CN109696397B - 一种负离子纺织品的负离子性能测量装置及测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种负离子纺织品的负离子性能测量装置及测试方法，其中负离子纺织品的负离子性能测量装置包括呈罩形的玻璃箱体(01)和设在玻璃箱体(01)下方的箱体底座(02)，安装于玻璃箱体(01)内且位于箱体底座上的卷绕压辊(03)、传动压辊(04)和加热电阻(05)，以及分别安装于卷绕压辊(03)的卷绕滚筒（031）和传动压辊(04)的传动滚筒（041）内的温度传感器(032)和压力传感器(042)；还包括外接的测试控制器(06)、负离子测试仪(07)、安装于玻璃箱体进气口上的进气扇(09)和安装于玻璃箱体排气口上的排气扇(11)，以及连接负离子测试仪与玻璃箱体排气口的空心管（071），测试控制器(06)电连接加热电阻(05)、驱动卷绕压辊(03)、传动压辊(04)转动的电机、温度传感器(032)和压力传感器(042)。本发明可对负离子纤维和负离子织物的负离子性能进行准确的测量。
Description
技术领域：
本发明涉及测量技术领域，尤其是负离子纺织品的负离子性能测量装置及测试方法。
背景技术：
空气负离子，又称负氧离子，简称负离子，是指带负电荷的氧气离子。负离子具有净化空气、杀菌除臭等功能。近年来，具有负离子发射功能的纺织品受到人们的追捧，已广泛应用于内衣、服装、床单、被套，汽车内饰等领域。作为纺织品的最小组成单元，负离子纤维也成为研究热点。
负离子纤维是指在纤维纺丝溶液中添加某种具有负离子发射功能的功能助剂制备的一种新型功能性纤维。目前，常用的负离子功能助剂有电气石粉体，锗石粉体等。当负离子纤维或织物所处的环境温度高于某一温度值或者受到外界持续变化的压力作用时，负离子纤维或织物能够释放大量负电子，使空气离子发生电离，形成负氧离子。因此，负离子纤维或织物的负离子性能不仅与纤维内部的负离子功能助剂含量有关，还与负离子纤维或织物所处的环境温度以及受到的外界压力有关。
目前，市面上的负离子性能测量装置的测量对象主要为负离子粉体，测量方法大多为按压摩擦法，且没有考虑温度对样品负离子性能的影响。对于负离子纤维而言，不仅操作不便，麻烦，且测量数据也不准确，不能准确的反应负离子纤维的负离子性能。因此，开发出一款针对负离子纤维和织物的负离子性能测量装置，规范测量方法，显得十分必要。
发明内容：
本发明提出一种负离子纺织品的负离子性能测量装置及测试方法，可对负离子纤维及织物的负离子性能进行准确的测量。
本发明采用以下技术方案：
本发明负离子纺织品的负离子性能测量装置，其特征在于：包括呈罩形的玻璃箱体(01)和设在玻璃箱体(01)下方的箱体底座(02)，安装于玻璃箱体(01)内且位于箱体底座上的卷绕压辊(03)、传动压辊(04)和加热电阻(05)，以及分别安装于卷绕压辊(03)的卷绕滚筒（031）和传动压辊(04)的传动滚筒（041）内的温度传感器(032)和压力传感器(042)；还包括外接的测试控制器(06)、负离子测试仪(07)、安装于玻璃箱体进气口上的进气扇(09)和安装于玻璃箱体排气口上的排气扇(11)，以及连接负离子测试仪与玻璃箱体排气口的空心管（071），测试控制器(06)电连接加热电阻(05)、驱动卷绕压辊(03)、传动压辊(04)转动的电机、温度传感器(032)和压力传感器(042)。
进一步的，上述玻璃箱体(01)与箱体底座(02)之间为非固定连接，以进行拆卸和安装，在空心管（071）与负离子测试仪(07)的连接处设有筛网，以用于过滤纤维毛羽。
