[发明专利]一种模拟火场下阻燃热防护织物内湿分传输测试方法

说明书

本发明公开了一种模拟火场下阻燃热防护织物内湿分传输的测试方法，将待测织物浸于液态水中并包覆放置15‑20分钟后，置于模拟火场热源下进行加热，直至其干基含水率达到实验所需的值；利用LF‑NMR低场核磁技术获得不同干基含水率下的弛豫时间T2谱图，由T2谱图的弛豫时间分布获得织物内不同相态水分布状况；然后计算T2所有谱峰面积A，并与水分蒸发过程各阶段的干基含水率进行拟合，获得干基含水率与T2谱峰面积的回归方程，借此方程可以将任一受热阶段后的织物进行LF‑NMR磁场扫描得到谱峰面积Ai，后续将Ai值代入方程式中，得到任一过程的织物总的干基含水率；最后可通过各相态水分峰值面积与总的水分面积的比例来获得某相态水分具体含水量。

技术领域

本发明涉及织物湿分传输过程测试领域，涉及一种织物的内部水分含量及分布状态检测方法，特别是指一种模拟火场下阻燃热防护织物内湿分传输测试方法。

背景技术

消防员远距离灭火时，消防用水难免喷洒到服装表面并向服装内层进行渗透，同时人体作业时会大量出汗，里层服装也会吸收人体汗液。内外因素合力结果会造成一部分水分滞留在服装层内，在高温高热作用下层内水分会汽化形成高温蒸汽，从而灼伤人体皮肤。因此，为了研究水分的蒸发过程对人体皮肤的影响，必须要了解水分在织物内的分布、迁移及水汽含量；而且，织物的干基含水率、水分状态及迁移过程是也是织物湿传输的重要物理参数，是预测含湿织物热防护性能模型方程的重要输入参数。采用合适的方法，实现织物在火焰或高温热辐射环境下的织物内水分含量及其分布准确、快速测量具有非常重要意义。

目前吸湿快干类织物的水分散失过程可由“纺织品吸湿速干性的评定方法”标准来测量，与其对应的仪器设备是“水分快速测定仪”。该方法描述了一种测量标准环境下织物中水分蒸发速度和蒸发时间快速测量法，即将含湿织物置于大气中，每隔一定时间称取一次质量，直至连续两次称取质量的变化率不超过1％，获得相应指标和曲线。该方法测试的间隔时间长，采用人工天平测量手工录入计算方式实现，操作所用时间较长。然而在强热流环境下，含湿织物水分蒸发散失在短时间内即完成，故该方法不适于火场高温环境下织物水分快速蒸发速度及蒸发时间的测定，因而中国专利CN200920309275.8提供了一种模拟火场下织物内水分蒸发率快速测试装置，

然而，这些测试方法和装置只能简单的测试织物在受高温辐射热过程中其内部水分总体含量变化，并不能针对织物内的水分分布状态进行区分表征，更不能准确测定水分在不同分布状态的具体含量。

发明内容

为了解决现有技术不足，本发明的目的之一是提供一种织物在模拟火场热作用下其内部水分含量及分布状态的快检测方法，采用低场核磁共振技术能够快速有效的检测织物水分蒸发过程中水分分布状态及水分含量。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种模拟火场下阻燃热防护织物内湿分传输测试方法，步骤为：

(1)将每种样品裁剪成5*5cm大小的正方形，放置于102℃烘箱中烘2h，作为干燥样，称取烘干后试样的初始质量m_d；

(2)将烘干后的样品浸水20分钟后取出，放置室温环境下平衡30分钟，然后密封包装，在室温条件下放置20分钟；

(3)将密封的织物样品取出，置于模拟火场热源下进行加热，热源的热流量根据模拟火场温度设定，取值为0.5kW/m²；加热过程织物质量m_w由高精度电子秤在线称量，则织物在加热蒸发过程其干基含水率φ由以下公式①计算获得：