CN106769686B - 一种用于纺织品液态水分吸液速干性能的测试仪器及方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于纺织品液态水分吸液速干性能的测试仪器及方法，配有一控制箱；一电阻式湿度传感器单元，该传感器单元采用一对可扣合的上、下盖板，各盖板上分布有N×M点阵式排列的针状传感器，各传感器通过数据线与控制箱输入端相连以实现各传感器数据的单独传输，N和M的各自取值范围为5～30中的自然数；一导液系统单元，带有一对通过挤压泵供给测试液的导液管；各导液管出口处设在各盖板上点阵式排列的针状传感器的中心区域；一可转动的夹持装置，通过转动可停留在0～90度区域范围内的任意角度位置，该夹持装置上配有可将纺织品试样向四周外拉伸的试样夹。测试时传感器单元实时输出采集的数据或用CCD摄像机系统记录测试液在纺织面料上实时变化的图像。
Description
技术领域
本发明涉及一种可用于纺织服装、医疗卫生领域测试纺织品、纸张等对人体汗液、水分的吸收、传导、扩散和蒸发能力的新装置和方法。
背景技术
在炎热夏季或从事剧烈运动时，人体会排出大量汗液，借助与皮肤近距离接触的纺织服装，经过“吸汗-传导-蒸发”过程，将体表的热量和水分向外界传送，人体将感觉舒适。因此，具备良好的吸水快干能力的功能性面料被广泛地应用于运动及户外服装、炎热环境下的凉爽舒适服装。特殊的环境条件要求该功能面料具备以下性能：速干性、吸汗、导汗性(能迅速地导出皮肤上的汗液，保持皮肤的干爽)以及优良的透湿性能，该服装可解决闷热和出汗黏身的问题，保持皮肤干爽，使人体感觉舒适。为此，对面料吸水速干功能的客观、真实、有效的测试与评价就显得非常重要，面料吸水速干性测试技术的发展也将对该类产品的开发与应用起到促进作用。此外，医疗卫生用纺织品也要求对尿液等水分有良好的吸附、传递等功能。
面料吸水速干性的测试方法在我国有已经实施的国家标准GB/T 21655.1-2008纺织品吸湿速干性的评定第1部分：单项组合试验法，该标准属于单项测试指标组合的测试方法，评价指标包括吸水率、芯吸高度、滴水扩散时间、蒸发速率、蒸发时间和透湿量等指标。该方法测试烦琐，实验结果的不确定度较高，且标准中的吸湿速干技术要求未体现出具有不同特性的纤维材料对吸湿速干性的影响。面料吸水速干性的测试方法还有国家标准GB/T21655.2-2009纺织品吸湿速干性的评定第2部分：动态水分传递法，该标准规定了液态水动态传递性能的试验和评价方法。该标准提出的方法可以快速地对液态水在纺织品内三个方向的动态传递性能进行测试，操作简单，动态过程连贯，初步模拟了面料对汗液的吸收和传递过程。与此同时，美国也推出了标准AATCC 195织物液态水分管理特性，可见动态液态水分管理性能(即动态传递性能)的测试方法受到全球行业内的认可。
液态水分管理性能的测试方法，为香港理工大学LIYI教授申请的美国专利USA2200102。其原理是：试样水平放置，测试液(模拟人体汗液)与试样浸水面(通常是与人体皮肤接触的表面，即试样反面)接触后(测试液从上往下滴向试样反面)，会发生液态汗沿织物的浸水面扩散，并从织物的浸水面向渗透面传递，同时在试样的渗透面(通常是试样的正面)扩散，含水量的变化过程是时间的函数。当测试液滴入试样浸水面后，利用与试样正反两面紧密接触的一系列传感器，测定液态水动态传递状况，计算得到十项测试指标，包括：浸湿时间、吸水速率、最大扩散半径、累积扩散速率、单向传递指数、液态水动态传递综合指数等，以此评估纺织品的吸汗、导汗等性能。
