-Đồng phục chiến thuật chống cháy: Tiêu chuẩn vải Aramid/Nomex®, Kiểm tra hiệu suất nhiệt (ISO 15025) và Kịch bản ứng dụng

1. Giới thiệu: Tại sao trang phục chiến thuật cần có khả năng chống cháy?

Trong các hoạt động chiến thuật, lửa và nhiệt độ cao là mối đe dọa tiềm ẩn chỉ sau hỏa lực của kẻ thù. Nhân viên quân sự và thực thi pháp luật có thể phải đối mặt với: cháy nhiên liệu sau tai nạn xe cộ hoặc trực thăng, nhiệt độ cao tức thời từ vụ nổ IED hoặc RPG, cháy chớp nhoáng trong CQB và vô tình tiếp xúc với đèn chớp đầu nòng trong khi diễn tập bắn súng. Trong những trường hợp này, quần áo thông thường-ngay cả quần áo chiến thuật-sau khi bắt lửa sẽ tiếp tục cháy, tan chảy và nhỏ giọt, gây bỏng thứ cấp nghiêm trọng cho người mặc.

Giá trị cốt lõi của đồng phục chiến thuật chống cháy-là giúp người mặc có được thời gian quý báu để thoát khỏi hoặc dập tắt đám cháy. Trong đám cháy, một vài giây có thể là sự khác biệt giữa sự sống và cái chết. DuPont đã phát triển sợi Nomex® cho trang phục bay của Hải quân Hoa Kỳ vào đầu những năm 1960, đi tiên phong trong công nghệ chống cháy-hiện đại. Kể từ đó, vải FR đã mở rộng từ hàng không đến lực lượng mặt đất, thực thi pháp luật, chữa cháy và an toàn công nghiệp.

Bài viết này phân tích một cách có hệ thống đồng phục chiến thuật FR từ bốn khía cạnh: công nghệ vải, tiêu chuẩn thử nghiệm, cân nhắc về thiết kế và kịch bản ứng dụng.

2. Công nghệ vải lõi: Vốn có khả năng chống cháy-và chống cháy đã qua xử lý-

Vải FR có thể được chia thành hai loại chính: sợi-có khả năng chống cháy vốn có và vải chống cháy-đã qua xử lý.

2.1 Vốn có khả năng chống cháy-Sợi

Sợi chống cháy- vốn có đặc tính FR từ cấu trúc hóa học của chính sợi chứ không phải từ chất chống cháy được áp dụng bên ngoài. Điều này có nghĩa là:

• Hiệu suất FR là vĩnh viễn-không giảm đi khi giặt hoặc mài mòn
• Không tan chảy hoặc nhỏ giọt khi tiếp xúc với ngọn lửa-ngăn ngừa bỏng thứ cấp do vật liệu nóng chảy
• Tự-dập tắt-ngưng cháy khi nguồn ngọn lửa bị loại bỏ

Sợi aramid mang lại hiệu suất tổng thể tốt nhất cho quần áo-chống cháy, kết hợp độ bền cao, khả năng quay tốt, khả năng chống cháy vốn có, khả năng chịu nhiệt độ- cao, không nóng chảy và không thải ra khí độc. Chúng là chất liệu lý tưởng cho thiết bị cứu hỏa, quần áo cứu hộ và đồng phục chiến đấu của quân đội/cảnh sát.

Các loại sợi FR vốn có chính:

2.2 Vải chống cháy-đã qua xử lý

Vải FR đã qua xử lý được tạo ra bằng cách áp dụng chất chống cháy hóa học vào sợi thông thường (chẳng hạn như bông hoặc polyester).

