2.4.1 Xây dựng danh mục các chỉ tiêu chất lƣợng của bộ quần áo và phƣơng pháp xác định chúng [8], [9], [10], [11], [12]
Danh mục các chỉ tiêu chất lượng cần xét đến khi đánh giá chất lượng bộ quần áo bảo hộ dành cho lính cứu hỏa phải tuân theo chuẩn đánh giá
Lưu Thị Lan -50- Khóa 2010 – 2012
Hình 2.2 Danh mục các chỉ tiêu
Nhưng ở đây vì điều kiện có hạn người nghiên cứu chỉ xét đến 6 tính chất quan trọng đối với bộ quần áo bảo vệ dành cho lính cứu hỏa, 6 tính chất này sẽ bao hàm được 4 yêu cầu quan trọng nhất của vải làm quần áo hạn chế (mục 1.2.1.2.) là : khả năng hạn chế cháy của vải (tính cháy), khả năng cách nhiệt của vải (nhiệt trở và ẩm trở), khả năng ổn định kích thước của vải dưới tác dụng của nhiệt (độ bền nhiệt của vải), khả năng cơ học của vải (độ bền kéo đứt và độ bền xé của vải). 6 tính chất này được thể hiện trong bảng 2.1
Bảng 2.1 Phương pháp xác định các chỉ tiêu quan trọng
Stt Tên chỉ tiêu Phương pháp xác định
1 Tính cháy của vải ASTM D 6413:2008
2 Độ bền kéo đứt của vải ISO 13934-1
3 Độ bền xé của vải ISO 4674-1
4 Độ bền nhiệt của vải TCVN 7206:2002 (ISO 17493:2000)
5 Độ truyền nhiệt của vải ISO 11092:1993
6 Độ truyền ẩm của vải ISO 11092:1993
CHẤT LƢỢNG TỔNG HỢP TÍNH BẢO VỆ TÍNH BỀN THÀNH GIÁ TIỆN NGHI THẨM MỸ DỤNG SỬ Truyền nhiệt ngọn lửa Truyền nhiệt bức xạ Bền nhiệt vật liệu Bền nhiệt chỉ may Bền kéo Bền xé Bền mối ghép chính Truyền nhiệt Truyền ẩm Khả năng bảo quản (mặc, cởi…) Kích thước sau giặt
Lưu Thị Lan -51- Khóa 2010 – 2012
2.4.1.1 Phương pháp xác định tính cháy của vải ( STM D 6413:2008)
Nguyên tắc:
Mẫu được treo theo phương thẳng đứng và tiếp xúc với nguồn cháy chuẩn trong một khoảng thời gian xác định để thu được giá trị đo về thời gian tự cháy, thời gian cháy than, chiều dài than hóa và hiện tượng cháy.
Chu n bị mẫu:
Từ mẫu ban đầu cắt ra 5 mẫu theo chiều dọc và 5 mẫu theo chiều ngang có kích thước 76mm x 300mm. Đối với vải dệt thoi kích thước dài được cắt song song với sợi dọc cho mẫu thử theo chiều dọc và song song với sợi ngang cho mẫu thử ngang. Xem chiều dài như là hướng của thử nghiệm. Làm dấu để nhận dạng mẫu.
Tiến hành th :
- Đặt mẫu thử theo chiều thẳng đứng trên một ngọn lửa đã được kiểm soát và tiếp xúc trong một khoảng thời gian xác định.
- Sau khi tắt lửa ta đo thời gian tự cháy và thời gian cháy than - Chiều dài than hóa được đo dưới một tải trọng quy định - Ghi lại bất k diễn biến nào của sự nóng chảy hay nhỏ giọt.
Tính toán kết quả:
- Thời gian tự cháy: Khoảng thời gian vật liệu tự cháy sau khi loại bỏ nguồn cháy. Tính thời gian tự cháy trung bình đến 0,5 s gần nhất.
