1. 范围和工作原理
汉姆克(Helmke)滚筒试验法用于测定模拟使用状态下工作脱落的粒子数量,模拟状态为干燥状态下施加机械能.被试服装在一个旋转的筒内翻转,布料上的颗粒物在受控条件下脱落.离散粒子计数器在试验开始的最初10分钟内对筒内对筒子内的空气采样.利用采样获得的空气颗粒物浓度来计算颗粒物的散发率,再与表B2中的数值比较,确定特定类型服装的洁净度等级.
注:本试验方法以乔治·汉姆克(George Helmke)的名字命名,他和Dick Yeich发明了这种方法.此方法亦称滚筒翻转法或滚筒法.
表B2 列服装洁净等级参考了汉姆克早期报告的≥0.5μm粒子的洁净度数据库.之所以0.5μm,这是受当时仪器的限制.而后仪器的发展使本试验的粒子探测下限降至0.3μm.表B2中收入了≥0.3μm粒子洁净度的限值.
表B2 汉姆克服装洁净度等级
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分级
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工作服类型
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颗粒物散发率G,粒子数/分钟
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≥0.3μm
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≥0.5μm
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Ⅰ
Ⅰ
Ⅰ
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1 件大褂
1 件连体服
3 件头套
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＜1700
＜2000
＜780
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＜1000
＜1200
＜450
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Ⅱ
Ⅱ
Ⅱ
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1 件大褂
1 件连体服
3 件头套
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1700—17000
2000—20000
780—78000
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1000—10000
1200—12000
450—4500
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Ⅲ
Ⅲ
Ⅲ
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1 件大褂
1 件连体服
3 件头套
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17000—170000
20000—200000
7800—78000
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10000—100000
12000—120000
4500—45000
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注:上表所列的的各类服装的粒子散发率与各自所用布料的面积成正比.编制此表时所考虑的各类服装面积如下:
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服装类型
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平均面积,m2(双面)
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平均面积 ft2(双面)
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大褂
连体服
头套
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4.63
5.99
1.03
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49.8
64.4
11.0
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中号
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2. 器具
a) 滚筒
b) 空气采样管
c) 一台改造过的球磨机,滚筒以10rpm(转/分钟)的转速旋转(很多实验室供货商可以提供).只要能满足这个要求,也可以用其他电动设备来旋转滚筒.
d) 符合ASTM F50要求的一强离散粒子计数器.该仪器应按实验室的质量保证计划进行维护和标定.计数器的采样流量为28.3L/min (1 ft3/min).
e) 定时器或秒表,1只.
f) 一根干净的已去除毛刺的316号不锈钢棒,长度约1.5m(20in),直径8mm(0.3in).
g) 记录下列数据的表格:日期、时间、操作者、器具描述、样品标识、滚筒的旋转速度和计数器最后标定日期等质量保证信息、洁净室的背景粒子浓度、空白粒子计数浓度（旋转的空筒）、10分钟试验期间的粒子总计数浓度。
3. 设备的准备
a) 将球磨机放在洁净工作台上便于操作的位置,洁净室的洁净度应不差于ISO 5级(ISO 14644-1).将滚筒安装在球磨机上,洁净室内气流方向垂直于滚筒轴线.滚筒(球磨机)应接地.
b) 让球磨机运转.用秒表检查滚筒的转速,将转速调至10(±0.1)rpm,在数表上记录转速。注意:有必要多测几圈以保证本试验要求的转速测量精度.
c) 安装空气采样管,从滚筒内抽取空气.采样管应平行于旋转轴线,采样管和旋转的垅条之间有2.5cm (1 in)的空档,采样口距滚筒前端5cm.采样口处在滚筒顺时针方向11点钟的位置.目测检查空气采样入口和滚筒内部的粒子沉积情况。注意:空气采样管入口应光滑无毛刺,以避免磨损被试服装.
d) 在洁净室内靠近滚筒装衣入口处,用粒子计数器测量≥0.3μm的粒子浓度,记为”洁净室浓度”.用40cm(15.7 in)长的柔性导电塑料管将采样管连接到粒子计数器上.最好使用导电采样管,不锈钢采样管应接地.选择合适的管件以避免骤缩或骤扩.妥善安放计数器以避免采样管上出现急弯.
e) 按ASTM F50的规定设置并操作粒子计数器.
f) 在旋转的滚筒内采样测量颗粒物浓度.该浓度应不偏离洁净室内所测背景浓度的10%.检查背景浓度时,使用技术器的最小粒径档作为参照.
4．采样与分析
a) 卸下滚筒的面板,保持采样管位置不变.
b) 戴上聚合物隔离型洁净室手套,在干净的地方从包装中取出被试服装并展开,注意服装要一直处于洁净室之内.不要让服装接触身体,地面或其他表面,不要抖动服装.打开袖口和裤腿口,将各折痕处放在一起,以防止服装回到原来的折叠状态.
c) 将服装折叠起来以便于放入滚筒
注意:如果试验的是大褂或头套,
d) 保持滚筒不转,保持粒子计数器随时可计数,将服装塞入滚筒,先放袖口,使袖口位于离筒口最远处.
e) 安装面板,检查采样管的位置.
f) 塞入服装后,打开球磨机翻滚工作服,同时开始计数,要密切注意滚筒内服装的翻滚情况,若服装翻滚时回复到原来的扶桑状态而并未自由翻滚,或遮挡了空气采样口,计数值就会低于正常值.同时,还应观察粒子计数器的采样量,以察觉采样管是否被服装堵塞.
注意:若服装遮住了空气采样管入口或者伸出滚筒之外,可以用干净的不锈钢棒拨弄.
g) 滚筒翻滚服装时测量平均粒子浓度,测量应在翻滚过程的最初10分钟内进行.
h) 记录前10分钟测得的大于等于指定粒径(0.3μm、0.5μm,或两者都计)的粒子总计数,报告平均粒子散发率(粒/min).