尽管美国专利USA2200102提出的水分管理测试技术与设备MMT(MoistureManagement Tester)已经在国内外得到应用，但是仍存在很大的问题。由于服装面料不同于婴幼儿使用的多层尿布，因此现有测试设备存在的最严重的问题是：没有考虑测试液(汗液)的自重在测试过程中所带来的影响，测试过程中，测试液由上向下滴向试样浸水面，因为纺织品是网状结构，水滴靠本身的自重亦可传递给试样的渗透面。这就使得测试过程与实际真实情况不符，水滴的自重作用改变并误导了织物液态水传递的能力，这使得MMT测试给出了对大多数织物错误的结论，即水分很容易从织物反面传递到正面，从而无法客观、真实、有效的测试与评价液态水的传导。同时，美国专利USA2200102提出的水分管理测试设备中位于同一个圆环上的传感器并非独立，这就造成水分在织物水平面上是同心圆环状扩散的假象，事实上水分在织物水平面上向四周扩散时是非均匀的。此外，液态水接触面料后，会发生汗液的吸收、传导和扩散以及汗液挥发干燥的四个现象，美国专利(USA2200102)中提出的指标仅就测试过程中的吸收、传导、扩散现象进行了测试与评价，只能间接地而非直接地对汗液蒸发干燥过程进行测试与评价，数据结果给出的信息量不完整，无法全面而准确地对面料完整的吸汗、排汗过程进行评价。
李金秀等在《印染》2011年15期发表的“吸湿速干纺织品的测试评价”一文中也指出：“(GB/T 21655.2-2009纺织品吸湿速干性的评定第2部分：动态水分传递法)以主要反映织物的吸湿性和导湿性的参数指标来表征其速干性，似缺少足够的数据支撑，特别是对某些吸湿、导湿和保湿性都很好的纤维材料或织物而言，高的吸湿、导湿性是否一定意味着高的蒸发速率，即速干性，笔者尚有疑虑。”
另外，标准“GB/T 21655.2-2009纺织品吸湿速干性的评定第2部分：动态水分传递法”中给出的样品测试指标分级的数据范围很宽，性能差异较小的样品无法区分开来。
发明内容
本发明的主要目的之一是提出一种用于纺织品液态水分吸液速干性能的测试仪器，利用其可以真实模拟服装(用测试样品材料所做)在人体上的穿着状态，以提供对应的相关测试数值供计算机计算处理而最终给出有价值的测试指标数据。
为实现上述目的，本发明采用技术方案如下：
一种用于纺织品液态水分吸液速干性能的测试仪器，该测试仪器配有一控制箱；其还包括有：
一电阻式湿度传感器单元，其部件采用一对可相互扣合的上、下方形盖板，所述上、下方形盖板上各自分布有N×M方形点阵式排列的针状传感器，各个传感器通过数据线与所述控制箱输入端相连接以实现各个传感器数据的单独传输，其中N和M的各自取值范围为5～30中的自然数；
一导液系统单元，带有一对通过挤压泵供给测试液的导液管；下导液管位于下盖板的下方，下导液管出口处设在下盖板点阵式排列的针状传感器的中心区域，且其出液方向为自下往上；上导液管位于上盖板的上方，上导液管出口处设在上盖板点阵式排列的针状传感器的中心区域，且其出液方向为自上往下；
一可转动的夹持装置，该夹持装置通过转动可停留在0～90度区域范围内的任意角度位置，该夹持装置上配有可将纺织品试样向四周外拉伸的试样夹。
所述用于纺织品液态水分吸液速干性能的测试仪器中，还配设一可采集测试液在纺织品试样上瞬间变化图像的CCD摄像系统，该CCD摄像系统单元的输出数据传输给中央处理器以对图像进行处理和分析。
所述用于纺织品液态水分吸液速干性能的测试仪器中，该试样夹具有拉伸试样以使纺织品试样处于若干伸长状态的功能结构；且在试样夹持器的夹持面贴有防滑胶皮。
本发明的另一目的是提供一种用于纺织品液态水分吸液速干性能的测试方法。
为实现上述目的，本发明采用技术方案如下：
一种用于纺织品液态水分吸液速干性能的测试方法，包括上述任一种所述的测试仪器；其方法如下：利用测试仪器的试样夹将试样夹住并使试样位于上、下盖板的点阵式排列的针状传感器之间；通过导液系统上、下导液管的输液方向和时间控制来模仿试样对液态水分(由该纺织品试样材料制成的服装面料对皮肤表面汗液)的吸汗、导汗和蒸发过程；测试过程中，所述测试仪器点阵式排列的针状传感器单元实时输出采集的测试数据，传输给终端计算机，由终端计算机分析处理后而最终得到性能指标的分析数据；或用CCD摄像机系统记录测试液在纺织面料上实时变化的图像，并将采集到的图像信息传输给终端计算机以分析处理后最终得到性能的分析结果。