- Thời gian cháy than: Khoảng thời gian cháy than của vật liệu sau khi loại bỏ nguồn cháy. Thời gian cháy than được tính đến 0,5 s gần nhất. - Chiều dài than hóa: Tính từ đầu mẫu khi tiếp xúc với lửa đến đầu của chổ rách tạo thành theo chiều dọc của mẫu qua tâm điểm của vùng bị than hóa.
2.4.1.2 Phương pháp xác định độ bền kéo đứt của vải (ISO 13934-1)
Lưu Thị Lan -52- Khóa 2010 – 2012
Mẫu thử nghiệm với kích thước quy định được kéo dài với tốc độ không đổi cho đến khi nó bị đứt. Ghi lại lực kéo lớn nhất tại vị trí đứt.
Chu n bị mẫu:
- Từ mẫu ban đầu cắt ra 5 mẫu theo chiều dọc và 5 mẫu theo chiều ngang.
- Kích thước mẫu: Phần làm việc của mẫu có chiều rộng 50mm ± 0,5mm, chiều dài 200mm đối với vải thông thường và 100mm x 50mm đối với vải có độ giãn đứt tương đối lớn hơn 75%.
- Đối với vải dệt thoi kích thước dài được cắt song song với sợi dọc cho mẫu thử theo chiều dọc và song song với sợi ngang cho mẫu thử ngang. - Giữ mẫu trong điều kiện khí hậu quy định theo EN 20139 không ít hơn 24h.
Thiết bị th :
Độ bền kéo đứt của vải theo tiêu chuẩn ISO 13934-1 được thực hiện trên máy kéo đứt RT -1250A (hình 2.3)
Lưu Thị Lan -53- Khóa 2010 – 2012
Với một số đặc tính k thuật của máy như sau: - Tải trọng lớn nhất 5000N
- Mô tơ điều khiển tốc độ tăng giảm theo biến tần
- Bảng hiển thị LCD
- Có phần mềm kết nối máy tính hiển thị kết quả
Tiến hành th :
- Thiết lập chiều dài đo của máy thử độ bền kéo bằng 200mm ± 1mm cho vải có độ giãn đứt tối đa lên đến 75% và bằng 100mm ± 1mm đối với vải có độ giãn đứt lớn hơn 75%.
- Thiết lập tốc độ kéo giãn của máy thử độ bền kéo
- Cố định kẹp trên, đưa kim chỉ lực và chỉ độ giãn về vạch số 0. Mắc băng mẫu thử vào giữa 2 miệng kẹp sao cho mẫu phẳng đều và nằm thẳng chính giữa miệng kẹp. Vặn kẹp trên lại và mắc tạ tạo lực căng ban đầu vào đầu dưới của mẫu. Nới lỏng kẹp trên ra một ít cho lực căng ban đầu tác dụng đều trên mẫu, sau đó vặn chặt lại. Vặn chặt kẹp dưới, mở chốt hãm kẹp trên và cho máy làm việc.
- Nếu băng mẫu thử hay bị trượt hoặc bị kẹp đứt, cho phép dùng miếng đệm. Trong trường hợp này mép của miếng đệm phải trùng với mép của miệng kẹp.
- Loại bỏ kết quả thử của các băng mẫu thử bị đứt cách miệng kẹp nhỏ hơn 5 mm nếu lực kéo đứt của mẫu đó nhỏ hơn lực kéo đứt trung bình của các mẫu bình thường. Sau khi loại bỏ phải thay thế bằng mẫu thử mới được cắt ra từ chính mẫu ban đầu của mẫu thử được loại bỏ đó.
- Trường hợp mẫu thử là vải sản xuất từ sợi pha, đọc lực kéo đứt khi kim chỉ lực dừng lần thứ nhất.
