【摘要】为了解决02式灭火防护服存在的穿着笨重、透气性不好等问题，尤其是在夏季作战时，炎热的高温加上火场的热辐射极易造成官兵中暑、晕厥等情况，消防部门联合消防服装生产厂家设计了专门适用于夏季灭火时穿着的三层结构防护服，并针对应用情况提出整改建议。

    【关键词】新型 灭火防护服 设计与应用

    1 引言

    消防员灭火防护服是消防员在灭火救援作业或训练中用于保护自身安全必须配备的安全防护装备，对消防员的双腿、躯干和双臂均可进行有效保护。我国消防员灭火防护服在1991之前执行的标准为GA10-1991《消防员普通防护服的性能要求及试验方法》^[1]，2002年12月第一次修订，并正式实施GA10-2002《消防员灭火防护服》^[2]，2011年又对该标准进行第二次修订，目前执行标准为GA10-2014《消防员灭火防护服》^[3]。而在管理上，以前执行强制性逐批检验，现在执行的是强制性认证。

    由于执行标准不同，我国消防员火火防护服从85式草绿色战斗服到02式藏青色灭火防护服，无论在款式、结构、标准、规则、所用材料上，从1991年开始到现在有了极大的改变，并且朝着安全性、舒适性、耐用性相结合的方向发展。

    2 新型灭火防护服的设计

    针对02式消防灭火防护服(四层防护结构，包括面料层、隔热层、防水透气层和舒适层)存在穿着笨重、透气性差等问题，特别是在夏季作战时，炎热的高温加上火场的热辐射极易造成官兵中暑、晕厥等情况，部队基于立体防护和人性化设计理念，引人了人体工学原理，提出了灭火防护服装分成冬、夏季款式进行设计，在提升防护服的防护性能和等级的基础上，大大提高了灭火救援防护服装的轻便性、舒适性和适体率。

    基于上述的设计理念，部队针对02式灭火防护服在实战中存在的问题，在不降低灭火防护服热防护性能的前提下，联合消防服装生产厂家设计了专门适用于夏季灭火时穿着的三层结构防护服，重点将02式消防灭火防护服的隔热层和防水透气层合二为一，通过均匀分布在防水透气层上的涂点形成空气层隔热的原理，实现灭火防护的防护性能。

    3 性能对比分析

    基于部队实战要求提出的新型三层灭火防护服符合GA10-2014《消防员灭火防护服》^[3]等相关标准要求，且通过了国家CCCF强制性产品认证，取得了国家CCCF强制性产品认证证书以及国家消防装备质量监督检验中心出具的型式检验报告。

    3.1 材料选择

    灭火防护服的外层面料的阻燃性能通常有材料本质阻燃和材料后整理阻燃等两种，由于后整理阻燃是将一定剂量的化学品通过染整加工的方法加到面料上，随着穿着的时间和洗涤次数的增加，阻燃性能会随之下降和消失。故本次面料选择本质阻燃材料，而当前主要本质阻燃纤维详见表1所示，就热稳定性为例，对位芳纶、PBI、PBO等较间位芳纶优异。由于02式消防员灭火防护服大多数采用93%间位芳纶、5%对位芳纶、2%碳纤维混纺的250gsm平纹面料，属于经济型外层面料；本次采用40%PBI与60%对位芳纶混纺的250gsm抗撕裂小方格面料，属于热防护性能优异面料。无论是阻燃性能、热稳定性能还是断裂及撕破强力性能，本次选用的面料性能参数均远高于02式灭火防护服的面料。

    另外，防水透气层采用膜+芳纶无纺布衬里，利用长丝的芯吸作用导汗，同时也综合应用短纤的吸汗作用来控制热湿舒适性。由于三层灭火防护服以空气隔热代替芳纶隔热毡，改善了02式灭火防护服闷热、笨重等问题。

