功能性纖維及紡織品檢測方法-人體及其模擬檢測技術(shù)

1、功能性纖維及紡織品檢測方法-人體及其模擬檢測技術(shù)主講人：魏孟媛主講人單位：上海出入境檢驗檢疫局人體及其模擬檢測技術(shù) 吸熱及放熱檢測 氣味檢測 燃燒假人系統(tǒng)吸熱及放熱檢測 基本原理熱像儀可實時監(jiān)測織物表面放熱和皮膚表面吸熱的熱影像，若織物表面溫度變化較快，代表該織物傳熱性能良好，即熱量容易在短時間內(nèi)自皮膚與織物之間的微氣候散發(fā)，穿著時不會產(chǎn)生悶熱感，感覺較為涼爽。反之織物的熱傳導(dǎo)性能較差，暖感較強。紅外線熱像儀溫差測試法皮膚吸熱與織物散熱的比較 (a)以紅外線熱像儀監(jiān)測穿著者皮膚的吸熱效應(yīng) (b)以紅外線熱像儀監(jiān)測穿著者織物的散熱效應(yīng)紅外線熱像儀溫差測試法紅外線熱像儀溫差測試法模擬皮膚溫度測試織

2、物散熱效應(yīng)(a)以紅外線熱像儀監(jiān)測模擬溫度的吸熱效應(yīng)(b)以紅外線熱像儀監(jiān)測模擬皮膚溫度中的織物散熱效應(yīng)紅外線熱像儀溫差測試法織物吸熱與放熱的測試 (a)以250W鹵素燈照射織物同時以紅外線熱像監(jiān)測吸熱效應(yīng) (b)關(guān)閉250W鹵素燈以紅外線熱像儀監(jiān)測散熱效應(yīng)紅外線熱像儀溫差測試法 將加熱平板溫度設(shè)定在37(模擬人體皮膚)。 利用裁布切圓器將樣品切割成1002圓形大小。 將待測織物放置于標準溫濕度(202，654%RH)下24小時。 將圓形樣品放置在模擬人體皮膚上，且固定織物并保持平整且恒定于37。 將TVS-200EX紅外線熱像儀以45角放置在距織物50cm處。 關(guān)閉微電腦溫度控制器的加熱功能

3、，并開始拍攝熱像圖。 分析織物的散熱性能。四點熱電偶溫差測試法 基本原理l將100cm2的樣品放置在距250瓦鹵素燈源30cm處，且照射角度為450，照射測試樣品10或30min，將250瓦鹵素燈關(guān)閉后，立刻通過熱電偶溫度測試儀直接測試樣品表面溫度，再比較經(jīng)過照射前后的溫度差，即為待測樣品的吸熱與放熱量。l四組熱電偶溫度儀位于樣品臺的正下方，以直接測試織物放熱效應(yīng)后的溫度變化。四點熱電偶溫差測試法四點熱電偶溫差測試法 將待測樣品放置在標準環(huán)境中24小時。 將試樣固定在試驗臺上，固定時要保持試樣平整。 將250W鹵素燈源垂直放置在距樣品50cm處的上方。 測試標準試樣與對照樣本的表面溫度作為T0

4、時的起始溫度。 開啟250W鹵素燈源照射待測織物10分鐘，使待測織物與對照樣本吸熱，再以四組熱電偶測量待測織物與對照樣本的溫度T1。 關(guān)閉光源，並以四組熱電偶測量待測織物與對照樣本的溫度T2。 比較起始溫度T0與經(jīng)吸熱與放熱效應(yīng)后的T1T2，最后進行分析。電子鼻氣味檢測電子鼻氣味檢測 電子鼻，又稱人工嗅覺系統(tǒng)，主要是通過氣體傳感器和模式識別技術(shù)的結(jié)合模擬生物嗅覺系統(tǒng)，實現(xiàn)氣體檢測和識別等功能。 電子鼻是利用氣體傳感器陣列的響應(yīng)圖案來識別氣味的電子系統(tǒng)，它可以在幾小時、幾天甚至數(shù)月的時間內(nèi)連續(xù)地、實時地監(jiān)測特定位置的氣味狀況。 電子鼻主要由氣味取樣操作器、氣體傳感器陣列和信號處理系統(tǒng)三種功能器件

