CN102269689B - 用于织物孔径测定的级分梯度浸湿和残液合并标示剪取法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于织物孔径测定的级分梯度浸湿和残液合并标示剪取法，涉及一种孔尺寸测试技术领域的方法，是针对柔性多孔材料毛细孔径分布测定中划线标示和剪取级分步骤的精确组合方法。采用级分梯度浸湿标示法使布样在划线标示和剪取布样时保持相同浸湿状态，因而张力一致、变形最小、划线标示最准确；采用残液合并剪取法将剪取过程夹持器和剪刀上的残液收集并合并称重，降低含液量称重误差；采用级分尺寸校正法将各个剪取的级分实际重量校正为标准重量，消除剪取级分的尺寸不同带来的误差。三种技术组合显著提高了质量分级法测定柔性材料孔径分布数据的精度和重现性。

Description

用于织物孔径测定的级分梯度浸湿和残液合并标示剪取法

技术领域

本发明涉及一种柔性多孔体系毛细孔径分布的测定方法，具体是质量分级法中的级分标示和剪取方法。

背景技术

织物的润湿性对于诸如煮练、上浆、退浆、丝光、染色、涂层和后整理等湿加工和热湿舒适性都是至关重要的。鉴于织物结构的复杂性，当前大量测量织物润湿性的方法都是在较毛细孔更大尺度上的度量，主要包括：毛细芯吸法、液滴法、沉降法等，由于没能与织物的毛细孔结构直接关联，制约了深入研究织物润湿行为的本质和进一步定量化测定。相应的各种简化计算方法也难以满足定量表征种类纷繁的织物结构导致的润湿行为的差异，影响了湿加工工艺和节能减排的精确控制。本申请人近期申请了“采用质量分级法对柔性多孔体系毛细孔径分布的测定方法”发明专利(申请号200910194353.9)初步解决了柔性孔材料孔径分布的测定问题。但进一步实验发现，其测试精度还有较大改进空间，特别是在划线标示和级分剪取步骤上，由于划线标示和剪取级分时布样的含液状态不同导致其各部分张力和收缩率不同，造成剪取尺寸对标示尺寸产生偏离，进而使级分的干重和尺寸不相匹配，这就给通过后续数据处理得到的织物孔径分布数据带来大的误差。本发明针对申请人前期提出的发明专利(申请号200910194353.9)中没有提及的划线标示和级分剪取的关键步骤，对三种标示法进行了比较，对布样的干态、均匀浸湿态和梯度浸湿态进行划线、干燥和剪取级分，发现均匀浸湿法变形最大，级分收缩率达10％以上，每组三块布样的数据重现性最差，甚至出现负值；干法次之但具有较好的重现性，平均孔径的绝对偏差为7.0μm，相对偏差为3.1％；梯度浸湿法变形和尺寸误差最小，三块布样平均孔径的绝对偏差为2.7μm，相对偏差为1.1％。此前级分剪取操作中还没有考虑沾粘在剪刀上的液体，由于各段统计积分小布条的含液量很小，这部分残液的流失能带来对孔体积计算的较大误差，特别是对于布样中位置较高的级分，由于含液量很小，这部分残液影响更大，更需要合并计算。另外，此前公开的技术没有计算由于各个级分剪取的尺寸偏差带来的计算孔径的偏差，本发明公开一种级分尺寸校正法，将各个级分都校正到同一面积进行计算，消除了这方面的误差。鉴于上述，本发明提出用梯度浸湿法进行划线、剪取级分用微量残液合并并对级分尺寸进行校正。结果表明，将这种组合方法应用于质量分级测定织物孔径分布的方法中可以显著提高测试精度和数据的重现性。

发明内容

本发明针对质量分级法对柔性多孔体系毛细孔径分布测试的技术不足，提出了一种新的划线标示、级分剪取和校正的方法，该法简单易行，能够显著改善测试结果受人为操作影响问题、显著提高测试精度和数据重现性。本发明对统计级分的划线标示和布样剪取采用梯度浸湿和残液合并法，是通过以下步骤实现的：

f.修剪布条边缘，得到两边整齐的长10-50cm，宽3-35cm的布样1-7块。

g.把剪好的干布样悬挂固定于装置中，用张力夹夹好，布的下端垂直浸泡在槽内润湿液体中。在恒温恒湿条件下放置直至达到芯吸平衡。

h.取下沿高度方向具有含液量梯度湿布条，在离开液槽后为了避免样布内液体梯度变化，须尽快在湿布条上每隔一定间距画上明显的标记，标示线平行于液面，可以是等间距的，也可是不等间距的，然后把湿布条晾干。

