T/CAS 115.5-2021 法向发射率检测

T/CAS 115.5-2021标准中，法向发射率的检测方法及要求如下：

法向发射率定义

法向发射率（ε）指样品在垂直于表面方向的辐射能力与同温度下理想黑体辐射能力的比值，计算公式为：

ε=E黑体E样品

其中，E样品为样品法向全辐射亮度，E黑体为黑体法向全辐射亮度。该指标为无量纲数值，介于0到1之间，值越高表示材料发射远红外线的能力越强。

检测方法

1. 测试原理

采用比较法（参比法），将样品与已知高发射率的黑体基准源（发射率≥0.99）在相同温度下加热，通过红外光谱仪或专用发射率测量仪或交替测量两者在特定远红外波段（如8μm～14μm）内的辐射能量，计算样品辐射能量与黑体基准源辐射能量的比值。

2. 测试设备

• 红外光谱仪：分光波长范围需覆盖2μm～25μm，用于全波段辐射能量分析。

• 宽波段红外辐射计：有效光谱响应范围覆盖4μm～16μm，用于特定波段辐射能量测量。

• 标准黑体炉：有效发射率不小于0.99，光栏孔径不小于10mm，作为基准辐射源。

• 专用发射率测量仪：集成黑体基准源、加热控温单元、红外探测器和数据处理系统。

3. 测试步骤

• 样品制备：

• 织物：距布边至少10cm处剪取试样，粘贴在铜片上。

• 纤维/非织造布：剪碎后用硅酸钠调制成糊状，均匀涂覆在铜片上，厚度与普通织物相近。

• 预处理：将样品在100℃烘箱中干燥2小时，确保测试时无水分干扰。

• 黑体校准：测量黑体炉在100℃时的法向光谱辐射亮度曲线或辐射亮度，作为基准数据。

• 样品测量：将样品放入黑体炉内，升温至100℃，测量其法向光谱辐射亮度曲线及法向光谱发射率曲线。

• 结果判定：比较4μm～16μm波段辐射能量与全波段辐射能量的占比，若该比例≥50%，则判定样品的远红外波长范围符合标准要求。

技术要求

• 远红外波长范围：标准明确界定为4μm～16μm，与人体辐射的主要波段（约9.3μm）高度匹配，能有效促进人体微循环。

• 法向发射率：标准未直接规定Zui低发射率值，但结合行业实践（如GB/T 30127-2013要求≥0.88）和CAS 115-2005历史版本（≥0.80），建议企业参考0.80～0.88的区间进行质量控制。

误差与不确定度

• 测试结果的扩展不确定度（k=2）为±3.0%～±3.8%，主要误差来源包括：

• 黑体炉精度（±0.8%）；

• 样品温度测量（±0.5%）；

• 样品制备（±1.0%～±1.5%）。

测试环境要求

• 测试环境需符合标准大气条件：温度20℃±2℃，相对湿度65%±4%，以避免温湿度对样品辐射特性的干扰。