CN109632563B - 一种漂浮式纺织品散湿速率测试装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种漂浮式纺织品散湿速率测试装置及方法，包括用于控制和保证恒定的测试环境的散湿密封箱，水箱设于散湿密封箱内，水箱底部设有称重感应器，浮板漂浮于水箱内的水面上，热板设于浮板上，芯吸给水布平铺于热板上，且芯吸给水布的两侧深入水箱的水面以下，待测的纺织品平铺于芯吸给水布上，散湿密封箱顶部单侧设有用于提供空气流动的风扇。本发明提供的漂浮式纺织品散湿速率测试装置，规定了散湿面积，同时规定测试织物通过芯吸吸收水分，通过改变浮板的高度改变织物的芯吸高度，进而控制织物的吸水量，保证测试中织物处于一个恒定可控的散湿状态。装置可自动记录测试结果，具有效率高、误差小的优点。

Description

一种漂浮式纺织品散湿速率测试装置及方法
技术领域
本发明属于纺织品速干性能测试技术领域，特别是涉及一种纺织品通用的散湿速率测试装置及方法。
背景技术
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》中的纺织品蒸发速率测试规定，将试样放置在标准大气条件(温度20±2℃；相对湿度65±3％)下调湿平衡后，平放在试验平台上(将使用时贴近皮肤的织物面朝上)，用滴定管将0.2mL的水轻轻滴在试样上，待水完全在试样表面扩散时立即称重，然后将其自然平整悬挂。每隔5min称取质量，计算试样在每5min内的水分蒸发量，绘制时间—蒸发量曲线，在曲线中截取趋势较平直的一段，计算其斜率，即为该测试样品的蒸发速率，蒸发速率越快，表明织物的速干性越强。
JIS L 1096：2010第8.25章《机织物和针织物的测试方法干燥性》对蒸发速率的测定是将400mm×400mm样品全部浸渍在水中，计算样品不再滴水后至干燥到恒重状态下所需要的时间，该时间越短，表明织物的速干性越强。
但是以上这些测试方法所测量的指标只表征了织物的蒸发速率或干燥速率，并不能代表织物的散湿速率。散湿速率可以定义为织物在单位时间、单位面积以及恒定散湿状态下所散发的水量，它是影响织物速干性能的关键指标。
通常采用滴水测试法测试织物的蒸发速率，例如GB/T 21655.1—2008标准中，对于不同的织物，在测试时都会滴定同体积的水量，但由于不同的织物对于水分的吸收传导效应是不同的，因此同体积的水在不同织物表面的扩散面积不同，水分的扩散面积相当于测试时织物的散湿面积。所以滴水测试法，虽然水的质量恒定，但是散湿面积没有得到固定，该方法所测的指标不符合散湿速率的定义。而JIS L 1096：2010第8.25章中的方法，虽然控制了织物的散湿面积，但是未能控制织物的散湿状态，因为在自然干燥的过程中，织物中水分的蒸发速度不是恒定的，是从快到慢逐步递减的，这也不符合织物散湿速率的定义。
此外，现有测试方法中的人工干预过多，可能会对其中水分的散发产生影响，如操作时挥动试样会影响环境风速，加速水分蒸发，从而影响试验结果的准确性和稳定性，所得蒸发速率较真实情况偏高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：如何稳定、准确、高效地测量漂浮式纺织品的散湿速率。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种漂浮式纺织品散湿速率测试装置，其特征在于：包括用于控制和保证恒定的测试环境的散湿密封箱，水箱设于散湿密封箱内，水箱底部设有称重感应器，浮板漂浮于水箱内的水面上，热板设于浮板上，芯吸给水布平铺于热板上，且芯吸给水布的两侧深入水箱的水面以下，待测的纺织品平铺于芯吸给水布上，散湿密封箱顶部单侧设有用于提供空气流动的风扇。
优选地，所述散湿密封箱顶部开口、四周皆密封。
优选地，所述水箱顶部开口，所述水箱内储存一定量的水分，用于补给测试过程中纺织品吸收和散发的水分。
优选地，所述浮板设有多块，通过多块浮板的自由组合改变浮板总体高度，不同高度的浮板可给予待测的纺织品不同的含水率，为测试过程中的纺织品提供不同的散湿状态。
优选地，所述芯吸给水布的两侧设有张力夹，张力夹设于水箱的水面以下，使得水分通过芯吸作用充满整个芯吸给水布的布面。
优选地，所述芯吸给水布利用芯吸效应及时补充纺织品散失的水分，保证测试中纺织品含水率的恒定。
优选地，所述热板给予恒定的散湿温度，模拟人体散湿状态，同时加速纺织品散湿。
优选地，所述称重感应器测定纺织品测试过程中水分随时间的散发量；所述称重感应器的精度为0.001g，所述称重感应器能够定时记录并输出数据。