Quy trình đại diện:

• Quy trình Proban®: đạt được FR thông qua quá trình khử nước và cacbon hóa xơ
• Xử lý Pyrovatex CP: hoàn thiện-chống cháy cho 100% cotton

Hạn chế:

• Hiệu suất FR giảm khi giặt nhiều lần
• Một số loại vải được xử lý có cảm giác tay cứng hơn
• Có thể tạo ra khí độc ở nhiệt độ cao

2.3 Sự kết hợp cổ điển giữa Nomex® và Kevlar®

Trong quần áo chiến thuật thực tế, Nomex® và Kevlar® thường được pha trộn hoặc kết hợp để đạt được hiệu quả bổ sung:

• Nomex® cung cấp khả năng chống cháy và nhiệt: Sợi Nomex® vốn là FR, sẽ không tan chảy, nhỏ giọt hoặc hỗ trợ quá trình đốt cháy trong không khí
• Kevlar® mang lại khả năng chống mài mòn và rách: Độ bền cao của Kevlar® giúp vải bền hơn

Ví dụ: vải NK{1}}13113FBF của Nam Liong International bao gồm DuPont™ Kevlar®, Nomex® và lớp phủ PU chống cháy, mang lại khả năng chống mài mòn và hiệu suất ngọn lửa tuyệt vời, đáp ứng các tiêu chuẩn chống cháy A và B ISO 15025:2016 mà không có ngọn lửa sau. Vải có trọng lượng cơ bản là 225±30 g/m2 và vượt qua thử nghiệm mài mòn ở 800 chu kỳ (ASTM D3884 H18 500 g), khiến vải phù hợp cho các ứng dụng đòi hỏi cả độ bền và khả năng chống cháy.

3. Tiêu chuẩn kiểm tra hiệu suất nhiệt: Từ ISO 15025 đến NFPA 2112

Đồng phục chiến thuật chống cháy-phải vượt qua một loạt bài kiểm tra tiêu chuẩn hóa để chứng minh khả năng bảo vệ của chúng. Sau đây là những tiêu chuẩn quan trọng nhất.

3.1 ISO 15025: Thử nghiệm lan truyền ngọn lửa có giới hạn

ISO 15025 là tiêu chuẩn quốc tế chuyên dùng để kiểm tra khả năng lan truyền ngọn lửa có giới hạn của vật liệu làm quần áo bảo hộ dưới ngọn lửa nhỏ. Tiêu chuẩn này quy định các phương pháp thử đối với vải định hướng dọc-(một hoặc nhiều-lớp) chịu sự bắt lửa trên bề mặt hoặc cạnh-dưới.

Phương pháp thử nghiệm:

• Hai quy trình đánh lửa: đánh lửa bề mặt và đánh lửa cạnh đáy-
• Thời gian áp dụng ngọn lửa: 10 giây
• Thông số ngọn lửa: Đầu đốt Bunsen (khí propan), chiều cao ngọn lửa thẳng đứng 40±2 mm
• Cỡ mẫu: (200 ± 2) mm × (160 ± 2) mm

Thông số kiểm tra cốt lõi:

ISO 15025:2016 là thử nghiệm-lây lan ngọn lửa cơ bản cho nhiều tiêu chuẩn quần áo bảo hộ quốc tế (ví dụ: EN ISO 11612) và thường là điều kiện tiên quyết để có được chứng nhận FR cấp-cao hơn.

3.2 NFPA 2112: Tiêu chuẩn về ngọn lửa-Quần áo chống cháy để bảo vệ nhân viên công nghiệp chống lại tia lửa

NFPA 2112 là tiêu chuẩn được phát triển bởi Hiệp hội phòng cháy chữa cháy quốc gia Hoa Kỳ dành cho quần áo chống cháy-để bảo vệ nhân viên công nghiệp khỏi tia lửa. Nó quy định các yêu cầu tối thiểu đối với quần áo và vải FR về thiết kế, hiệu suất, chứng nhận và thử nghiệm, áp dụng cho các khu vực có-nguy cơ cháy nổ.

Các hạng mục kiểm tra chính:

TPP (Hiệu suất bảo vệ nhiệt) là chỉ số cốt lõi về khả năng bảo vệ nhiệt của vải. Vải Nomex® có thể cung cấp hệ số TPP cao hơn tới 35% hoặc cung cấp thêm tới 35% thời gian trước khi xảy ra vết bỏng cấp độ hai.

