3.2 測試指標與方法
遠紅外紡織品主要功能是保暖功能,因此其保溫性能為主要考查指標。針對遠紅外紡織品,評價其遠紅外性能的指標主要有發射率和溫升。保健功能指標主要為血液的微循環等。衛生指標只是附加功能,只有當使用要求時才需要考查。
3.2.1 發射率
只要不是絕對零度,任何物體都能輻射紅外電磁波。物質遠紅外線輻射能量強弱的指標有輻射功率和輻射度等,但在實際應用中,常采用發射率來表征。發射率指在一個波長間隔內,在某一溫度下測試試樣的輻射功率(或輻射度)與黑體的輻射功率(或輻射度)之比。發射率是介于0~1之間的正數。一般發射率依賴于物質特性、環境因素及觀測條件等。
發射率可分為半球發射率和法向發射率。半球發射率又分為半球全發射率、半球積分發射率、半球光譜發射率;法向發射率又分為法向全發射率、法向光譜發射率。目前國際上采用法向發射率來衡量產品的遠紅外性能。遠紅外發射率采用傅里葉紅外光譜儀測定。國內沒有統一的測試方法,天津測定法向光譜發射率,上海測定法向全發射率[8]。
關于黑體,指在任何條件下,完全吸收任何波長的外來輻射而無任何反射的物體。按照基爾霍夫輻射定律,在一定溫度下,黑體是輻射本領最大的物體,其反射率為0,吸收率為100%,輻射率等于1,可叫完全輻射體。現實中不存在真正的黑體,只是近似的。
物體的發射率跟溫度有關,在描述織物的發射率時一定要注明溫度。
3.2.2 溫升法
溫升法測定在一定條件、一定時間內織物溫度的變化,溫升法實驗簡單,能直接反映織物的溫度升高情況。溫升法包括紅外測溫儀法和不銹鋼鍋法。
紅外測溫儀法指在溫度為20℃,相對濕度為60%的恒溫室中用紅外燈照射同規格、同組織的普通織物和遠紅外織物,用紅外儀記錄下不同時間間隔下兩種織物的溫度,然后求差值;不銹鋼鍋法指采用高30 cm,容積為250 mL的不銹鋼圓筒,圓筒上下底采用泡沫塑料,溫度計插在蓋上,分別將織物包覆在不銹鋼圓筒外,在紅外燈照射下,分別測得兩種織物的溫度,然后求其差值[2]。
張平等[9]選用不同濃度整理液整理后的織物及不同織物結構的遠紅外織物進行溫升測試,測試的純棉平紋布試樣中,整理劑濃度越大,試樣隨時間變化溫升越快。結果表明,溫升這種測試方法側面反映了遠紅外織物吸收遠紅外線產生的熱效應。
3.3 遠紅外功能評價
對遠紅外紡織品的功能評價應該建立以發射率為主體,以溫升、人體試驗為輔的評價體系。對織物的功能評價可以從以下幾個方面進行,一是直接測試紡織品所具有的發射率;二是用外界手段作用紡織品,測試其變化情況,如溫升法;三是人體試驗法,織物與人體發生作用,測試對人體的作用情況[10]。
4 結論
進入21世紀以來,遠紅外功能紡織品產業發展迅猛,產品種類豐富,但該行業一直缺乏技術規范及相關標準,對遠紅外紡織品遠紅外功能評價缺乏統一規范的測試標準。因此需要加強對遠紅外紡織品測試方法和評價標準等基礎研究。
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