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阻燃防护服是指在直接接触火焰及炙热物体时，能减缓火焰的蔓延，使衣物形成隔离层，以保护人体安全与健康的防护服。 阻燃防护服装是功能性服装中应用最为广泛的一种。
作为人体与火场之间的一道屏障，阻燃防护服装应该具有防止本身被点燃、续燃和阴燃的阻燃性能，防止火焰和炽热物体所带来的热量伤害人体，将火场环境中可能引起的损失降到最小程度。
数据显示，一个成年人每天进行无感出汗量为700 ~1200g，在32 ~ 35℃的室外中等程度的体力劳动时，就会产生有感出汗，每天会排出 1200~2000g的汗水。而身体热量和汗液的排放主要依赖于皮肤的作用，采用这种方式可以疏散大约85%以上的热量。
而传统的阻燃防护服在设计时只考虑了防护服的阻燃性，也就是说，当消防人员在工作环境中，除了要承受自身体内的热量和汗水之外还要额外复荷工作环境中流动水粘湿服装后所带来的影响，如潮湿的防护服相比干燥的防护服更容易对工作人员造成灼伤。
因此，当前在阻燃防护服装的设计中，应更加注重产品的舒适性，这也是我国个体防护装备开发和发展的主方向。
来源 |防护装备技术研究
我国早期的阻燃防护服装在舒适性上无法达到令人满意的结果。以“85式”和 “94式” 消防战斗服为例，它们所使用的材料是在普通纤维中加入化学阻燃剂或对普通织物进行其他阻燃处理。
其结构分两层，外层为阻燃面料，内层采用纯棉绸（防寒服为太空棉）。这种阻燃防护服装只对阻燃功能性进行了设计，而没有过多的考虑服装的热湿舒适性，从而使得人体积聚大量的热无法顺利排出。
在20世纪90年代中后期，我国加快了功能性服装的研发步伐。在医疗及阻燃 等功能服装方面大多采用多层次复合型服装设计款式，根据具体需要，采用 3层或4层次复合结构， 以4层次阻燃防护服装设计为例，服装所涉及的各层次分别为：防火外层、防水透湿层、阻燃隔热层以及衬里层。服装层次设计如图1所示。
图1 阻燃防护服功能层次设计
防火外层用来抵御火焰和热；防水透湿层紧贴外表层织物，起到防止蒸气和有害化学物质透入的作用，调节织物的热湿舒适性；第3层是针刺感织物或非织造布或纤维基布，作为绝热层，它起到阻止热量传导的作用；衬里层是最 里面的一层，使穿着者穿起来更加舒适，它通常是用隔热衬料缝制的，可以使用较为柔软的棉织物或针织物面料等。
近年来随着工业技术的不断成熟，我国消防战斗服也进行了几代产品的不断更替。从“97式”、“02式” 到“14式”、“17式”，再到今年正在开发的“19式”消防战斗服，我们不难看出，这些服装采用的复合工艺均为多层次复合面料的设计方案。
以经典的“97式”为例，其生产应用的面料层是新型阻燃材料—美塔斯（METAMAXTM：间位芳纶，杜邦帝人先进纤维［香港］有限公司注册），隔热层是由阻热毯构成，舒适层是由普通的棉布起绒外粘活性碳构成。 这也是将舒适性引入阻燃防护服装的重大突破。
随着研究的深入，更多的方法被用来解决阻燃防护服装的防水透湿舒适性的问题。下面对当前阻燃防护服装市场上应用的几种典型的实现防水透湿方案进行介绍。
当前，在阻燃防护服装上实现防水透湿性能主要采用以下几种方法：紧密织物、用微孔膜层压/涂层织物（微孔织物）、用致密亲水膜层压/涂层织物（亲水织物）、 用复合膜层压/涂层织物。
由于公号前几篇文章对防水透湿织物的分类和发展进行了充分、详细地介绍，今天在此不再赘述，仅对上述4种防水透湿方法的应用进行简单阐述。
（1）高密度织物方案
高密度织物的作用机理有两种，一种是采用膨胀机理进行防水透湿，另一种是采用非膨胀机理达到防水透湿功能。
在实际应用中，如果采用前者，织物需要一定的水去膨胀，通常会使用乳蜡、有机油剂等拒水剂进行浸渍或涂层来提高织物的临界水压，这样可以获得湿阻抗Ret值＜6，耐水压1000～2000mmH2O的织物。但是织物手感较为粗硬、水蒸气转移能力较低，多用于运动休闲 外套、风衣、羽毛衣等产品。而若应用非膨胀机理时，则需要严格控制纱的细度以及纱线之间间隙达到足够小。模型如图2所示。
图 2 紧密织物
（2）微孔膜层压/涂层织物方案
