辐照条件对纺织品吸光发热性能的影响

万 倩，廖银琳，湛 权，张卫卫

(广州纤维产品检测研究院，广东 广州 511440)

辐照条件对纺织品吸光发热性能的影响

万 倩，廖银琳，湛 权，张卫卫

(广州纤维产品检测研究院，广东 广州 511440)

采用自制的纺织品吸光发热性能测试设备，在不同辐照条件下测试几种具有代表性的样品，对其升温曲线进行对比分析，探讨不同辐照条件对纺织品吸光发热性能的影响，得出测试吸光发热性能最优的辐照条件。

吸光发热；样品距离；辐照时间；初始温度

保暖性是冬季服装最重要的性能之一，新型的保暖服饰通常采用可主动发热的保暖纤维[1]为原料，即依靠保暖纤维的自身发热来达到对人体的保暖效果[2]，常见产品包括吸湿发热[3]纤维、光能发热纤维、相变放热纤维[4]等。

发热纤维产品不断涌现，但是关于热评价体系有待完善，开发检测纺织品光吸收保暖性能的实验方法既能弥补相关标准或方法缺失的空白，又能为企业正确宣传此类产品提供必要的依据，规范、引导纺织品市场健康、有序地发展。

纺织品吸收光能产生热量是一个复杂的过程，其中涉及到光能材料的吸光性能、光照能量的吸收反射、能量在环境中的交换等，需要综合考虑各方面因素以正确评价产品的光吸收保暖性能。

选取针织、机织、无纺布等不同织物结构的代表性样品，涵盖多种颜色、不同厚度和织物结构，采用自制的一套纺织品吸光发热性能测试设备[5]，探讨不同辐射条件对纺织品吸光发热性能的影响。

1 试验部分

1.1 试验样品

选取不同颜色、不同厚度和不同织物结构的吸光发热面料6块。具体样品参数见表1。

1.2 试验仪器和方法

试验在温度(20±2) ℃，湿度(65±4)%的恒温恒湿室内测试[6]。试验所用仪器见表2。

试验步骤见表3。

表1 样品信息

表2 试验仪器

表3 试验步骤

2 结果与分析

2.1 光源与样品距离对吸光发热性能的影响

为了研究光源与样品的距离对纺织品辐照升温的影响，选择C1、C2和C53块不同类型的样品，分别调整测试灯与样品的距离为30、50、70 cm，辐照时间15 min测试。

图1 C1样品不同灯距辐照升温曲线

图2 C2样品不同灯距辐照升温曲线

图3 C5样品不同灯距辐照升温曲线

从图1、图2和图3中可以看出无论是针织物、机织物、还是复合结构织物，在光源与样品的距离为30 cm的时候，C2，C5样品的温度已经达到125 ℃左右，C1样品甚至达到了140 ℃，因此该距离的辐照强度太大，容易损伤面料性能，不符合实际情况，而且操作也有一定潜在的危险，故光源与样品距离为30 cm时不太适用。光源与样品距离为50 cm和70 cm时，布面升高的温度均在可接受范围内。测试过程中发现当光源与样品距离为70 cm时，光辐照的区域已远远超出样品测量区域。

2.2 辐照时间的影响

为研究辐照时间对不同样品升温效率的影响，选择C1～C6共6种不同类型、不同颜色、厚度的样品，试样的具体参数见表1，调节射灯固定装置与底板距离为50 cm，分别对6种试样辐照30 min。记录并分析辐照时间对不同样品的升温曲线。如图4所示。

图4 不同样品的辐照30 min的升温曲线图

从图4中可以看出多种织物在光照前期10 min内快速升温，10 min后升温缓慢趋于平衡。C1样品由于较厚，所以升温相对缓慢，在15 min后进入缓慢升温阶段，20 min后趋于平衡。

2.3 初始温度的影响

为研究不同的初始温度对样品升温效率的影响，选取C3～C64种有代表性样品，调节射灯固定装置与底板距离为50 cm，分别对4种试样在20、25、30 ℃不同初始温度开始辐照20 min。记录并分析辐照时间对不同样品的升温曲线，如图5、图6、图7、图8所示。

图5 C3样品在不同初始温度的辐照升温曲线图

从4种织物的测试结果可以看出，不同初始温度辐照20 min后均趋于平衡。C4和C6号样品辐照20 min后，曲线基本重叠，初始温度对辐照20 min后面料的最终温度基本没有影响。但是C5样品有轻微差距，C3样品影响更加明显，说明在起始温度差别比较大的情况下初始温度对测试结果还是有一定的影响。

图6 C4样品在不同初始温度的辐照升温曲线图

图7 C5样品在不同初始温度的辐照升温曲线图

3 结论

通过对几种代表性样品在不同辐照条件升温曲线的对比分析得出：

(1)基于实验的安全性、可操作性以及能量是否浪费考虑，将光源与样品的距离定为50 cm。

图8 C6样品在不同初始温度的辐照升温曲线图

(2)综合考虑测试时间与日常检测的时效性、方法的有效性，将辐照时间定于20 min。

(3)初始温度对测试结果有影响，但一般测试样品需要在标准大气中调湿平衡，并在标准大气中完成测试，基于可靠性和重现性考虑，初始温度定在(20±2) ℃。

[1] 王喜娜. 简述发热保暖纤维的发热机理及开发应用[J].山东纺织科技,2012,(5):38-40.

[2] GB/T 18319-2001，纺织品 红外蓄热保暖性的试验方法[S].

[3] FZ/T 73036-2010，吸湿发热针织内衣[S].

[4] 高 营. 相变混纺织物调温及保持性能的研究[D].杭州:浙江理工大学,2010.

[5] GB/T 29866-2013，纺织品 吸湿发热性能试验方法[S].

[6] GB/T 6529-2008，纺织品 调湿和试验用标准大气[S].

The Influences of Light Irradiation Conditions on the Performances of Light-absorbing Heat-generating

WAN Qian， LIAO Yin-lin，ZHAN Quan，ZHANG Wei-wei

(Guangzhou Fibre Product Testing and Research Institute， Guangzhou 511440, China)

Several kinds of representative samples were selected and tested under different light irradiation conditions by self-made light-absorbing heat-generating equipment. The heating curves were compared and analyzed. The effects of different light irradiation conditions on the heating performance were studied. The optimal light irradiation conditions were obtained to test the light-absorbing heat-generating.

light-absorbing heat-generating; sample distance; light irradiation time; initial temperature

2016-11-19

广州市质量技术监督局科技项目(2015kj19)

万 倩(1986-)，女，湖北天门人，质量工程师，主要从事纺织品检测检验，E-mail：ermine.wan@gtt.net.cn。

TS195.5

B

1673-0356(2017)01-0032-03