[發(fā)明專利]一種防護服裝熱防護水平的評價方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201710829787.6 | 申請日： | 2015-09-16 |
| 公開（公告）號： | CN107748176A | 公開（公告）日： | 2018-03-02 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 何佳臻;李俊 | 申請（專利權(quán)）人： | 東華大學(xué) |
| 主分類號： | G01N25/20 | 分類號： | G01N25/20 |
| 代理公司： | 上海申匯專利代理有限公司31001 | 代理人： | 翁若瑩,王婧 |
| 地址： | 200050 上*** | 國省代碼： | 上海;31 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 防護 服裝 水平 評價 方法 | ||
本申請是申請日為2015年09月16日，申請?zhí)枮?01510589602.X，名稱為《一種防護織物和防護服裝熱防護水平的評價方法》的分案申請
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種防護服裝熱防護水平的評價方法，屬于熱防護安全技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)
ISO 17492規(guī)定了熱防護織物熱防護性能的測試法，這種方法通過運用織物層下熱流計模擬皮膚達到二級燒傷所需要的時間來衡量織物的熱防護性能。除小規(guī)模的織物層面評價方法外，ISO13506規(guī)定了用于評價防護服裝整體熱防護性能的燃燒假人系統(tǒng)測試法，該方法利用服裝層下的傳感器模擬出皮膚可能受到的二度和三度燒傷部位，并計算燒傷面積百分比。織物層面的評價方法操作簡單、成本較低；燃燒假人系統(tǒng)測試則較為復(fù)雜，且成本較高，但是卻能夠更全面地評價服裝整體的熱防護性能，可定量分析服裝的材料構(gòu)成、加工工藝、結(jié)構(gòu)設(shè)計與尺寸大小以及服裝配套等因素對熱防護性能的影響。
雖然上述兩種方法在熱防護評價上均具有重要地位，但兩種方法均有一定的局限性。首先當(dāng)熱暴露時間設(shè)置為固定值時，TPP測試可能不能有效區(qū)分織物的熱防護性能。但在實際使用中，服裝的熱暴露時間是可變的，且燃燒假人測試系統(tǒng)的熱暴露時間也可以進行設(shè)定，但在TPP測試中織物需持續(xù)暴露于模擬熱源(84kW/m2)直至織物層下的熱流計模擬出皮膚達到二級燒傷為止，該方法的評價指標為皮膚達到二級燒傷的時間(s)。研究學(xué)者發(fā)現(xiàn)若將TPP測試中的熱暴露時間設(shè)為某一固定值(與燃燒假人測試相同)，最終只能判定皮膚是否達到二級燒傷，若所有織物層下的皮膚均達到/未達到二級燒傷，則很難判別它們的熱防護性能高低。其次，燃燒假人系統(tǒng)測試的結(jié)果較難有效的地區(qū)分服裝局部的熱防護水平高低。燃燒假人系統(tǒng)測試將著裝后的假人暴露于熱通量為84kW/m2的模擬熱源中，但最終的測試結(jié)果為皮膚達到燒傷的部位及皮膚燒傷面積百分比。燃燒假人本體上通常分布有上百個傳感器，僅用無燒傷、一級燒傷、二級燒傷和三級燒傷這幾種離散的等級指標較難有效區(qū)分服裝的局部熱防護水平。此外，TPP測試和燃燒假人測試所使用的燒傷評價方法不同，這對兩者間的結(jié)果比較造成了一定困難。TPP測試采用Stoll二級燒傷準則來評價燒傷，而燃燒假人測試系統(tǒng)則使用Henriques皮膚燒傷積分模型，兩種不同的燒傷評價方法可能會對測試結(jié)果造成差異。綜上所述，TPP測試和燃燒假人測試由于采用的測試過程、評價指標和燒傷評價方法不同，因此織物層面的測試結(jié)果通常不能直接和服裝層面的測試結(jié)果進行比較。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種防護織物和防護服裝熱防護水平的評價方法。
為了達到上述目的，本發(fā)明提供了一種防護織物熱防護水平的評價方法，采用織物熱防護性能(TPP)測試儀，該測試儀符合ISO 17492，其特征在于，具體步驟包括：
第一步：實驗開始前，根據(jù)測試標準ISO 17492，將熱防護織物置于織物熱防護性能測試儀上，織物的正面朝向模擬熱源，織物的背面設(shè)有銅片熱流計用于記錄織物背面的溫度；
第二步：實驗開始時，將熱防護織物暴露于模擬熱源下，織物的熱暴露時間設(shè)為固定值t10，單位為s，織物背面的銅片熱流計對熱暴露階段的數(shù)據(jù)進行采集；
第三步：織物熱暴露結(jié)束后的冷卻階段，織物背面的銅片熱流計仍需繼續(xù)對數(shù)據(jù)進行采集，使得織物中的熱蓄積釋放至銅片熱流計，冷卻階段的數(shù)據(jù)采集時間設(shè)為t20，單位為s；
第四步：計算整個數(shù)據(jù)采集時間段t10+t20內(nèi)，銅片熱流計所吸收的熱量：
其中，Q(t)為t時刻銅片熱流計所吸收的熱量，單位為kJ/m2；M為銅片熱流計的質(zhì)量，單位為g；C為銅片熱流計的熱容，單位為kJ/g℃；A為銅片熱流計的表面積，單位為m2；Ti為銅片熱流計的初始溫度，單位為℃；Tf為t時刻銅片熱流計的溫度，單位為℃；(上述公式忽略了銅片熱流計上的輻射和對流散熱)
第五步：根據(jù)Stoll燒傷準則，預(yù)測皮膚達到二級燒傷時所需的熱量：
S(t)＝50.204×t0.2901
其中，S(t)為根據(jù)Stoll燒傷準則預(yù)測的皮膚達到二級燒傷所需熱量，單位為kJ/m2；t為熱暴露開始后所經(jīng)歷的時間，單位為s；
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