一种烟尘标准污布以及灭火防护服装制品去污性能评价方法

摘要

本发明提供了一种烟尘标准污布以及灭火防护服装制品去污性能评价方法，烟尘标准污布由空白基布进行烟气污染而得，空白基布由包括如下质量百分比的组分制备而得：芳纶1313：93‑98％；芳纶1414：0‑5％；导电纤维：2％。本发明所述的烟尘标准污布弥补了现有技术中针对灭火防护服制品洗涤领域评价的空白；本发明的灭火防护服装制品去污性能评价方法通过色差分析仪分析空白基布与洗涤后标准基布的色差值来判断和评价洗涤剂或洗涤程序的去污性能，操作简单方便，数据结果更为直观，克服了而现有技术中操作步骤复杂，参数繁多的技术问题。

说明书

技术领域

本发明属于去污性能评价方法领域，尤其是涉及一种烟尘标准污布以及灭火防护服装制品去污性能评价方法。

背景技术

标准污布的制备是衡量灭火防护服装清洁效率的关键标准要素，而“衣料用洗涤剂去污力的测定(GB/T13174-2008)”标准方法中规定，标准棉白布为基布，采用20μm炭黑颗粒与蓖麻油液体石蜡等液体混合制备的炭黑污液，对棉白布进行染色最后浸渍悬挂晾干制备炭黑油污布。

灭火防护服外层面料多为经过三防整理的芳纶复合纤维织物，表面无法润湿，且能有效防止碳黑颗粒的沾染，更无法通过浸渍悬挂污液方式制备标准污布；此外，火场中燃烧后的烟尘污染粒径远远小于1μm，参与灭火救援过程中环境温度相对较高，且大部分烟尘以沉降和接触污染物体的方式污染服装，所以尚无合适烟尘标准污布的制备工艺，进而影响灭火防护服装污染去除效率的检测结果和重复性；将污布基布的选择和污染过程的制备工艺规范化是提高灭火防护服装污染去污性能检测结果和可重复性的必要手段。而灭火防护服的清洁工艺缺少专用试剂和专用程序，所以提出一种针对灭火防护服装专用标准污布以及基于标准污布的灭火防护服装工业水洗工艺和评价方法以解决上述技术空白。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在克服现有技术中的缺陷，提出一种烟尘标准污布以及灭火防护服装制品去污性能评价方法。以解决目前GB/T13174-2008《衣料用液体洗涤剂去污力及循环洗涤性能的测定》用于灭火防护服制品去污性能评价领域的不足。

为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：

一种烟尘标准污布，由空白基布进行烟气污染而得，空白基布由包括如下质量百分比的组分制备而得：芳纶1313：93-98％；芳纶1414：0-5％；导电纤维：2％。

优选的，所述空白基布由如下质量百分比的组分制备而得：芳纶1313：93％；芳纶1414：5％；导电纤维：2％。

优选的，所述空白基布为橘红色或未经着色。

本发明还提供一种上述烟尘标准污布的制备方法，具体包括如下步骤：

(1)将空白基布裁剪后，将其固定在模拟消防服烟气污染的实验装置中的污染腔内的织物夹具上，调整空白基布与夹具底座之间的角度、高度，以模拟消防人员身体不同位置的污染情况；

(2)开启模拟消防服烟气污染的实验装置中电热炉，并通过自动点火器点燃标准燃烧物对空白基布进行烟熏，烟熏时间为10-30min，烟尘最高温度控制在200℃以下，以模拟火灾现场的烟气对灭火防护服装制品的烟熏状态；另外，污染仓侧面进气孔可以作为注水孔，在发生燃烧现象事进行灭火行为，更加真实地模拟火场救援。

