一种提高阻燃纱线阻燃性能测试精确度的装置及测试方法与流程

本申请涉及阻燃纱线领域，具体涉及一种提高阻燃纱线阻燃性能测试精确度的装置及测试方法。
背景技术：
：阻燃纱线是制备阻燃面料的原料，阻燃面料是可以延缓火焰燃烧的特种织物。阻燃料的出现主要是为了解决在一些工作场所，可能接触到明火或者高温，普通工作服在此种环境下可能发生燃烧，这会对作业者以及作业的场所造成非常大的影响，甚至是危及作业者的生命和作业场所的安全。随着阻燃纱线技术的发展，对于纱线的阻燃性能需要采用越加精细的表征方式，以区分不同材质、多种原料组合配方、不同纺纱形式的情况下，纱线阻燃性能的优劣。从而指导配方的设计、纺纱形式的设计。例如，混纺及包芯对最终的阻燃效果影响不太大的，而采用现在常使用的垂直燃烧类强度最强的燃烧方法，可能分辨不了此种相对微弱的变化，而在阻燃性能本来就不是特别好的情况下的不同配方和结构的差异就更难区分，故急需一种能区分纱线阻燃性能精细变化的纱线结构的测试方法。cn101464452a一种纱线阻燃性能的测试方法及测试设备，提供了一种纱线阻燃性能的测试方法及测试设备，测试设备包括燃烧试验箱，燃烧试验箱内沿与燃烧试验箱的底板夹角45°方向设有试样夹，试样夹与底板之间设有点火器，试样夹中部设有镂空部分，镂空部分上侧设有支撑块，支撑块中部设有纱线夹持器，燃烧试验箱中还设有张力装置。测试方法为用纱线夹持器夹持与张力装置连接的待测纱线束，将夹好待测纱线束的试样夹放在燃烧试验箱中，用计时装置控制点火器对待测纱线束点火，测定续燃和阴燃时间，在待测纱线束夹紧状态下直接测量损毁长度。本发明对纱线阻燃性直接进行测试，与其它测试方法相关性更好，简单易行、快速准确、应用广泛、成本较低。该方式需要精细调整加热部件与纱线的位置关系，在实际操作中操作难度很大。申请内容为了解决上述技术问题，本申请提供了一种提高阻燃纱线阻燃性能测试精确度的装置及测试方法，一方面提供了发热体，用于与所述阻燃纱线抵接设置并提供测试所需热量；助燃气流，用于为发热体工作提供稳定气氛。采用直接抵接并辅助设置助燃气流，从三个方面提高测量装置的性能，1、提高整个过程的可再现性，采用直接抵接能够避免在测量过程中微调纱线与发热体的细微位置关系；2、采用助燃气流，提高非接触区的热量扩散性，强化发热体对于纱线的影响；3、采用助燃气流在起到散热功能的同时，还能提高上方空气的扰动，从而提高测量的效率和条件一致性。另外若采用可燃的发热体，流向可采用从发热体的香烟火头至尾的方向。发热体一般与纱线呈垂直或一定的角度布置，在相同的角度布置下，不影响测试比较效果。优选的，还包括承接纱线的承接板，所述承接板和纱线之间设有间隙。避免造成由于承接板的吸热和对空气的隔绝，而造成纱线不易燃断的结果，提高整个测试过程中的一致性。在此情况下，需要尽可能的保证间隙具有一致的高度。具体方式可以采用在承接板上设有相隔设置的隔板等方式进行间隙的设置。使得发热体不受纱线承接板的接触产生吸热效应而影响，从而使得发热体加热传热过程更稳定。间隙的获得可采用如下方法：承接板上设有突出的两道纱线支撑条，通常条件下，支撑条厚度8mm，宽度10mm、间距50mm。使得发烟燃烧香烟的火头燃烧剧烈程度不受纱线承接板的接触产生吸热效应而影响，从而使得发烟燃烧香烟火头燃烧剧烈程度更稳定。优选的，所述助燃气流设置在发热体的上部或者下部，所述助燃气流的流向与发热体的布置方向基本平行。避免助燃气流扰乱整个测量气氛，提高测量的可重现性。优选的，所述发热体设在纱线的上方或下方。简化整体结构，此种情况下，发热体可直接置于纱线上，而不采用任何支撑结构，而直接放置也实现了发热体与纱线直接抵接的目的，且该种方式重现性强；若置于纱线上方，则发热体本身即可起到支撑纱线的作用，操作也非常方便。优选的，所述发热体为恒温电热棒或可燃体。优选的，所述可燃体为香烟或者香，所述可燃体的可燃部分：51-55mm、滤嘴部分：29-31mm、直径：7.5-8.5mm、重量0.9-1.1g、燃烧速率：6-10min/50mm。