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红外蓄热纺织品检测

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发布时间：2025-07-01 08:30:24 更新时间：2025-06-30 08:30:24

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作者：中科光析科学技术研究所检测中心

红外蓄热纺织品检测概述

红外蓄热纺织品是一种利用特定材料（如陶瓷颗粒、金属氧化物等）吸收人体自身或环境发出的红外辐射，并将其转化为热能储存或反射回人体，从而达到主动或被动升温保暖效果的功能性纺织材料。这类纺织品在户外运动服装、医疗保健用品、职业防护服及家居用品等领域应用广泛。为确保其宣称的红外蓄热功能真实、有效、持久，并保障消费者的权益和产品的市场竞争力，对其进行科学、规范、全面的检测至关重要。检测的核心在于量化评价材料对红外辐射的吸收、转化、储存及反射能力，以及由此带来的实际升温效果和保温性能。

核心检测项目

对红外蓄热纺织品的检测，主要围绕其功能特性和基本性能展开：

1. 红外辐射性能： 这是最核心的项目。包括：

法向发射率： 测量材料在特定温度下向法线方向发射红外辐射的能力，通常在远红外波段（如4~14μm）进行测试，数值越高表示材料将热能转化为红外辐射的能力越强，有利于保暖。
法向吸收率/反射率： 在特定红外波长（尤其是人体辐射峰值波长9.4μm附近）测量材料对红外辐射的吸收和反射能力。高吸收率意味着材料能有效吸收人体辐射热能；高反射率则意味着能将热量反射回人体。

2. 蓄热升温效果：

温升（ΔT）： 在标准条件下（特定光源、距离、照射时间），测量覆盖有测试样品与覆盖标准参比布（通常为未处理同材质基布）的模拟皮肤或黑体板的温度差值。这是直观衡量产品即时升温能力的指标。
平均辐射温度： 评估材料表面整体的红外辐射水平。

3. 保温性能： 评估材料在阻止热量散失方面的能力，通常使用：

热阻（Rct - Thermal Resistance）： 单位面积材料在单位温差下阻止热量传递的能力。
克罗值（Clo Value）： 服装保暖性的常用单位，1 Clo相当于在21°C室温、50%相对湿度、无风环境下静坐时，感觉舒适所需服装的隔热值。

4. 升温速率： 测量材料在接收到热源（如红外光源、模拟人体）后温度升高的速度。

5. 耐洗涤性/耐久性： 测试经过规定次数的洗涤或磨损后，其红外功能（发射率、吸收率、温升效果）的衰减程度，评估产品的使用寿命。

6. 基本物理性能： 如克重、厚度、透气性、透湿性、拉伸强度、撕破强度等，确保功能性不牺牲纺织品的基本穿着舒适性和耐用性。

7. 安全性： 符合纺织品通用安全标准（如GB 18401， Oeko-Tex Standard 100等），确保无有害物质残留。

主要检测仪器

实现上述检测项目需要专业的仪器设备：

1. 傅里叶变换红外光谱仪： 这是测量材料法向发射率和反射率/吸收率的核心设备。配备积分球附件可进行半球发射率的测量，配备特定反射附件（如镜面反射）可测量法向光谱反射率，进而计算吸收率。

2. 红外热成像仪： 用于直观显示和测量材料表面在红外辐射下的温度分布和温升情况（ΔT）。能快速捕捉升温过程和热分布均匀性。

3. 红外辐射源与测温系统：

红外灯/加热板： 提供标准化的红外辐射源。
精密温度传感器/热电偶： 精确测量样品表面或模拟皮肤/黑体板的温度变化。
恒温黑体板/模拟皮肤装置： 作为受热载体，其热容和发射特性需符合标准要求。

4. 热阻/保温测试仪：

平板式保温仪： 根据稳态热传递原理（如ISO 11092, GB/T 11048）测量热阻（Rct）和水蒸气阻力（Ret），部分设备可计算克罗值（Clo）。
出汗热板仪： 模拟人体出汗状态，同时测量热湿传递性能。

5. 标准光源箱/环境模拟舱： 提供恒温、恒湿、无风的标准测试环境，确保温升和保温测试结果的可比性。

6. 织物物理性能测试仪： 如电子织物强力机、透气仪、透湿仪、厚度仪、克重天平等，用于测试基本物理性能。

7. 耐洗色牢度试验机/摩擦牢度仪： 用于进行耐洗涤性和耐磨性测试。

常用检测方法

检测方法需依据相关标准进行：

1. 红外辐射性能（发射率/吸收率）测试： 主要依据标准如GB/T 30127《纺织品远红外性能的检测和评价》、JIS R 1801《远红外加热器用陶瓷小珠及制品放射率的测量方法》等。使用傅里叶变换红外光谱仪，在特定波长范围（如4-14μm或8-14μm）测量样品的法向光谱反射率ρ(λ)，法向吸收率α(λ) ≈ 1 - ρ(λ)（根据基尔霍夫定律，在热平衡时，对于不透明材料，吸收率α = 发射率ε）。法向发射率ε_n通过对黑体辐射曲线在相同温度下的积分比对获得。

2. 温升（ΔT）测试： 常用方法参考GB/T 30127、FZ/T 64078《接触保暖絮片》附录A等。

将待测样品和标准参比布分别覆盖在恒温热板（或模拟皮肤板）上。
使用规定的红外光源（功率、距离）照射样品中心区域规定时间（如30秒）。
用精密温度传感器实时记录并比较样品覆盖下的热板温度与参比布覆盖下的热板温度之差（ΔT），或使用热像仪记录整个照射及降温过程的温度变化曲线。
结果通常以平均温升或最高温升表示。

3. 保温性能（热阻Rct）测试： 严格遵循ISO 11092《纺织品生理效应稳态条件下耐热和耐水蒸气性能的测量（蒸发热板法）》或GB/T 11048《纺织品生理舒适性稳态条件下热阻和湿阻的测定》。在标准环境（如20°C, 65%RH）下，使用出汗热板仪，通过测量维持热板恒温所需的功率差来计算材料的热阻。

4. 耐洗涤性测试： 按照产品标注的洗涤程序或相关标准（如GB/T 8629《纺织品试验用家庭洗涤和干燥程序》）进行规定次数的水洗或干洗。洗涤后干燥，然后再次测试其红外发射率、吸收率或温升效果，与洗涤前数据比较，计算功能保持率或衰减率。