本试验旨在利用淋雨试验箱对雨披等产品的面料进行全面测试,准确评估其在不同降雨量、降雨强度和持续时间下的防水性能,以确保雨披面料在实际使用中能够有效阻挡雨水渗透,为产品的质量控制和性能优化提供科学依据。
淋雨试验箱
具备足够大的试验空间,能够容纳不同尺寸的雨披面料样品以及相关的测试夹具和支撑装置,确保面料在测试过程中能够充分展开并受到均匀的淋雨作用。
能够精确调节和控制降雨量,可实现从小雨(如降雨量为 2mm/h)到暴雨(如降雨量为 100mm/h)甚至更大范围的模拟,降雨量的调节精度应达到 ±0.5mm/h。
可以设置不同的降雨强度,如低强度(类似毛毛雨,雨滴下落速度较慢)、中强度(常规降雨,雨滴速度适中)和高强度(类似暴雨,雨滴下落速度较快),通过调整淋雨喷头的压力和喷水方式来实现,并且能够准确测量和控制降雨强度的变化,误差范围在 ±5% 以内。
能够控制淋雨持续时间,可从短时间的几分钟到长时间的数小时进行设定,时间控制精度为 ±1 分钟。
配备有均匀分布的淋雨喷头系统,确保整个测试区域内的降雨均匀性,喷头的布置应能够覆盖面料的所有部位,使面料各处受到的淋雨条件一致。同时,试验箱内应安装有流量监测装置和压力传感器,实时监测和记录降雨量和降雨强度的变化情况。
具有良好的密封性能,防止试验过程中雨水泄漏到试验箱外部,影响试验结果的准确性和实验室环境。
雨披面料样品
辅助材料与工具
测试夹具:设计和制作专门用于固定雨披面料样品的夹具,确保面料在淋雨试验过程中能够平整地固定在试验箱内的测试框架上,不会因风吹或水流冲击而产生变形或位移,影响测试结果的准确性。夹具应采用耐腐蚀材料制作,避免与雨水接触后生锈或对面料产生污染。
干燥纸巾或吸水布:用于在试验结束后对面料表面进行初步的擦拭和吸干,以便更准确地观察和判断面料是否有渗水现象。
标记笔:在面料样品上标记测试区域、观察点或特殊位置,方便在试验过程中进行数据记录和结果分析。
电子秤:精度为 0.1g,用于在试验前后对面料样品进行称重,以检测面料在淋雨过程中是否吸收了水分,从而评估其防水性能的另一个指标 —— 吸水性。
量杯或量筒:用于测量和收集从面料样品上滴落的雨水,以评估面料的渗漏量。选择合适容量的量杯或量筒,其精度应达到 1ml,以便准确记录渗漏水量的变化。
样品预处理
将所有准备测试的雨披面料样品在标准环境条件下(温度 23℃±2℃,相对湿度 50%±5%)放置至少 24 小时,使其达到温湿度平衡,消除可能因环境因素导致的面料性能差异,确保试验结果的准确性和可靠性。
在面料样品上用标记笔划分出若干个测试区域,每个区域的面积不宜过大(例如 20cm×20cm),以便更细致地观察和记录面料在不同位置的防水性能表现。同时,在每个测试区域的中心位置标记一个观察点,用于重点观察雨水渗透情况。
试验箱准备
检查淋雨试验箱的设备状态,包括淋雨喷头是否堵塞、流量监测装置和压力传感器是否正常工作、密封性能是否良好等。如有异常,应及时进行清洁、维修或更换部件,确保试验箱能够正常运行。
根据试验要求,在试验箱的控制系统中设置好降雨量、降雨强度和淋雨持续时间等参数。例如,先设置一组较低的降雨量(如 5mm/h)和中强度的降雨模式,淋雨持续时间为 30 分钟,作为初始测试条件;然后逐渐增加降雨量和调整降雨强度,设置多组不同的测试参数,以全面评估面料在不同降雨条件下的防水性能。
在试验箱内的底部放置一个接水盘,并将量杯或量筒放置在接水盘的合适位置,用于收集从面料样品上滴落的雨水,以便后续测量渗漏水量。
将一块预处理好的雨披面料样品平整地固定在淋雨试验箱内的测试夹具上,确保面料的所有测试区域都能够均匀受到淋雨作用。
