阿尔伯塔大学的两项新研究展示了如何使消防员的服装更安全地穿着、维护和制造。一项研究表明，防护装备中使用的某些纤维在暴露于温水时会分解，这表明在现实生活中的灭火场景和洗涤过程中，随着时间的推移，防护服会发生什么变化。

另一项研究分析了纤维制造过程中所用的水，发现从织物中渗出的少量有害染料化合物可能会削弱织物的保护性能。

“两项研究的结果都揭示了目前用于消防员服装和维护的材料的弱点以及改进的潜在方法，”SaifulHoque说道，他从事这项研究是为了获得农业、生命和环境科学学院(ALES)的纺织和服装科学博士学位。

佩戴与保养

第一项研究发表在《聚合物科学杂志》上，采用反映消防和洗涤条件的加速老化处理方法，研究了热和水对通常用于制造防护服的八种织物中的15种不同纱线的影响。

将纤维浸泡在纯净的中性pH值和40°C至90°C的酸性水中，每次最长1,200小时，然后检查其物理、化学和其他类型的损坏情况。

热液老化实验结果表明，与不含PBI的类似防火织物相比，含有一种特殊类型纤维(对位芳族聚酰胺/聚苯并咪唑(PBI))的织物混纺物在暴露于水分时强度下降速度要快68%。

含有PBI的高性能纤维混纺通常用于制造消防员的外套和裤子，因为这种纤维具有柔韧性和承受极端温度的能力。

但2022年由Hoque领导的一项研究表明，由于PBI纤维是使用硫酸制造的，因此会残留化学物质的痕迹。Hoque指出，残留的硫会增加织物对水分的敏感度，并可能导致防护服过早劣化。

他表示，这些发现可以帮助高性能纤维和防护织物制造商改进他们的工艺。

“PBI纤维仍然可以使用，但至关重要的是生产商必须开发出从这些纤维中去除残留硫的方法。”

Hoque建议，消防装备的洗涤方式也需要改变，应单独洗涤含有PBI纤维的衣物。“这可以防止损坏不含PBI纤维的邻近织物的风险，否则这些织物在温水中不会发生降解。”

霍克表示，同一项研究还首次证实，另一种常用于防护服的间位芳纶纤维即使暴露在酸性水中也表现出“显著的”耐热和耐水性能。

例如，由93%间位芳族聚酰胺纤维组成的织物样品在90°C的水中浸泡1,200小时后，其拉伸强度仅损失了4%。

这一发现填补了关于高性能纤维耐热防水效果的知识空白，使制造商“在选择和设计更耐用的消防员装备的材料时能够做出更明智的决定”，霍克说。

他补充说，这也为在其他经常接触水的产品(如海上安全设备)中使用间位芳纶纤维开辟了可能性。

Hoque表示，对各种纱线及其纤维的全面研究可以更全面地了解它们的耐用性。“我们现在可以为制造商提供最佳纤维混合和织物配置的建议，以便在长期保护和舒适性之间取得更好的平衡。”

负责任的制造

Hoque在《纤维与聚合物》杂志上发表的第二项研究中，开发了一种分析实验中使用的水的方法，他表示，织物制造商可以使用这种方法使他们的生产过程更加环保。

分析发现，三种与染料相关的化合物已知会对环境造成一定风险，“尤其是当它们渗入水系统时，”他指出。

虽然不建议使用，“但一些制造商仍可能使用这些化合物，因此这些信息可以帮助他们防止环境污染并采用更可持续的做法。”

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