消防服作为直接接触火源的防护装备,是保护消防员的第一道防线,因此必须具有良好的阻燃性能。近年来,各界越来越重视对消防服用织物阻燃性能的研究,研究表明织物阻燃性能与多种因素有关,其中织物结构是重要因素之一。本课题在国内外对织物阻燃性能研究的基础上,从A(细度为15tex×2、捻度为710捻/m)、B(细度为16tex×2、捻度为750捻/m)两种芳纶纱线中选择单纱强力和阻燃性能较优的B纱线为原料,设计织造15种符合GA10-2014《消防员灭火防护服》行业标准的消防服最外层织物,其织物组织为2/2方平组织、2/1斜纹组织、2/2斜纹组织、3/1斜纹组织、斜纹加强筋组织,经向密度为320根/10cm,纬向密度为248根/10cm,264根/10cm,280根/10cm。测试上述15种织物的力学性能(断裂强力、撕破强力)、表面抗湿性能、色牢度、热学性能(热稳定性能、阻燃性能),实验表明各性能均符合行业标准的规定。15种织物中,织物组织为2/1斜纹、经密为320根/10cm、纬密为280根/10cm、厚度为0.520mm、单位面积质量为207g/m~2、单位体积质量为0.398g/cm~3、覆盖系数为90.6%的织物阻燃性能最好。引入损毁面积指标,探讨称重法和图像法这两种损毁面积测试方法,测试表明采用这两种方法测得的损毁面积均能有效表征织物阻燃性能,损毁面积越小,阻燃性能越好;图像法测得的损毁面积略大于称重法测得的损毁面积。采用灰色关联分析法深入探究织物组织系数、厚度、单位面积质量、单位体积质量和覆盖系数这五个指标对损毁长度及损毁面积的影响程度。结果表明覆盖系数对织物阻燃性能影响最显著;其次为厚度、单位面积质量;再是单位体积质量;织物组织对织物阻燃性能影响最不显著。利用人工神经网络技术,以织物结构为输入层,织物损毁长度和损毁面积为输出层,分别通过BP神经网络和极限学习机建立织物结构与阻燃性能的预测模型,并对两种模型进行对比。结果表明,两种预测模型均能对织物阻燃性能进行有效预测,极限学习机模型预测误差更小耗时更短。消防服的阻燃外层需要直接接触火场环境,良好的阻燃性能可以保护消防服内层织物和人体。因此,对消防服外层织物阻燃性能的不断深入研究,这对其能更好保护消防员及保障救援的及时有效具有深远意义。