启动淋雨试验箱,按照设定的较低降雨量(如 5mm/h)和中强度降雨模式进行淋雨测试,同时开始计时。在淋雨过程中,每隔 5 分钟观察一次面料测试区域上的观察点,记录是否有雨水渗透现象(如出现水珠渗透到面料背面、面料表面有明显湿润迹象等)。如果发现有渗水现象,应详细记录渗水的时间、位置和程度。
当达到设定的淋雨持续时间 30 分钟后,关闭淋雨试验箱,小心地将面料样品从夹具上取下,用干燥纸巾或吸水布轻轻擦拭面料表面,去除表面的附着水分。然后将面料样品放在电子秤上进行称重,记录试验后面料的质量,并与试验前的质量进行对比,计算面料在该降雨量下的吸水量。
更换另一块相同材质的面料样品,重复步骤 1 - 3,但将降雨量调整为 10mm/h,其他测试条件保持不变,继续观察面料在不同降雨量下的防水性能和吸水量变化。按照同样的方法,逐步增加降雨量,分别测试在 15mm/h、20mm/h、30mm/h、50mm/h、80mm/h 等不同降雨量下面料的防水效果和吸水量,直至达到试验要求的大降雨量或面料出现明显的渗水失效为止。
选取一块新的雨披面料样品,按照上述方法固定在淋雨试验箱内的夹具上。
设置淋雨试验箱的降雨量为一个适中的值(如 20mm/h),然后调整降雨强度,分别设置为低强度、中强度和高强度三种模式。例如,低强度模式下可通过降低淋雨喷头的压力,使雨滴下落速度较慢;高强度模式下则增加喷头压力,使雨滴下落速度较快,模拟不同强度的降雨情况。
对于每种降雨强度,启动淋雨试验箱进行淋雨测试,淋雨持续时间为 20 分钟。在测试过程中,按照与上述相同的观察方法和时间间隔,观察面料测试区域上的雨水渗透情况,并记录渗水的时间、位置和程度。
在每个降雨强度测试结束后,按照步骤 3 中的方法对面料进行处理和称重,记录面料在不同降雨强度下的吸水量变化。通过比较不同降雨强度下面料的防水性能表现,评估降雨强度对雨披面料防水效果的影响。
准备一块雨披面料样品,安装在淋雨试验箱内的夹具上。
设定淋雨试验箱的降雨量为 30mm/h,降雨强度为中强度,然后选择不同的淋雨持续时间,如 10 分钟、20 分钟、30 分钟、60 分钟、120 分钟等。
对于每个设定的持续时间,启动淋雨试验箱进行测试。在测试过程中,密切观察面料在不同时间段内的防水性能变化,记录雨水渗透的情况和时间点。
测试结束后,对面料进行处理和称重,分析面料在不同淋雨持续时间下的防水性能和吸水量变化规律。通过比较不同持续时间下的测试结果,了解雨披面料在长时间淋雨情况下的防水可靠性和耐久性。
根据在不同降雨量、降雨强度和持续时间下的测试结果,对每块雨披面料样品的防水性能进行综合评估。绘制防水性能曲线,横坐标可以表示降雨量、降雨强度或持续时间,纵坐标可以表示面料的渗水情况(如是否渗水、渗水时间、渗水量等)或吸水量。通过曲线分析,直观地展示面料在不同条件下的防水性能变化趋势。
对于同一种面料,比较在不同测试条件下的防水性能差异,分析降雨量、降雨强度和持续时间等因素对其防水效果的影响程度。例如,观察面料在何种降雨量或降雨强度下开始出现渗水现象,随着持续时间的延长,渗水情况是否加剧,吸水量如何变化等。
对比不同材质、厚度或工艺的雨披面料在相同测试条件下的防水性能表现,找出具有更好防水性能的面料类型或工艺特点。分析不同面料之间防水性能差异的原因,如材质的吸水性、涂层的致密性、面料的组织结构等因素对防水性能的影响。
根据测试结果和分析结论,提出对雨披面料生产工艺、材料选择或产品设计的改进建议,以提高雨披等产品的防水性能和质量。例如,如果发现某种面料在特定降雨量或持续时间下容易渗水,可以建议改进面料的涂层工艺或增加防水层的厚度等措施来增强其防水性能。