(3)烟熏完成后，使用涂层仪对烟熏后的空白基布进行刮涂试验，以模拟火灾现场中的灭火防护服装制品的接触污染，最终制得标准污布。

优选的，所述标准燃烧物为塑料杯(或者选用同等质量的其他可燃、难燃或不燃材料)。

优选的，所述空白基布的尺寸为40±2cm×15±2cm。

本发明还提供一种上述烟尘标准污布在灭火防护服装制品去污性能的评价方法中的应用。

优选的，灭火防护服装制品去污性能评价方法包括如下步骤：

(a)将烟尘标准污布缝制在灭火防护服装制品的表面；

(b)配置洗涤剂溶液中洗涤剂的质量百分比为0.5-1.5％；

(c)对步骤(a)的灭火防护服装制品进行洗涤，洗涤完成对灭火防护服装制品进行烘干处理，烘干完成后将灭火防护服装制品上的烟尘标准污布拆下待测；

(d)收集洗涤后的烟尘标准污布，采用色差分析仪进行色差变化分析，从而得到洗涤剂的去污性能评价结果。

优选的，所述步骤(d)的评价标准为：洗涤后的烟尘标准污布与空白基布相比较，色差值△E在2以内评定为良好，2-5以内评定为合格，5-10为评定为较差。

优选的，所述洗涤剂为液体、粉体或膏体。

优选的，所述步骤(c)中的洗涤过程使用水洗机进行，水洗机内添加灭火防护服装制品的套数为每25公斤的容量添加4-6套灭火防护服装制品。

优选的，所述步骤(c)中烘干处理为在40-60℃的温度下烘干0.5-3h。

优选的，所述步骤(c)中洗涤过程中洗涤剂的投入量为每kg的灭火防护服装制品投入4-12g洗涤剂。

优选的，所述步骤(c)中洗涤过程依次为预洗-主洗-脱水-过水-排水流程，其中，预洗阶段采用每kg的灭火防护服装制品投入2-15g洗涤剂的水位进行3-10min的洗涤，排水后进入主洗阶段，主洗阶段采用每kg的灭火防护服装制品投入10-20g洗涤剂的水位进行10-30min的洗涤，脱水后注入采用每kg的灭火防护服装制品投入10-40L清水进行水洗去残留泡沫液体，反复1-3次上述操作。

优选的，上述评价方法用于评价洗涤剂或洗涤程序对于灭火防护服装制品去污性能。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

(1)本发明所述的烟尘标准污布弥补了现有技术中针对灭火防护服制品洗涤领域评价的空白；

(2)本发明的灭火防护服装制品去污性能评价方法通过色差分析仪分析空白基布与洗涤后标准基布的色差值来判断和评价洗涤剂或洗涤程序的去污性能，操作简单方便，数据结果更为直观，克服了而现有技术中操作步骤复杂，参数繁多的技术问题。

附图说明

图1为本发明实施例1所述的烟尘标准污布的制备过程；

图2为本发明实施例2所述的烟尘标准污布的缝制位置；

图3为本发明实施例2所述的烟尘标准污布洗涤后使用色差分析仪进行色差测量示意图。

具体实施方式

除有定义外，以下实施例中所用的技术术语具有与本发明创造所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试剂，如无特殊说明，均为常规生化试剂；所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。

下面结合实施例来详细说明本发明创造。

实施例中使用的试剂以及仪器的来源均为市售，具体如下：

塑料杯选用中放热量标准燃烧物：聚苯乙烯塑料杯，重量30±2g,高9.5cm，直径8.5cm；

模拟消防服烟气污染的实验装置：专利申请202022509487.X中公开的装置；

涂层仪的型号为DTC-300，佛山市亚诺精密机械制造有限公司；

水洗机的型号为SX-250，济南绿洲清洗设备有限公司；

色差分析仪的型号为TS7010，深圳市天友利标准光源有限公司；

实施例1制备标准污布

选用橘红色芳纶面料，成分为芳纶1313、芳纶1414和导电纤维，质量比为93：5：2，该芳纶面料采用常规的制备工艺，如纺纱、织造、整理等工艺得到。将该橘红色芳纶面料作为空白基布制备标准污布，如图1所示，具体步骤如下：

(1)将空白基布裁剪为40cm×15cm尺寸后，将其固定在模拟消防服烟气污染的实验装置中的污染腔内的织物夹具上，调整空白基布与夹具底座之间的角度为180°，高度为40cm，以模拟消防人员身体肩膀位置的污染情况；

(2)开启模拟消防服烟气污染的实验装置中电热炉，并通过自动点火器点燃聚苯乙烯塑料杯对空白基布进行烟熏，具体的加热流程为：加热温度设置为最高700℃，升温速率为45℃/min，随着持续加热，聚苯乙烯塑料杯融化、燃烧、碳化，整个烟熏时间控制在30min。以模拟火灾现场的烟气对灭火防护服装制品的烟熏状态；