依据所述由终端计算机分析处理后而最终得到性能指标的分析数据和性能的分析结果可以直接由计算机软件来实现以时间-吸水率曲线、测试指标列表、水分扩散形状等方式来展示。
所述用于纺织品液态水分吸液速干性能的测试方法中，具体方法如下：
1)预先制备测试液，将制备好的测试液置入所述测试仪器导液系统单元的储水箱中待用；设定测试时长、导液速度和时长和上或下导水方向；
2)将待测纺织品试样面料分割为若干块并进行预处理，待用；
3)取预处理后的一块纺织品试样并用测试仪器的试样夹夹住，使被夹住的试样处于0～45度的某一位置状态；
4)进入如下操作之一：
a)如测试该纺织品试样的吸汗、导汗性能，则开启导液系统的上或下导水管向试样导液，导液过程完成后，控制测试仪器的上下盖板一起再旋转0～90度中的任一角度后定位；在开启向纺织品试样导液的同时即开始启动测试仪器的传感器或CCD摄像系统工作，在规定的一个测试时长内，由测试仪器的传感器实时输出测试数据或由CCD摄像系统实时采集纺织品试样吸液、导液的图像信息给终端计算机；
b)如测试该纺织品试样的蒸发汗液性能，则首先启动导液系统上或下导水管向纺织品试样导液，当纺织品试样浸湿达到一设定的面积，然后开始自然蒸发且即时启动测试仪器的传感器工作或启动CCD摄像系统，在此期间由测试仪器的传感器实时输出测试数据或由CCD摄像系统实时采集纺织品试样吸液、导液的图像信息给终端计算机；
5)由终端计算机将收集到的测试数据或图像信息分析、计算，最终给出评测结果。
所述用于纺织品液态水分吸液速干性能的测试方法中，所述方法4)的a)步骤中，具体测试所述纺织品试样吸液、导液性能的操作方法是：首先启动测试仪器并让导液系统单元的上或下导液管出口以0.005g/s—0.02g/s的输液速度出水，持续15～40s的时间，结束出水；然后使所述的测试仪器旋转以使被夹住的试样处于0～90度间的一个选中位置，在这个位置下保持至规定的测试时间结束。
所述用于纺织品液态水分吸液速干性能的测试方法中，每一块纺织品试样只参与一次测试过程。
所述用于纺织品液态水分吸液速干性能的测试方法中，终端计算机最终给出的评测结果为吸水速率、扩散面积、平均扩散速度、单向传导指数、平均干燥速度、干爽值和吸水速干综合值七项指标中的至少一项。
所述用于纺织品液态水分吸液速干性能的测试方法中，所述步骤2)中试样预处理后，再附加进行润湿和/或拉伸处理，使纺织品模拟服装的某一环境状态和/或某种穿着状态。
所述用于纺织品液态水分吸液速干性能的测试方法中，所述步骤2)中试样预处理后，再附加进行润湿和/或拉伸处理，使纺织品模拟服装的某一环境状态和/或某种穿着状态。
本发明的优点是：
1.真实地模拟出人体着装时的各个部位和各种穿着状态下的液态水分吸附传导情况，从而能够客观、真实、准确地对纺织品的液态水分吸附传导性能进行评价；
2.测试了人体出汗过程中，面料或服装对汗液的吸附、传导、扩散和干燥的全过程，是对全过程的测试与表征，测试、计算、图片采集给出的信息量全面；
3.可以评价面料或服装在人体不同部位(如：背部或袖部)、在不同的着装状态下(如：不同拉伸状态)、在不同的环境状态下(如：不同含湿量)对汗液的吸附、传导、扩散与干燥能力；
4.测试结果可以使差异较小的样品、具有较相似性能的样品相互区分开来。
附图说明
图1为本发明用于纺织品液态水分吸液速干性能的测试仪器中的核心部位单元装置的结构示意图(立体图)。
图2为图1所示的核心部位单元装置的结构示意图(侧视)。
图3为本发明软件程序的流程方框图。
图4为测试纯涤纶针织面料试样得到的吸水曲线。
图5为测试纯苎麻针织面料试样得到的吸水曲线。
图6为测试亚麻/棉混纺针织面料试样得到的吸水曲线。
图7为测试棉/涤混纺针织面料试样得到的吸水曲线。
图8a为测试苎麻盖涤针织物试样得到的吸水曲线(织物反面吸水)。