优选地，所述风扇在测试的局部环境内产生一个消极空气梯度压，能够在不产生乱流的情况下降低散湿密封箱内的局部湿度，加速织物散湿。
本发明还提供了一种漂浮式纺织品散湿速率测试方法，采用上述的漂浮式纺织品散湿速率测试装置，步骤为：
步骤1：将浮板组合装配好并置于水箱内的水面上，将热板放置于浮板上，在芯吸给水布的两侧各悬挂张力夹后，将芯吸给水布平整地放置在热板上，并使得芯吸给水布左右两侧深入水面以下，使得水分通过芯吸作用充满整个芯吸给水布的布面；
步骤2：将裁剪好的测试样品平铺在芯吸给水布之上，打开风扇和热板，打开称重感应器，开始测试；
步骤3：设定称重感应器每隔一定时间记录一次重量，计算每个记录时间段内测试样品的水分散湿量，即每次记录值与上次记录值之间的差值；
步骤4：将每次计算获得的记录时间段内的散湿量数据和时间汇总，得到“散湿量-时间”曲线；
步骤5：观察“散湿量-时间”曲线变化状态，确保测试样品达到一个稳定的平衡散湿状态，即称重感应器的数值恒速稳定变化时，设此时的记录次数为k，选取k次的记录数据以及之后的记录数据，计算样品的散湿速率R，即单位时间单位面积上散发的水量，计算公式为：
Figure BDA0001939942450000031
其中，Xk为称重感应器第k次的记录值与第k-1次记录值的差值，1≤k≤n，n为记录的次数，A为测试样品的面积。
相比现有技术，本发明具有如下有益效果：
1、本测试方法固定了织物的散湿面积，并且稳定了织物的散湿状态，可定量的比较不同种类织物样品的散湿能力，并能揭示织物在散湿过程中的瞬时散湿速率和过程散湿速率，对于研究纺织品的散湿机理有一定的帮助；
2、本测试方法适用于大部分纺织品的蒸发速率测试，可以通用于机织物、针织物、非织造布等多种布料的散湿速率测试，具有较高的可推广性；
3、本测试方法通过消极空气梯度差和散湿温度的设定，缩短了实验时间，提高了实验效率；称重感应器用于检测纺织品的散湿量，可自动记录数据以及绘制“散湿量-时间”曲线，具有效率高、误差小的优点；
4、本测试方法降低了操作的复杂度和工作强度，通过数据的自动监测与记录提高了测试过程中各项数据的精确度，避免了人工操作可能造成的误差，保证在不同时间、不同地点测试时，装置具有很高的重现性和稳定性。
附图说明
图1为本实施例提供的漂浮式纺织品散湿速率测试装置示意图。
具体实施方式
图1为本实施例提供的漂浮式纺织品散湿速率测试装置示意图，所述的漂浮式纺织品散湿速率测试装置包括散湿密封箱1、水箱2、浮板3、芯吸给水布4、称重感应器5、热板6、风扇7、张力夹8等。
散湿密封箱1除顶部开口外，四周皆为密封结构，控制和保证恒定的测试环境。
水箱2放置在散湿密封箱1内，水箱2可储存一定量的水分，用于补给测试过程中织物吸收和散发的水分。
浮板3漂浮于水箱2内的水面上，通过多块浮板3的自由组合改变浮板总体高度。浮板3作为测试平台承载测试样品，同时，不同高度的浮板可给予样品不同的含水率，为测试过程中的样品提供不同的散湿状态。
芯吸给水布4放置于浮板3表面与测试样品之间，可利用芯吸效应及时补充样品散失的水分，保证测试中样品含水率的恒定。芯吸给水布4的两侧各悬挂一张力夹8，使芯吸给水布4的两侧深入水面以下。
热板6放置于浮板3之上，芯吸给水布4之下，给予恒定的散湿温度，模拟人体散湿状态，同时加速织物散湿，提高实验效率。
进一步的，水箱2底部设置称重感应器5，即水箱2以及其中的浮板3、芯吸给水布4、热板6等均放置在称重感应器5上，称重感应器5用于测定样品测试过程中水分随时间的散发量。称重感应器5精度为0.001g，可定时记录并输出数据。
进一步的，散湿密封箱1顶部单侧设有一用于提供空气流动的风扇7，可在测试的局部环境内产生一个消极空气梯度压，能够在不产生乱流的情况下降低散湿密封箱1内的局部湿度，加速织物散湿，提高实验效率。
上述漂浮式纺织品散湿速率测试装置的具体测试步骤如下：
步骤1：将浮板3组合安装并置于水箱2内的水面上，将热板6放置于浮板3上，在芯吸给水布4的两侧各悬挂一张力夹8后，将芯吸给水布4平整的放置在热板6上，并使得芯吸给水布4左右两侧深入水面一定距离，从侧面看呈倒置的U型放置，使得水分通过芯吸作用充满整个芯吸给水布4的布面；
步骤2：将裁剪好的测试样品平铺在芯吸给水布4之上，打开风扇7和热板6，打开称重感应器5，开始测试；
步骤3：设定称重感应器5每隔5min记录一次重量，计算每个记录时间段内测试样品的水分散湿量，即每次称重感应器5的记录值与上次记录值之间的差值；
步骤4：将每次计算获得的记录时间段内的散湿量数据和时间汇总，得到“散湿量-时间”曲线；