i.把晾干的布条重新挂于装置中，用张力夹夹好，布的一端浸在液体中，在恒温恒湿室中放置直至达到芯吸平衡后再剪布，此时布样各部分张力与划线时保持一致，所以尺寸变形最小。

j.剪布应快速进行，以保持布样内液体梯度不变，即各部分张力与划线时保持一致，二者尺寸变形最小。

k.剪取级分从布样上部含液量最少处开始逐步向下剪取，因为处于布样上方较干部分的液体蒸发快，利用这种顺序可尽量减少布上较干部分的液体蒸发量从而减少误差。

l.为消除剪取级分时剪刀和夹子上沾有的残液致使含液量偏少带来的误差，对各个级分剪取时必须采用残液合并法，尽量减小液体流失带来的误差。

m.残液合并法步骤：采用一小块干纸巾，恒重后称其干重为M₁备用。剪取级分小布条后先称出小布条的湿重为N₂及烘箱中干燥后的干重N₁，再迅速用干纸巾把剪刀和夹持布样和级分小条的夹子上残留的水分擦干，称出湿纸巾的重量为M₂，则湿布条上挤出的水的重量为M₂-M₁，所以该级分布条的总湿重为N₁+M₂-M₁，该布条含液量为总湿重减去总干重：N₂-N₁+M₂-M₁。

n.由于剪取误差，得到的级分小布条的实际干重N₁各不相同，设定该尺寸范围内一个干重为标准干重N_s，各个级分布条的校正含液量G_j按下面公式折算：

G_j＝(N₂-N₁)N₁/N_s+M₂-M₁

本发明的有益效果是：针对质量分级法对柔性多孔体系毛细孔径分布的测定方法中易产生较大误差的部分，有效消除干法标示、均匀浸湿标示和残液流失带来的数据波动和人为影响，保证了划线标示和剪取级分在同一液体梯度下进行，也就保证了两个操作在同一布样张力下进行，显著降低了由于织物干态和湿态变形带来的尺寸误差和由此引起的孔径和孔百分比的误差。该划线标示和级分剪取的方法，解决质量分级法对柔性多孔体系毛细孔径分布测试的技术瓶颈，显著提高测试精度和数据重现性。由此得到的织物毛细孔经分布的直方图、微分曲线和累积曲线能更正确分析对比不同结构和材质纱线的毫米/微米级孔结构、更精确控制织物湿加工和热湿舒适性以及更精确地设计舒适型面料。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明实施例中布样1的孔径分布图；

图2是本发明实施例中布样2的孔径分布图；

图3是本发明实施例中布样3的孔径分布图；

布样均为68×68的30支纯棉机织物坯布，三个布样作为一组进行数据对比。

图4是本发明实施例中布样4的孔径分布图；

图5是本发明实施例中布样5的孔径分布图；

图6是本发明实施例中布样6的孔径分布图；

布样均为68×68的30支纯棉机织物坯布，三个布样作为一组进行数据对比。

具体实施方式

申请人前期的标题为“采用质量分级法对柔性多孔体系毛细孔径分布的测定方法”的中国发明专利申请(申请号200910194353.9)中，公开了用于测定柔性孔材料孔径分布的新装置和新方法，这些申请所公开的大部分内容在此被以引用的形式包括进来。下面对本发明的实施例做详细说明，本实施例在本发明技术方案前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限於下述的实施例。

本发明大部分操作根据“采用质量分级法对柔性多孔体系毛细孔径分布的测定方法”的中国发明专利申请(申请号200910194353.9)公开的装置和方法，只在关键的划线标示和剪取级分步骤采用本发明提出的方法。

实施例1

经纬度为68×68的30支纯棉机织物坯布作为样布，每组试验用三块，求其平均值得到最终数据。把坯布退浆并晾干，所用浴比为1∶30。退浆配方如表1所示。

表1

测试温度为25℃±1℃，相对湿度为65％±3％的标准大气压。

实验步骤

1)准备三块边缘整齐的3cm宽20cm长的布条。

2)把拆好的干布样挂于装置中，用张力夹夹好，布的一端浸泡在蒸馏水中。在恒温恒湿室中放置24小时。

3)芯吸平衡后，布条吸湿高度处于平衡值时，取下湿布条，然后在湿布条上每隔1cm画上明显的标记。然后把湿布条晾干。

4)取下沿高度方向具有含水量梯度湿布条，在离开水槽后为了避免样布内液体梯度变化，须尽快在湿布条上每隔一定间距画上明显的标记，标示线平行于液面，可以是等间距的，也可是不等间距的，然后把湿布条晾干。

5)把晾干的布条重新挂于装置中，用张力夹夹好，布的一端浸在蒸馏水中，在恒温恒湿室中放置直至达到芯吸平衡后再剪布，此时布样各部分张力与划线时保持一致，所以尺寸变形最小。

