[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

摘要

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。

主权项

1.一种模拟火场下阻燃热防护织物内湿分传输测试方法，其特征在于，步骤为：(1)将每种样品裁剪成5*5cm大小的正方形，烘烤2‑5h，作为干燥样，称取烘干后试样的初始质量md；(2)将烘干后的样品浸水后于室温环境下平衡一定时间，然后密封包装，在室温条件下放置15‑20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；加热过程织物质量mw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：加热过程所需时间t依据实验设计的干基含水率φ而定，已知φ值和md值，依据式①可以获得mw值，由计算机设定程序：实验开始，开启自动转动机构，预热屏蔽板自动打开，触发试验计时开始，直至织物质量达到设定的mw值，结束蒸发实验，预热屏蔽板关闭将织物与热源隔离，取下织物试样；(4)使用LF‑NMR首先对受热后的织物试样进行低场核磁共振分析，利用CPMG脉冲序列法采集核磁共振回波信号，获得回波衰减曲线数据，经反演算法及质量归一化处理获得横向弛豫时间T2波谱曲线；将T2谱图中10ms与100ms处作为分水界，纤维织物中的水分分布相态主要分为三类：超快弛豫部分T2b(<10ms)，属于纤维上化学基团如‑OH、‑NH2捕获的氢或形成氢键的氢；快弛豫部分T21(10～100ms)，属于织物微孔结构中的芯吸水；慢弛豫部分T22(～1000ms)，属于织物大孔隙中的自由水；(5)通过SIRT反演后计算得到T2谱的各个峰的峰面积A2，分别记为A2b、A21及A22，分别对应着超快弛豫部分T2b吸附水、快弛豫部分T21芯吸水及慢弛豫部分T22自由水所占的份量；(6)将总的谱峰峰面积A与加热过程中某一时间t下的干基含水率φ的一元线性拟合：后续将三个谱峰峰面积之和A(A＝A2b+A21+A22)与干基含水率φ进行一元线性回归拟合；其中，疏水性织物获得的一元线性回归程为：A＝aφ+b(a与b是回归常数)  ②；其中，亲水性织物获得的二次多项式回归方程为：A＝c+bφ+aφ2(a、b与c是回归常数)  ③；获得上述式子②或③后，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值代入式②或③中，得到任一过程的织物总的干基含水率φi；(7)然后根据下式④再计算织物中不同相态水分含量φ2，即吸附水含量φ2b，芯吸水含量φ21及自由水含量φ22：