日本研发消防服用纳米结构纤维 可抑制火伤

慧聪消防网讯作为新能源产业技术综合开发机构（NEDO）纳米技术·尖端材料实用化研究开发业务的一部分，帝人特克诺产品公司和细川密克隆公司共同开发了采用纳米结构纤维*1的隔热性、舒适性优异的消防服材料。该发明已申请专利7项。

开发对象是由寄予热传导纳米尺寸碳系超微粒子复合化到芳纶纤维*2的纳米结构纤维组成的纤维材料，使用这种纤维材料，可以使消防服轻量化并抑制火伤。

*1纳米结构纤维：表面和内部结构以纳米级控制的纤维状物质的总称。

*2芳纶纤维：一般具有高强力、耐热性、尺寸稳定性、耐药品性等的高功能纤维之一。

1开发的背景

近年来，消防工作以首先实施人身财产的救助、防止火势蔓延进入建筑物内，最后到极限接近火源，有效灭火为主。由此产生了以下主要两种对消防服的功能要求以确保消防员的活动安全（1）在进行灭火活动时，消防服需具有对火焰产生的高温的隔热性（2）消防服应具有在灭火活动中抗疲劳和防止热中症等减轻身体负担的舒适性。然而，至今的消防服无论讲隔热性或者舒适性哪个放在重点，高水平的兼顾两者都很困难。

在这种状况下，帝人特克诺产品公司和细川密克隆公司将NEDO的纳米技术?尖端材料实用化研究开发事业（纳米技术挑战）的作为课题之一，共同从事了“使用纳米结构纤维的隔热、耐热、舒适性优异的先进消防服的开发”

另外，关于纳米结构纤维的解析和评价方法、粒子分散方法等，东京工业大学谷冈明彦教授、东京农工大学神谷秀博教授的也在研发过程中进行了指导，实现了了产、官、学三者同时合作。

2开发的内容

有效开发先进消防服，提高纤维材料功能。

（1）多功能纳米粒子和粒子表面处理技术的开发

细川密克隆公司负责多功能纳米粒子的开发和粒子表面处理技术的开发，确立了能够进行向芳纶纤维中均匀分散隔热性优异的纳米粒子开发和制造条件。

（2）纳米结构纤维的开发

帝人特克诺产品公司开发了将细川密克隆公司开发的多功能纳米粒子复合化到芳纶纤维中的纳米结构纤维。并且开发了将这种纳米结构纤维布料化而作为里子料使用的消防服用压层结构体。

3纤维的特征

开发的材料，是在由被叫做“最外层”、“中间层”、“隔热（最内）层”3层结构组成的消防服中，使用相当于要求遮蔽到肌肤的热量这种功能的隔热层里子料的纤维材料，这在芳纶纤维“特科诺拉*”的纤维内，使用细川密克隆公司拥有的高度粒子表面处理技术和帝人特科诺产品公司的混炼?纺丝技术，均匀分散纳米尺寸的碳系超微粒子，比通常的芳纶纤维大幅度提高热传导率，由于被赋予热扩散功能，该技术可提高面料的隔热性能。由于热扩散功能，从暴露于火焰和热量起，分散了侵入消防服内的热量，与不使用纳米结构纤维时相比，表现出了了约40％的火伤*3抑制（下述照片?图参照《帝人特科诺产品公司调查》），另外，与传统的消防服里子料比较，如果是同样的隔热水平，布料可以轻量化15％。

性能试验的结果，成功地以高水平兼备了迄今被认为是世界最严格*4的北美的消防服性能*5和所谓世界最高水平的日本消防服的舒适性能*6的相反功能。

*3这里指2度火伤（伤害部位：基底层～真皮）和3度火伤（伤害部位：皮下组织）。

*4在1999年由国际标准化机构作为国际标准制定的ISO11613：1999“消防队员用防护服?试验方法和性能要求”中，一?记载了北美型和欧洲型两种规格。对北美型要求更高的防护性能，欧洲型重视舒适性。日本有根据欧洲型的日本防火协会防火性能标准。

*5根据ISO17492依据的“ThermalPerformanceProperty(TPP)”试验的。

*6根据评价ASTMF1868依据的“总热量损失：TotalHeatLoss(THL)”这种热应力缓和功能试验的

4今后的展望

今后，将以基于在消防服上应用为目标，确立并推进纤维材料量产技术。而且，这种芳纶纤维基础的纳米结构纤维可改变分散在纤维内部的功能性纳米粒子的种类，同时，能够不损伤芳纶纤维的物性而赋予导电性和电磁波屏蔽性等各种功能。譬如说，采用添加二氧化钛、二氧化硅系的无机复合纳米粒子与阻燃性的提高可以一起实现热收缩抑制。我们将继续期待并拓展迄今尚未开发使用的有机材料的其他多种用途。