(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱線放射源、熱線放射源の中心軸には配置せず中心軸に対称に配置した複数の試料片、各試料片の近傍に試料片と非接触状態で設けた透過熱線受光体、および熱線放射源の中心軸に光軸を合致させたサーモカメラをこの順で配置し、透過熱線受光体の表面温度を測定することを特徴とする熱線遮蔽性の測定方法。
【請求項２】
試料片および透過熱線受光体を試料片貼付枠に貼付し、熱線放射源の中心軸に垂直に設けかつ熱線放射源の中心軸に対称に開口させた試料台の試料片貼付枠嵌合部に試料片貼付枠を嵌合させて行う請求項１記載の方法。
【請求項３】
試料片が試験試料片と比較試料片とからなる請求項１または２記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、繊維製品、フィルム・シート類、ガラス・樹脂板類等の熱線遮蔽性の簡便な測定方法に関するものであり、特に繊維製品の熱線遮蔽性の簡便な測定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
機能性繊維製品の開発は、繊維業界にとって重要な課題である。機能性繊維製品の開発を促進するためには、その機能を適切かつ迅速に評価するための測定方法の開発が必要である。
近年、省エネルギーや快適性の観点から、ガラス・樹脂板類、フィルム・シート類に引き続き、繊維製品についても熱線遮蔽性製品の開発が精力的になされている。
従来の熱線遮蔽性の評価方法としては、ＪＩＳ  Ｒ−３１０６に準拠し、積文球を取り付けた分光光度計を用いて可視光透過率Ｔ1 および日射透過率Ｔ2 を測定し、熱線遮蔽率（Ｐ）をＰ＝（１−Ｔ2 ／Ｔ1 ）×１００より計算により求める方法が知られている（例えば特開平８−３３３１３８号、特開平１０−７２２３６号、特開平１１−１３９８７号公報）。この方法は材料の基本的特性が得られるので重要であるが、この測定結果から試料が実際の温度上昇をどの程度減少させるかを推定することは容易でなく、また測定できる試料片の面積が小さいため再現性良い結果を得るためには数多くの測定が必要となるため、この方法を補足する直接的で再現性よくかつ迅速にし捲縮ができる測定技術の開発が望まれる。
【０００３】
試料の温度を直接的に測定する方法として、試料より切り出した試料片の裏面側に熱電対をを貼付してその表面側に熱線を放射し、試料片の裏面側の温度を測定する方法もあるが、糸間に空隙の多い繊維製品試料の場合には熱電対の測温部の熱容量が相対的に大きいため測温誤差を生じたり、試料片の測定部位間の温度差が大となり、やはり再現性よい結果を得るためには数多くの測定が必要となる。
試料の温度を直接的に測定する別の方法として、サーモカメラを用いたサーモグラフィ装置を使用し、試料と非接触の状態で試料の表面温度を測定する方法（例えば特開平９−５１７０号公報）もあるが、従来知られているこの方法は熱線（赤外線）を照射した側の試料表面温度を測定するもので、この技術を単に応用して熱線を照射した側の裏側の試料表面温度を測定すると、試料を構成する糸間の空隙を通して熱線放射源の温度をも測定してしまうことになり、試料裏面の見掛け上の温度分布が不均一になるとともに、測定精度も低下してしまうことが判った。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は繊維製品等の熱線遮蔽性の効果を直接的に再現性良くかつ迅速に評価するための簡便な測定方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は第１に、熱線放射源、熱線放射源の中心軸には配置せず中心軸に対称に配置した複数の試料片、各試料片の近傍に試料片と非接触状態で設けた透過熱線受光体、および熱線放射源の中心軸に光軸を合致させたサーモカメラをこの順で配置し、透過熱線受光体の表面温度を測定することを特徴とする熱線遮蔽性の測定方法である。
本発明は第２に、試料片および透過熱線受光体を試料片貼付枠に貼付し、熱線放射源の中心軸に垂直に設けかつ熱線放射源の中心軸に対称に開口させた試料台の試料片貼付枠嵌合部に試料片貼付枠を嵌合させて行う上記の方法である。
本発明は第３に、試料片が試験試料片と比較試料片とからなる上記の方法である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明において、試料の典型例は繊維製品であるが、ガラス・樹脂板類、フィルム・シート類も包含する。また試料片とは、試料より採取した断片を指す。
