輻照條件對紡織品吸光發(fā)熱性能的影響

萬 倩，廖銀琳，湛 權(quán)，張衛(wèi)衛(wèi)

(廣州纖維產(chǎn)品檢測研究院，廣東 廣州 511440)

輻照條件對紡織品吸光發(fā)熱性能的影響

萬 倩，廖銀琳，湛 權(quán)，張衛(wèi)衛(wèi)

(廣州纖維產(chǎn)品檢測研究院，廣東 廣州 511440)

采用自制的紡織品吸光發(fā)熱性能測試設(shè)備，在不同輻照條件下測試幾種具有代表性的樣品，對其升溫曲線進(jìn)行對比分析，探討不同輻照條件對紡織品吸光發(fā)熱性能的影響，得出測試吸光發(fā)熱性能最優(yōu)的輻照條件。

吸光發(fā)熱；樣品距離；輻照時(shí)間；初始溫度

保暖性是冬季服裝最重要的性能之一，新型的保暖服飾通常采用可主動(dòng)發(fā)熱的保暖纖維[1]為原料，即依靠保暖纖維的自身發(fā)熱來達(dá)到對人體的保暖效果[2]，常見產(chǎn)品包括吸濕發(fā)熱[3]纖維、光能發(fā)熱纖維、相變放熱纖維[4]等。

發(fā)熱纖維產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，但是關(guān)于熱評價(jià)體系有待完善，開發(fā)檢測紡織品光吸收保暖性能的實(shí)驗(yàn)方法既能彌補(bǔ)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或方法缺失的空白，又能為企業(yè)正確宣傳此類產(chǎn)品提供必要的依據(jù)，規(guī)范、引導(dǎo)紡織品市場健康、有序地發(fā)展。

紡織品吸收光能產(chǎn)生熱量是一個(gè)復(fù)雜的過程，其中涉及到光能材料的吸光性能、光照能量的吸收反射、能量在環(huán)境中的交換等，需要綜合考慮各方面因素以正確評價(jià)產(chǎn)品的光吸收保暖性能。

選取針織、機(jī)織、無紡布等不同織物結(jié)構(gòu)的代表性樣品，涵蓋多種顏色、不同厚度和織物結(jié)構(gòu)，采用自制的一套紡織品吸光發(fā)熱性能測試設(shè)備[5]，探討不同輻射條件對紡織品吸光發(fā)熱性能的影響。

1 試驗(yàn)部分

1.1 試驗(yàn)樣品

選取不同顏色、不同厚度和不同織物結(jié)構(gòu)的吸光發(fā)熱面料6塊。具體樣品參數(shù)見表1。

1.2 試驗(yàn)儀器和方法

試驗(yàn)在溫度(20±2) ℃，濕度(65±4)%的恒溫恒濕室內(nèi)測試[6]。試驗(yàn)所用儀器見表2。

試驗(yàn)步驟見表3。

表1 樣品信息

表2 試驗(yàn)儀器

表3 試驗(yàn)步驟

2 結(jié)果與分析

2.1 光源與樣品距離對吸光發(fā)熱性能的影響

為了研究光源與樣品的距離對紡織品輻照升溫的影響，選擇C1、C2和C53塊不同類型的樣品，分別調(diào)整測試燈與樣品的距離為30、50、70 cm，輻照時(shí)間15 min測試。

圖1 C1樣品不同燈距輻照升溫曲線

圖2 C2樣品不同燈距輻照升溫曲線

圖3 C5樣品不同燈距輻照升溫曲線

從圖1、圖2和圖3中可以看出無論是針織物、機(jī)織物、還是復(fù)合結(jié)構(gòu)織物，在光源與樣品的距離為30 cm的時(shí)候，C2，C5樣品的溫度已經(jīng)達(dá)到125 ℃左右，C1樣品甚至達(dá)到了140 ℃，因此該距離的輻照強(qiáng)度太大，容易損傷面料性能，不符合實(shí)際情況，而且操作也有一定潛在的危險(xiǎn)，故光源與樣品距離為30 cm時(shí)不太適用。光源與樣品距離為50 cm和70 cm時(shí)，布面升高的溫度均在可接受范圍內(nèi)。測試過程中發(fā)現(xiàn)當(dāng)光源與樣品距離為70 cm時(shí)，光輻照的區(qū)域已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出樣品測量區(qū)域。