图8b为测试苎麻盖涤针织物试样得到的吸水曲线(织物正面吸水)。
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的说明。
具体实施方式
首先，参见图1和图2，本发明设计有一个用于纺织品液态水分吸液速干性能的测试仪器，其由控制箱、电阻式湿度传感器单元、导液系统单元和一可转动的夹持装置组成。
该测试仪器的输出端可以通过USB接口连接一终端计算机，该终端计算机中装有专用于本发明测试方法的软件，以进行数据采集、计算和显示等功能，该软件程序的流程方框图可参见图3所示。
图1和图2中示出的是本发明一实施例的主功能部位结构，具体包括：一对(上、下)方形盖板模块：上、下方形盖板1、2上分别分布有N×M方形点阵式排列的针状传感器3，N和M的各自取值范围为5～30中的自然数，每个传感器均独立导出数据。它们初始处于水平状态。上、下方形盖板相扣成为一体，上、下方形盖板上的点阵式排列的针状传感器位置一一对应，以便可以在测试时可互相抵住它们之间的测试面料，并且两者可一起旋转(0～90度)。在上、下方形盖板之间设置试样夹装置，该试样夹装置由四围方向设置的一组试样夹4组成，试样夹可通过组件固定在下盖板上；试样夹可以在水平方向上滑动以实现对夹持的试样布料进行拉伸不同程度的拉伸和松弛，使试样处于不同的拉伸状态。夹持器的夹持面应贴有防滑胶皮。
在上、下方形盖板上均设有导水管，上、下导水管分别地位于上、下盖板传感器的中心区域。本测试仪器配设有导水系统(其为现有技术可实现，此处不赘述)：可以利用导水系统中的挤压泵输水，通过下/上导水管以一定的速度挤压出一定量的水分，供测试过程用水，导水管出口处的不锈钢管内径0.5～0.8mm较为合适，可以很好地满足测试需要。
本发明测试方法中设定：由导水管从下往上和/或从上往下以0.005g/s～0.02g/s的输水速度导出测试液，导水持续15～40s，输水量在0.15～0.61g±0.01g，测试总时间为200～225s，其中吸水15～40s后，测试180～200s。
所述控制箱负责测试仪器工作过程的控制，其由现有技术可实现。
本发明的测试仪器可以是通过USB接口连接终端计算机：终端计算机可以动态记录到上、下盖板在任何一个角度状态下传感器上的电阻变化，实时将测试过程、测试结果展现出来。计算机软件系统流程图见图1，测试结果以时间-吸水率曲线、测试指标列表、水分扩散形状等方式展示。
本发明的工作原理是：通过模拟服装或面料对汗液的吸收过程，导液系统将一定量的测试液(模拟汗液)以一定的速度从面料内层传递给面料，这其中汗液量可变(模拟小汗、中汗和大汗)，利用面料自身的吸力吸附测试液向面料外层传导，并在面料的内外层各自发生横向扩散；面料处于上下两个方形盖板之间，上下两个盖板各自分布有相对应的N×M(N和M的各自取值范围为5～30中的自然数)方形点阵式排列的针状传感器，可以感知到面料表层水分的变化，在导液过程完成后上下盖板(面料夹在中间)可以一起发生0～90度任意角度的旋转；同时有一个试样夹，可以使面料发生100％～150％的拉伸，试样夹固定在下盖板上；测试过程中，每一个传感器均独立导出数据，计算机实时监测面料上的水分随时间的变化而变化，并通过一系列的计算将吸水速率、扩散面积、平均扩散速度、单向传导指数、平均干燥速度、干爽值、吸水速干综合值等七项测试指标展示出来，USB接口将计算机与测试仪器连接起来。此外，还可用摄像系统采集到水滴在纺织面料上瞬间变化的图像。
为了真实地模拟服装对皮肤表面汗液的吸收过程，汗液由面料的内层靠面料自身的吸附能力传导到面料外层，在此过程中，面料位于汗液的上方、下方、不同角度的侧面，以模拟人体的肩部、背部、腋下及其他相似的部位。测试过程中，试样纺织品利用其自身的吸附能力吸附并传导汗液，尽可能消除水滴重量对水分传导的影响。同时，要求在测试过程最初的输送测试液(模拟出汗)时间(如：20s)结束后，试样可以按一定角度旋转(0～90度)，以模拟人体后背、手臂等部位面料与人体之间的接触状态。