- Thực hiện ít nhất 5 mẫu thử cho m i hướng vải
Lưu Thị Lan -54- Khóa 2010 – 2012
- Kết quả thử độ bền kéo đứt của mẫu thí nghiệm là trung bình cộng các kết quả thử trên các mẫu thử. Khi tính toán, lấy số liệu chính xác đến 0.1N. Kết quả cuối cùng quy tròn thành 1N.
2.4.1.3 Phương pháp xác định độ bền xé của vải
Nguyên tắc:
Xác định lực xé của mẫu vải theo chiều dọc và chiều ngang
Chu n bị mẫu:
- Chọn 10 mẫu thử nghiệm, m i mẫu có kích thước 200mm x 50mm. Chọn 5 mẫu theo hướng dọc và 5 mẫu theo hướng ngang từ mẫu có chiều dài và chiều rộng có thể sử dụng đầy đủ. ( xem ISO 2286-1)
- Cắt một đường dài 100 mm theo chiều dài m i mẫu thử, bắt đầu từ giữa chiều rộng như hình 2.4
- Đánh dấu vị trí kết thúc của ch rách cách 25 mm từ mép cuối đầu chưa cắt của mẫu thử vào giữa mẫu để xác định vị trí ch rách khi hoàn thành thử nghiệm.
Hình 2.4 Mẫu thử dạng ống quần
Thiết bị th :
Độ bền xé của vải theo tiêu chuẩn ISO 4674-1 được thực hiện trên máy
Lưu Thị Lan -55- Khóa 2010 – 2012
RT -1250A (hình 2.3)
Tiến hành th :
- Điều chỉnh máy thử cho tốc độ của kẹp là (100 ± 10)mm/phút và chọn phạm vi tải trọng thích hợp.
- Kẹp mẫu thử đối xứng giữa 2 kẹp, m i ống m i kẹp và đầu còn lại chưa cắt của mẫu thử để tự do như minh họa trong hình 2.5
- Cẩn thận để đảm bảo rằng m i ống được cố định trong một kẹp để bắt đầu xé song song với hướng lực xé được áp dụng.
Hình 2.5 Phương pháp kẹp mẫu thử dạng ống quần
- Thiết lập máy thử chuyển động ngang qua với tốc độ quy định và tiếp tục xé cho đến khi mẫu thử rách tới đường kết thúc.
- Quan sát nếu ch rách không theo hướng của lực và liệu có bất cứ sợi nào tuột ra khỏi vải chứ không phải rách. Thử nghiệm được xem là chính xác nếu không có xảy ra tuột sợi trên các kẹp. Những kết quả khác sẽ được bác bỏ.
- Nếu có 3 hoặc nhiều hơn 3 mẫu bị bác bỏ thì xem như phương pháp này không phù hợp
Lưu Thị Lan -56- Khóa 2010 – 2012
Tính toán kết quả:
- Đánh giá lực xé bằng việc ghi lại biểu đồ thông qua các đỉnh. - Tính toán kết quả dùng thiết bị điện tử
- Ghi lại lực xé: Một đỉnh thường dùng tính toán được xác định bằng cách giảm lực ít nhất 10% giá trị lực tăng cuối cùng.
- Từ tính toán cho m i mẫu thử nghiệm tính lực xé trung bình bằng Newton cho m i hướng thử và làm tròn 2 chữ số.
2.4.1.4 Phương pháp xác định độ bền nhiệt của vải
Nguyên tắc:
Mẫu được treo trong một lò tuần hoàn dòng khí nóng khoảng 5 phút ở nhiệt độ thử quy định. Ghi lại mọi biểu hiện bốc cháy, nóng chảy, nhỏ giọt, phân tách hoặc độ co của mẫu.
Chu n bị mẫu:
Mẫu được điều hòa ít nhất là 24 giờ trong môi trường chuẩn ở nhiệt độ (27±2)0C và độ ẩm tương đối (65±5) % phù hợp với TCVN 1749:1991 (ISO 139:1973).