(3)烟熏完成后，使用涂层仪对烟熏后的空白基布进行刮涂实验，刮涂实验的实验过程为：刮刀两侧百分表归零，将烟熏污布固定在涂层机的针板上，施加一定的张力，上刮刀并锁紧，逆时针旋转手轮，调整百分表至刻度10，往复刮涂一次，以模拟火灾现场中的灭火防护服装制品的接触污染，最终制得标准污布。

将空白基布和上述方法制备得到的7块标准污布并分别标号，分别使用色差分析仪分别测量标准污布与空白基布的L、a、b，并计算ΔL、Δa、Δb，最后根据下式计算出ΔE

其中：L(亮度)表示黑白，0为黑，100为白，ΔL

具体测量结果和计算结果见表1。

表1色差测量和计算结果

从上表中可以看出，本发明制备得到的标准污布与空白基布的色差值稳定，可用于灭火防护服装制品的去污性能评价。

实施例2灭火防护服装制品洗涤剂去污性能评价方法

市售粉体洗涤剂样品1号(汰渍净白去渍洗衣粉)：主要成分为非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、高效净白去渍粒子、缓冲剂和香料，将其用自来水配置成质量百分比为1％的机洗洗涤剂溶液；

市售液体洗涤剂样品2号(奥妙除菌除螨洗衣液)：主要成分为表面活性剂、无磷水软化剂、抗油污助剂、酶制剂、香精、异噻唑啉酮和着色剂，将其用自来水配置成质量百分比为1％的机洗洗涤剂溶液；

市售液体洗涤剂样品3号(汰渍全效360°洗衣液)：主要成分为表面活性剂、无磷水软化剂、抗再沉积剂、增稠剂、香精、防腐剂、着色剂和衣物增艳剂，将其用自来水配置成质量百分比为1％的机洗洗涤剂溶液；

自制液体洗涤剂样品4号：脂肪醇聚氧乙烯醚含量为25％、三乙醇胺油酸皂含量为6％、仲烷基磺酸钠含量为2％、聚氧乙烯嵌段聚合物聚醚含量为3％、丙二醇含量为1％、蛋白酶含量为0.3％、脂肪酶含量为0.3％、聚丙烯酸钠含量为1％，余量为纯净水。配置为质量百分比为1％的机洗洗涤剂溶液。

将上述洗涤剂样品分别进行如下洗涤步骤：

(1)将3块烟尘标准污布采用平缝工艺缝制固定在灭火防护服装制品的背面的空白处(如图2所示)，并分别标记为A处、B处和C处，本实施例选用的水洗机容量为25kg，添加5套灭火防护服进行洗涤，总重量为12.5kg，每套灭火防护服的相同位置缝制相同数量的烟尘标准污布；

(2)启动水洗机的洗涤程序，具体程序如下：

洗涤程序依次为预洗-主洗-排水-过水-脱水流程，洗涤转速设置为45rpm，洗涤温度设置为20℃。其中预洗阶段采用投入40g洗涤剂的水位进行5min的预洗阶段；排水后进入主洗阶段，主洗阶段采用投入150g洗涤剂的水位进行20min的洗涤；脱水后注入150L清水进行过水洗去残留泡沫液体，反复2次上述过水操作，最后采用转速为450rpm进行脱水，时间设置为3min。

洗涤完成对灭火防护服装制品在50℃的温度下烘干2h。烘干完成后将灭火防护服装制品上的烟尘标准污布拆下来待测；

(2)收集洗涤后的烟尘标准污布，采用色差分析仪进行色差变化分析(如图3所示)，与空白基布相比较，色差值△E在2以内评定为良好，2-5以内评定为合格，5-10为评定为较差。

将空白基布和经过洗涤的烟尘标准污布并分别标号，依次为1号洗后污布、2号洗后污布、3号洗后污布、4号洗后污布，分别使用色差分析仪分别测量洗后污布与空白基布的L、a、b，并计算ΔL

表2色差测量和计算结果

从上表中可以看出，同一洗涤剂产品洗涤后织物色差整体波动较小，实验平行性和重复性较高；但粉体洗涤剂和液体洗涤剂洗涤后样品色差差别较大，市售粉体洗涤后色差值高于液体洗涤剂，采用三种市售洗涤后样品的色差值都处于5-10之间，洗涤效果评定为较差；市售液体洗涤产品之间的差异并不明显，但是自制液体洗涤剂洗后样品的色差值最低，处于2-5之间，评定为合格。采用三种市售洗涤后样品的色差值都处于5-10之间，洗涤效果较差。