为了真实地模拟服装在人体上的穿着状态，测试过程中试样可处于不同倍数的拉伸或自由状态下；试样亦可处于不同的润湿状态下。
在本发明中，根据需要可预处理一组试样以用于多条件及多形式的测试。一份试样仅限于一个测试过程。
本发明用于纺织品液态水分吸液速干性能的测试方法的步骤如下：
1.试样的预处理
每个试样分为两份，一份用于洗前试验、一份用于洗后试验。按照GB/T 8629-20015A程序洗涤试样5次，或者按照有关各方商定的方法和次数进行洗涤，洗后试样在不超过60℃的温度下干燥或自然晾干。
2.试样的准备及要求
试样裁剪尺寸可以为(90±1)mm×(90±1)mm(方形布样)，取样数量为5块/每个试样。裁样时应距布边150mm以上区域均匀排布，各试样不要在相同的纵向和横向位置上；试样应平整，避开影响试验结果的疵点和褶皱。预处理后试样在自然状态下平铺晾干，在预处理的过程中不能对试样结构造成任何损伤。纺织制品取样至少取一个单元。
若试样需要处于一定比例的拉伸状态下，借助于液态水分吸水速干性能测试仪器附带的试样夹，用试样夹将试样在自由状态下(无过度伸长或过度松弛)夹紧，转动螺丝旋钮，根据刻度计算伸长量或伸长率。
若试样需要在不同湿度的状态下测试其吸水速干性能，将试样预先润湿，使其均匀含水，控制含水量在一定条件下进行测试。
试验用标准大气条件：20℃，RH65％，试样按照GB/T 6529规定的方法和要求在一定的大气条件下进行调湿。
测试液(模拟汗液)的配置：
L-组氨酸盐酸盐一水合物(C6H9O2N3·HCl·H2O)(分析纯)0.5g/L；
氯化钠(NaCl)(分析纯)5g/L；
蒸馏水(三级)。
3.测试过程
测试开始，用镊子轻轻夹持着待测试样的角部，水平放置于测试仪器的上、下传感器之间；测试过程中，下(或上)传感器中心部位的输水装置以0.005g/s～0.02g/s的输水速度出水，缓慢输水15～40s，输水量：0.15～0.61g±0.01g，测试总时间为200～225s，其中吸水15～40s后，测试180～200s。
输水结束，测试仪器可以转动0～90度的任意角度。
4.测试指标的生成
测试指标包括吸水速率、扩散面积、平均扩散速度、单向传导指数、平均干燥速度、干爽值、吸水速干综合值七项指标。
计算方法如下：
吸水速率：吸水曲线最初部分的斜率(％/sec)。
扩散面积：吸水曲线下所包含的面积(cm2)。
扩散速度(平均)：平均扩散直径/扩散时间(mm/sec)。
单向传导指数：
(开始吸水的时间至扩散结束时间内的两条曲线下所包含的面积之差)/该时间段内的测试时间
所述的干燥过程不包含在测试时间内。
干燥速度(平均)：
(开始干燥时的吸水百分率-实验结束时的吸水百分率)/干燥时间(％/sec)
注：开始干燥的时间为扩散传导结束的时间。
干爽值：
(试样正面吸水曲线下包含的面积-试样反面吸水曲线下包含的面积)/试样反面吸水曲线下包含的面积
干爽值的正值代表干爽感；越大越干爽；负值代表潮湿感，数字越小越潮湿。
吸水速干综合值：先将吸水速率(渗水面)、单向传导指数、干燥速度(渗水面)、扩散面积四项指标无量纲化处理，然后以权重系数分别为0.3、0.25、0.3、0.15分别与其相乘并相加。
表1液态水分吸水快干性能的指标定义
5.做出纺织品液态水分传递性能的评价
依照测试得到的各种性能指标，参见表2对所测的试样的性能给出具体评价。
评价时，要求洗涤前、洗涤后均达到吸水速干性能各项指标要求者才能明示为吸水速干产品，也以此评价试样吸水速干性能的持久性。对于汗液吸附过程中吸汗、导汗、蒸发干燥三个环节，吸汗、蒸发干燥过程可单独考核。
表2对液态水分的吸液快干性能织物的分类
注：正反面考核时，以织物渗透面为准，或以两者中最低值为准。
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的说明。