可燃体的燃烧速率的测试：按规定进行调湿，在距烟头2mm处至52mm处做标记，记录发烟燃烧香烟燃烧50mm所用时间，规定测试香烟燃烧速率时的试验环境的通风速率为：0.02m/s-0.2m/s。优选的，还包括引风机构，所述引风机构包括箱体，所述发热体和承接板设在箱体内，在箱体上连通一排风口，所述排风口与发热体的一端相对设置，在排风口上连接有风机。两种类型的风机都可以采用，一种是向箱体内提供正压环境，吹向发热体的风机；另一种是向箱体内提供负压环境，即空气从风机排出，由于空气的补充，而在发热体周边形成气流的风机。优选的，在箱体上还设有补风口，所述补风口相对排风口设置；所述补风口上设有调节机构，所述调节机构包括设在箱体上的第一通孔，在第一通孔的一侧设有一与箱体活动相连的转盘，所述转盘上设有与所述第一通孔对应设置的第二通孔；在排风口设有风速测量仪；所述箱体上设有若干观察窗，所述观察窗上设有与箱体密封相连的透明层；所述箱体内设有照明灯。在设置补风口的情况下，箱体大致是密封状态，即使处于不密封状态，由于补风口的风阻小的多，因此大部分的风也是从补风口进行进出。补风口的设计有如下两个目的：1、与排风口之间形成通路，以使得更好的对助燃气流的产生以及助燃气流的方向产生导向作用；2、调整气流的大小，使得能够维持在某个测量序列里，所有的外在条件尽可能的保持一致，以测量更加有说服力的试验结果。另一方面，提供了一种用阻燃纱线阻燃性能的测试方法，包括如下步骤：提供至少一根待测试的阻燃纱线，提供至少一个发热体，所述方法还包括提供辅助气流的步骤，所述辅助气流用于提供稳定发热体工作的气氛，所述发热体与阻燃纱线抵接设置，以测试阻燃纱线耐受发热体的程度。对于耐受程度可以从两个方面进行考察，一是对于若干阻燃纱线进行处理后，断裂纱线的数量所占的百分比；二是阻燃纱线在固定时间内在发热体的作用下烧毁的长度。本申请的有益效果如下：1、在大幅度降低操作难度的前提下，提高整个过程的可再现性，采用直接抵接能够避免在测量过程中微调纱线与发热体的细微位置关系；2、采用助燃气流，提高非接触区的热量扩散性，强化发热体对于纱线的影响，而且在起到散热功能的同时，还能提高上方空气的扰动，从而提高测量的效率和条件一致性；3、采用具体结构来控制助燃气流的性质，以保证整体测量条件的可控性；4、在采用香烟或者香等本身也需要助燃气流的条件下，若香烟或者香本身性质一致，在采用相同气流的前提下，其燃烧过程的可重现性基本能够满足要求。附图说明此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1为本申请的一种结构示意图；图2为本申请的带有箱体的结构示意图。图3为本申请的在箱体内设置间隙和隔热板的结构示意图。图4为补风口的结构示意图。具体实施方式为了更清楚的阐释本申请的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。另外，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。在一个实施例中，如图1所示，包括与纱线1排列方向基本垂直设置的发热体2，所述发热体2与所述纱线1抵接设置，所述发热体2的侧部设有助燃气流3。在使用时，首先向纱线1通过缠绕张紧或支撑杆拉伸等方式将若干纱线1并列布置，然后再把发热体2放置在纱线1上或者利用支撑架支撑置于纱线1上面，但是发热体2需与纱线直接接触；至于发热体2与纱线1的布置方式，基本垂直并不局限在垂直的布置方式，而是发热体2的轴线与纱线1所成的角度可以在一个较大的夹角内浮动，夹角为a，45°≤a≤135°，然后通过风机、负压产生的装置或者自然风的方式提供助燃气流3，产生助燃气流3可与发热体2的布置的时间顺序进行互调，若发热体2为电热棒，则对发热体2进行程度升温，若是采用香烟或者香，则使得其处于阴燃状态后，在助燃气流3的作用下，对于纱线1进行操作处理。在上述结构中，还可以包括承接纱线1的承接板4，所述承接板4和纱线1之间设有间隙12。以使得两侧可以与空气，即助燃气流3，进行接触，使得纱线1能够更加容易的断开，而间隙的大小也可以通过较为方便的进行调控。