纺织皮革类装备高温高湿条件下适应性研究

(整期优先)网络出版时间:2018-04-14
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纺织皮革类装备高温高湿条件下适应性研究

李科银黄小东

(武警警官学院训练基地抢险救援教研室,广东广州510440)

摘要:武警兵种装备较多的纺织皮革类装备,这类装备对高温高湿的环境比较敏感,保存不当会缩短其使用寿命,维护不当甚至会影响救援任务的完成。因此了解纺织皮革类装备的性能特点,熟悉影响装备性能和使用寿命,掌握消除高温高湿条件下对纺织皮革类装备的不利影响的方法,显得尤为重要。

关键词:纺织皮革类装备;适应性研究

武警兵种装备较多的纺织皮革类装备,尤其是用于执行应急救援任务的装备,高温高湿环境对这类装备性能影响比较大,保存不当会缩短其使用寿命,甚至会导致任务失败。下面就对纺织皮革类装备在高温高湿条件下如何进行保管谈几点看法。

一、高温高湿条件下对纺织皮革类装备的影响

目前武警兵种装备的纺织皮革类装备主要有排爆器材的排爆服、搜爆服、防爆毯,救援器材的救援绳索、扁带、安全带、安全座套、救援服、救援靴等装备。

1.装备工艺特点。

一是组成成分多元。纺织类装备是由纤维面料组成,纤维主要包括两大类:天然纤维和化学纤维。天然纤维又包括棉花、麻、亚麻、黄麻等植物纤维以及石棉等矿物纤维;化学纤维主要包括粉胶纤维、醋酸纤维、富强纤维等人造纤维。皮革类装备由皮革面料组成,皮面料主要包括两大类:天然皮革和人造皮革。天然皮革主要有猪皮革、牛皮革、羊皮革革等,人造皮革主要有聚氨酯、聚氯乙烯等。装备的纺织皮草类装备中,搜爆服、排爆服和防爆毯等由凯夫拉纤维及丙稀酸/聚碳酸酯等材料组成;救援绳、安全坐带和扁带等装备由尼龙(聚酰胺纤维)和聚酯、聚丙烯、聚乙烯纤维等材料组成。

二是制造方法多样。机织(梭织)面料、针织面料与非织造物。机织和针织是由纱线或长丝经过织造工艺织成的;非织造物是由纺织纤维经粘合、熔合或化学方法加工而成,而皮革装备主要由皮革成品进行粘合缝合。人造皮革工艺较复杂,由基布、预处理、涂敷PU工作浆、凝固、水洗、干燥、磨毛、印花压纹后整理至成品皮革。纺织皮革装备成分多元导致其加工工艺也多样,有纺织而成、缝制而成和粘合而成。

2.主要影响。

当前,列装的纺织皮革类存放的条件不一,通过调研了解,普遍采取露天存放的方式,或存放于简陋的库房内。高温高湿条件对装备带来了一定的影响。

一是老化。纺织皮革作为一种高分子材料,影响其老化性能的因素主要有光辐射、温度、水分几方面。

光辐射。到达地球表面的太阳光中含有紫外光。虽然紫外光量很少,但其光子能量很大,对纺织材料的破坏性很大。光氧化(老化)的最终结果是纺织皮革材料的机械性能如强度、延伸率和弹性降低,甚至材料变脆、龟裂。

温度。温度对纤维大分子的破坏作用表现为两个方面:一方面是直接破坏,如羊毛在加热到110℃时即变黄,强度下降。高温还可使聚丙烯裂解或产生双键;另一方面,温度会促进其他因素引起的降解过程,如加速光降解等,温度每升高10%,光降解速度可增加一倍。

水分。通常在室温下水不能单独与纤维大分子发生反应,然而水分对纤维皮革材料光降解的影响非常重要。通过凝露等作用,高湿条件下水容易吸附在纤维皮革表面,其多孔化的结构特点,使附着在纤维皮革材料表面的水分能扩散到材料内层去,加速大分子对氧的吸收,从而破坏纤维材料。

二是发霉。霉菌对纺织皮革类装备有多方面的危害,主要体现在:将纺织皮革材料本身作为养分分解利用,满足生存需要,从而直接引起破坏;霉菌在代谢过程中产生有机酸使纺织皮革装备在酸性环境下加快劣变速度;霉菌产生的粘性物质,致使腐烂部位高度吸湿,变软,发潮,发粘,散发霉昧。影响霉菌生成的因素主要有以下几个。

