CN103471967A - 一种测试纺织品正反面湿扩散差异的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种测试纺织品正反面湿扩散差异的方法及装置。测试装置包括：电机、升降臂、传动机构、测试机构、支撑机构和滴液机构。测试机构由上测量盘和下测量盘组成，支撑机构包括电机架和丝杆箱圆筒形支撑座，滴液机构包括水箱、电动开关和导管。测试方法为通过电机、传动机构实现升降臂的上下运动，将纺织品夹在上、下测量盘之间，用水箱来提供定量测试液，通过两个测量盘上的传感器组来测量动态导湿过程中纺织品正反面湿扩散、传递及水分含量的变化。通过传感器测量的数据计算得到正、反面湿扩散速度，正、反面湿扩散半径和两面水分含量差5个特性指标，可以应用于纺织品检测行业，实现对纺织品正反面湿扩散差异的快速测量。

Description

一种测试纺织品正反面湿扩散差异的方法及装置

技术领域

本发明属于纺织测量仪器领域，.特别涉及一种测试纺织品正反面湿扩散特性的方法及装置。

背景技术

随着社会经济的发展，人民的生活水平不断提高，人们对衣着服饰的功能和舒适性的要求越来越高，调节湿热平衡的作用，使穿着者感觉舒适，符合人们的需求。纺织品湿传递性能是服饰穿着舒适性中的主要性能之一，特别是正反面导湿性能的差异是决定纺织品热湿舒适性的主要因素。

现有对纺织品织物导湿性能的研究已有很多，文献“织物导湿性能理论研究”(张才前，来侃，国际纺织导报，2006(1)：58-60)和“织物结构对吸湿快干面料导湿性能的影响”(张红霞，刘芙蓉，王静，祝成炎，纺织学报，2007(29)：31-34)等报道了对织物导湿性能的理论研究和织物结构对导湿性能的影响。

织物导湿性能的测试方法和仪器也有很多。文献“织物导湿性能测试方法与测试仪器”(张才前，常丽霞，骆刚平，国际纺织导报，2007(36)：67-68)中报道了织物导湿性能的测试方法和测试仪器，指出目前常用的织物导湿性能的测试方法有四类：条带芯吸法、滴液法、称重法和保水率法。这四种测试方法各有优缺点，适宜测试不同类别的织物的导湿性能。现有织物导湿性能测试仪器采用的测试方法主要有电响应原理自动检测法，有色液体测试法，超声波定位法，CCD测定法，电阻测定法等。

中国专利CN101403672B公开了一种用于纺织品(纤维集合体、纱线、织物及膜)水分含量快速检测的测量方法及装置，通过向盛样筒一端输入热空气，加速水分蒸发；向盛样筒另一端输出热空气，迅速排出水分；通过称量盛样筒质量，测量纺织品的水分含量。实现该方法的装置由调节空气流量的滑门，加热空气的电磁炉，控制空气流速的风扇，与力传感器相连的盛样筒，驱动排气系统的电磁驱动机构及箱体，信号采集和输入系统、机构驱动控制模块、程序软件和计算机组成。但该测量装置操作比较繁琐，涉及设备也较多，仅能测量纺织品中水分含量总量，并不能区分纺织品正反面的导湿性能。中国专利CN1546983A公开了一种新型检测织物导湿性能的装置及其方法，提出在恒定的外界条件下，将区别织物颜色的测试液滴注在标准织物上，用装在恒温恒湿箱上的上下图像传感器摄取标准织物试样上正反面测试液的扩散图形，传至计算机进行数据处理，对打印出来的实测标准织物试样取正反两面导湿面积取平均值，再进行织物导湿性能标准对照，从而来评定织物的客观性能。然而，上述测试装置仅通过扩散面积来评价织物的导湿性能，测量误差大，测试结果精度不高。