2.2 輻照時(shí)間的影響

為研究輻照時(shí)間對不同樣品升溫效率的影響，選擇C1～C6共6種不同類型、不同顏色、厚度的樣品，試樣的具體參數(shù)見表1，調(diào)節(jié)射燈固定裝置與底板距離為50 cm，分別對6種試樣輻照30 min。記錄并分析輻照時(shí)間對不同樣品的升溫曲線。如圖4所示。

圖4 不同樣品的輻照30 min的升溫曲線圖

從圖4中可以看出多種織物在光照前期10 min內(nèi)快速升溫，10 min后升溫緩慢趨于平衡。C1樣品由于較厚，所以升溫相對緩慢，在15 min后進(jìn)入緩慢升溫階段，20 min后趨于平衡。

2.3 初始溫度的影響

為研究不同的初始溫度對樣品升溫效率的影響，選取C3～C64種有代表性樣品，調(diào)節(jié)射燈固定裝置與底板距離為50 cm，分別對4種試樣在20、25、30 ℃不同初始溫度開始輻照20 min。記錄并分析輻照時(shí)間對不同樣品的升溫曲線，如圖5、圖6、圖7、圖8所示。

圖5 C3樣品在不同初始溫度的輻照升溫曲線圖

從4種織物的測試結(jié)果可以看出，不同初始溫度輻照20 min后均趨于平衡。C4和C6號樣品輻照20 min后，曲線基本重疊，初始溫度對輻照20 min后面料的最終溫度基本沒有影響。但是C5樣品有輕微差距，C3樣品影響更加明顯，說明在起始溫度差別比較大的情況下初始溫度對測試結(jié)果還是有一定的影響。

圖6 C4樣品在不同初始溫度的輻照升溫曲線圖

圖7 C5樣品在不同初始溫度的輻照升溫曲線圖

3 結(jié)論

通過對幾種代表性樣品在不同輻照條件升溫曲線的對比分析得出：

(1)基于實(shí)驗(yàn)的安全性、可操作性以及能量是否浪費(fèi)考慮，將光源與樣品的距離定為50 cm。

圖8 C6樣品在不同初始溫度的輻照升溫曲線圖

(2)綜合考慮測試時(shí)間與日常檢測的時(shí)效性、方法的有效性，將輻照時(shí)間定于20 min。

(3)初始溫度對測試結(jié)果有影響，但一般測試樣品需要在標(biāo)準(zhǔn)大氣中調(diào)濕平衡，并在標(biāo)準(zhǔn)大氣中完成測試，基于可靠性和重現(xiàn)性考慮，初始溫度定在(20±2) ℃。

[1] 王喜娜. 簡述發(fā)熱保暖纖維的發(fā)熱機(jī)理及開發(fā)應(yīng)用[J].山東紡織科技,2012,(5):38-40.

[2] GB/T 18319-2001，紡織品 紅外蓄熱保暖性的試驗(yàn)方法[S].

[3] FZ/T 73036-2010，吸濕發(fā)熱針織內(nèi)衣[S].

[4] 高 營. 相變混紡織物調(diào)溫及保持性能的研究[D].杭州:浙江理工大學(xué),2010.

[5] GB/T 29866-2013，紡織品 吸濕發(fā)熱性能試驗(yàn)方法[S].

[6] GB/T 6529-2008，紡織品 調(diào)濕和試驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)大氣[S].

The Influences of Light Irradiation Conditions on the Performances of Light-absorbing Heat-generating

WAN Qian， LIAO Yin-lin，ZHAN Quan，ZHANG Wei-wei

(Guangzhou Fibre Product Testing and Research Institute， Guangzhou 511440, China)

Several kinds of representative samples were selected and tested under different light irradiation conditions by self-made light-absorbing heat-generating equipment. The heating curves were compared and analyzed. The effects of different light irradiation conditions on the heating performance were studied. The optimal light irradiation conditions were obtained to test the light-absorbing heat-generating.

light-absorbing heat-generating; sample distance; light irradiation time; initial temperature

2016-11-19

廣州市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局科技項(xiàng)目(2015kj19)

萬 倩(1986-)，女，湖北天門人，質(zhì)量工程師，主要從事紡織品檢測檢驗(yàn)，E-mail：ermine.wan@gtt.net.cn。

TS195.5

B

1673-0356(2017)01-0032-03