裝熱防護性能測試方法
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了熱防護材料的熱防護性能值（以下簡稱為“TPP”）和熱防護性能評估（以下簡稱為“TPE”）的測試方法，內(nèi)容包含了原理、實驗室人員健康與安全、設(shè)備和材料、試樣的制備和調(diào)濕、校準(zhǔn)和維護保養(yǎng)、測試步驟、結(jié)果計算等方面。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于單層或多層材料的熱防護性能測試，應(yīng)用于暴露在對流及輻射熱危害的從業(yè)人員的熱防護材料的評估。本標(biāo)準(zhǔn)不適用于非阻燃及遇高溫易熔融、滴落等材料的測試.
原理
將試樣水平放置并暴露于對流輻射組合熱源，暴露的總熱通量為(84±2) kW/m2 [(2.00±0.05)cal/cm2?s]。使用銅量熱傳感器測量并記錄試樣的溫度隨時間變化情況，結(jié)合銅的熱學(xué)性能參數(shù)將溫度變化情況換算為透過試樣傳遞的熱能，得到熱能隨時間變化的傳熱反應(yīng)曲線。可采取以下兩種測試方法表征材料的熱防護性能：
——第 1 個測試方法：銅量熱傳感器測的傳熱反應(yīng)曲線與 Stoll 曲線相交點所對應(yīng)的時間與材料暴露的總熱通量的乘積（即：累積能量），得到試樣的熱防護性能值（TPP）。
——第 2 個測試方法：銅量熱傳感器在移出規(guī)定的對流輻射熱后記錄的傳熱反應(yīng)曲線與 Stoll 曲線相切（或近似相切）時的暴露時間與總熱通量的乘積即為試樣的熱防護性能評估（TPE）。
測試步驟
一、熱防護性能值測試（TPP）
1、熱防護性能值為 3 個試樣測試結(jié)果的平均值。
2、校準(zhǔn)熱源—按步驟 8.1.2.2~8.1.2.5 中校準(zhǔn)熱源，使總熱通量達到(84±2) kW/m2 [(2.00±0.05)cal/cm2?s ]，記錄總熱通量數(shù)據(jù)。隨后取下試樣夾持架，裝上試樣和傳感器準(zhǔn)備測試。建議在測試完成 3組樣品共 9 個試樣后重新校準(zhǔn)總熱通量（可增加校準(zhǔn)頻次）。
3、試樣正面朝向熱源，背面放置銅量熱傳感器。多層試樣的內(nèi)層正對傳感器。傳感器和試樣之間加隔距框即為非接觸式，不加則為接觸式測試，應(yīng)在報告中注明。6.4 mm 厚的隔距框僅在非接觸式測試時使用。
多層試樣隔距框的使用—非接觸式（加隔距框）測試通常用于模擬衣服內(nèi)層和穿著者之間的空氣層。在本項測試方法中，對于測試時間超過 60 s 的多層試樣，不建議使用非接觸式（加隔距框）測試。
4、測試前使用隔熱遮板隔離熱源。隔熱遮板移出后，試樣暴露于熱源上方中心點處并開始記錄數(shù)據(jù)。
5、當(dāng)銅量熱傳感器測得的累積能量（計算方法見 10.2）與 Stoll 曲線相交后，中止測試，記錄暴露時間，試樣移出熱源。Stoll 曲線計算公式見 10.1。
6、熱防護性能值是暴露時間與校準(zhǔn)總熱通量的乘積（公式見 10.3）計算得出。
7、記錄測試中觀察到的現(xiàn)象（參見附錄 A）。
8、將試樣夾持架和傳感器組件冷卻至(28~33) °C （模擬人體表皮的溫度），再按步驟 9.1.3-9.1.7進行剩余樣品的測試。完成三個試樣測試后取平均值記錄為試樣的熱防護性能值。
9、剔除與平均值相差超過 ± 10 % 的測試結(jié)果，重新裁樣補足三個試樣進行測試。
二、熱防護性能評估測試（TPE）
1、一般需要三組試樣完成熱防護性能評估，一組試樣確定評估時間，后兩組試樣作為評估時間驗證。
2、按步驟 9.1.2 校準(zhǔn)熱源，記錄下總熱通量數(shù)值。
3、按步驟 9.1.3-9.1.5 熱防護性能值方法測試試樣，得到試樣的暴露時間（tmax）.
4、將暴露時間除以 2 即為暴露時間（ttrail）。
5、在設(shè)備軟件中輸入暴露時間（ttrail），裝備樣品準(zhǔn)備測試。
6、當(dāng)達到暴露時間（ttrail）后，隔熱遮板復(fù)位，試樣離開熱源，儀器依然記錄數(shù)據(jù)。在此過程中，環(huán)境溫度不可超過 35 °C 。
如果無法滿足此要求，也可以將樣品架整體設(shè)計為可取下的結(jié)構(gòu)，當(dāng)隔熱遮板復(fù)位后，可快速手動將“樣品架/試樣/傳感器”整體取下遠離熱源，但要持續(xù)記錄數(shù)據(jù)。
7、試樣在熱源暴露結(jié)束后儀器持續(xù)采集數(shù)據(jù)的時間應(yīng)不少于 30 s ，以釋放試樣上的蓄積熱能。當(dāng)傳感器上測量的傳熱反應(yīng)曲線下降時便可手動停止采集數(shù)據(jù)。30 s 后傳熱反應(yīng)曲線未下降時須延長采集時間（采集時間不超過 120 s ）。
8、從傳感器測得的傳熱反應(yīng)曲線與 Stoll 曲線的下列關(guān)系來測定熱防護性能評估。
a) 如果 60 s （或 120 s ）內(nèi)傳感器測量到的傳熱反應(yīng)曲線超過Stoll曲線(即超出二度燒傷)，需要減少暴露時間ttrail。取從前序較低暴露時間（暴露時間為 0 s ）到當(dāng)前暴露時間ttrail的中間值。設(shè)定此時間，重復(fù)步驟 9.2.5~9.2.7，直到試樣的傳熱反應(yīng)曲線與Stoll曲線相切，或當(dāng)前的暴露時間ttrail和前序暴露時間差值不大于 0.5 s ，此試樣組的熱防護性能評估為當(dāng)前的暴露時間ttrail與校準(zhǔn)總熱通量數(shù)值的乘積。（實例參考請見附錄D）
g) 如果 60 s （或 120 s ）內(nèi)傳感器測量到的傳熱反應(yīng)曲線遠低于Stoll曲線（即未能預(yù)計到二度燒傷），需要增加暴露時間ttrail，取當(dāng)前暴露時間與前序較高暴露時間（暴露時間為 9.2.3中的暴露時間tmax）的中間值，設(shè)定此時間，重復(fù)步驟 9.2.5~9.2.7。直到試樣的傳熱反應(yīng)曲線與Stoll曲線相切，或當(dāng)前的暴露時間ttrail和前序暴露時間差值不大于 0.5 s ，此試樣組的熱防護性能評估為當(dāng)前的暴露時間ttrail與校準(zhǔn)總熱通量數(shù)值的乘積。（實例參考請見附錄D）。
9、記錄測試中觀察到的現(xiàn)象。（見附錄 A）
10、重復(fù)驗證暴露時間ttrail，熱防護性能評估是已驗證的暴露時間ttrail與校準(zhǔn)總熱通量的乘積（公式見 10.4），取三個數(shù)值的平均值即為平均熱防護性能評估。
11、剔除與平均值相差超過 ± 10 % 的測試結(jié)果，重新裁樣補足試樣進行測試。
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