5、組成。電子鼻氣味檢測電子鼻異味檢測異味來源1. 樹脂整理織物上的異味來源 織物樹脂整理焙烘溫度過高以及洗滌等后處理不充分，會在織物上殘留一些低級胺類，主要為甲胺、二甲胺、三甲胺等，它們會使織物帶有魚腥味。另外，樹脂整理的一些溶劑如甲苯殘留在織物上會帶有一定的芳香烴味。2. 涂料印花織物上的異味來源 目前涂料印花企業(yè)色仍然把火油作為乳化原糊；由于焙烘不充分，火油不能完全揮發(fā)掉，便殘留在織物中，形成了汽油味；印花色漿中的粘著劑如苯乙烯、丁二烯、丙烯酸酯等未反應(yīng)的單體也會形成如芳香烴味的氣味；電子鼻異味檢測3. 涂層織物上的異味來源 在聚丙烯酸酯涂層中未反應(yīng)的丙烯酸單體如丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯

6、酸丁酯，以及其溶劑甲苯等會使織物帶有一定的刺激性氣味；聚氨酯涂層（PU）的溶劑如甲苯，醋酸乙酯，丁酮，丙酮等會帶有一定的芳香烴味；濕法 PU 涂層劑中的溶劑 DMF（二甲基甲酰胺）會使織物帶有刺激性氣味。4 分散染料的異味來源 在分散染料的載體染色中的一些載體散發(fā)的氣味較大，如水楊酸甲酯（冬青油）、氯苯等。它們會使紡織品帶上芳香烴味等氣味。5 其他氣味來源 水質(zhì)問題以及紡織品（尤其是毛羽類及棉織物）儲存，運輸不當會產(chǎn)生霉味；紡織品干洗后殘留的揮發(fā)性有機物（VOCs）形成的氣味等。電子鼻異味檢測 電子鼻的工作可簡單歸納為：傳感器陣列信號預(yù)處理神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和各種算法計算機識別(氣體定性定量分析）。從功

7、能上講，氣體傳感器陣列相當于生物嗅覺系統(tǒng)中的大量嗅感受器細胞，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和計算機識別相當于生物的大腦，其余部分則相當于嗅神經(jīng)信號傳遞系統(tǒng)。 電子鼻異味檢測1#樣品 2#樣品3#樣品 4#樣品電子鼻異味檢測 1#、4#樣品有異味信號出現(xiàn)，且1#樣品的異味信號較強； 2#、3#樣品基本沒有異味信號出現(xiàn)；這些結(jié)果與下表中主觀傳統(tǒng)檢測結(jié)果統(tǒng)一。編號電子鼻結(jié)果傳統(tǒng)檢測結(jié)果1#有異味有異味2#無異味無異味3#無異味無異味4#有異味有異味電子鼻香味檢測 電子鼻技術(shù)的長處在于對氣體進行定性分析，尤其是應(yīng)用于食品、化妝品、香料香精等輕工業(yè)品香氣質(zhì)量評定的技術(shù)已經(jīng)成熟 便攜式電子鼻是一種用來檢測各種氣體的小巧、快捷

8、、高效的檢測系統(tǒng)。它可以很快辨別單一化合物或者混合氣體。也可提供快速的正確判斷“good、bad、 yes、no等信息。燃燒假人系統(tǒng) 燃燒法 是一種直接測量材料的阻燃性能的方法。但是該試驗方法只能檢測面料會不會燃燒而已；而不能告訴我們測試面料對于火焰或電弧所產(chǎn)生的高溫及高熱的熱抵抗性能，不能表示材料在高溫環(huán)境下對人體皮膚的防護能力。 熱防護性能測試 是將一塊 6 英寸的面料放置于總能量為 2cal/(cm2.s)熱對流及輻射熱源下，然后記錄達到二級燒傷所需的時間，TPP值時間*熱源的熱量。TPP測試可以模擬人體皮膚透過各種不同的布料達到二級燒傷所須吸收能量，TPP值更是熱防護性能的最直接體現(xiàn)。然而，TPP值對于預(yù)計燒傷程度不能提供定量的估計。 燃燒假人測試 就是將全身含有溫度傳感器的由特殊玻璃鋼做成的 6 英寸高的人體模型，將其穿上防火服，并使其曝露于丙烷火焰噴射器所產(chǎn)生成的2cal /(cm2.s)熱量中，計算機根據(jù)從溫度傳感器所收集的數(shù)據(jù)資料，模擬出人體皮膚可能受到的二度和三度燒傷程度及部位，給出測試報告燃燒假人系統(tǒng) 假人表面安裝了 110 個熱流量