[发明专利]改进的阻燃热衬里和由其制成的服装

说明书

本发明的实施方案用薄的轻质柔性膜替代用于热衬里的相对大体积的非织造绝热材料，其保持或改进热衬里的TPP性能，同时减少厚度，并提高柔性，以增加穿戴者的舒适感。此外，结合到热衬里的膜可以透过空气和蒸汽两者，使得不用以THL性能为代价来实现TPP性能。相反，结合本文预期的热衬里的实施方案的服装的THL性能与用传统热衬里形成的服装可比，甚至有提高。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年1月14日提交的题为“改进的阻燃热衬里”的美国临时申请序列号62/278,865的权益，其全文通过该引用并入本文。

技术领域

本发明的实施方案涉及改进的热衬里和结合该衬里的防护服装。

背景技术

防护服装设计成保护穿戴者以防该穿戴者可能遭遇的危险环境条件。这种服装包括设计成被消防员和其他救援人员、工业和电力工人以及军事人员穿戴的那些服装。

已颁布规定这些服装(或这些服装的构成层或部件)的性能的标准，以确保服装足以在危险环境里保护穿戴者。例如，NFPA 2112 (2012版，通过引用结合到本文)规定保护以防着火的工业工人服装的所需性能。国家防火协会1971：对建筑物救火和邻近救火的防护套装的标准(2013版，通过引用结合到本文)(以下称为NFPA 1971)规定消防员服装的所需性能。

建筑物消防员服装，例如消防员的消防战斗服，通常由匹配的外套和裤子组成，且主要设计成防止穿戴者持续严重燃烧。符合NFPA 1971的消防战斗服或服装10通常由三个层构成(如图1和2所示)：外壳12，中间水分阻隔层14，热衬里20。外壳12通常是由阻燃纤维制成的织造织物，并考虑作为消防员的第一防护线。其不仅应阻燃，而且需要坚韧和持久，以免在通常的救火行动中撕裂、磨损或钩破。

存在也能阻燃的水分阻隔层14，以阻止水、有害化学品、细菌和体液穿透消防战斗服并影响穿戴者。水分阻隔层14可由与不透水材料层18层合的非织造或织造的阻燃织物16构成，所述不透水材料层例如膨胀聚四氟乙烯(ePTFE)、聚氨酯或其组合的层。

热衬里20是阻燃的，且提供套装所给予的热防护的主体。传统的热衬里由缝接到轻质经面织物(facecloth)24(也由阻燃纤维制成)的阻燃绝热材料的套(batting)22组成。经面织物24通常以交叉或网格图案缝接到套22。热衬里20是消防员服装的最内层，其中经面织物24通常朝向穿戴者。

热衬里的套22可以是单层非织造织物，但更一般由多个非织造层形成。例如，用于很多热衬里的非织造织物是1.5盎司/平方码(osy)和/或2.3 osy的射流喷网织物。无论使用单层或多层，常规的套设计成相对大体积，由于认为这种性质对捕获空气并从而为穿戴者赋予所需热防护是必须的。

服装织物为穿戴者提供的热防护按以下测量：根据ISO 17492：用于防护抵挡热和火焰的布料-测定暴露到火焰与辐射热二者时的热穿透(2003，通过引用并入本文)，由NFPA1971修改，测定织物的热防护性能(TPP)。TPP测试预测辐射和对流传热透过服装织物的三个层(外壳、水分阻隔层和热衬里)，达到会导致人皮肤二级烧伤的水平的速率。更确切地说，该测试测量在给定的能量水平下足够热量通过复合材料导致二级烧伤所花费的时间的量。符合NFPA 1971的外套和裤子的最小TPP评分为35卡/cm²(这等于在二级烧伤产生前防护约17.5秒)。该数值越高，认为服装系统的防护性越好。TPP测试方法完整描述于NFPA1971的章节8.10。

虽然TPP是服装织物保护穿戴者免受热和火焰的能力的度量，但它必须与织物的总热损失(THL)平衡。THL衡量服装织物允许热和水蒸汽从穿戴者经过织物散逸，从而避免穿戴者热压力的能力。通常，在TPP和THL之间有折中：必须牺牲一个性能来改进另一个性能。