以下に図面を用いて本発明の好ましい態様について説明する。
図１は本発明の方法に用いるに適する概略図である。
本発明の好ましい態様では、熱線放射源（１）から距離を隔て、かつ熱線放射源の中心軸（２）に対称に試料片（３）を配置する。この試料片（３）に近接させ透過熱線受光体（４）を配置し、さらに熱線放射源の中心軸（２）に光軸を合致させたサーモカメラ（５）を配置する。このサーモカメラ（５）により透過熱線受光体（４）の表面温度を測定する。透過熱線受光体の表面温度測定値は、別途設けた情報処理装置（図示せず）に電送、蓄積し、必要に応じて画像処理する。
【０００７】
本発明のさらに好ましい態様では、試料片（３）および透過熱線受光体（４）を試料片貼付枠（６）に貼付し、熱線放射源の中心軸（２）に垂直に設けかつ熱線放射源の中心軸に対称に開口させた試料台（７）の試料片貼付枠嵌合部（８）に試料片貼付枠（６）を嵌合させて行う。
図１は本発明方法の概略側面図であり、図２は本発明方法で用いるに適した試料台の一例を示す概略図である。熱線放射源の中心軸（２）に対称に複数個開口させて設けた試料片貼付枠嵌合部（８）を有する試料台（７）を用いる。
【０００８】
本発明において熱線放射源（１）とは熱線を放射するもののことで、具体的にはいわゆるレフランプ、赤外線ランプ、遠赤外線ヒーター等を用いる。これら熱線放射源が放射する熱線の放射スペクトルはそれぞれ異なるので、測定の目的に応じて適宜選択することが望ましい。
熱線放射源として大きな熱線放射面積の確保が容易な平板状遠赤外線ヒーターを用いる場合は、試料片をほぼ垂直に均一に加熱することが容易なので、熱線放射源（１）と試料片（３）とを近接させて配置することができるが、熱線放射源としてランプ類を用いる場合は熱線放射面が小さくまた拡散光であるので試料片を均一に加熱することが困難となるため、熱線放射源（１）と試料片（３）とを適切な距離を隔てて配置する必要がある。
【０００９】
本発明ではサーモカメラを用いることが必須であるが、そのサーモカメラにより試料片の温度分布を観察しながら、熱線放射源（１）と試料片（３）との配置を決定することが望ましい。
従来の分光光度計を用いる場合、試料片（３）の寸法はおおよそ４ｃｍ角程度に制約されてしまうが、本発明の場合はそれ以上の任意の寸法とすることができる。試料片を同時に複数個測定する場合は、例えば１２ｃｍ角程度とすると、分光光度計を用いる方法の約９倍の面積の試料片の測定を複数個同時に行うことができるので、効率的でありかつ測定精度も向上する。
【００１０】
透過熱線受光体（４）は試料片（３）を透過してきた熱線を吸収しその表面温度を適正に測定可能なものであり、熱伝導率の大きな平坦部材が好ましく、特に体表面の皮膚のモデルとして用いられる模擬皮膚と称される部材が好ましく具体例としては銅等の金属板や厚紙等がある。糸間に空隙の多い繊維製品の測定を行う場合には、透過熱線受光体が存在しないと、糸間の空隙を通して熱線放射体の温度をサーモカメラで直接測定してしまい測定誤差を生じてしまうが、このような技術的必要性以上に、透過熱線受光体（４）を試料片（３）と平行に且つそれに近接させて存在させることにより、透過熱線受光体の表面温度がより均一になり、より精度の高い測定を行うことができる効果もあることが判明した。また透過熱線受光体の常温域（例えば５０℃）での波長４〜２０μｍの範囲内での赤外域分光全放射率を望ましくは０．８以上、より望ましくは０．９以上とすることで、一層再現性のある測定とすることが可能であることも判明した。特に黒色の表紙用紙等の厚紙や、厚紙等の表面を黒体塗料で塗装したものがコストおよび効果の点で望ましい。
【００１１】
試料片（３）と透過熱線受光体（４）とは実質上密着させて測定することもできるが、両者の接触の不均一性による透過熱線受光体（４）表面温度の不均一化を避けるために、試料片貼付枠（６）をスペーサーとして用い、試料片取付枠（６）の両面に試料片（３）と透過熱線受光体（４）とをそれぞれ貼付し、両者を非接触状態で近接させて用いることが望ましい。試料片貼付枠の厚さは２〜７ｍｍ程度が望ましく、またその材質が試料片の周辺の温度の測定値に及ぼす影響を減少させるために、熱伝導率が小さな材料、例えばコルク板、コルク板を貼付した木板等を用いることが望ましい。
【００１２】