实施例3灭火防护服装制品洗涤程序去污性能评价方法

本实施例中的洗涤程序分为：

1号洗涤程序：(评价洗涤剂含量)

洗涤程序依次为预洗-主洗-排水-过水-脱水流程，洗涤转速设置为45rpm，洗涤温度设置为20℃。其中预洗阶段采用投入20g洗涤剂的水位进行5min的预洗阶段；排水后进入主洗阶段，主洗阶段采用投入40g洗涤剂的水位进行20min的洗涤；脱水后注入150L清水进行过水洗去残留泡沫液体，反复2次上述过水操作，最后采用转速为450rpm进行脱水，时间设置为3min。

2号洗涤程序：(评价洗涤转速)

洗涤程序依次为预洗-主洗-排水-过水-脱水流程，洗涤转速设置为25rpm，洗涤温度设置为20℃。其中预洗阶段采用投入40g洗涤剂的水位进行5min的预洗阶段；排水后进入主洗阶段，主洗阶段采用投入150g洗涤剂的水位进行20min的洗涤；脱水后注入150L清水进行过水洗去残留泡沫液体，反复2次上述过水操作，最后采用转速为450rpm进行脱水，时间设置为3min。

3号洗涤程序：(评价洗涤温度)

洗涤程序依次为预洗-主洗-排水-过水-脱水流程，洗涤转速设置为45rpm，洗涤温度设置为45℃。其中预洗阶段采用投入40g洗涤剂的水位进行5min的预洗阶段；排水后进入主洗阶段，主洗阶段采用投入150g洗涤剂的水位进行20min的洗涤；脱水后注入150L清水进行过水洗去残留泡沫液体，反复2次上述过水操作，最后采用转速为450rpm进行脱水，时间设置为3min。

4号洗涤程序：(评价主洗时间)

洗涤程序依次为预洗-主洗-排水-过水-脱水流程，洗涤转速设置为45rpm，洗涤温度设置为20℃。其中预洗阶段采用投入40g洗涤剂的水位进行5min的预洗阶段；排水后进入主洗阶段，主洗阶段采用投入150g洗涤剂的水位进行5min的洗涤；脱水后注入150L清水进行过水洗去残留泡沫液体，反复2次上述过水操作，最后采用转速为450rpm进行脱水，时间设置为3min。

本实施例中选用自制洗涤剂，配方为：AEO7含量为8％、AES含量为2％、山梨醇聚醚-30四油酸酯含量为8％，柠檬酸钠含量为1％、氯化钠含量为1％、丙二醇含量为2％、蛋白酶含量为0.4％、脂肪酶含量为0.4％、聚丙烯酸钠含量为1％。配置为质量百分比为1％的机洗洗涤剂溶液。

将上述洗涤剂样品分别进行如下洗涤步骤：

(1)将3块烟尘标准污布采用平缝工艺缝制固定在灭火防护服装制品的正面和背面的空白处，并分别标记为A处、B处和C处，本实施例选用的水洗机容量为25kg，添加5套灭火防护服进行洗涤，总重量为12.5kg，每套灭火防护服的相同位置缝制相同数量的烟尘标准污布；

(2)分别按照1号洗涤程序、2号洗涤程序、3号洗涤程序、3号洗涤程序启动水洗机的洗涤程序。

洗涤完成对灭火防护服装制品在45℃的温度下烘干2h。烘干完成后将灭火防护服装制品上的烟尘标准污布拆下来待测；

(2)收集洗涤后的烟尘标准污布，采用色差分析仪进行色差变化分析，与空白基布相比较，色差值△E在2以内评定为良好，2-5以内评定为合格，5-10为评定为较差。

将空白基布和经过洗涤的烟尘标准污布并分别标号，依次为Ⅰ号洗后污布、Ⅱ号洗后污布、Ⅲ号洗后污布、Ⅳ号洗后污布，分别使用色差分析仪分别测量洗后污布与空白基布的L、a、b，并计算ΔL

表3色差测量和计算结果

从上表中可以看出同一洗涤程序洗涤后织物色差整体波动较小，实验平行性和重复性较高；洗涤剂添加量降低后，样品洗涤后色差提高且高于5；转速降低后样品洗涤色差值升高，但色差值仍处于2-5之间；洗涤温度升高后，织物样品洗后色差值明显降低；主洗时间降低后，样品洗后色差值升高，且高于5。

以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。