步骤5：观察“散湿量-时间”曲线变化状态，确保测试样品达到一个稳定的平衡散湿状态，即称重感应器5的数值恒速稳定变化时，设此时的记录次数为k，选取k次的记录数据以及之后的记录数据，计算样品的散湿速率R(g/h·cm2)，即单位时间单位面积上散发的水量，计算公式为：
Figure BDA0001939942450000051
其中，Xk为称重感应器5第k次的记录值与第k-1次记录值的差值，1≤k≤n，n为记录的次数，A为测试样品的面积。
实验表明，上述方法可以稳定、准确、高效地测量漂浮式纺织品的散湿速率。
本发明提供的漂浮式纺织品散湿速率测试装置，规定了散湿面积，同时规定测试织物通过芯吸吸收水分，通过改变浮板的高度改变织物的芯吸高度，进而控制织物的吸水量，保证测试中织物处于一个恒定可控的散湿状态。装置可自动记录测试结果，具有效率高、误差小的优点。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种漂浮式纺织品散湿速率测试装置，其特征在于：包括用于控制和保证恒定的测试环境的散湿密封箱(1)，水箱(2)设于散湿密封箱(1)内，水箱(2)底部设有称重感应器(5)，浮板(3)漂浮于水箱(2)内的水面上，热板(6)设于浮板(3)上，芯吸给水布(4)平铺于热板(6)上，且芯吸给水布(4)的两侧深入水箱(2)的水面以下，待测的纺织品平铺于芯吸给水布(4)上，散湿密封箱(1)顶部单侧设有用于提供空气流动的风扇(7)。
2.如权利要求1所述的一种漂浮式纺织品散湿速率测试装置，其特征在于：所述散湿密封箱(1)顶部开口、四周皆密封。
3.如权利要求1所述的一种漂浮式纺织品散湿速率测试装置，其特征在于：所述水箱(2)顶部开口，所述水箱(2)内储存一定量的水分，用于补给测试过程中纺织品吸收和散发的水分。
4.如权利要求1所述的一种漂浮式纺织品散湿速率测试装置，其特征在于：所述浮板(3)设有多块，通过多块浮板(3)的自由组合改变浮板总体高度，不同高度的浮板可给予待测的纺织品不同的含水率，为测试过程中的纺织品提供不同的散湿状态。
5.如权利要求1所述的一种漂浮式纺织品散湿速率测试装置，其特征在于：所述芯吸给水布(4)的两侧设有张力夹(8)，张力夹(8)设于水箱(2)的水面以下，使得水分通过芯吸作用充满整个芯吸给水布(4)的布面。
6.如权利要求1所述的一种漂浮式纺织品散湿速率测试装置，其特征在于：所述芯吸给水布(4)利用芯吸效应及时补充纺织品散失的水分，保证测试中纺织品含水率的恒定。
7.如权利要求1所述的一种漂浮式纺织品散湿速率测试装置，其特征在于：所述热板(6)给予恒定的散湿温度，模拟人体散湿状态，同时加速纺织品散湿。
8.如权利要求1所述的一种漂浮式纺织品散湿速率测试装置，其特征在于：所述称重感应器(5)测定纺织品测试过程中水分随时间的散发量；所述称重感应器(5)的精度为0.001g，所述称重感应器(5)能够定时记录并输出数据。
9.如权利要求1所述的一种漂浮式纺织品散湿速率测试装置，其特征在于：所述风扇(7)在测试的局部环境内产生一个消极空气梯度压，能够在不产生乱流的情况下降低散湿密封箱(1)内的局部湿度，加速织物散湿。
10.一种漂浮式纺织品散湿速率测试方法，其特征在于，采用如权利要求1～8任一项所述的漂浮式纺织品散湿速率测试装置，步骤为：
步骤1：将浮板(3)置于水箱(2)内的水面上，将热板(6)放置于浮板(3)上，在芯吸给水布(4)的两侧各悬挂张力夹(8)后，将芯吸给水布(4)平整地放置在热板(6)上，并使得芯吸给水布(4)左右两侧深入水面以下，使得水分通过芯吸作用充满整个芯吸给水布(4)的布面；
步骤2：将裁剪好的测试样品平铺在芯吸给水布(4)之上，打开风扇(7)和热板(6)，打开称重感应器(5)，开始测试；
步骤3：设定称重感应器(5)每隔一定时间记录一次重量，计算每个记录时间段内测试样品的水分散湿量，即每次记录值与上次记录值之间的差值；
步骤4：将每次计算获得的记录时间段内的散湿量数据和时间汇总，得到“散湿量-时间”曲线；
步骤5：观察“散湿量-时间”曲线变化状态，确保测试样品达到一个稳定的平衡散湿状态，即称重感应器(5)的数值恒速稳定变化时，设此时的记录次数为k，选取k次的记录数据以及之后的记录数据，计算样品的散湿速率R，即单位时间单位面积上散发的水量，计算公式为：
Figure FDA0003017845130000021
其中，Xk为称重感应器(5)第k次的记录值与第k-1次记录值的差值，1≤k≤n，n为记录的次数，A为测试样品的面积。
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