实施例1：莫代尔织物吸水性的测试
(1)选择一块莫代尔织物，首先预处理。在洗衣机中加入5g/l皂液皂洗1～4次，如试样过小，加入陪洗布陪洗；或在超声波仪中加入2g/l皂液超声6h/次。洗后试样自然晾干。
(2)试样裁剪成尺寸为(90±1)mm×(90±1)mm方形布样，每个试样取5块。
(3)待测试样在试样夹中四个方向固定，试样夹处于3～5mm的刻度内。此时试样没有发生伸长。
(4)测试液(模拟汗液)的配置：
L-组氨酸盐酸盐一水合物(C6H9O2N3.HCl.H2O)(分析纯) 0.5g/L
氯化钠(NaCl)(分析纯) 5g/L
蒸馏水(三级)
(5)试样的测试过程：
待测试样水平放置于仪器的上下传感器之间；测试过程中，下传感器中心部位的输水装置以0.005g/s～0.02g/s的输水速度出水，缓慢输水20s，输水量：(0.15～0.41)g±0.01g，测试总时间为200s，其中吸水20s后，测试180s。
输水结束，仪器处于水平状态进行数据采集。
测试结果如下：
表3莫代尔针织物多次洗涤后的吸水速率 单位：％/sec
实施例2：棉织物在上、下两种注水方式下的吸水性测试
(1)预处理同实施例1。
(2)试样的准备同实施例1。
(3)试样的夹持同实施例1。
(4)测试液的配置同实施例1。
(5)试样的测试过程
待测试样水平放置于仪器的上下传感器之间；测试过程中，首先下传感器中心部位的输水装置以0.005g/s～0.02g/s的输水速度出水，缓慢输水20s，输水量：(0.15～0.41)g±0.01g，测试总时间为200s，其中吸水20s后，测试180s。输水结束，仪器处于水平状态进行数据采集。
下注液方式测试结束后，更换同一测试对象的另一块试样，待测试样水平放置于仪器的上下传感器之间；测试过程中，上传感器中心部位的输水装置以0.005g/s～0.02g/s的输水速度出水，缓慢输水20s，输水量：0.15～0.41g±0.01g，测试总时间为200s，其中吸水20s后，测试180s。输水结束，仪器处于水平状态进行数据采集。
对比上、下两种注液方式的数据结果，了解以该试样做成的服装的汗液传导性能。
实施例3：涤纶织物在不同旋转角度下的吸水性测试
(1)预处理同实施例1。
(2)试样的准备同实施例1。
(3)试样的夹持同实施例1。
(4)测试液的配置同实施例1。
(5)试样的测试过程
待测试样水平放置于仪器的上下传感器之间；测试过程中，下传感器中心部位的输水装置以0.005g/s～0.02g/s的输水速度出水，缓慢输水20s，输水量：0.15～0.41g±0.01g，测试总时间为200s，其中吸水20s后，测试180s。
输水结束，仪器上下盖板整体旋转30°进行数据采集。
同上，仪器上下盖板整体旋转45°进行数据采集。
同上，仪器上下盖板整体旋转60°进行数据采集。
同上，仪器上下盖板整体旋转90°进行数据采集。
实施例4：涤/氨织物在不同伸长状态下的吸水性测试
(1)预处理同实施例1。
(2)试样的准备同实施例1。
(3)试样的夹持
借助该测试仪器附带的试样夹，将试样夹紧，转动螺丝旋钮，根据刻度计算伸长量或伸长率。使试样处于10％比例的拉伸状态下。
同上，使试样处于20％比例的拉伸状态下。
同上，使试样处于30％比例的拉伸状态下。
(4)测试液的配置同实施例1。
(5)试样的测试过程同实施例1。
实施例5：不吸不导不干型织物的测试与评价
(1)预处理同实施例1。
(2)试样的准备同实施例1。
(3)试样的夹持同实施例1。
(4)测试液的配置同实施例1。
(5)试样的测试过程同实施例1。
(6)试样测试结果的评判：
测试结果见图4、表4。由图4、表4可以看出，此类型的织物不吸水、不扩散、不传导，没有水分从试样反面传导到正面(织物反面直接接触水，可使液态水发生铺展作用)，为此也无法进入干燥状态。原因可能是材料本身完全不吸水，或者化纤仿丝过程中、织物后整理过程中残留拒水的油剂造成。
