消防隊員沒有特定的工作環(huán)境，日常救援工作室在各種環(huán)境中進(jìn)行：從較低熱輻射強(qiáng)度的暴露環(huán)境到相對罕見的極端熱暴露環(huán)境，除此之外通常還涉及到濕度、紫外線輻射、機(jī)械力作用、化學(xué)試劑，甚至毒氣煙霧。常用消防服外層面料芳綸纖維在這些環(huán)境因素作用下會發(fā)生一系列老化，主要體現(xiàn)在形貌變化、結(jié)構(gòu)變化和性能變化三個方面。
形貌變化
外界因素造成消防服老化直接表現(xiàn)在纖維表面。Kevlar、Nomex等纖維進(jìn)行光熱老化實(shí)驗(yàn)，探討纖維表面特征: 隨著光照時間的延長,Kevlar纖維斷頭形貌發(fā)生較大變化，分散狀的原纖化劈裂非常嚴(yán)重，纖維皮層原纖有明顯的脫落,樹狀原纖化劈裂破壞特征非常明顯;而Nomex纖維則不同，仍然表 現(xiàn)出脆性斷裂的形貌; 經(jīng)過長時間的光照，2種高性能纖維表面會產(chǎn)生大量 的缺陷，引起較大應(yīng)力集中的表面缺陷是導(dǎo)致纖維力學(xué)指標(biāo)下降的最主要因素，同時纖維內(nèi)部也會產(chǎn)生缺陷。
結(jié)構(gòu)變化
纖維的結(jié)構(gòu)變化直接導(dǎo)致其性能的好壞。隨著溫度的升高和熱氧老化時間的延長，芳綸的強(qiáng)度保留率降低，纖維聚集態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生重排，老化纖維斷裂方式從劈裂斷裂發(fā)展為脆性斷裂; 而芳綸的化學(xué)結(jié)構(gòu)并未發(fā)生明顯變化。
性能變化
熱老化是芳綸纖維最主要的老化形式之一，在大氣環(huán)境中，纖維的拉伸強(qiáng)度和拉伸應(yīng)變隨著溫度的升高而降低。當(dāng)溫度恒定時，拉伸強(qiáng)度和拉伸應(yīng) 變不隨加熱時間而變化。楊氏模量不受熱處理的影響。在真空中, 熱處理對纖維的拉伸性能沒有任何影響。