微孔型层压/涂层织物是依靠层压或涂层形成的膜内无数细小微孔（约 0.1~3μm）来实现预期的防水透湿目的。
当前，在阻燃防护服装的生产中，国内外常使用聚四氟乙烯防水透湿层压织物来实现防水透湿舒适性，这个方案是将超高分子量、高结晶度的聚合分散PTFE 树脂粉末与煤油等液体润滑剂按照一定比例混合，经筛选、制坯、挤压、压延等工序制成基础膜，将基础膜按照先纵后横的工序拉伸形成具有微纤维—原纤结构的微孔薄膜，经过热定型将微孔结构保持下来。将PTFE微孔膜与普通织物进行层压工艺复合在一起形成防水透湿织物。模型如图3所示。
图3 聚四氟乙烯（PTFE）树脂膜层
（3）亲水膜层压/涂层织物方案
亲水膜层压/涂层织物采用高分子成膜技术，在织物上形成一种“活性成分”，利用化学键的作用，对水蒸气或水滴形成不同的作用力，从而达到防水透湿的目的。
因此，薄膜的化学结构组成和交联程度将直接决定薄膜的防水透湿性的优劣。该种亲水膜受外界温湿度压力的影响较大，较为明显的温湿度梯度下，织物的防水透湿性能较为敏感。ISO标准规定：厚度为5μm的亲水薄膜的透气性应达到30000g/㎡*24h；厚度为10μm的薄膜透气度是 20000g/㎡*24h。
（4）复合膜层压/涂层织物方案
复合膜织物又称为双组份型防水透湿膜，这种薄膜是由两种薄膜复合形成的，一般是由纯微孔型防水透湿薄膜和亲水性薄膜形成。
当前，这种复合膜在阻燃 防护织物上使用的还很少，这种复合膜在阻燃防护服装上的应用，可以很好地解决以上方案的缺点，即：在长期使用的情况下，服装的防水透湿效果会有很 大的变化，防水性能降低而透湿能力变差。
对于这种复合膜的制作，可以在聚四氟乙烯微孔薄膜的一面涂覆拒油亲水的聚氨酯或有机硅形成双组份膜，这种薄膜密封了聚四氟乙烯微孔膜薄膜表面的微孔。可以减少油污、汗渍、洗涤剂或表面活性剂对薄膜的污染。
（1）同其他的防水透湿方案相比，紧密型织物受其织物自身结构等因素的影响，耐静水压能力较差，不能满足较高要求的防水透湿需求。
（2）当前，在阻燃防护服装 的生产中，较多厂家应用层压聚四氟乙烯膜的方法来实现防水透湿性能，这是由于聚四氟乙烯具有非常优秀的耐高温、耐磨损性能，防水透湿效果也很好。
但是经测试发现，国产PTFE薄膜在均匀度上与国外产品有很大的差距，从外观上可以看出国产产品存在明显的厚薄不均，这是国产PTFE膜层压复合产品提高静水压性能的关键。同时，从价格上看，聚四氟乙烯的价格较高，这样也会大幅度的提高阻燃防护服装的生产成本，影响了这类防护服装的推广使用。
（3）对于微孔型防水透湿方案，日本藤井富美子经过研究发现用这种膜制成的服装有一个严重的缺陷，即随着服用时间的延长，防水透湿的效果变差，甚至出现面料渗水现象。
这主要是由于薄膜的比表面积较大，容易吸 附粉尘及人体汗液中的盐分、油脂、化妆品等物质，洗涤剂也容易残留在薄膜微孔内，这些物质的存在导致薄膜微孔的亲水性增加，从而引起毛细现象。但是使用这种材料生产的阻燃防护服成本较低，因而成品价格也容易被大多数使用者接受。
（4）致密亲水型防水透湿织物加工简单，不存在粉尘、汗渍和油垢的污染，但对设备、涂层剂有特殊要求。由于这种薄膜是通过溶剂挥发形成无孔薄膜，通过亲水基团或氢键对水分子的吸附一传递一解吸作用而达到透湿的目的。膜中没有微孔，因此防水性能很好，但透湿性能有待于提高。
（5）对于使用复合膜实现防水透湿方案而言，以在PTFE膜上复合PU层为例，经测试发现，相对于单层膜材料来说，原膜的透湿量下降；而且膜越厚，透湿量下降越多，但是经过不同材料的膜复合之后，可以避免上述致 密亲水膜所出现的随着服用时间的延长。
膜的表面因吸附杂质而影响膜的其他性能这种现象的发生，降低了水渗漏的可能性。水蒸气更多的以 “机械” 的方式通过小孔，而不是以化学吸收的方式。
但是缺点是这种织物刚度过大，纯微孔层的透气性降低，亲水层的 “排湿性” 使层压织物手感潮冷。相信随着研究的推进，复合膜的研究将取得更大的进展，它会在防水透湿领域发挥更大的潜质。
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