表4涤纶织物的规格及吸水性测试结果
实施例6：慢吸慢导慢干型织物的测试与评价
(1)预处理同实施例1。
(2)试样的准备同实施例1。
(3)试样的夹持同实施例1。
(4)测试液的配置同实施例1。
(5)试样的测试过程同实施例1。
(6)试样测试结果的评判：
此类型的织物吸水、扩散缓慢，具有微弱的单向传递，在测试时间内大多还在吸水过程中，未进入干燥状态，故干燥速度为零。如图5、表5所示。原因可能与其织物稀、薄有关，吸水能力差。
表5纯苎麻织物的规格及吸水性测试结果
实施例7：中等吸中等导慢干型织物的测试与评价
(1)预处理同实施例1。
(2)试样的准备同实施例1。
(3)试样的夹持同实施例1。
(4)测试液的配置同实施例1。
(5)试样的测试过程同实施例1。
(6)试样测试结果的评判：
此类织物表现出中等的吸水、扩散和传导能力，性能介于快吸快干、慢吸慢干类面料之间，水分可以大部分传导到织物外层，但或许因为材质成分的原因，面料干燥速度稍慢，如图6、表6。
表6亚麻/棉混纺织物的规格及吸水性测试结果
实施例8：快吸慢导慢干型织物的测试与评价
(1)预处理同实施例1。
(2)试样的准备同实施例1。
(3)试样的夹持同实施例1。
(4)测试液的配置同实施例1。
(5)试样的测试过程同实施例1。
(6)试样测试结果的评判：
此类型织物吸水速度快、扩散速度及面积中等，但传导能力差，水分无法从织物的反面(浸水面)传导到织物的正面(渗水面)，且干燥速度缓慢。如图7、表7。图、表中所用试样属于厚重型织物，吸水性好，但过于厚重导致传导能力差，水分无法更多地从织物反面传导到正面，虽含有一定比例的涤纶，但干燥速度慢。
表7棉/涤混纺织物的规格及吸水性测试结果
实施例9：快吸快导快干型织物的测试与评价
(1)预处理同实施例1。
(2)试样的准备同实施例1。
(3)试样的夹持同实施例1。
(4)测试液的配置同实施例1。
(5)试样的测试过程同实施例1。
(6)试样测试结果的评判：
表8苎麻盖涤针织物的规格及吸水性测试结果
此类型织物吸水速度快、传导能力强，并且快速扩散，扩散面积很大，可以将大部分水分传导到织物外表层，内层干爽，这样更加有力于干燥速度的提高，织物内外层干燥速度快，形成了一个吸水、导液、扩散、速干的良性循环。如图8a、表8所示。这与其特殊的结构设计有关，内层超细涤纶吸附水传导给外层亲水性的麻纤维，利用两种原料高吸附性及吸附性之差，使汗液顺利地从织物内层传导到外层，反之则无法传导(见图8b)；同时内外层扩散面积大，使之干燥速度快。该服装夏季穿着起来干爽舒适。
上述各实施例可在不脱离本发明的范围下加以若干变化，故以上的说明所包含应视为例示性，而非用以限制本发明申请专利的保护范围。
Claims (8)
1.一种用于纺织品液态水分吸液速干性能的测试仪器，该测试仪器配有一控制箱；其特征在于还包括有：
一电阻式湿度传感器单元，其部件采用一对可相互扣合的上、下方形盖板，所述上、下方形盖板上各自分布有N×M方形点阵式排列的针状传感器，各个传感器通过数据线与所述控制箱输入端相连接以实现各个传感器数据的单独传输，其中N和M的各自取值范围为5～30中的自然数；
一导液系统单元，带有一对通过挤压泵供给测试液的导液管；下导液管位于下盖板的下方，下导液管出口处设在下盖板点阵式排列的针状传感器的中心区域，且其出液方向为自下往上；上导液管位于上盖板的上方，上导液管出口处设在上盖板点阵式排列的针状传感器的中心区域，且其出液方向为自上往下；
一可转动的夹持装置，该夹持装置通过转动可停留在0～90度区域范围内的任意角度位置，该夹持装置上配有可将纺织品试样向四周外拉伸的试样夹；
还配设一可采集测试液在纺织品试样上瞬间变化图像的CCD摄像系统，该CCD摄像系统单元的输出数据传输给终端计算机以对图像进行处理和分析，终端计算机最终给出的评测结果为吸水速率、扩散面积、平均扩散速度、单向传导指数、平均干燥速度、干爽值和吸水速干综合值七项指标中的至少一项。
