森林防火口罩的研究.doc

森林防火口罩的研究 尹继波，靳松 （黑龙江省森林保护研究所，黑龙江哈尔滨，150040） 摘要：森林火灾产生的烟雾会使人咳嗽、流涕、呼吸困难，严重的可导致人昏迷，甚至窒息死亡。森林防火口罩能够安全有效的保护森林扑火队员在受到森林火灾产生的烟雾威胁时呼吸到净化后的空气，保护口、鼻、呼吸道及肺部，避免森林火灾产生烟雾的伤害，可提高扑火工作效率，并具有佩带舒适方便、性价比较高等特点，是一种森林消防队员专用的防烟护具。 关键词：森林火灾；防火口罩；滤烟层 ：X954：A StudyontheForestFireMasks YINJi?bo，JINSong （HarbinForestryProtectionResearchInstitute，HarbinHeilongjiang150040，China） Abstract：Forestfiresmokecancausepeople?scoughing，runnynose，difficultbreathing，evenaandsuffocationdeath.Forestfiremaskscansafelyandeffectivelyprotecttheforestfirefightersunderthethreatofforestfireswhichproducethepoisonousandharmfulsmokeafterbreathinginpurifiedair，protectthemouth，nose，respiratorytractandlungfromtheforestfiresmoke，increaseworkefficiencyoffirefightingoperations，withfeatureslikewearingfortablyandhighcostperformance，makingthemspecialforestfirefightersmokeguards. Keywords：forestfireprevention；firemasks；cigarettefilterlayer 我国是世界上森林破坏率和人员伤亡率最高的国家之一。近10年来，全国有1900多人在扑救森林火灾时受伤或死亡。经科学研究证实，森林火灾产生的烟雾对森林扑火队员的伤害远远大于明火产生的危害，在森林扑火队员伤亡的事故中，80%是森林火灾的烟雾窒息所导致1。因此，森林火灾产生的烟雾被称为森林扑火队员的“头号杀手”。 森林防火口罩的研制能够保障森林扑火队员在受到森林火灾产生有害烟雾的威胁时呼吸到净化后的空气，保护口、鼻、呼吸道及肺部免受森林火灾产生的烟雾的伤害，增强森林扑火队员的自救能力，减少或避免森林扑火队员伤亡事故的发生。 1森林防火口罩材料简介 森林防火口罩的罩体由外层、滤烟层和亲肤层三部分组成。最外层是由具有耐高温、阻燃的功能纤维布制成；滤烟层是由新型超细纤维过滤布制成；最内层是具有亲肤功能及吸湿功能的高分子棉织布制作。 1.1外层材料 森林防火口罩的最外层是由具有耐高温、阻燃功能的高级纤维布制成，能够阻挡大颗粒烟尘的侵袭。其能够长期在250的温度范围内使用，可保证在恶劣的森林火灾环境中正常使用。 1.2滤烟层 森林防火口罩的滤烟层采用的是新型超细纤维过滤布制作而成。新型超细纤维过滤布是一种以高熔融指数等规聚合物为原材料并采用熔融、挤压、喷射成网及在高压静电下驻极等方法而形成的非织造布2。其纤维直径小（4m），多微孔、网状结构分布均匀且致密性好；厚度仅为0.28mm，阻力小、带静电充足并可长期保持静电效应，能阻挡和吸附烟尘中极细小的离子。