サーモカメラ（５）および情報蓄積、画像処理装置は、市販の装置を用いることができる。試料中の水分や測定環境中の水分が測定結果に影響を及ぼすのを避けるために、その測定波長領域は８〜１３μｍとすることが望ましい。
またサーモカメラ（５）が熱線放射源（１）からの放射熱線で直射照射されるのを防止するために、試料台（７）を隔壁としても用いることが望ましい。
試料台（７）は熱線放射源（１）の中心軸（２）に垂直に設ける。また試料台には熱線放射源（１）の中心軸（２）に対して対称に、試料片取付枠（６）と嵌合させてその着脱を容易にさせるために開口させた試料片貼付枠嵌合部（８）を設ける。測定時には試料台（７）の試料片貼付枠嵌合部（８）に試料片貼付枠（６）を嵌合させて行う。測定は試料片間の被照射の均一化をはかって例えば試験試料片と比較試料片との同時測定を行い、両者の測定結果を相対比較することにより、より正確な評価ができるとともに、測定の迅速化をも達成することができる。
このような配置にしてサーモカメラにより透過熱線受光体の表面温度を測定する場合は、試料片貼付枠の影響をできるだけ受けない領域でかつ透過熱線受光体のできるだけ広い領域の温度を走査して温度を測定し、平均温度を求めることが望ましい。
【００１３】
【実施例】
以下に本発明の代表的実施例を説明する。
実施例１
太陽光のモデルとした熱線放射源として、岩崎電気（株）製レフランプを用いた。
熱線遮蔽性の試験試料として、ウェール方向９５本／５ｃｍ、コース方向１６４本／５ｃｍ、目付１６２ｇ／ｍ2 、厚さ０．５ｍｍの緯編みニット生地にアルミ蒸着した加工生地を用いた。また比較試料として、アルミ蒸着をしていない未加工生地を用いた。透過熱線受光体としては、市販の黒色の表紙用紙に放射率０．９６の黒体塗料（アサヒペン（株）製黒色耐熱塗料）を塗布したものを用いた。
厚さ５ｍｍの木製平板で、中央部に経８ｃｍ、緯７ｃｍの開口部を設けた試料片貼付枠を複数個作成し、試料片貼付枠の表側に試験試料を貼付しその裏側に上記の透過熱線受光体を貼付したものと、試料片貼付枠の表側に比較試料を貼付しその裏側に上記透過熱線受光体を貼付したものとを用意した。
木製平板に二つの試料片取付枠嵌合部を設けた試料台に、上記二種類の試料片を貼付した試料取付枠を嵌合した。レフランプと試料台との距離は３０ｃｍとした。
サーモカメラ装置はその測定波長領域が８〜１３μｍの日本電子株式会社製の赤外線温度解析装置（型式：ＪＴＧ−６２００サーモビュア）を用いた。
これらを図１に示すように配置し、レフランプ照射直後から５分間の昇温過程の透過熱線受光体の表面温度を、試料片を交換して５回測定を繰り返した。
その結果、５分後の加工性生地の場合の透過熱線受光体の表面温度の平均値は３５．３℃であったのに対し、未加工生地の場合のそれは４０．１℃となり、統計学的な有意差検定（片側）を行った結果は信頼度９５％で有意であり、加工効果が認められた。
【００１４】
実施例２
試料として、アルミ蒸着ポリエステルフィルムおよび未加工フィルムを用いた以外は実施例１と同一の試験を行った。
その結果、アルミ蒸着ポリエステルフィルムの場合の平均値は３２．３℃であったのに対し、未加工フィルムの場合は５１．２℃となり、統計学的な有意差検定（片側）を行った結果は信頼度９５％で有意であり、加工効果が認められた。
【００１５】
比較例１
透過熱線受光体を使用しない以外は実施例１と同一の試験を行った。
その結果、加工生地の裏面の見掛け上の表面温度の平均値は５０．３℃、未加工生地の裏面の見掛け上の表面温度の平均値は５０．８℃であり、統計学的な有意差検定（片側）を行った結果は信頼度９５％で有意でなく、加工効果は判別できなかった。
【００１６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば繊維製品等の熱線遮蔽性の効果を直接的に再現性よくかつ迅速に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法に用いるに適する配置の一例を示す概略図。
【図２】本発明の方法に用いるに適する試料台の一例を示す概略図。
【符号の説明】
１    熱線放射源
２    熱線放射源の光軸
３    試料片
４    透過熱線受光体
５    サーモカメラ
６    試料片貼付枠
７    試料台
８    試料片貼付枠嵌合部
【図１】
0003790421.tif 000002
【図２】
0003790421.tif 000003