2.根据权利要求1所述的用于纺织品液态水分吸液速干性能的测试仪器，其特征在于：该试样夹具有拉伸试样以使纺织品试样处于若干伸长状态的功能结构；且在试样夹夹持器的夹持面贴有防滑胶皮。
3.一种用于纺织品液态水分吸液速干性能的测试方法，包括如权利要求1或2所述的测试仪器；其特征在于方法如下：利用测试仪器的试样夹将试样夹住并使试样位于上、下盖板上点阵式排列的针状传感器之间；通过导液系统上、下导液管的输液方向和时间控制来模仿试样对液态水分的吸汗、导汗和蒸发过程；测试过程中，所述测试仪器上点阵式排列的针状传感器单元实时输出采集的测试数据，传输给终端计算机，由终端计算机分析处理后而最终得到性能指标的分析数据；或用CCD摄像系统记录测试液在纺织面料上实时变化的图像，并将采集到的图像信息传输给终端计算机以分析处理后最终得到性能的分析结果；终端计算机最终给出的评测结果为吸水速率、扩散面积、平均扩散速度、单向传导指数、平均干燥速度、干爽值和吸水速干综合值七项指标中的至少一项，通过对比上、下两种注液方式的数据结果，还可了解待测试样面料的汗液传导性能。
4.根据权利要求3所述的用于纺织品液态水分吸液速干性能的测试方法，其特征在于具体方法如下：
1）预先制备测试液，将制备好的测试液置入所述测试仪器导液系统单元的储水箱中待用；设定测试时长、导液速度和时长和上或下导水方向；
2）将待测纺织品试样面料分割为若干块并进行预处理，待用；
3）取预处理后的一块纺织品试样面料，并用测试仪器的试样夹夹住，使被夹住的试样处于0～45度的某一位置状态；
4）进入如下操作之一：
a）如测试该纺织品试样的吸、导液性能，则开启导液系统的上或下导水管向试样导液，导液过程完成后，控制测试仪器的上下盖板一起旋转0～90度中的任一角度后定位；在开启向纺织品试样导液的同时即开始启动测试仪器的传感器或CCD摄像系统工作，在规定的一个测试时长内，由测试仪器的传感器实时输出测试数据或由CCD摄像系统实时采集纺织品试样吸、导液的图像信息给终端计算机；
b）如测试该纺织品试样的蒸发汗液性能，则首先启动导液系统上或下导水管向纺织品试样导液，当纺织品试样浸湿达到一设定的面积，然后开始自然蒸发且即时启动测试仪器的传感器工作或启动CCD摄像系统，在此期间由测试仪器的传感器实时输出测试数据或由CCD摄像系统实时采集纺织品试样蒸发汗液的图像信息给终端计算机；
5）由终端计算机将收集到的测试数据或图像信息分析、计算，最终给出评测结果。
5.根据权利要求4所述的用于纺织品液态水分吸液速干性能的测试方法，其特征在于所述步骤4）的a）步骤中，具体测试所述纺织品试样吸液、导液性能的操作方法是：首先启动测试仪器并让导液系统单元的上或下导液管出口以0.005g/s—0.02g/s的输液速度出水，持续15～40s的时间，结束出水；然后使所述的测试仪器旋转以使被夹住的试样处于0～90度间的一个选中位置，在这个位置下保持至规定的测试时间结束。
6.根据权利要求4所述的用于纺织品液态水分吸液速干性能的测试方法，其特征在于：每一块纺织品试样只参与一次测试过程。
7.根据权利要求4所述的用于纺织品液态水分吸液速干性能的测试方法，其特征在于：所述步骤2）中试样预处理后，再附加进行润湿和/或拉伸处理，使纺织品试样模拟服装的某一环境状态和/或在人体上的某种穿着状态。
8.根据权利要求4所述的用于纺织品液态水分吸液速干性能的测试方法，其特征在于：所述步骤2）中，试样裁剪时距布边150mm以上区域均匀排布，各试样不在相同的纵向和横向位置上；预处理后试样在自然状态下平铺晾干。
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Non-Patent Citations (1)
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