6)剪布应快速进行，以保持布样内液体梯度不变，即各部分张力与划线时保持一致，二者尺寸变形最小。

7)剪取级分从布样上部含液量最少处开始逐步向下剪取，因为处于布样上方较干部分的液体蒸发快，利用这种顺序可尽量减少布上较干部分的液体蒸发量从而减少误差。

8)为消除剪取级分时剪刀上沾有的残液致使含液量偏少带来的误差，对各个级分剪取时必须采用残液合并法，尽量减小液体流失带来的误差。残液合并法步骤：采用一小块干黏胶纸巾，恒重后称其干重为M₁备用。剪取级分小布条后先称出小布条的实际湿重为N₂及烘箱中干燥后的实际干重N₁，再迅速用干纸巾把剪刀和夹持布样和级分小条的夹子上残留的水分擦干，称出湿纸巾的重量为M₂，则湿布条上挤出的水的重量为M₂-M₁，所以该级分布条的总湿重为N₁+M₂-M₁，该布条含液量G为总湿重减去总干重：N₂-N₁+M₂-M₁。

9)得到的级分小布条的实际干重N1在0.029-0.033g左右，所以采用干重为0.033g的小布条作为标准干重，各个级分小布条的含水量都按比例由下面公式折算：

为级分小布条的实际干重，各个布条校正含液G_j按照下面公式计算

G_j＝(N₂-N₁)N₁/0.033+M₂-M₁

实验数据如下

布样1的平均孔径为213μm，布样2的平均孔径为233μm，布样3的平均孔径为224μm。

该布样平均孔径为223μm±7.0μm.相对偏差为3.1％。

实施例2

所有方法都同实施例1，只是样布宽度为1.5cm。

实验数据如下

三个布样中，布样1的平均孔径为234μm，布样2的平均孔径为238μm，布样3的平均孔径为242μm。

该布样平均孔径为238μm±2.7μm.相对偏差为1.1％。

本实施仅给出了部分具体应用的例子，但对于从事纱线孔结构测定的专利人员而言，还可根据以上启示设计出多种方式的变形产品，这仍被认为涵盖于本发明之中。

Claims (2)

1.一种针对柔性多孔材料毛细孔径分布测定中划线标示和剪取级分步骤的精确组合方法，其特征在于，提出了级分梯度浸湿标示法、残液合并剪取法和级分尺寸校正法并将其组合一体：

所述的级分梯度浸湿标示法，包括以下步骤：

a.在划线标示前，必须用重物固定于布样的下端，垂直保持适当张力浸泡在槽内润湿液体中，在恒温恒湿环境中放置直至达到芯吸平衡，布样内形成自下而上的稳定的含液量负梯度；

b.取下沿高度方向具有含液量梯度湿布条，在离开液槽后为了避免样布内液体梯度变化，尽快在湿布样上每隔一定间距画上明显的标记，标示线或亮点连线平行于液面，可以是等间距的，也可是不等间距的，然后把湿布条晾干；

c.把晾干的布条重新悬挂和固定于装置中，布的下端浸在液体中，与划线标示前保持同样张力，在同样恒温恒湿条件下放置直至达到芯吸平衡后开始剪布；

d.先从最底部剪断布样一隔绝水源，然后剪取级分从布样上部含液量最少标记处开始，逐步向下剪取级分，避免布样上方较干部分的液体蒸发快带来的误差；

e.快速剪取级分布条，保持布样内液体梯度不变、由于各部分张力与划线时保持一致，二者尺寸变形最小；

所述的残液合并剪取法，在剪布样时实施，包括以下步骤：

a.用一小块干纸巾，恒重后称纸巾干重为M₁备用；

b.剪取级分小布条后先称出级分的湿重N₂；

c.迅速用干纸巾把剪刀和夹持布样和级分小条的夹子上残留的水分擦干，称出湿纸巾的重量M₂；

d.将级分小布条置于烘箱中干燥后，得到级分干重N₁；

e.湿级分布条上挤出的水的重量为N₂-N₁，该级分布条的总湿重为M₂+N₂，该布条总含液量为总湿重减去总干重：M₂+N₂-N₁-M₁；

所述的级分尺寸校正法，包括如下步骤：

a.设定该级分尺寸范围内的一个级分的干重为标准干重N_s；

b.各个级分布条的校正含液量G_j按下面公式折算：

G_j＝(N₂-N₁)N₁/N_s+M₂-M₁。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于利用级分尺寸校正法消除由于剪取级分的尺寸误差造成各级分小布条的实际干重N₁各不相同，致使其干重、湿重及含液量产生的偏差，即将各个级分的实际称量干重都校正为同一尺寸级分的标准干重。