Sử dụng dư ng cứng hình vuông kích thước 375mm x 375mm để đánh dấu và cắt ra một mẫu hình vuông.Nếu vật liệu hoặc đối tượng được sử dụng để thử hẹp hơn 375mm, cắt mẫu 375mm theo chiều dài và xoay mẫu để chiều này thành chiều rộng. Nếu đối tượng để thử có kích thước bé hơn 375mm thì dùng nguyên cả đố tượng đó để thử.Nếu mẫu thử có kích c nhỏ hơn có thể sử dụng dư ng 150mm x 150mm khi không phải đo độ co. Tiến hành thử ít nhất 3 mẫu
Thiết bị th :
Độ bền nhiệt của vải theo tiêu chuẩn TCVN 7206 : 2002 (ISO 17493 : 2000) được thực hiện trên máy văng sấy D398 (hình 2.6) với một số đặc tính k thuật như sau:
Lưu Thị Lan -57- Khóa 2010 – 2012
- Có khả năng gia nhiệt lên đến 300o
C. - Cài đặt thời gian tự động: 1- 360 giây - Hạ nhiệt bằng gió ngoài
- Điện áp: 220V
Hình 2.6 Máy văng sấy D398
Tiến hành th :
Đánh dấu và đo các mẫu theo quy trình được quy định trong ISO 3759. Bật lò và gia nhiệt đến nhiệt độ thử. Để lò ổn định ở nhiệt độ thử trong vòng 30 phút.
Treo mẫu bằng các móc kim loại ở trên đỉnh và đặt giữa lò sao cho toàn bộ mẫu cách thành lò hoặc các mẫu khác ít nhất 50mm và dòng khí chạy song song với mặt của vật liệu.
Không mở cửa lò quá 15 giây. Tắt dòng khí tuần hoàn khi mở cửa và bật dòng khí tuần hoàn khi đóng cửa. Tổng thời gian hồi lại của cửa lò sau khi đóng cửa không được quá 30 giây.
Đặt mẫu đã được lắp gá theo quy định vào lò thử trong 0,15 0
5 phút. Thời gian tiếp xúc thử bắt đầu tính từ khi cặp nhiệt điện thử đạt được nhiệt độ thử
Lưu Thị Lan -58- Khóa 2010 – 2012
5 0
t 0C.
Ngay khi để tiếp xúc theo quy định, bỏ mẫu ra và kiểm tra mẫu xem có hiện tượng than hóa, hóa giòn, đốt cháy, nóng chảy, phân tách không.
Năm phút sau khi để tiếp xúc theo quy định, nếu có yêu cầu, đo các kích thước đã được đánh dấu của mẫu để xác định t lệ phần trăm co theo cả hai chiều chính.
2.4.1.5 Phương pháp xác định độ truyền nhiệt của vải
Nguyên tắc:
Xác định nhiệt trở dòng điện xuyên qua mẫu vải khi điều kiện của thiết bị đo đã ở trạng thái ổn định.
Chu n bị mẫu:
- Tiến hành lấy mẫu theo tiêu chuẩn ISO 11092:1993
- Từ m i loại vải ban đầu cắt ra một mẫu có kích thước (20x20 +/- 1/2inch)
- Mẫu thí nghiệm phải trong trạng thái không bị kéo căng hoặc không chịu bất k một lực tác dụng nào.
- Đặt mẫu trong điều kiện tiêu chuẩn (t=250, w= 65%) trong thời gian là 24h.
Thiết bị th :
Độ truyền nhiệt ( nhiệt trở) của vải theo tiêu chuẩn ISO 11092 được thực hiện trên Tủ đo truyền nhiệt truyền ẩm SGHP 8-2 (hình 2.7), hãng sản xuất Measurement Technology North West – M . Với một số đặc tính k thuật như sau:
- Nhiệt độ buồng thử trong suốt quá trình thử sai số ±0,1o
C. - Độ ẩm buồng thử trong suốt quá trình thử sai số ±3%. - Tốc độ gió buồng thử sai số ±0,02m/s.
Lưu Thị Lan -59- Khóa 2010 – 2012
- Có phần mềm máy tính hiển thị đồ thị, kiểm soát, điều khiển, phân tích dữ liệu.
