水上救生衣新型结构、材料的设计研究

1水上救生衣简介
救生衣,也称为救生背心,是一款救生服,被设计成背心。它由尼龙或氯丁橡胶(氯丁橡胶)、浮力材料或可充气材料、反光材料等制成。一般服用年限为5~7年,是船舶和飞机上的救生设备之一。通常是由泡沫或软木塞等制成背心的形式。它有足够的浮力,穿在身上使溺水者的头部可以露出水面。
2
水上救生衣的基本结构类型与创新
公共救生衣,包括多个基带和多个发光器
件。当救生衣穿在人体上时,救生衣两端的紧固
件使触控开关发生冲突,迫使驱动模块驱动发光
元件发光,而发光元件发出的光进入导光条,并
在折射和反射作用后使导光条整体发光
救生衣的国家标准主要有三种,目前船用救
生衣的执行标准是G B4303-2008,船用工作救
生衣的执行标准是G B/T32227-2015,防汛、防洪
救生衣的执行标准是G B4304-84。除了严格遵守
国家标准外,救生衣最首要的特点就是它的安全
性及防范和保护的作用,所以对于救生衣的颜
、材质以及浮力的大小的要求非常严格
目前市场上现有的救生衣大都存在功能单
一,设计简单等缺点。在对现有产品的研究对比
和在对各种水上灾难中的死亡原因做了大量的
调查研究后,团队将水上灾难案例的异同点做了
详细的分析,到了他们对救生衣结构上的共同
需求和差异需求。最终团队将目标定在了救生衣
的结构设计上,对现有产品进行改进与整合,使
其结构样式相对合理,并结合人体工程学及材料
学进行了更人性化的设计
本次创新为救生衣提供了结构上的改良,其
主要包括救生背心与救生短裤的连接组合、若干
固定带、若干发光装置以及若干个扣合件和拉
链,使用者能够快速地完成穿着动作,多种类型
的扣合件能够对使用者的安全提供充足的保证,
内嵌的发光装置也能够便于救援人员快速寻
到溺水者。设计新型的连体式救生衣可有效地满
足人们对于救生衣的需求,尤其是安全需求,在鞋架
海难事故中能够很快地进行自救,保障了人们的
安全(如图1
)。
试验表明,其确保能够具有足够的浮力并且
能够将浮力均匀分布,在16小时内能够确保浮
(辽东学院,辽宁丹东118003)
李萌胡知林李紫涵温兰
水上救生衣新型结构、材料的设计研究〔文献标识码〕B〔文章编号〕1671-3389(2019)04-45-02
〔摘要〕介绍了水上救生衣的性能、常用结构类型、制作材料,并着重阐述了水上连体式救生衣的创新性能特点,相比常见的救生衣其安全性与适体性的优势较为突出,最后指出了新型水上救生衣的研发方向。
〔关键词〕救生衣;新型结构;浮力材料;
性能
图1实验样衣与结构图
辽宁丝绸2019年第4期
·45·
力损失控制在低于4%的水准
该救生衣配备了相应的营救附属装备,例
如,哨笛、示位指示灯等声音与光源示位设备,设
备颜使用国际通用的186橙黄。提供延续生
存的附属配备,如一些淡水,提供捞救的设备,如
捞救吊带。虽然附属装备在整套救生装备中不是
主体部分,但也是非常重要的部分,能够大大增
加生存几率,所以不容轻视
其方便携带,长时间的穿戴不会对使用者造成
任何不适,并且不能影响使用者的其它正常活动
其能有效避免遇难者在水中因为身体热量
的消耗而导致死亡。
防滑鞋
3
水上救生衣的材料
水上连体式救生衣的浮力及浮力的保持是
救生衣安全漂浮的基础。产生浮力的主体部分主
要由浮力材料(聚乙烯塑料泡沫)构成,附属部件
包括声、光电示位装置。救生衣的材质主要包括
浮力材料和面料两部分。国标救生衣面料采用的
是防水特制材料
软闭孔泡沫是最广泛使用的固有浮力材料,
其加工性能好,价格低廉,闭孔结构优良,防水性
能可控,发泡倍率可控。主要有交联聚乙烯(PE)
泡沫、聚乙烯一乙酸乙烯酯(EV A)泡沫、改性聚乙
烯(PV C)软泡沫等。本设计所述聚乙烯泡沫塑料
具有体积小、密闭孔结构均匀、柔软、吸湿性小、
密度小、抗压强度低、抗永久变形性好、吸水率
小、不易腐烂等特点,价格低廉,是一种很好的浮
力材料。
使用聚乙烯泡沫塑料制造救生衣,与硬质聚
氯乙烯制作的相比,其密度小,浮力大,耐侯性优
良,质地柔软,穿着方便舒适,能够达到海洋及内
河航运安全救生规范要求。即:穿着此种救生衣
的落水人员在水中不做任何动作,可在2~3.5秒
内头部露出水面,并能在5.5秒内自动翻身,使人
面部仰天成倾斜的安全漂浮位置
收集上海石化总厂塑料厂产LD PEZFZB、日
本昭和电工株式会社产LD PEFl l3、辽宁化纤总厂
三分厂产H PEG F7750和美国Cel anes e公司产
H D PE360等国内外4种聚乙烯,根据几种聚乙烯
实测性能数据,结合它们的来源、价格情况综合
考虑,特别是通过我们的实践证明,研制救生衣
用聚乙烯泡沫塑料以选择上海石油化工总厂塑
料厂产的LD PE2F2B树脂为宜。
4水上救生衣的发展方向
小叶双眼龙
现如今技术的进步和细化及专业分工使得
水上救生衣的类型日益丰富,结构款式已开始注高压电缆卷筒
重细节设计。救生衣类型的多样化为功能的集成
和用途的细化提供了可能,而结构的多样化为浮
力分布的多样化提供了可能。以往的救生衣只强
调浮力值、注重飘浮功能,而相对忽视了浮力分
布。但救生功能除了以浮力为必要条件外,还要
有适当的浮力分布,以保证落水者能自动翻转到
口鼻高出水面,保证不同的水中姿势要求的实
现;要有适体性的结构设计,以满足使用者其他
活动的要求;要配备性能优良的营救属具,增加
救生衣的可营救性能。救生衣的发展应该以材
料、结构和属具的发展为出发点。首先是材料,包
括浮力材料以及包覆面料。气囊和高发泡倍率泡
沫塑料将作为主要的浮力材料,它们将朝着减少
存放体积、穿用舒适、减轻重量而浮力增大的方
cnc真空吸盘怎么做
向发展。包覆面料应朝着减轻重量、增加功能的
方向发展,如增加阻燃功能、提高表面的光滑度
等。其次是结构设计,通过结构设计完善浮力分
布、提高适体性。即从浮力分布出发对水中的姿
势进行控制,从工效学的角度对适体性、舒适性
以及在水中动作的完成进行设计控制。最后是各
种属具,以保障落水者的生命安全及增加可营救
性为目的,改进和研发新型属具,改善现有属具
的性能,朝集成化、小型化和功能增强的方向发
展,如提高示位灯的光强和使用寿命、减少其重
量等。
通讯作者:温兰。
参考文献
[1]曹立艳.救生衣的设计研究.10082TB472
[2]文继惠.救生衣用聚乙烯泡沫塑料的研制.
黎明化工,2017(03)
[3]肖红.救生衣的材料、结构与性能.现代服
斑图
装纺织高科技发展研讨会.2005
辽宁丝绸2019年第4期·46·

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