流、接触等）。

燃烧的猪和水手

爱丽丝-玛丽-斯托尔在20世纪60年代为美国海军航空发展中心工作时，制定了计算是否会发生皮肤灼伤的原则。为了确定热能传递和时间之间的关系，进行了大量的工作，最终建立了 "斯托尔曲线"--一个简单的机制来预测热能传递和时间的组合，这将导致50%的二度烧伤发生的概率。这种计算方法至今仍被用作燃烧预测的基础。

据称，这项工作采用了实验性地燃烧猪和水手的皮肤。水手们是志愿者，但得到了额外的上岸许可的奖励。然而，我们有理由认为猪并不是志愿者。

究竟什么是 "耐热性"？

一个问题是不理解提问者所说的 "耐热性 "是什么意思。我担心在许多情况下，它被当作一种问话的方式。

“这种面料可以防护的最高温度是多少？”

如果是这种情况，那么这是一个毫无意义的问题，给出的任何答案也是毫无意义的。这是因为防护与温度的关系较小，而与热能传递的关系更大。最终的答案完全取决于物体（比如熔炉）所含的热能、您与它的距离以及持续的时间。如果这是一个相关或有意义的问题，我可以高兴且自信地回答：

“哦，这种面料的测试‘耐热性’超过 30,000^oC。”

当然，这将是一个荒谬和不负责任的说法......但它将是完全真实的。在这种情况下，热源将是太阳（其表面大约是这个温度），与它的距离是9300万英里（给或给一些）。测试包括穿着这套衣服站在外面的阳光下，我可以很高兴地确认测试对象没有受到烧伤......

然而，用户有时可能指的是：“面料的熔点是多少？”。虽然这个问题更具体，但就热防护而言，它在很大程度上也是不相关的，原因有两个：

1. 某种面料的熔点可能为X^oC；但同时，它可能会在远低于X^oC的温度下软化、腐烂或以其他方式改变其性能。
2. 如果一种面料的熔点为252^oC（Pyrolon服装就是这种情况），那么它在达到该温度之前不会熔化。事实上，它与任何热防护性能或服装的使用方式几乎没有关系。

如果耐热性和温度是不相关的......实际上什么是重要的？

因此，当我被问到这样一个看似简单的问题时，我总是关心它背后的想法是什么，我不愿意给出一个简单的答案，因为事实上，并没有一个答案。

在评估热防护时，热源的温度或面料的“耐热性”可能最不重要的问题。在选择防护服时，您应该考虑以下事项：

• 热能的类型（辐射、对流、接触等）。
• 一个来源含有多少热能，以及有多少热能可能被转移到穿戴者身上。这将关系到。
  • 离源头近的地方
  • 接触的时间
• 最后，面料或服装在抵抗或阻止热能从热源传递到穿着者皮肤上的效果如何？有关此信息，可以通过查看服装已通过测试的EN 11612中包含的热能传递测试，或通过考虑进行的任何热假人测试来指示预测的身体烧伤。

总结

针对热和火焰的防护是一个复杂的问题，重要的是要理解诸如“这种面料的耐热性是多少？”或“这种面料可以防止什么温度？”之类的问题在很大程度上是不相关的。这些问题没有简单的答案，不仅是毫无意义的问题，而且坦率地说（以及您可能得到的任何简单答案）实际上是无稽之谈。