ASTMF1868《服装材料热阻和湿阻的试验方法(蒸发热板法)》是美国材料与试验协会(ASTM)发布的一项标准,用于评估服装材料的热阻和湿阻性能。以下是该标准的具体检测方法和要求:
1. 检测目的
评估热阻:通过检测服装材料的热阻,了解其在不同环境条件下的保温性能。
评估湿阻:通过检测服装材料的湿阻,了解其在潮湿条件下的透气性能。
2. 检测方法
2.1 样品准备
样品尺寸:样品应为圆形,直径为100 mm。
样品数量:每种材料至少测试3块代表性试样。
样品状态:样品应在干态和松弛状态下进行测试,避免拉伸或湿润状态,因为这些状态会影响材料的热阻和湿阻性能。
2.2 测试条件
环境条件:样品应在标准大气条件下调湿,即温度20°C±2°C和相对湿度65%±5%的环境中放置16小时以上。
测试温度:测试时,热板温度应设定为35°C,冷板温度应设定为20°C。
测试湿度:测试时,应保持相对湿度为50%±5%。
2.3 测试仪器
蒸发热板:用于模拟人体出汗的热湿环境。
温度传感器:用于测量热板和冷板的温度。
湿度传感器:用于测量环境湿度。
数据采集系统:用于记录测试过程中各项参数的变化。
2.4 测试步骤
样品调湿:将样品在标准大气条件下调湿16小时以上。
安装样品:将调湿后的样品安装在蒸发热板和冷板之间,确保样品平整且无拉伸。
设定测试条件:将热板温度设定为35°C,冷板温度设定为20°C,保持相对湿度为50%±5%。
开始测试:启动蒸发热板,模拟人体出汗的热湿环境。
测量热阻:使用温度传感器测量热板和冷板的温度差,计算热阻。热阻的计算公式如下:
其中:
:热阻,单位为K·m²/W。
:热板和冷板的温度差,单位为K。
:热流量,单位为W/m²。
测量湿阻:使用湿度传感器测量环境湿度,记录材料在潮湿条件下的透气性能。
数据记录:详细记录测试过程中热板和冷板的温度、热流量和环境湿度。
重复实验:为了提高结果的准确性,重复进行3次实验,计算平均值。
3. 检测结果
热阻值:计算出样品的热阻值。
湿阻值:计算出样品的湿阻值。
4. 评估标准
热阻值:根据ASTM F1868标准,热阻值用于评估材料的保温性能。较高的热阻值表示材料具有较好的保温性能。
湿阻值:根据ASTM F1868标准,湿阻值用于评估材料的透气性能。较低的湿阻值表示材料具有较好的透气性能。
5. 数据处理
记录数据:详细记录每次测试的温度差、热流量和环境湿度。
计算平均值:对多次测试的结果进行平均值计算,以提高结果的准确性。
结果分析:将测试结果与标准要求进行对比,判断材料的热阻和湿阻性能是否合格。
6. 影响因素
样品厚度:材料的厚度会影响其热阻和湿阻性能。较厚的材料通常具有更高的热阻值和更低的湿阻值。
样品密度:材料的密度也会影响其热阻和湿阻性能。密度较高的材料通常具有更好的保温性能,但透气性能较差。
样品材质:不同的材质对热阻和湿阻的影响不同。例如,天然纤维通常具有较好的透气性能,但保温性能不如合成纤维。
样品处理:样品的预处理(如洗涤、拉伸等)会影响其热阻和湿阻性能,应尽量避免这些处理。
7. 常见问题及解决方法
热阻值不达标:
原因:可能是材料的厚度、密度或材质不符合要求。
解决方法:增加材料的厚度,选择密度较高的材料,优化材料的材质。
湿阻值不达标:
原因:可能是材料的密度或材质不适合潮湿环境。
解决方法:选择密度较低的材料,优化材料的材质,增加透气性。
测试结果不稳定:
原因:可能是样品调湿不充分或测试环境条件不稳定。
解决方法:确保样品在标准大气条件下调湿足够时间,保持测试环境的温度和湿度稳定。