当然，可以明确的是，可以对助燃气流进行更加优化的调控，即将助燃气流3设置在发热体2的上部或者下部，并且将助燃气流3的流向与发热体2的布置方向基本平行。平行设置的助燃气流能够减少对于整个测量空间的扰动，提高测量条件中的一致性。此时，需要将发热体2设置一个相对狭小的空间内，在一侧有布风板或者其他均布风的方式的前提下，进行引风，以产生与发热体2基本平行设置的助燃气流3。在另一个实施例中，如图2-4所示，在第一个实施例的基础上，对于助燃气流3可采取如下的具体结构进行产生：包括引风机构，所述引风机7构包括箱体5，所述发热体2和承接板4设在箱体5内，在箱体5上连通一排风口6，所述排风口6与发热体2的一端相对设置，在排风口6上连接有风机7；在箱体5上还设有补风口8，所述补风口8相对排风口6设置；所述补风口8上设有调节机构，所述调节机构包括设在箱体5上的第一通孔81，在第一通孔81的一侧设有一与箱体5活动相连的转盘82，所述转盘82上设有与所述第一通孔81对应设置的第二通孔83；在排风口6设有风速测量仪84；所述箱体5上设有若干观察窗9，所述观察窗9上设有与箱体5密封相连的透明层；所述箱体5内设有照明灯10；所述承接板4上设有隔热层11；所述操作过程与第一个实施例一致，但是在产生助燃气流3的过程按照如下操作进行：首先打开风机7，然后利用转盘82来调节补风口8的风阻，通过调整风阻来调节气流的大小，并且在此过程中利用风速测量仪84来测量风速的大小。在具体实施方式的实施例1中，具体步骤为：纱线配方规格序号配方纱支捻系数1100％间位芳纶303502间位芳纶50/兰精fr50303503间位芳纶20/兰精fr40/阻燃维纶4030350第一步：将序号1-3的纱线、实验用的香烟要放置在室温条件下72小时，然后在温度为(25±3)℃，湿度为(65±5)％的大气中调湿16小时。第二步：将1-3的纱线用纱线摇黑板机，密度调整为13根/cm，分别绕在纱线承接板上。第三步：将摇好的纱线承接板放置在实验箱内的纱线承接板支架上。第四步：点燃标准香烟并抽吸至烟头呈旺盛的阴燃，将发烟燃烧香烟放置在纱线承接板缺口处(中心位置)，香烟垂直纱线放置，香烟阴燃火头在远离风机位置。第五步：调整风机速度和补风口开口程度，观察香烟火头是否刚好烧断阻燃纱线，此时的风速测量仪的数值即为测试纱样的标准。第六步：重复第二步、第三步、第四步，观察发烟燃烧香烟燃烧完后(50mm)，烧断纱线的根数，记录风速、烧断根数、燃烧时间。每种纱线此步骤要重复做2次,计算烧断根数百分比。三种阻燃纱线阻燃性能测试结果序号风速(m/s)烧断根数百分比燃烧时间(分钟)13.50％1623.514％1733.56％15在具体实施方式的实施例2中，一种测试相同细度、不同配方、不同纺纱形式的阻燃纱线阻燃性能方法，具体步骤为：纱线配方规格序号配方、结构纱支捻系数1聚芳噁二唑(60s)包芳纶(30s)包兰精fr(15s)15s3302阻燃维纶(60s)/包芳纶(30s)包兰精fr(15s)15s3303海藻50/维纶50(60s)包f(30s)再包fr(15s)15s330重复实施例1的相同步骤。三种纱线的测试结果序号风速(m/s)烧断根数百分比燃烧时间(分钟)13.50％1423.516％1533.57％14采用电加热的发热体代替香烟，进行实施例3，发热体温度设定为240℃，对实施例2中的材料进行测试：三种纱线的测试结果在实施例4中，本实施例为对比实施例，按照cn101464452a的技术方案进行处理，对实施例2中的材料进行测试：三种纱线的测试结果序号烧断根数百分比10％211％39％由此可见，本申请所采用的技术对于阻燃性质相似的纱线，如实施例2-4的配方2和配方3对应的纱线，相对于cn101464452a提供的技术有更好的区别性，其烧断根数的差别如下：实施例纱线2和纱线3的烧断根数百分比差值29％38％42％本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。当前第1页12