本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了熱防護(hù)材料的熱防護(hù)性能值（以下簡稱為“TPP”）和熱防護(hù)性能評估（以下簡稱為“TPE”）的測試方法，內(nèi)容包含了原理、實(shí)驗(yàn)室人員健康與安全、設(shè)備和材料、試樣的制備和調(diào)濕、校準(zhǔn)和維護(hù)保養(yǎng)、測試步驟、結(jié)果計(jì)算等方面。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于單層或多層材料的熱防護(hù)性能測試，應(yīng)用于暴露在對流及輻射熱危害的從業(yè)人員的熱防護(hù)材料的評估。本標(biāo)準(zhǔn)不適用于非阻燃及遇高溫易熔融、滴落等材料的測試.

原理

將試樣水平放置并暴露于對流輻射組合熱源，暴露的總熱通量為(84±2)kW/m2[(2.00±0.05)cal/cm2?s]。使用銅量熱傳感器測量并記錄試樣的溫度隨時(shí)間變化情況，結(jié)合銅的熱學(xué)性能參數(shù)將溫度變化情況換算為透過試樣傳遞的熱能，得到熱能隨時(shí)間變化的傳熱反應(yīng)曲線。可采取以下兩種測試方法表征材料的熱防護(hù)性能：

——第1個(gè)測試方法：銅量熱傳感器測的傳熱反應(yīng)曲線與Stoll曲線相交點(diǎn)所對應(yīng)的時(shí)間與材料暴露的總熱通量的乘積（即：累積能量），得到試樣的熱防護(hù)性能值（TPP）。

——第2個(gè)測試方法：銅量熱傳感器在移出規(guī)定的對流輻射熱后記錄的傳熱反應(yīng)曲線與Stoll曲線相切（或近似相切）時(shí)的暴露時(shí)間與總熱通量的乘積即為試樣的熱防護(hù)性能評估（TPE）。

測試步驟

一、熱防護(hù)性能值測試（TPP）

1、熱防護(hù)性能值為3個(gè)試樣測試結(jié)果的平均值。

2、校準(zhǔn)熱源—按步驟8.1.2.2~8.1.2.5中校準(zhǔn)熱源，使總熱通量達(dá)到(84±2)kW/m2[(2.00±0.05)cal/cm2?s]，記錄總熱通量數(shù)據(jù)。隨后取下試樣夾持架，裝上試樣和傳感器準(zhǔn)備測試。建議在測試完成3組樣品共9個(gè)試樣后重新校準(zhǔn)總熱通量（可增加校準(zhǔn)頻次）。

3、試樣正面朝向熱源，背面放置銅量熱傳感器。多層試樣的內(nèi)層正對傳感器。傳感器和試樣之間加隔距框即為非接觸式，不加則為接觸式測試，應(yīng)在報(bào)告中注明。6.4 mm厚的隔距框僅在非接觸式測試時(shí)使用。

多層試樣隔距框的使用—非接觸式（加隔距框）測試通常用于模擬衣服內(nèi)層和穿著者之間的空氣層。在本項(xiàng)測試方法中，對于測試時(shí)間超過60 s的多層試樣，不建議使用非接觸式（加隔距框）測試。

4、測試前使用隔熱遮板隔離熱源。隔熱遮板移出后，試樣暴露于熱源上方中心點(diǎn)處并開始記錄數(shù)據(jù)。

5、當(dāng)銅量熱傳感器測得的累積能量（計(jì)算方法見10.2）與Stoll曲線相交后，中止測試，記錄暴露時(shí)間，試樣移出熱源。Stoll曲線計(jì)算公式見10.1。

6、熱防護(hù)性能值是暴露時(shí)間與校準(zhǔn)總熱通量的乘積（公式見10.3）計(jì)算得出。

7、記錄測試中觀察到的現(xiàn)象。

8、將試樣夾持架和傳感器組件冷卻至(28~33)°C（模擬人體表皮的溫度），再按步驟9.1.3-9.1.7進(jìn)行剩余樣品的測試。完成三個(gè)試樣測試后取平均值記錄為試樣的熱防護(hù)性能值。

9、剔除與平均值相差超過±10%的測試結(jié)果，重新裁樣補(bǔ)足三個(gè)試樣進(jìn)行測試。

二、熱防護(hù)性能評估測試（TPE）

1、一般需要三組試樣完成熱防護(hù)性能評估，一組試樣確定評估時(shí)間，后兩組試樣作為評估時(shí)間驗(yàn)證。

2、按步驟9.1.2校準(zhǔn)熱源，記錄下總熱通量數(shù)值。

3、按步驟9.1.3-9.1.5熱防護(hù)性能值方法測試試樣，得到試樣的大暴露時(shí)間（tmax）.