3.3 Tiêu chuẩn quốc gia Trung Quốc: GB 8965.1-2020

Tiêu chuẩn bắt buộc hiện tại của Trung Quốc đối với-quần áo chống cháy là GB 8965.1-2020 "Quần áo bảo hộ - Quần áo bảo hộ chống cháy-". Tiêu chuẩn này quy định việc phân loại, yêu cầu, phương pháp thử, quy tắc kiểm tra, đánh dấu, đóng gói và bảo quản quần áo FR áp dụng cho nơi làm việc có ngọn lửa, tia lửa hoặc vật liệu dễ cháy có nguy cơ cháy nổ.

Các chỉ số chính:

• Thời gian cháy sau: Nhỏ hơn hoặc bằng 2 giây
• Thời gian phát sáng: Nhỏ hơn hoặc bằng 2 giây
• Chiều dài Char: Nhỏ hơn hoặc bằng 100 mm

3.4 Hướng dẫn so sánh và lựa chọn tiêu chuẩn

4. Những cân nhắc về thiết kế cho đồng phục chiến thuật chống cháy-

4.1 Cấu trúc nhiều lớp

Đồng phục chiến thuật FR-hiệu suất cao thường sử dụng cấu trúc hỗn hợp nhiều-lớp, trong đó mỗi lớp phục vụ một chức năng riêng biệt:

Nghiên cứu chỉ ra rằng sự kết hợp vải phù hợp nhất cho quần áo bảo hộ là vải đệm Nomex IIIA + 3D FR + bông FR, đạt được giá trị TPP tổng hợp là 50,7.

4.2 Đường may và đường viền

Tất cả các thành phần của đồng phục chiến thuật FR phải có khả năng chống cháy-:

• Chỉ khâu: phải là chỉ FR (ví dụ: chỉ Nomex®) - polyester thông thường tan chảy ở nhiệt độ cao
• Dây kéo: phải là loại FR (kim loại hoặc nhựa FR)
• Móc-và-vòng lặp: phải là FR
• Băng phản chiếu: phải là FR
• Nhãn: tất cả các nhãn bên trong cũng phải là FR

4.3 Phù hợp và linh hoạt

Đồng phục chiến thuật FR phải bảo vệ mà không ảnh hưởng đến quyền tự do di chuyển:

• Miếng lót nách: đảm bảo vải không bị kéo khi giơ cánh tay lên
• Viền sau mở rộng: tránh lộ lưng khi uốn cong
• Vòng bít có thể điều chỉnh: có thể được thắt chặt để ngăn ngọn lửa xâm nhập
• Thiết kế cổ áo: cổ áo cao hoặc cổ đứng{0}}bảo vệ cổ

4.4 Độ bền và Bảo trì

Hiệu suất FR của vải vốn có FR không biến mất khi giặt. Tuy nhiên cần lưu ý:

• Sử dụng chất tẩy nhẹ; tránh thuốc tẩy
• Không sử dụng chất làm mềm vải (có thể ảnh hưởng đến độ thoáng khí và đặc tính FR)
• Dòng khô; tránh sấy khô ở nhiệt độ-cao

5. Các kịch bản ứng dụng và khuyến nghị lựa chọn

5.1 Yêu cầu FR cho các kịch bản khác nhau

5.2 Ma trận quyết định lựa chọn nguyên liệu cho các nhà máy quần áo chiến thuật

5.3 Danh sách kiểm tra QC thống nhất về chiến thuật FR (Sử dụng tại nhà máy)

• Thành phần vải: xác minh giấy phép thương hiệu và thẻ chính hãng cho sợi FR vốn có (Nomex®/Kevlar®/aramid)
• Thử nghiệm ISO 15025: ngọn lửa sau Nhỏ hơn hoặc bằng 2 giây, tàn dư Nhỏ hơn hoặc bằng 2 giây, không có giọt nước nóng chảy
• Hiệu suất bảo vệ nhiệt (TPP): thử nghiệm trong phòng thí nghiệm-của bên thứ ba về giá trị TPP
• Hiệu suất FR sau khi giặt: duy trì xếp hạng FR sau 50 lần giặt
• Tất cả các chi tiết trang trí: chỉ, khóa kéo, móc-và-và băng phản chiếu đều phải là FR
• Độ bền màu: cọ xát/ánh sáng/rửa Lớn hơn hoặc bằng cấp 4
• Khả năng chống mài mòn: kiểm tra vùng gia cố (khuỷu tay, đầu gối)

6. Câu hỏi thường gặp (FAQ)

• Q:Khả năng chống cháy-và chống cháy có giống nhau không?