森林燃烧时所产生的烟雾主要是漂尘和灰尘，颗粒大小约在0.0160m之间，其中绝大部分颗粒是在0.11.0m之间。当人体吸入烟雾时，森林消防防烟口罩的第一层阻燃布会阻挡掉较大颗粒的灰尘，而当更小的尤其是对人体最具危害性的烟雾颗粒（5m）在通过新型超细纤维过滤布时便会被其阻挡和吸附，起到滤烟的作用。这种过滤布具有材质柔软平整、过滤性能稳定及价格低廉等特点。 1.3亲肤层 森林防火口罩的最内层即亲肤层是直接与佩戴者面部接触的部分，其采用的材料是脱脂纯棉织布。脱脂纯棉织布具有良好的吸湿性、柔软性、保湿性，其接触佩戴者的皮肤不会产生僵硬感，佩戴舒适。 2森林防火口罩的设计 森林防火口罩的外型是以人体工程学为原理设计的，既可保证森林防火口罩具有防森林火灾烟雾的功能，又使森林扑火队员在佩戴时舒适和美观3。 森林防火口罩是在原有技术上改进的，但其在外型设计上比以往的防烟口罩有了很大的改进。以往的防烟口罩外型与普通口罩区别不大，只是在口罩中间夹层增加了滤烟材料，口罩与面部达不到很好的密闭契合效果，在使用的过程中容易发生漏气现象。改进后的森林防火口罩对漏气现象有了显著的改善。 森林防火口罩由阻燃材料、滤烟材料和脱脂纯棉织布三层构成。外形设计为三种样式，即杯状式口罩（见图1）、折叠式口罩（见图2）和长方式口罩（见图3）。 森林防火口罩佩戴方式采用挂耳式，根据人面部的特点，在面部鼻梁处添加了鼻托，可根据鼻梁的高度进行调节，能很好的与鼻梁密闭结合；同时增大了口罩罩体的面积，按照人面部下颌部的弧度在口罩的下部扩大了罩体，可将下颌部同时遮蔽住，保证最大限度的保护森林扑火队员的面部，并防止林火产生的烟雾从口罩的下方进入人的口鼻，既可防止灼伤扑火队员的面部，又可防止发生漏气现象；对挂耳的松紧带添加了可调节长度的调节扣，森林扑火队员在佩戴森林防火口罩时可根据其脸型进行调节，使口罩与扑火队员的面部达到更加契合的效果。 3森林防火口罩的检测与试验 为实际检测森林防火口罩的防护性能，课题组按设计要求先期制作了部分试验样品，对样品进行了权威检测及耐高温佩戴试验。 3.1森林防火口罩的检测 课题组为了检测森林防火口罩的技术性能指标，将森林防火口罩送往黑龙江省纺织产品质量监督检验测试中心、国家劳动防护用品质量监督检验中心等国家权威检验检测机构进行了技术性能检测，各项技术性能指标如下： 透过率（穿透率）小于9%； 呼吸阻力小于7mmH2O； 质量小于200g。 材料阻燃性技术标准：损毁长度为85mm，持续时间为0s，阻燃时间为0s。 断裂强力：径向602N，纬向358N。 森林防火口罩经过上述国家权威检验检测机构鉴定，其性能均达到或超过了课题合同指标要求。 3.2森林防火口罩的试验 森林防火口罩分为室内试验和室外试验。 （1）室内试验。在封闭的室内，将树叉枝丫点燃，当烟雾充满整个房间时（为了防止缺氧，需要保持通风），试验人员佩戴森林消防防火口罩进入室内进行防烟效果试验。试验表明，佩戴防火口罩在1520min的时间内，实验者感觉呼吸良好，呼吸阻力并未明显增大。 （2）室外试验。课题组为了实际检验森林防火口罩的安全防护性能，在黑龙江省防火办的指导帮助下，组织试验队伍，携带森林防火口罩试制样品，在阿城林业局扑火队进行了模拟火场试验，如图4、图5所示。 严格全面的野外应用试验表明：森林防火口罩能够保障森林消防人员在扑灭森林火险时，防止烟雾对人体产生的侵害，可满足森林消防人员的安全防护需求。 4小结 森林防火口罩经过数次的改进及多次的室内检测试验和模拟火场佩戴试验，可以满足森林扑火队员的安全防护需求，并经国家权威检验机构检验，各项技术指标达到课题合同要求，符合森林消防呼吸防护的实际需要。森林防火口罩防烟效果好，提高了森林扑火队员的自防自救能力，提高了扑火工作效率，佩带舒适方便