4、將大暴露時(shí)間除以2即為暴露時(shí)間（ttrail）。

5、在設(shè)備軟件中輸入暴露時(shí)間（ttrail），裝備樣品準(zhǔn)備測試。

6、當(dāng)達(dá)到暴露時(shí)間（ttrail）后，隔熱遮板復(fù)位，試樣離開熱源，儀器依然記錄數(shù)據(jù)。在此過程中，環(huán)境溫度不可超過35°C。

如果無法滿足此要求，也可以將樣品架整體設(shè)計(jì)為可取下的結(jié)構(gòu)，當(dāng)隔熱遮板復(fù)位后，可快速手動將“樣品架/試樣/傳感器”整體取下遠(yuǎn)離熱源，但要持續(xù)記錄數(shù)據(jù)。

7、試樣在熱源暴露結(jié)束后儀器持續(xù)采集數(shù)據(jù)的時(shí)間應(yīng)不少于30 s，以*釋放試樣上的蓄積熱能。當(dāng)傳感器上測量的傳熱反應(yīng)曲線下降時(shí)便可手動停止采集數(shù)據(jù)。30 s后傳熱反應(yīng)曲線未下降時(shí)須延長采集時(shí)間（采集時(shí)間不超過120 s）。

8、從傳感器測得的傳熱反應(yīng)曲線與Stoll曲線的下列關(guān)系來測定熱防護(hù)性能評估。

a)如果60 s（或120 s）內(nèi)傳感器測量到的傳熱反應(yīng)曲線超過Stoll曲線(即超出二度燒傷)，需要減少暴露時(shí)間ttrail。取從前序較低暴露時(shí)間（*低暴露時(shí)間為0 s）到當(dāng)前暴露時(shí)間ttrail的中間值。設(shè)定此時(shí)間，重復(fù)步驟9.2.5~9.2.7，直到試樣的傳熱反應(yīng)曲線與Stoll曲線相切，或當(dāng)前的暴露時(shí)間ttrail和前序暴露時(shí)間差值不大于0.5 s，此試樣組的熱防護(hù)性能評估為當(dāng)前的暴露時(shí)間ttrail與校準(zhǔn)總熱通量數(shù)值的乘積。

g)如果60 s（或120 s）內(nèi)傳感器測量到的傳熱反應(yīng)曲線遠(yuǎn)低于Stoll曲線（即未能預(yù)計(jì)到二度燒傷），需要增加暴露時(shí)間ttrail，取當(dāng)前暴露時(shí)間與前序較高暴露時(shí)間（*gao暴露時(shí)間為9.2.3中的暴露時(shí)間tmax）的中間值，設(shè)定此時(shí)間，重復(fù)步驟9.2.5~9.2.7。直到試樣的傳熱反應(yīng)曲線與Stoll曲線相切，或當(dāng)前的暴露時(shí)間ttrail和前序暴露時(shí)間差值不大于0.5 s，此試樣組的熱防護(hù)性能評估為當(dāng)前的暴露時(shí)間ttrail與校準(zhǔn)總熱通量數(shù)值的乘積。。

9、記錄測試中觀察到的現(xiàn)象。

10、重復(fù)驗(yàn)證暴露時(shí)間ttrail，熱防護(hù)性能評估是已驗(yàn)證的暴露時(shí)間ttrail與校準(zhǔn)總熱通量的乘積（公式見10.4），取三個(gè)數(shù)值的平均值即為平均熱防護(hù)性能評估。

11、剔除與平均值相差超過±10%的測試結(jié)果，重新裁樣補(bǔ)足試樣進(jìn)行測試。