在纺织品检测行业，能够动态测试纺织品动态导湿特性，特别是测试正反面湿扩散差异特性，用来评价纺织品吸湿排汗性能效果，统一检验依据和手段，促进和指导生产，以满足市场需求，是一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供了一种测试纺织品正反面湿扩散差异的方法及装置。

本发明中所述的纺织品反面为纺织品穿着时贴近皮肤的一面，正面为纺织品的另一面。

一种测试纺织品正反面湿扩散差异的方法及装置，测试装置包括电机、传动机构、升降臂、测试机构、支撑机构、滴液机构，支撑机构包括电机支撑架、丝杆箱圆筒形支撑架，电机左边设有电机支撑架，电机竖直固定在电机支撑架上，传动机构包括大齿轮、小齿轮、滚珠丝杆，电机输出末端设有小齿轮，大齿轮下设有滚珠丝杆，滚珠丝杆外围设有丝杆箱，电机支撑架、大齿轮、小齿轮都安装在丝杆箱上面，丝杆箱右边设有一导轨，滚珠丝杆经导轨与升降臂相连，带动升降臂上下运动，测试机构包括上测量盘、下测量盘，上测量盘和下测量盘上安装多个弹性水分测试头，上测量盘安装在升降臂末端，上测量盘正下方设有下测量盘，下测量盘下方设有下测量盘底座，下测量盘左边设有丝杆箱圆筒形支撑座，并固定在测试装置底座上，用以支撑丝杆箱，滴液机构包括水箱、电动开关和导管，水箱安装在升降臂上，经导管与上测量盘相连。

上测量盘和下测量盘上安装有对称环状分布的弹性水分测试头。弹性水分测试头包括上盖帽、空心圆柱、下盖帽、探针和针脚，空心圆柱内装有弹簧，空心圆柱上端设有上盖帽，下端设有下盖帽，下盖帽下设有探针，探针末端设有针脚。

测试方法为：通过电机、传动机构实现升降臂的上下运动，升降臂向下运动带动上测量盘下降，将纺织品夹在上、下测量盘之间，用水箱和电动开关来提供定量测试液(导电盐水)，当测试纺织品样品中的水分扩散到相应的弹性水分测试头所在的某个环形区域时，通过两个测量盘上的弹性水分测试头组来测量动态导湿过程中纺织品正反面湿扩散、传递及水分含量(相对水分含量，即水分与纺织品织物的重量之比，以百分比表示)的变化。

通过测试数据计算可以得到纺织品正、反面湿扩散速度，正、反面湿扩散半径和两面水分含量差5个特性指标，可以用来评价纺织品正反面湿扩散的差异性。

本装置的测试原理为：纺织品在干燥的情况下，当形成闭合通路进行检测时，纺织品等高分子材料的电阻很大，闭合通路中没有电流通过，因此两端的电压也为零，然而当纺织品织物等高分子材料在湿润或含有水分的情况时，其电阻值下降，即所测得电阻值越大，水分含量越少；电阻值越小，水分含量越多。这样通过测得纺织品织物阻值的大小就可以测出织物中的水分含量。

本发明通过把纺织品织物导湿性能特别是正反面湿扩散差异的测试转化为电阻的测量，测试装置结构简单，操作方便，经济实惠，且测量的精度高，可以较客观的获得纺织品织物的正反面湿扩散差异特性，为纺织品织物导湿性能的测试提供了一种新的测试装置和方法。

附图说明

图1为测试纺织品正反面湿扩散差异装置的结构三维图；

图2(a)为本发明实施例的一个组成部分测量盘和传感器的结构图；

图2(b)为本发明实施例的一个组成部分弹性水分测试头结构图；

图中：测试装置底座1、下测量盘底座2、下测量盘3、弹性水分测试头4、上测量盘5、导管6、电动开关7、水箱8、升降臂9、导轨10、滚珠丝杆11、大齿轮12、小齿轮13、电机14、电机支撑架15、丝杆箱16、丝杆箱圆筒形支撑座17、上盖帽41、上盖帽41、空心圆柱42、下盖帽43、针脚44、探针45、弹簧46。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施进行详细说明。

