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防护服装热防护性能测试方法
日期：2018-11-16|作者：admin |人气：
本标准规定了热防护材料的热防护性能值（以下简称为“TPP”）和热防护性能评估（以下简称为“TPE”）的测试方法，内容包含了原理、实验室人员健康与安全、设备和材料、试样的制备和调湿、校准和维护保养、测试步骤、结果计算等方面。
本标准适用于单层或多层材料的热防护性能测试，应用于暴露在对流及辐射热危害的从业人员的热防护材料的评估。本标准不适用于非阻燃及遇高温易熔融、滴落等材料的测试.
原理
将试样水平放置并暴露于对流辐射组合热源，暴露的总热通量为(84±2) kW/m2 [(2.00±0.05)cal/cm2?s]。使用铜量热传感器测量并记录试样的温度随时间变化情况，结合铜的热学性能参数将温度变化情况换算为透过试样传递的热能，得到热能随时间变化的传热反应曲线。可采取以下两种测试方法表征材料的热防护性能：
——第 1 个测试方法：铜量热传感器测的传热反应曲线与 Stoll 曲线相交点所对应的时间与材料暴露的总热通量的乘积（即：累积能量），得到试样的热防护性能值（TPP）。
——第 2 个测试方法：铜量热传感器在移出规定的对流辐射热后记录的传热反应曲线与 Stoll 曲线相切（或近似相切）时的暴露时间与总热通量的乘积即为试样的热防护性能评估（TPE）。
测试步骤
一、热防护性能值测试（TPP）
1、热防护性能值为 3 个试样测试结果的平均值。
2、校准热源—按步骤 8.1.2.2~8.1.2.5 中校准热源，使总热通量达到(84±2) kW/m2 [(2.00±0.05)cal/cm2?s ]，记录总热通量数据。随后取下试样夹持架，装上试样和传感器准备测试。建议在测试完成 3组样品共 9 个试样后重新校准总热通量（可增加校准频次）。
3、试样正面朝向热源，背面放置铜量热传感器。多层试样的内层正对传感器。传感器和试样之间加隔距框即为非接触式，不加则为接触式测试，应在报告中注明。6.4 mm 厚的隔距框仅在非接触式测试时使用。
多层试样隔距框的使用—非接触式（加隔距框）测试通常用于模拟衣服内层和穿着者之间的空气层。在本项测试方法中，对于测试时间超过 60 s 的多层试样，不建议使用非接触式（加隔距框）测试。
4、测试前使用隔热遮板隔离热源。隔热遮板移出后，试样暴露于热源上方中心点处并开始记录数据。
5、当铜量热传感器测得的累积能量（计算方法见 10.2）与 Stoll 曲线相交后，中止测试，记录暴露时间，试样移出热源。Stoll 曲线计算公式见 10.1。
6、热防护性能值是暴露时间与校准总热通量的乘积（公式见 10.3）计算得出。
7、记录测试中观察到的现象（参见附录 A）。
8、将试样夹持架和传感器组件冷却至(28~33) °C （模拟人体表皮的温度），再按步骤 9.1.3-9.1.7进行剩余样品的测试。完成三个试样测试后取平均值记录为试样的热防护性能值。
9、剔除与平均值相差超过 ± 10 % 的测试结果，重新裁样补足三个试样进行测试。
二、热防护性能评估测试（TPE）
1、一般需要三组试样完成热防护性能评估，一组试样确定评估时间，后两组试样作为评估时间验证。
2、按步骤 9.1.2 校准热源，记录下总热通量数值。
3、按步骤 9.1.3-9.1.5 热防护性能值方法测试试样，得到试样的大暴露时间（tmax）.
4、将大暴露时间除以 2 即为暴露时间（ttrail）。
5、在设备软件中输入暴露时间（ttrail），装备样品准备测试。
6、当达到暴露时间（ttrail）后，隔热遮板复位，试样离开热源，仪器依然记录数据。在此过程中，环境温度不可超过 35 °C 。
如果无法满足此要求，也可以将样品架整体设计为可取下的结构，当隔热遮板复位后，可快速手动将“样品架/试样/传感器”整体取下远离热源，但要持续记录数据。
7、试样在热源暴露结束后仪器持续采集数据的时间应不少于 30 s ，以完全释放试样上的蓄积热能。当传感器上测量的传热反应曲线下降时便可手动停止采集数据。30 s 后传热反应曲线未下降时须延长采集时间（采集时间不超过 120 s ）。
8、从传感器测得的传热反应曲线与 Stoll 曲线的下列关系来测定热防护性能评估。
a) 如果 60 s （或 120 s ）内传感器测量到的传热反应曲线超过Stoll曲线(即超出二度烧伤)，需要减少暴露时间ttrail。取从前序较低暴露时间（首次低暴露时间为 0 s ）到当前暴露时间ttrail的中间值。设定此时间，重复步骤 9.2.5~9.2.7，直到试样的传热反应曲线与Stoll曲线相切，或当前的暴露时间ttrail和前序暴露时间差值不大于 0.5 s ，此试样组的热防护性能评估为当前的暴露时间ttrail与校准总热通量数值的乘积。（实例参考请见附录D）
g) 如果 60 s （或 120 s ）内传感器测量到的传热反应曲线远低于Stoll曲线（即未能预计到二度烧伤），需要增加暴露时间ttrail，取当前暴露时间与前序较高暴露时间（首次高暴露时间为 9.2.3中的暴露时间tmax）的中间值，设定此时间，重复步骤 9.2.5~9.2.7。直到试样的传热反应曲线与Stoll曲线相切，或当前的暴露时间ttrail和前序暴露时间差值不大于 0.5 s ，此试样组的热防护性能评估为当前的暴露时间ttrail与校准总热通量数值的乘积。（实例参考请见附录D）。
9、记录测试中观察到的现象。（见附录 A）
10、重复验证暴露时间ttrail，热防护性能评估是已验证的暴露时间ttrail与校准总热通量的乘积（公式见 10.4），取三个数值的平均值即为平均热防护性能评估。
11、剔除与平均值相差超过 ± 10 % 的测试结果，重新裁样补足试样进行测试。
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