温度。温度是影响霉菌生存活性的另一重要因素。霉菌体内进行的所有反应都需要在一定的温度范围内进行,其中很多反应都有酶参与,酶是具有蛋白质性质的有机催化剂,各种酶都有自己的最适温度。霉菌迅速生长繁殖的温度称为最适生长温度,在25~32摄氏度之间。

光照。强烈的光照除了会对部分菌的激活起到作用外,还有一项间接的影响。尤其是紫外线的作用下,纺织皮革材质的光老化加速,蛋白质长分子连被裂解成更易受霉菌侵害的短分子链。尤其是在高湿度的条件下,强烈的光照会加大纺织皮革装备被霉菌侵害的几率。

二、增强高温高湿条件下武警装备适应性的主要对策

(一)缩短纺织皮革类装备的供应周期

从纺织皮革类装备材料的特点看,随着使用年限的增长,均存在一定的老化现象,但东南沿海条件下高温高湿条件明显加剧了老化的程度,从目前配备周期看,还未形成固定供应制度,以救援类纺织皮革类装备为例,装备随救援车配备,配备后,未对装备实施定期补给替换,采取每年申报急需器材的方法进行装备器材供应。要保持纺织皮革类装备一定的训练战备数量,应对东南沿海高温高湿条件下的装备老化和发霉造成的装备性能下降,首先需要建立正常的装备检测维护供应制度。建议改变当前装备配备后无跟踪问效的做法,建立配备、使用、管理、检测、更替一体的装备制度。定期指导维护保养,定期技术检测、定期更新补充的制度;其次要适当缩短更新供应周期。纺织皮革类装备多为直接与官兵接触,为官兵生命安全提供直接防护的装备,高温高湿环境极易对此类装备造成性能下降,需与金属类等装备供应周期进行区别,建议周期为一年更新30%,三年全部更新完毕,以确保训练和遂行任务的安全。

(二)改善纺织皮革类装备的存放条件

从纺织皮革类影响机理可以发现,光照、温度和湿度对纺织皮革类装备的影响很大,且因纺织皮革类装备日常运用较多,皮实耐用的印象突出。通过调研了解,大多纺织皮革类装备存在存放条件差的现象,经常是用完后随意放置,有些即便放置于库室也大多在闷热室内。建议出台相应库室标准,针对纺织皮革类装备对光照、水分、温度敏感的特点,考虑如下库室条件:一是设置通风空调系统。遵循经济合理、节约能源、安全可行的原则,设置库房通风系统,单独设置事故排烟系统,对进入库室的室外空气,为保证其清洁度,降低湿度,设置简单的空气过滤和干燥装置。二是同时采用温度湿度独立控制的技术。除对湿度进行控制,还应对送入库室的新风进行温度控制,控制在25℃左右,对关键场所加大循环风量以提高装备的完好率。三是进行功能区分。将性质相同的装备进行分类存放,注意不要将纺织皮革类装备与润滑油、汽油、液压油、酸、碱和其它化学药品接触,不要放在有挥发性的化学物品可能被侵袭的地方保管。

(三)重视纺织皮革类装备的使用维护

保证装备的环境适应性,关键还是要注重使用过程科学,维护保养及时。一是要严格制定制度。要针对纺织皮革类装备的特点,制定维护保养规定,对纺织皮革类装备维护保养的时机、方法和标准做进一步明确,为维护保养装备提供遵循和规范,及时组织官兵进行学习,切实做到按章依规保养。二是严格建立档案。每次使用后都要严格登记、注册每次使用的时间、次数及使用的气候条件,及时掌握状况。三是制定针对性计划。针对不同的装备要有不同的保养计划,保养周期要合理,特别注重梅雨天气或者高温天气时,注重使用后的维护保养。四是掌握维护技能。要重视纺织皮革类装备的维护保养,要注重纺织皮革类装备与其他装备维护保养的技能差异,了解其最重要的就是保持干燥清洁。此类装备使用后,对沾有泥土、砂、砂砾或油污的,通常用20-30℃的清水对其进行清洗,必要时可使用温的肥皂水或中性洗涤剂(蓝月亮、洗洁精、洗手液)。清洗完毕后应散开挂在室内晾衣绳或摊开在干净地板上,在阴凉处通风晾干,避免强烈的光辐射使绳索纤维老化。