[发明专利]独立控温与气氛均匀化的双气腔织物抗渗透性测量装置

说明书

本发明提供一种独立控温与气氛均匀化的双气腔织物抗渗透性测量装置与方法。该装置由可实现喂入腔中气压与温度调控和模仿实际环境的制热气腔装置；收集透过织物的危化气体并使检测腔气体维持在20～36℃和近似于常压的制冷气腔机构；使气氛浓度和温度均布的磁力风扇和将收集的危化气体挤出送入气相色谱仪定量检测的挤压机构和管道系统构成。其测量方法是被测气体以定压输入定温的喂入腔并静止或渐变体积一段时间，渗透结束后，令活塞左移使检测腔中的被测气体挤出迸入气相色谱仪，测量测试气腔内所透过织物气体中的有毒、有害气体含量与成分。可用于评价织物抗危化气体透过的防护能力。

技术领域

本发明属于织物、膜等片状材料的气密性与过滤性的测量技术领域，涉及一种功能防护织物的气密性和过滤效率的测量与功能可靠性和使用安全性的表征技术。本发明主要用于织物隔绝危化气体的防护性能的评价。

背景技术

目前我国危险化学品行业从业人员和应急救援人员防护服装的产品标准和配备标准尚不完善，国内救援人员配备的大都是进口产品,相关检测也多由国外的机构完成。进口产品的价格较为昂贵,检测检验费用也非常高昂，更为欠缺的是：作用端与测量端(气相色谱仪)间无模拟实际使用条件的作用与测量，更非原位仿真的测量。这种状况制约了我国应急救援装备的配备水平,也阻碍了相关产品的研究开发,与国内安全生产发展现状很不适应。开发防护服装防护性能检测仪器,对于推动我国应急救援防护装备水平的发展,乃至推动相关产业的发展, 都有着重要的意义。

GB23462-2009、ISO6529、EN369和ASTM F739中都出现了渗透池可以用于检测防危化品功能织物与气态危化品大面积持续接触时的防护性能，但是针对织物试验装置的研制和开发相对滞后，于此相关的膜渗透性能喂入装置的研究和开发较快，但是普遍存在腔室较小，不能防腐蚀等特点。

目前，气体渗透池大多只能测量每次只能测定单一气体的透气性，或用压差法测量混合气体同时透过的透气性，不能同时测定混合气体与织物接触时，各组分透过材料的含量。在实际使用时材料一般处于大气环境或混合气体环境中，此时混合气体渗透由于可能存在气体的相互影响，透气速率并不一定与单种成分透过薄膜时完全一致。混合气体透过时同时测定各组分气体渗透性能是现实需要，也是技术上的一个难题。

气相色谱仪是一种重复性好、灵敏度高和分离能力强的现代分析仪器。

专利201610955290.4公开了一种薄膜渗透率测量装置和测量方法，装置两腔室均与机械泵相连，对腔室抽真空，测试腔与质谱仪相连进行试验结果分析，装置有加热器，但两腔室只能一起控温，且腔室很小。专利204310084472.7公开了一种气体渗透性能喂入装置，装置原理为压差法，两腔室分别连接测压器，测量一段时间后两腔室的压差变化，此装置能评价一种气体的渗透性能，不能对织物在混合气体下的渗透性能进行评测和忽略了分子之间的交换。

专利CN104797827A公开了一种燃料电池膜电极透气性的喂入方法及喂入池和喂入装置，装置没有温控装置，需要用吹扫气将透过薄膜的气体带入定量环进行喂入。但这样连接要求建一套流速要小且稳的吹扫气系统，材料渗透面积要足够大，否则气相色谱仪检测器没有足够的灵敏度进行准确喂入。专利 CN202994616U公开了一种气体渗透仪上的气体透过率喂入装置，但存在死体积 (难以完成气体置换的空间体积)大的问题。专利201320657769.1公开了一种气体渗透池及同时测定混合气各组分气体的膜渗透性的测定装置，装置实现与气相色谱仪连用，也不需要扫气系统，但是装置温控系统设置在管路上，误差较大。

如欲完成材料防危化性能的评价，以上专利存在以下缺陷：

(1)装置不能对喂入腔和检测腔分别控温，模拟现实织物穿着状态，均无现场条件的模拟和原位多指标的测量。

(2)现有装置针对膜渗透试验，腔室较小，试样要在0.2mm以下(针对膜试样)，而防化服一般0.2-0.6mm，样品代表性差，且无法模拟织物的起拱。