消防服老化：形貌變化、結構變化和性能變化
2020年08月12日
消防隊員沒有特定的工作環(huán)境，日常救援工作室在各種環(huán)境中進行：從較低熱輻射強度的暴露環(huán)境到相對罕見的極端熱暴露環(huán)境，除此之外通常還涉及到濕度、紫外線輻射、機械力作用、化學試劑，甚至毒氣煙霧。常用消防服外層面料芳綸纖維在這些環(huán)境因素作用下會發(fā)生一系列老化，主要體現(xiàn)在形貌變化、結構變化和性能變化三個方面。
形貌變化
外界因素造成消防服老化直接表現(xiàn)在纖維表面。Kevlar、Nomex等纖維進行光熱老化實驗，探討纖維表面特征: 隨著光照時間的延長,Kevlar纖維斷頭形貌發(fā)生較大變化，分散狀的原纖化劈裂非常嚴重，纖維皮層原纖有明顯的脫落,樹狀原纖化劈裂破壞特征非常明顯;而Nomex纖維則不同，仍然表 現(xiàn)出脆性斷裂的形貌; 經過長時間的光照，2種高性能纖維表面會產生大量 的缺陷，引起較大應力集中的表面缺陷是導致纖維力學指標下降的最主要因素，同時纖維內部也會產生缺陷。
結構變化
纖維的結構變化直接導致其性能的好壞。隨著溫度的升高和熱氧老化時間的延長，芳綸的強度保留率降低，纖維聚集態(tài)結構發(fā)生重排，老化纖維斷裂方式從劈裂斷裂發(fā)展為脆性斷裂; 而芳綸的化學結構并未發(fā)生明顯變化。
性能變化
熱老化是芳綸纖維最主要的老化形式之一，在大氣環(huán)境中，纖維的拉伸強度和拉伸應變隨著溫度的升高而降低。當溫度恒定時，拉伸強度和拉伸應 變不隨加熱時間而變化。楊氏模量不受熱處理的影響。在真空中, 熱處理對纖維的拉伸性能沒有任何影響。