Đ: Không chính xác. Chống cháy-có nghĩa là vật liệu tự-tiêu diệt khi nguồn lửa bị loại bỏ và không duy trì được quá trình cháy. Chống cháy có nghĩa là vật liệu ngăn chặn hoàn toàn sự xâm nhập của ngọn lửa. Đồng phục chiến thuật FR nhằm mục đích "chống cháy" - giúp người mặc có thời gian trốn thoát hoặc dập tắt.

• Q: Mối quan hệ giữa Nomex® và aramid là gì?

Đáp: Nomex® là tên thương hiệu của DuPont dành cho meta-aramid (aramid 1313). Aramid là danh mục chất xơ chung và Nomex® là một trong những thương hiệu-nổi tiếng nhất.

• Q: Đồng phục chiến thuật FR có thể được giặt bằng máy không?

Đ: Vâng. Vốn dĩ vải FR (như Nomex® và Kevlar®) có thể được giặt bằng máy mà không làm giảm hiệu suất FR. Giặt từ trong ra ngoài, sử dụng chất tẩy nhẹ, tránh chất tẩy và chất làm mềm vải, và phơi khô.

• Q: Làm cách nào để tôi có thể nhanh chóng xác định xem vải có phải là vải FR hay không?

Đáp: Kiểm tra nhãn vải để biết "Vốn có khả năng chống cháy" hoặc "本质阻燃". Vốn dĩ vải FR thường có nhãn hiệu cấp phép thương hiệu (ví dụ: DuPont™ Nomex®). Trong thử nghiệm đốt cháy, chúng-tự dập tắt và không tan chảy hoặc nhỏ giọt.

• Q: Sự khác biệt giữa đồng phục chiến thuật FR và thiết bị đi bầu của lính cứu hỏa là gì?

Đáp: Thiết bị cứu hỏa là cấp độ bảo vệ FR cao nhất, thường sử dụng kết cấu nhiều-lớp (lớp vỏ bên ngoài + lớp chắn ẩm + lớp chắn nhiệt + lớp tiện nghi) với yêu cầu TPP cực kỳ cao. Đồng phục chiến thuật FR ưu tiên tính cơ động, trọng lượng nhẹ và ngụy trang đồng thời cung cấp khả năng bảo vệ FR - được thiết kế để chiến đấu thay vì xâm nhập trực tiếp vào cấu trúc đang cháy.

Kết luận: Giá trị cốt lõi của-đồng phục chiến thuật chống cháy nằm ở việc "mua thời gian để cứu mạng". Vốn sợi FR (chẳng hạn như Nomex®, Kevlar® và aramid) cung cấp khả năng chống cháy lâu dài, đáng tin cậy, trong khi các tiêu chuẩn như ISO 15025 và NFPA 2112 cung cấp các phương pháp xác nhận và thử nghiệm khoa học. Các nhà máy sản xuất quần áo chiến thuật nên xác định vị trí cấp độ bảo vệ (FR cơ bản, cấp chiến thuật quân sự/cảnh sát hoặc cấp lính cứu hỏa chuyên nghiệp) và chọn hệ thống vải tương ứng cũng như tiêu chuẩn thử nghiệm cho phù hợp. Người dùng cuối cũng có thể sử dụng hệ thống tiêu chuẩn và hướng dẫn kịch bản trong bài viết này để tìm đồng phục chiến thuật FR phù hợp nhất với môi trường rủi ro của họ. Hiểu FR để chọn FR phù hợp.