如图1所示，一种测试纺织品正反面湿扩散差异的方法及装置，测试装置包括电机14、传动机构、升降臂9、测试机构、支撑机构、滴液机构，支撑机构包括电机支撑架15、丝杆箱圆筒形支撑架17，电机14左边设有电机支撑架15，电机14竖直固定在电机支撑架15上，传动机构包括大齿轮12、小齿轮13、滚珠丝杆11，电机14输出末端设有小齿轮13，大齿轮12下设有滚珠丝杆11，滚珠丝杆11外围设有丝杆箱16，电机支撑架15、大齿轮12、小齿轮13都安装在丝杆箱16上面，丝杆箱16右边设有一导轨10，滚珠丝杆11经导轨10与升降臂9相连，带动升降臂9上下运动，测试机构包括上测量盘5、下测量盘3，上测量盘5和下测量盘3上安装多个弹性水分测试头4，上测量盘5安装在升降臂9末端，上测量盘5正下方设有下测量盘3，下测量盘3下方设有下测量盘底座2，下测量盘3左边设有丝杆箱圆筒形支撑座17，并固定在测试装置底座1上，用以支撑丝杆箱16，滴液机构包括水箱8、电动开关7和导管6，水箱8安装在升降臂9上，经导管6与上测量盘5相连。

如图1、2所示，上测量盘5和下测量盘3上安装有对称环状分布的弹性水分测试头4。弹性水分测试头包括上盖帽41、空心圆柱42、下盖帽43、探针45和针脚44，空心圆柱内装有弹簧46，空心圆柱42上端设有上盖帽41，下端设有下盖帽43，下盖帽43下设有探针45，探针45末端设有针脚44。

测试方法为：测试开始时先检查机器，然后接通电源，将测试样品(测试样本的厚度范围：0-10mm)规范的放于下测量盘上，通过电机14、传动机构实现升降臂9的上下运动，升降臂9向下运动带动上测量盘5下降，将纺织品夹在上、下测量盘之间，用水箱8和电动开关7来提供定量测试液导电盐水，当测试纺织品样品中的水分扩散到相应的弹性水分测试头4所在的某个环形区域时，通过两个测量盘上的弹性水分测试头4组来测量动态导湿过程中纺织品正反面湿扩散、传递及水分含量的变化。

通过测试数据计算可以得到纺织品正、反面湿扩散速度，正、反面湿扩散半径和两面水分含量差5个特性指标，可以用来评价纺织品正反面湿扩散的差异性。

本装置的测试原理为：纺织品在干燥的情况下，当形成闭合通路进行检测时，纺织品等高分子材料的电阻很大，闭合通路中没有电流通过，因此两端的电压也为零，然而当织物等高分子材料在湿润或含有水分的情况时，其电阻值下降，即所测得电阻值越大，水分含量越少；电阻值越小，水分含量越多。这样通过织物阻值的变化就可以测出织物中的水分含量。

测试数据计算可以得到纺织品正、反面湿扩散半径，正、反面湿扩散速度和两面水分含量差5个特性指标：

(1)正面湿扩散半径。其定义为滴入的水分在织物正面上扩散所能达到的最大的半径。

(2)反面湿扩散半径。其定义为滴入的水分在织物反面上扩散所能达到的最大的半径。

(3)正面湿扩散速度。在织物正面上从中央向最大浸湿半径扩散的平均扩散速度，可用织物正面最大湿润半径与湿润时间的比值描述。

(4)反面湿扩散速度。在织物反面上从中央向最大浸湿半径扩散的平均扩散速度，可用织物反面最大湿润半径与湿润时间的比值描述。

(5)正反两面水分含量差。其定义为织物正反两表面水分的差值，即正面水分含量与反面水分含量的差值，弹性水分测试头所在的某个环形区域的水分含量通过环形区域的阻值计算得到，通过环形区域水分含量累加、计算，即可得出织物正反表面的含水量。正反面水分含量均指相对水分含量，即水分与纺织品织物的重量之比，以百分比(％)表示。