    3.2 整体热防护性能

    通常外层面料对热防护性能的贡献占约25-30%，隔热层和防水透气层的热防护性能占整体热防护性能的70-75%。经国家消防装备质量监督检验中心的检测，三层结构的防护服整体热防护能力TPP值≥31.0(cal/cm²)，略高于GA-2014《消防员灭火防护服》的要求，且无熔融、脆裂和收缩现象。

表1 几种本质阻燃纤维的基本特性

表2 两种结构的灭火防护服干态质量对比表

    3.3 质量性能

    灭火防护服的质量主要分为干态质量和湿态质量两种状态。其中，干态质量三层结构比四层结构防护服略轻，具体情况详见表2。在湿态情况下，由于三层灭火防护服无隔热层(一般使用芳纶毡)，大大减少了服装在战斗时吸水情况，因此在湿态情况下，三层灭火防护服比02式灭火防护服整体重量减轻4—7kg，且烘干速度更快。

    通过对两种结构的灭火防护服的主要性能进行对比分析，发现新型三层灭火防护服存在三个优势：一是升级防护性能。三层结构的消防灭火防护服的外层材料采用了热防护性能更好的面料，断裂及撕破强度大幅提升，其防水透气层由芳纶无纺布+阻燃PTFE膜组成，膜表面的涂点使防水透气层与外层面料之间形成了空气层，能起到一定的空气隔热和拒水效果；二是提升舒适度。三层结构的消防灭火防护服在整体重量上有所减轻，特别是在作战时大量吸水后，重量将四层结构防护服重量明显降低，大大减轻了战斗员的负重，同时，在战斗员灭火时能增强空气层的流速，极大提高了战斗服的透气、透湿性能，能将灭火救援时体内产生的大量热气及时排出，有效防止湿热对消防员产生的伤害，提高了服装的舒适度；三是提高适体率和耐用性。新型的防护服克服了02式消防灭火防护服适体率不高，穿着不舒服等缺点，上衣背部加长(弯腰作业时不宜露出腰部)，裤脚采用马蹄形设计(解决了作战时脚后跟容易踩裤脚的问题)，肘部、膝盖等处进行了耐磨处理。

    4 新垫灭火防护服的应用与思考

    经过1年的实际应用，消防部队基层官兵普遍反映新型三层灭火防护服在夏季灭火救援时穿着，服装在透气性、舒适度、适体率等方面较四层灭火防护服有了很大的改善，战士在火场中活动较为灵活，大大提升了部队作战的机动能力，但是还存在一定的问题：一是保暖效果有待进一步提高。由于三层结构透气效果好，同时其散热较快，在冬季时相对四层结构的防护服保温效果明显要差，不适合在冬季穿着，穿着的季节性较为单一；二是管理有待进一步规范。由于三层灭火防护服还没有完全普及，官兵对两种战斗服的穿着时间不明确，导致在火场上官兵的着装不一致；三是舒适度有待进一步改善。由于新型三层灭火防护服过分追求服装的挺拔美观和适体率方面的要求，出现了官兵穿着腋下、档部等部位过紧，衣服偏瘦的情况。

    针对以上及各方面的缺点，部队将在今后灭火防护服的购置方面要精选面料，在确保防护服性能的前提下，对腋下、档部、肘部、膝部等重新进行适当宽松设计，提高穿着的灵活性和舒适度，尽快普及三层灭火防护的配备；进一步明确规定三层灭火防护服于每年5月至11月灭火救援时使用，可以考虑在舒适层内增加可拆卸的保暖层，延长三层防护服的使用时间；同时，向防护服生产厂家提出后期维保服务要求，有效延长灭火防护服的使用寿命，确保防护服始终保持良好的性能要求。

    参考文献

    [1] GA 10-1991，消防员普通防护服的性能要求及试验方法[S].

    [2] GA 10-2002，消防员灭火防护服[S].

    [3] GA 10-2014，消防员灭火防护服[S].