文/ 錢發(fā)興

1 引言

遮熱紡織品是利用織物面料的反射、折射和（或）遮蔽光輻射以減少對(duì)人體的熱輻射，通過(guò)抵抗外界熱量傳遞到人體表面而給穿著者以冰涼感和舒適感。根據(jù)作用原理的不同，遮熱紡織品可大致分為阻隔型、反射型和輻射型三大類。

目前，遮熱紡織品已在市場(chǎng)上作為適用于夏季輕薄類運(yùn)動(dòng)的服裝面料，且廣受消費(fèi)者的關(guān)注。然而，現(xiàn)有關(guān)遮熱紡織品遮熱性能檢測(cè)的研究較少，僅有日標(biāo)JIS L 1951:2019《面料的隔熱性試驗(yàn)方法》一套測(cè)試方法，而且此方法使用紅外熱成像儀測(cè)溫系統(tǒng)測(cè)試，存在對(duì)環(huán)境測(cè)試要求高、試驗(yàn)結(jié)果穩(wěn)定性差等問(wèn)題而無(wú)法廣泛應(yīng)用。目前，針對(duì)遮熱性能尚未建立系統(tǒng)的理論和完備的測(cè)試方法，而很多紡織相關(guān)人士急需一套完備的遮熱性能測(cè)試方法以更好地掌握其產(chǎn)品的性能和質(zhì)量。除此之外，隨著近幾年功能性服裝開(kāi)發(fā)與應(yīng)用的廣泛，新產(chǎn)品伴隨著的質(zhì)量問(wèn)題也在逐漸增加，不少相關(guān)企業(yè)打著功能性的噱頭弄虛作假的情況也屢見(jiàn)不鮮，這給廣大消費(fèi)者造成了極大的困擾。因此，開(kāi)展紡織品遮熱性能測(cè)試方法的研究具有重要意義。

2 試驗(yàn)

2.1 試驗(yàn)儀器

試驗(yàn)所用到的儀器設(shè)備為自主研發(fā)，主要由測(cè)試架、模擬光源、載物臺(tái)和測(cè)溫裝置構(gòu)成，主要輪廓見(jiàn)圖1。

圖1 試驗(yàn)儀器輪廓圖

2.2 試樣準(zhǔn)備

試驗(yàn)試樣為5種不同顏色和（或）厚度的梭織布料。在每種布料的不同位置裁取2塊尺寸為（7.0±0.2）cm×（7.0±0.2）cm方形試樣。裁取試樣時(shí)，試樣的一邊應(yīng)平行于織物的經(jīng)向。此外，試樣應(yīng)具有代表性，且表面無(wú)褶皺、污漬等疵點(diǎn)。

2.3 試驗(yàn)原理

將有試樣遮蔽和無(wú)試樣遮蔽的硅膠皮膚在規(guī)定功率的光源下照射一定時(shí)間，使用測(cè)溫裝置測(cè)試硅膠皮膚的溫度，計(jì)算兩硅膠皮膚的升溫值，兩者的差值即為織物遮熱降溫值，以此考核織物的遮熱性能。

2.4 試驗(yàn)參數(shù)確定

2.4.1 模擬光源的確定

太陽(yáng)光、火苗、電器熱源等發(fā)射出的紅外光具有較強(qiáng)的穿透能力，容易產(chǎn)生大量的熱量，所以測(cè)試方法選用150W紅外燈作為模擬光源進(jìn)行遮熱性能試驗(yàn)研究。紅外燈在試樣中心垂直距離（500±5）mm處能產(chǎn)生（110±10）mW/cm的輻照度。

2.4.2 模擬光源與試樣距離的確定

模擬光源與試樣的距離影響著試樣表面的受光輻照度，距離越大輻照度越小，相同試樣在相同測(cè)試時(shí)間測(cè)得的對(duì)應(yīng)溫度值隨之下降。本試驗(yàn)僅通過(guò)改變模擬光源與試樣的距離測(cè)試試樣接受光照30min的遮熱降溫值和無(wú)試樣覆蓋硅膠皮膚30min時(shí)的溫度值，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1和表2。

表1 不同距離試樣的遮熱降溫值

表2 不同距離無(wú)試樣覆蓋30min時(shí)溫度值

從表1和表2可以看出，隨著模擬光源與試樣距離的增加，試樣的遮熱降溫值逐漸減少，無(wú)試樣覆蓋30min對(duì)應(yīng)的硅膠皮膚溫度值也在降低。此外，距離400mm和500mm無(wú)試樣覆蓋30min對(duì)應(yīng)的硅膠皮膚溫度值分別為47.6℃和40.5℃，人體正常體溫為37℃左右，與距離500mm無(wú)試樣覆蓋30min對(duì)應(yīng)的硅膠皮膚溫度值接近。除此之外，序號(hào)3、4和5試樣面料厚薄接近但顏色不同，而距離400mm時(shí)遮熱降溫值接近反而無(wú)法更好地區(qū)分布料的遮熱性能差異性。綜上，試驗(yàn)把模擬光源與試樣的距離確定為500mm。

2.4.3 試驗(yàn)時(shí)間的確定

模擬光源與試樣距離定為500mm，選擇5塊不同的試樣測(cè)試，每間隔1min記錄一個(gè)溫度值，試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)圖2。

圖2 時(shí)間與溫度變化曲線圖

從圖2可以看出，隨著測(cè)試時(shí)間的增加，所測(cè)得的溫度增長(zhǎng)幅度逐漸降低，測(cè)試時(shí)間接近30min時(shí)，溫度增長(zhǎng)幅度小于1℃。因此，試驗(yàn)把測(cè)試時(shí)間確定為30min。

2.5 試驗(yàn)方法驗(yàn)證

為了驗(yàn)證該試驗(yàn)方法的穩(wěn)定性，選取1個(gè)代表試樣進(jìn)行多次測(cè)試，控制測(cè)試參數(shù)相同，選擇不同人員和時(shí)間進(jìn)行測(cè)試，試驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證見(jiàn)表3和表4。

表3 不同人員測(cè)試的遮熱降溫值

表4 不同時(shí)間測(cè)試的遮熱降溫值

從表3和表4可以看出，用該方法對(duì)同一個(gè)試樣進(jìn)行重復(fù)測(cè)試時(shí)，試樣測(cè)試數(shù)據(jù)穩(wěn)定性較好。

3 結(jié)語(yǔ)

日標(biāo)JIS L 1951:2019《面料的隔熱性試驗(yàn)方法》要求使用紅外熱成像儀測(cè)溫系統(tǒng)測(cè)試，存在對(duì)環(huán)境測(cè)試要求高、試驗(yàn)結(jié)果穩(wěn)定性差等問(wèn)題。此外，JIS L 1951:2019所要求的金屬黑板其傳熱性和散熱性對(duì)測(cè)試結(jié)果影響較大。本文研究的紡織品遮熱性能測(cè)試方法通過(guò)把測(cè)溫探頭放置在制備好的硅膠皮膚中間，確保了測(cè)試溫度為硅膠皮膚的真實(shí)溫度；通過(guò)把有試樣遮蔽和無(wú)試樣遮蔽的硅膠皮膚位置交換測(cè)試，克服了模擬光源輻照均勻性難題。此外，測(cè)試方法具有操作簡(jiǎn)便、檢測(cè)耗時(shí)短、測(cè)試結(jié)果重現(xiàn)性好、穩(wěn)定性高等優(yōu)勢(shì)。