下面以一个具体的实施例来进一步说明本发明。

选用7种典型的纺织品织物试样，将被测试样剪成100×100mm的正方形样品。，实验前将样品置于温度21±1℃，相对湿度65±2％的环境中平衡24小时。经过本发明一个具体的实施例的测试并计算得到相应的纺织品织物正反面湿扩散特性指标如表1所示。

表1纺织品织物正反面湿扩散特性指标

由表1数据可知，7种纺织品织物测试样品中：织物1的湿扩散最快，织物6的湿扩散最慢，织物7的正反面水分含量差最大，且正面多，说明织物7的透湿性较好。

Claims (5)

1.一种测试纺织品正反面湿扩散差异的方法及装置，其特征在于测试装置包括电机(14)、传动机构、升降臂(9)、测试机构、支撑机构、滴液机构，支撑机构包括电机支撑架(15)、丝杆箱圆筒形支撑架(17)，电机(14)左边设有电机支撑架(15)，电机(14)竖直固定在电机支撑架(15)上，传动机构包括大齿轮(12)、小齿轮(13)、滚珠丝杆(11)，电机(14)输出末端设有小齿轮(13)，大齿轮(12)下设有滚珠丝杆(11)，滚珠丝杆(11)外围设有丝杆箱(16)，电机支撑架(15)、大齿轮(12)、小齿轮(13)都安装在丝杆箱(16)上面，丝杆箱(16)右边设有一导轨(10)，滚珠丝杆(11)经导轨(10)与升降臂(9)相连，带动升降臂(9)上下运动，测试机构包括上测量盘(5)、下测量盘(3)，上测量盘(5)和下测量盘(3)上安装多个弹性水分测试头(4)，上测量盘(5)安装在升降臂(9)末端，上测量盘(5)正下方设有下测量盘(3)，下测量盘(3)下方设有下测量盘底座(2)，下测量盘(3)左边设有丝杆箱圆筒形支撑座(17)，并固定在测试装置底座(1)上，用以支撑丝杆箱(16)，滴液机构包括水箱(8)、电动开关(7)和导管(6)，水箱(8)安装在升降臂(9)上，经导管(6)与上测量盘(5)相连。

2.根据权利要求1所述的一种测试纺织品正反面湿扩散差异的方法及装置，其特征在于上测量盘(5)和下测量盘(3)上安装有对称环状分布的弹性水分测试头(4)。

3.根据权利要求2所述的一种测试纺织品正反面湿扩散差异的方法及装置，其特征在于所述的弹性水分测试头(4)包括上盖帽(41)、空心圆柱(42)、下盖帽(43)、探针(45)和针脚(44)，空心圆柱内装有弹簧(46)，空心圆柱(42)上端设有上盖帽(41)，下端设有下盖帽(43)，下盖帽(43)下设有探针(45)，探针(45)末端设有针脚(44)。

4.根据权利要求1所述的一种测试纺织品正反面湿扩散差异的方法及装置，其特征在于测试方法为：通过电机(14)、传动机构实现升降臂(9)的上下运动，升降臂(9)向下运动带动上测量盘(5)下降，将纺织品夹在上、下测量盘之间，用水箱(8)和电动开关(7)来提供定量测试液(导电盐水)，当测试纺织品样品中的水分扩散到相应的弹性水分测试头(4)所在的某个环形区域时，通过两个测量盘上的弹性水分测试头(4)组来测量动态导湿过程中纺织品正反面湿扩散、传递及水分含量的变化。

5.根据权利要求4所述的一种测试纺织品正反面湿扩散差异的方法及装置，其特征在于所述的测试法通过测试数据计算可以得到纺织品正、反面湿扩散速度，正、反面湿扩散半径和两面水分含量差5个特性指标，可以用来评价纺织品正反面湿扩散的差异性。

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