纺织品保温性能检测中存在的问题.docxVIP

纺织品保温性能检测中存在的问题郭禹(中国纺织科学研究院测试中心,北京100025)[摘要]以ASTM保温测试仪和KES保温测试仪作为试验工具,从纺织品保温性能检测原理、表征指标和检测方法等方面进行了阐述,对纺织品保温性能检测中遇到的问题进行了检测分析,以确定检测纺织品保暖性能的科学方法和指标;探讨了如何减小检测中的差异,提高检测结果的准确性。[关键词]纺织品;保暖性;热阻;保暖仪[中图分类号TS101192+312[文献标识码A[文章编号100321308(2006)04200012081保温性能检测现状与存在的问题近十几年来,我国的保温材料及保温服装得到了迅猛发展,各种原料、结构和性能的保温服装层出不穷,新型的保温材料在款式和外观上越来越符合现代人们的要求。但是新的问题也随之而来,由于过去的保温纺织品厚度大,其外观自然臃肿不堪,但其保暖性还是可以得到保证的。而新型保暖材料要在款式和外观上满足现代人们的需求,其厚度就应减小,这必然又会使其保暖性能受到影响。正因如此,保温材料中的最基本性能———保暖性(以下又称为“保温性”)就越来越受到人们的关注,使它成为一个主要的检测项目;而保温性究竟应当用什么指标来表示、用什么仪器来检测,又成为人们关注的一个问题。目前,表征保温性能的指标有很多种,最为常用的是热阻和保温率。在国外的标准中,一般都使用热阻这个指标,而很少用到保温率。在国内的方法标准中,最为常用的是却保温率,热阻只在有的方法标准中出现。例如,在国标《纺织品保温性能试验方法》(GBΠ中,保温率就是主要考核指标之一,而热阻在这个标准中并没有出现;在行标《金属化纺织品保温性能的测定》(FZΠ中,既有保温率,也有热阻指标。由于在国内的产品标准中,有的标准用热阻(或克罗值)指标,有的标准却是用保温率指标,这就造成了对纺织品保温性能评价上的混乱,所以需要对各保温指标进行分项比较,特别是对保温率和热阻的比较。另一方面,同一试样在不同的仪器上进行测试,所得到的保暖性能指标也各有差异,这个问题在过去就存在。由于传统保温材料的保暖性比较好,所以这种误差是可以接受的。但是,现代保温材料的保暖性能却是一个敏感的检测指标,其保暖性能的指标一般在合格指标这个临界值附近,所以在检测中存在的误差是比较大的,甚至在有的时候无法接受。目前,我国多数质检机构及企业内部试验室都存在这个现象。这就造成了有的产品在某一处检测合格,而到另一处检测却不合格的现象,使人们对新型保温材料及保温服装的保温性能产生疑问。正因如此,对纺织品保暖性能检测[收稿日期2006209228;修订日期2006212214中国纺科院青年优秀科技论文2006年第4期2的研究就更具有现实意义。本文以ASTM保温测试仪和KES保温测试仪为试验工具,从纺织品保温性能检测原理、表征指标和检测方法等方面进行了检测、分析和探讨,以确定检测其保暖性能的科学有效性,并努力减小检测中的差异,提高检测的准确性。1～42纺织品保温性能表征指标的探讨211纺织品保温性能检测方法及基本指标纺织品保温性能的测试方法,大体可分为恒温型和散热型。恒温型是把试样包覆在恒温加热体外,测定在一定时间内为保持加热体恒温而补充的热量(即试样的散热量)。而散热法则是把试样包覆在一定温度的热体上,测定在一定时间内热体的降温或测定热体降低一定温度的时间。由此可以看到,这两种测试方法的基本原理都是一样的,即在一个加热体上,通过电子仪器,分别在有试样和无试样的两种情况下,记录下两个散热量,再通过这两个散热量来计算各保温指标。我国目前多是使用平板式恒温型的仪器,如日本、美国的ASTM型,日本的KES保温测试仪,以及国内生产的保温仪等,均属于这种类型。本文将以这种平板式保温仪为研究对象,其检测机理是:将试样覆盖于试验板(加热体)上,试验板的周围和底部均有保护板,并使试验板和保护板加以电热控制,使之恒温于36℃,从而使试验板的热量只能通过试样散失。测定在一定时间内试验板的散热量,并与不覆盖试样、但其它试验条件相同的试验板散热量相对比,可以得到各保温指标。纺织品保温性能的指标,主要有热阻、传热系数、克罗值和保温率等:(1)热阻R:当温度差为1℃时,热能以1WΠm2的速率通过,即表示为一个热阻单位。它在数值上与传热系数呈倒数关系。(2)传热系数U:当纺织品表面温差为1℃时,通过单位面积的热流量叫做传热系数,单位为WΠm2·℃。(3)保温率Qi:无试样时的散热量和有试样时的散热量之差,与无试样的散热量之比的百分率。(4)克罗值CLO:在室温21℃、相对湿度50%以下、气流为10cmΠs(无风)的条件下,试穿者静坐不动,其基础代谢为58115WΠm2,感觉舒适并维持其体表平均温度为33℃时,此时所穿衣服的保温值为1克罗值。1