Hình 2.7 Tủ đo truyền nhiệt truyền ẩm SGHP 8-2
Tiến hành th :
- Mẫu vải được đặt trên một tấm nhiệt có nhiệt độ 350C tương đương với thân nhiệt cơ thể người.
- Hơi nước không được bám dính lên mẫu vải, mẫu vải cần được giữ phẳng
- Đặt mẫu vào trong thiết bị theo thứ tự tấm nhiệt nằm dưới, kế đến là mẫu vải, vuốt cho mẫu phẳng (để giữ cho mẫu không bị xê dịch ta có thể dán băng keo bốn xung quanh mẫu)
- Khi đặt mẫu lên thiết bị chờ cho đến khi các giá trị (Tm, Ta, R.H, Va)
đạt được trạng thái ổn định:
+ Nhiệt độ của thiết bị Tm =350C + Nhiệt độ của không khí Ta = 200C + Độ ẩm tương đối R.H = 65% 3%
Lưu Thị Lan -60- Khóa 2010 – 2012
+ Tốc độ không khí Va = 1m/s 0.05 m/s - Ghi lại kết quả nhiệt trở hiện trên máy
Tính toán kết quả:
Nhiệt trở dòng điện khi có mẫu vải:
cto c a m ct R H H A T T R . Trong đó c a m cto H H A T T R
. : nhiệt trở dòng điện khi không có mẫu vải
Tm : Nhiệt độ của thiết bị(oC) Ta : Nhiệt độ của không khí (o
C) Độ ẩm tương đối R.H = 65% 3% Va :Tốc độ không khí (m/s)
: Diện tích mẫu thử (m2
)
H: Nguồn nhiệt được cung cấp (w)
Hc : Giới hạn nguồn nhiệt để đo nhiệt trở (w) 2.4.1.6 Phương pháp xác định độ truyền ẩm của vải
Nguyên tắc:
Xác định độ kháng hơi nước (ẩm trở) của vật liệu
Chu n bị mẫu:
- Tiến hành lấy mẫu theo tiêu chuẩn ISO 11092:1993
- Từ m i loại vải ban đầu cắt ra một mẫu có kích thước (20x20 +/- 1/2inch) hoặc 30 x 30cm
- Mẫu thí nghiệm phải trong trạng thái không bị kéo căng hoặc không chịu bất k một lực tác dụng nào.
- Đặt mẫu trong điều kiện tiêu chuẩn (t=250
C,= 65%) trong thời gian là 24h.
Lưu Thị Lan -61- Khóa 2010 – 2012
Đo độ truyền ẩm của vải theo tiêu chuẩn ISO 11092 được thực hiện trên Tủ đo truyền nhiệt truyền ẩm SGHP 8-2 ( hình 2.7), Hãng sản xuất Measurement Technology North West – M .
Tiến hành th :
- Mẫu vải được đặt trên một đ a gia nhiệt xốp được phủ kín bởi hơi nước nhưng nước không xuyên qua lớp màng. Đ a này có độ ẩm tương đối là = 40%
- Hơi nước không được tiếp xúc với mẫu vải, mẫu vải cần được giữ phẳng
- Đặt mẫu vào trong thiết bị theo thứ tự đ a gia nhiệt nằm dưới, kế đến là mẫu vải, vuốt cho mẫu phẳng (để giữ cho mẫu không bị xê dịch ta có thể dán băng keo bốn xung quanh mẫu)
- Khi đặt mẫu lên thiết bị chờ cho đến khi các giá trị (Tm, Ta, R.H, Va) đạt được giá trị qui định trước
+Nhiệt độ của thiết bị và nhiệt độ của không khí Tm = Ta = 350