防護服裝熱防護性能怎樣測試

本標準規定了熱防護材料的熱防護性能值（以下簡(jiǎn)稱(chēng)為“TPP”）和熱防護性能評估（以下簡(jiǎn)稱(chēng)為“TPE”）的測試方法，內容包含了原理、實(shí)驗室人員健康與安全、設備和材料、試樣的制備和調濕、校準和維護保養、測試步驟、結果計算等方面。

本標準適用于單層或多層材料的熱防護性能測試，應用于暴露在對流及輻射熱危害的從業(yè)人員的熱防護材料的評估。本標準不適用于非阻燃及遇高溫易熔融、滴落等材料的測試.

原理

將試樣水平放置并暴露于對流輻射組合熱源，暴露的總熱通量為(84±2)kW/m2[(2.00±0.05)cal/cm2?s]。使用銅量熱傳感器測量并記錄試樣的溫度隨時(shí)間變化情況，結合銅的熱學(xué)性能參數將溫度變化情況換算為透過(guò)試樣傳遞的熱能，得到熱能隨時(shí)間變化的傳熱反應曲線(xiàn)?？刹扇∫韵聝煞N測試方法表征材料的熱防護性能：

——第1個(gè)測試方法：銅量熱傳感器測的傳熱反應曲線(xiàn)與Stoll曲線(xiàn)相交點(diǎn)所對應的時(shí)間與材料暴露的總熱通量的乘積（即：累積能量），得到試樣的熱防護性能值（TPP）。

——第2個(gè)測試方法：銅量熱傳感器在移出規定的對流輻射熱后記錄的傳熱反應曲線(xiàn)與Stoll曲線(xiàn)相切（或近似相切）時(shí)的暴露時(shí)間與總熱通量的乘積即為試樣的熱防護性能評估（TPE）。

測試步驟

一、熱防護性能值測試（TPP）

1、熱防護性能值為3個(gè)試樣測試結果的平均值。

2、校準熱源—按步驟8.1.2.2~8.1.2.5中校準熱源，使總熱通量達到(84±2)kW/m2[(2.00±0.05)cal/cm2?s]，記錄總熱通量數據。隨后取下試樣夾持架，裝上試樣和傳感器準備測試。建議在測試完成3組樣品共9個(gè)試樣后重新校準總熱通量（可增加校準頻次）。

3、試樣正面朝向熱源，背面放置銅量熱傳感器。多層試樣的內層正對傳感器。傳感器和試樣之間加隔距框即為非接觸式，不加則為接觸式測試，應在報告中注明。6.4 mm厚的隔距框僅在非接觸式測試時(shí)使用。

多層試樣隔距框的使用—非接觸式（加隔距框）測試通常用于模擬衣服內層和穿著(zhù)者之間的空氣層。在本項測試方法中，對于測試時(shí)間超過(guò)60 s的多層試樣，不建議使用非接觸式（加隔距框）測試。

4、測試前使用隔熱遮板隔離熱源。隔熱遮板移出后，試樣暴露于熱源上方中心點(diǎn)處并開(kāi)始記錄數據。

5、當銅量熱傳感器測得的累積能量（計算方法見(jiàn)10.2）與Stoll曲線(xiàn)相交后，中止測試，記錄暴露時(shí)間，試樣移出熱源。Stoll曲線(xiàn)計算公式見(jiàn)10.1。

6、熱防護性能值是暴露時(shí)間與校準總熱通量的乘積（公式見(jiàn)10.3）計算得出。

7、記錄測試中觀(guān)察到的現象。

8、將試樣夾持架和傳感器組件冷卻至(28~33)°C（模擬人體表皮的溫度），再按步驟9.1.3-9.1.7進(jìn)行剩余樣品的測試。完成三個(gè)試樣測試后取平均值記錄為試樣的熱防護性能值。

9、剔除與平均值相差超過(guò)±10%的測試結果，重新裁樣補足三個(gè)試樣進(jìn)行測試。

二、熱防護性能評估測試（TPE）

1、一般需要三組試樣完成熱防護性能評估，一組試樣確定評估時(shí)間，后兩組試樣作為評估時(shí)間驗證。

2、按步驟9.1.2校準熱源，記錄下總熱通量數值。

3、按步驟9.1.3-9.1.5熱防護性能值方法測試試樣，得到試樣的大暴露時(shí)間（tmax）.

4、將大暴露時(shí)間除以2即為暴露時(shí)間（ttrail）。

5、在設備軟件中輸入暴露時(shí)間（ttrail），裝備樣品準備測試。

6、當達到暴露時(shí)間（ttrail）后，隔熱遮板復位，試樣離開(kāi)熱源，儀器依然記錄數據。在此過(guò)程中，環(huán)境溫度不可超過(guò)35°C。

如果無(wú)法滿(mǎn)足此要求，也可以將樣品架整體設計為可取下的結構，當隔熱遮板復位后，可快速手動(dòng)將“樣品架/試樣/傳感器”整體取下遠離熱源，但要持續記錄數據。

7、試樣在熱源暴露結束后儀器持續采集數據的時(shí)間應不少于30 s，以*釋放試樣上的蓄積熱能。當傳感器上測量的傳熱反應曲線(xiàn)下降時(shí)便可手動(dòng)停止采集數據。30 s后傳熱反應曲線(xiàn)未下降時(shí)須延長(cháng)采集時(shí)間（采集時(shí)間不超過(guò)120 s）。

8、從傳感器測得的傳熱反應曲線(xiàn)與Stoll曲線(xiàn)的下列關(guān)系來(lái)測定熱防護性能評估。

a)如果60 s（或120 s）內傳感器測量到的傳熱反應曲線(xiàn)超過(guò)Stoll曲線(xiàn)(即超出二度燒傷)，需要減少暴露時(shí)間ttrail。取從前序較低暴露時(shí)間（*低暴露時(shí)間為0 s）到當前暴露時(shí)間ttrail的中間值。設定此時(shí)間，重復步驟9.2.5~9.2.7，直到試樣的傳熱反應曲線(xiàn)與Stoll曲線(xiàn)相切，或當前的暴露時(shí)間ttrail和前序暴露時(shí)間差值不大于0.5 s，此試樣組的熱防護性能評估為當前的暴露時(shí)間ttrail與校準總熱通量數值的乘積。

g)如果60 s（或120 s）內傳感器測量到的傳熱反應曲線(xiàn)遠低于Stoll曲線(xiàn)（即未能預計到二度燒傷），需要增加暴露時(shí)間ttrail，取當前暴露時(shí)間與前序較高暴露時(shí)間（*gao暴露時(shí)間為9.2.3中的暴露時(shí)間tmax）的中間值，設定此時(shí)間，重復步驟9.2.5~9.2.7。直到試樣的傳熱反應曲線(xiàn)與Stoll曲線(xiàn)相切，或當前的暴露時(shí)間ttrail和前序暴露時(shí)間差值不大于0.5 s，此試樣組的熱防護性能評估為當前的暴露時(shí)間ttrail與校準總熱通量數值的乘積。。

9、記錄測試中觀(guān)察到的現象。

10、重復驗證暴露時(shí)間ttrail，熱防護性能評估是已驗證的暴露時(shí)間ttrail與校準總熱通量的乘積（公式見(jiàn)10.4），取三個(gè)數值的平均值即為平均熱防護性能評估。

11、剔除與平均值相差超過(guò)±10%的測試結果，重新裁樣補足試樣進(jìn)行測試。