红外线是指波长为0.75~1000μm的电磁波,也称红外光。在实际应用中通常将波长在2.5μm以上的红外线称为远红外线。由于远红外线能促进人体血液循环和新陈代谢,并能有效抑制细菌的滋生而具有消臭功能,因此具有远红外功能的纺织品具有保温、保健、抗菌等功能,备受人们的青睐。
对纺织品远红外性能进行检测依据的标准为GB/T 30127-2013《纺织品远红外性能的检测和评价》。其一为远红外发射率的测定,它是将标准黑体板与试样先后置于热板上,依次调节热板表面温度使之达到规定温度,用光谱响应范围覆盖5~14μm波段的远红外辐射测量系统分别测定标准黑体板和试样覆盖在热板上达到稳定后的辐射强度,通过计算试样与标准黑体板的辐射强度之比,求出试样的远红外发射率。其二为温升的测定,它是用远红外辐射源以恒定辐照强度辐照试样一定时间后,测定试样测试面表面的温度升高值。
一、试样准备
(一)取样制备
1.纤维
测定远红外发射率时,将纤维试样开松成蓬松状态,取0.5g纤维填充到直径为60mm、高度为30mm的敞口圆柱形金属容器中,纤维完全充满容器,每份样品至少取3个试样。
测定温升时,将纤维梳理成蓬松状态,均匀地铺满成厚度大约为30mm,直径大于60mm的均匀圆柱形絮片,每份样品至少取3个试样。
2.纱线
将纱线试样单层紧密平铺并固定于边长不小于60mm的正方形金属试样框上,测定远红外发射率时将试样框平置并完全覆盖热板;测定温升时,将试样框竖直固定于温升装置试样架上,试样框的中心正对试样架开孔的中心,发射率和温升试验各取至少3个试样。
3.织物等片状样品
从每个样品上剪取用于测试发射率和温升试样至少各3个,试样尺寸不小于直径60mm。取样时试样应平整并且有代表性。对于样品中存在因结构、色泽等(包括制品中拼接组件)差异较大而可能使远红外性能有较大差异的区域,若无特别指出,则每个区域应分别取样。
(二)试样预处理
按照GB/T 6529-2008中规定的标准大气的温、湿度环境及程序对试样进行调湿,室内不应有其他热辐射源对其造成影响。
如果需要,按照GB/T 8629-2017中4G程序对样品进行一定次数的洗涤,洗涤次数由有关各方商定。一般内穿类宜不低于30次,外穿类宜不低于10次,铺盖类宜不低于5次。多次洗涤时,可将时间累加进行连续洗涤或按有关方认可的方法和次数进行洗涤,并应在报告中说明洗涤次数和方法。洗涤后的样品还应在GB/T 6529-2008规定的环境下调湿平衡,且不得沾污样品。
二、检测实施
1.远红外发射率的测定
远红外发射率测试原理和测试仪分别如图6-18和图6-19所示。
图6-18 远红外发射率测试原理
1—红外接收装置2—黑体罩3—试样4—试样热板
图6-19 纺织品远红外发射率测试仪
(1)将试验热板升温至34℃。
(2)将标准黑体板放置在试验热板上,待测试值稳定后记录标准黑体远红外辐射强度I0。
(3)将调湿后的试样依次放置在试验热板上,待测定值稳定(如15min)后记录每个试样的远红外辐射强度I。对于可直接计算远红外发射率的仪器,则记录每个试样的远红外发射率值。
(4)重复上述步骤测试剩余试样。
2.远红外辐射温升的测试
远红外辐射温升测试原理和测试仪分别如图6-20和图6-21所示。
(1)调节试样架与辐射源的距离,使试样表面与辐射源的距离为500mm。
(2)将调湿后的试样待测试面朝向红外辐射源夹在试样架中。将测温仪传感器触点固定在试样受辐射的区域表面中心位置。
图6-20 远红外辐射温升测试原理
1—试样架2—试样3—温度传感器触点4—远红外辐射源
图6-21 纺织品远红外辐射温升测试仪
(3)记录试样表面初始温度T0。(www.xing528.com)
(4)开启远红外辐射源,记录试样辐射30s时的表面温度T。
(5)重复以上步骤,依次完成剩余试样测试。
三、结果
1.计算
(1)根据所测标准黑体板和试样的远红外辐射强度,按式6-2计算每个试样的远红外发射率,并计算所有试样远红外发射率的平均值作为试验结果,修约至0.01。
式中:η——试样远红外发射率,无量纲;
I0——标准黑体板的远红外辐射强度,单位为瓦每平方米(W/m2);
I——试样的远红外辐射强度,单位为瓦每平方米(W/m2)。
(2)根据远红外辐照温升的测试结果,按式6-3计算每个试样表面的温升,并计算所有试样温升的平均值作为试验结果,修约至0.1℃:
ΔT=T-T0
(6-3)
式中:ΔT——试样在辐射30s内的温升,单位为摄氏度(℃);
T0——试样初始表面温度,单位为摄氏度(℃);
T——试样在辐射30s时的表面温度,单位为摄氏度(℃)。
2.评价
对于一般样品,若试样的远红外发射率不低于0.88且远红外辐射温升不低于1.4℃时,样品具有远红外性能。对于絮片类、非制造类、起毛绒类等疏松样品,远红外发射率不低于0.83,且远红外辐射温升不低于1.7℃,样品具有远红外性能。
对于纤维及纱线作为原料不予以评价,测试数据仅作为选料时的参考。
如样品经洗涤后测试结果仍达到上述指标要求,则样品具有经洗涤次数的洗涤耐久型远红外性能。
想一想:通过查阅资料,请简述具有远红外功能的纺织品其保温作用原理。
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纺织品远红外性能检测(远红外发射率)
纺织品远红外性能检测(远红外辐射温升)
练一练:
(1)填空:在对织物进行远红外性能检测时,试样尺寸为(),每个样品上剪取()和()试样各()个。
(2)选择:在对织物进行远红外性能的检测时,下述说法错误的是()。
A.对织物进行远红外性能评价时,只要远红外发射率或远红外辐射温升其中一项符合技术要求,就可以确定该织物具有远红外性能。
B.远红外辐射温升测试时,在辐照30s时记录试样的表面温度。
C.远红外发射率测试时,先要测试标准黑体的远红外辐射强度。
D.如要进行耐久性测试,试样可按照GB/T 8629-2017中4G程序进行洗涤。
(3)判断:测试样为纤维或纱线时,其测试结果可用于对最终所加工的成品远红外性能进行评价。()
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