在试验过程中,使用表格形式详细记录以下数据:
试验条件数据:包括每次测试的降雨量(mm/h)、降雨强度(低、中、高)、淋雨持续时间(分钟)、试验箱内的温度和湿度等环境参数。
观察数据:对于每块面料样品的每个测试区域,记录雨水渗透的时间(分钟)、渗透位置(具体描述在面料上的位置)、渗透程度(如轻微渗水、明显湿透等)以及在不同观察时间点的面料表面湿润情况。
质量数据:分别记录每块面料样品在试验前和试验后的质量(g),计算每次测试后的吸水量(g),吸水量计算公式为:吸水量 = 试验后面料质量 - 试验前面料质量。
渗漏量数据:使用量杯或量筒测量从面料样品上滴落的雨水体积(ml),记录每次测试的渗漏量数据。
数据分析方法
渗水情况分析:通过对观察数据的整理和分析,统计在不同试验条件下面料出现渗水的比例和时间分布。例如,计算在某一降雨量和降雨强度下,经过多长时间面料开始出现渗水现象,以及在不同持续时间内渗水的面料样品数量占总测试样品数量的比例。通过这些数据可以直观地评估面料在不同条件下的防水性能优劣,判断面料是否能够满足实际使用中的防水要求。
吸水量分析:绘制吸水量 - 试验条件曲线,分析面料吸水量随降雨量、降雨强度和持续时间的变化规律。一般来说,吸水量越大,说明面料的防水性能越差。比较不同面料在相同试验条件下的吸水量差异,以及同一种面料在不同试验条件下吸水量的变化趋势,可以评估面料的吸水性和防水性能的稳定性。对于吸水量异常高的测试结果,应进一步分析原因,可能是面料存在缺陷、测试过程中出现异常情况或面料的防水性能受到严重破坏等。
渗漏量分析:计算渗漏量的平均值、标准差等统计参数,评估面料在不同试验条件下的渗漏情况。渗漏量越小,说明面料的防水效果越好。分析渗漏量与降雨量、降雨强度和持续时间之间的关系,以及不同面料之间渗漏量的差异,找出影响面料渗漏性能的因素。如果发现某些面料在特定条件下渗漏量较大,需要进一步研究面料的结构和防水处理工艺,以改进其防水性能。
综合分析:将渗水情况、吸水量和渗漏量等数据进行综合分析,全面评估雨披面料的防水性能。结合面料的材质、厚度、涂层等特性,探讨这些因素与防水性能之间的内在联系。例如,对于一种在高降雨量下容易渗水但吸水量较小的面料,可能是其涂层在高强度雨水冲击下出现局部破损,但面料本身的吸水性较低;而对于另一种吸水量较大且渗漏量也较大的面料,可能是面料的材质本身吸水性较强,或者防水处理工艺不够完善。通过综合分析,可以为面料的改进和优化提供更有针对性的建议。
在进行试验前,对所有参与试验的人员进行安全培训,使其熟悉淋雨试验箱的操作规程和注意事项,了解试验过程中可能存在的安全风险,如电气安全、滑倒摔伤等。
试验人员在操作淋雨试验箱时,应佩戴防护手套和护目镜,防止在安装面料样品或调整试验设备时被雨水淋湿或受到其他意外伤害。
淋雨试验箱在运行过程中,会产生大量的水流和积水,因此试验区域的地面应保持干燥、清洁,并设置防滑措施,如铺设防滑地砖或放置防滑垫。同时,应在试验区域周围设置明显的警示标志,提醒其他人员注意安全,避免滑倒或误入试验区域。
定期检查淋雨试验箱的电气设备和线路,确保其绝缘性能良好,无漏电现象发生。在试验结束后,及时关闭试验箱的电源和水源,清理试验箱内的积水和杂物,保持设备的清洁和干燥,以延长设备的使用寿命和确保下次试验的正常进行。
如果在试验过程中发现淋雨试验箱出现故障或异常情况,如漏水、喷头堵塞、电气故障等,应立即停止试验,并采取相应的安全措施进行处理。在故障排除之前,严禁继续使用试验箱,以免发生安全事故。


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