进一步的，上述卷绕压辊(03)由卷绕滚筒（031）、设在卷绕滚筒（031）上的温度传感器(032)、设在卷绕滚筒（031）侧部以驱动其转动的卷绕电机(033)和用于支撑卷绕滚筒（031）的卷绕滚筒支架(036)组成，所述卷绕滚筒的圆柱体距离两端各2cm处的表面向内凹陷2mm形成内圆柱，用于负载负离子纤维和负离子织物，卷绕滚筒的凹陷内圆柱上布设有细密的螺纹，以防止在转动摩擦过程中，负离子纤维的轴向滑移；卷绕滚筒的凹陷内圆柱有螺纹孔（034）并配有织物固定螺丝（035），以用于负离子织物的固定。
进一步的，上述传动压辊(04)由传动滚筒（041）、设在传动滚筒（041）上的压力传感器(042)、设在传动滚筒（041）侧部用于驱动传动滚筒（041）转动的传动电机(043)和用于支撑传动滚筒（041）的滚筒支架(044)和导轨（045）组成。
进一步的，上述传动滚筒表面具有纵横交叉的沟痕，以增大传动滚筒表面的摩擦力，以对卷绕滚筒的摩擦传动。
进一步的，上述传动压辊的导轨安装于箱体底座上并与测试控制器（06）相连，以控制传动滚筒的左右水平移动，以对传动滚筒与卷绕滚筒之间压力和接触摩擦时间的调节。
进一步的，所述测试方法包括以下步骤：
A1、空气中负离子含量的确定；
让卷绕滚筒（031）和传动滚筒（041）空载，同时打开玻璃箱体（01）上的进气扇（9）和排风扇(11)，打开负离子测试仪的电源，测试在室温条件下，空气中的负离子含量；
在步骤A1后执行步骤A2，
步骤A2为样品的固定操作；方法为；
当样品为负离子纤维时，取下玻璃箱体（01），将负离子纤维的一端系在卷绕滚筒的内圆柱上，打开卷绕滚筒的电机的电源，让卷绕滚筒缓慢转动，控制纤维的走向，让纤维沿着卷绕滚筒的内圆柱表面从左到右均匀的卷绕一层，再在第一层纤维表面沿着卷绕滚筒的内圆柱向从右到左均匀的卷绕一层，如此往复，最终在卷绕滚筒的内圆柱上均匀的卷绕四层负离子纤维，盖上玻璃箱体，准备测试；
当样品为负离子织物时，将负离子织物剪至卷绕滚筒内圆柱的表面大小，取下卷绕滚筒上的织物并固定螺丝，将待测负离子织物卷绕在卷绕滚筒的内圆柱表面，用织物固定螺丝进行固定，盖上玻璃箱体，准备测试；
在步骤A2后执行步骤A3，
步骤A3为样品的测试操作；方法为；
当采用摩擦方式使样品产生负离子时，打开测试控制器(06)电源，让传动滚筒（041）沿着导轨(045)向卷绕滚筒（031）靠近，直至传动滚筒和卷绕滚筒接触，通过传动滚筒内的压力传感器（042）来反馈待测样品受到的压力，通过测试控制器设定一定的压力值，传动滚筒的转速和转动时间；打开传动滚筒的电机的电源，使其按照设定好的转速带动卷绕滚筒转动起来，转动结束后，同时打开排气扇（11）和负离子测试仪（07）的电源，测试样品产生的负离子数，测试结束后，同时打开进气扇和排气扇，更换箱体内的空气，进行下一次测试；
当采用升温方式使样品产生负离子时，打开测试控制器(06)电源，使加热电阻（05）加热，通过卷绕滚筒内部的温度传感器（032）反馈待测样品的温度，通过测试控制器来调节待测样品的温度和保温时间，保温时间结束后，同时打开排气扇（11）和负离子测试仪（07）的电源，测试样品在不同温度条件下产生的负离子数，测试结束后，同时打开进气扇和排气扇，更换箱体内的空气，进行下一次测试；
根据测试的次数，对测试结果取平均值，再用该平均值减去步骤A1中测试得到的空气中的负离子含量，得到样品产生的负离子含量。
本发明的有益效果在于能够同时满足负离子纤维和负离子织物的负离子性能测量，且同时考虑到压力和温度对样品负离子性能的影响，能够科学、准确的测量出待测样品的负离子性能；同时，也弥补了对于负离子纤维和织物的负离子性能测量技术领域的空白。
附图说明：
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细的说明：
附图1是本发明的构造示意图；
附图2(a)是本发明的卷绕压辊的立体构造示意图；
附图2(b)是本发明卷绕滚筒的立体构造示意图；
附图2(c)是本发明卷绕滚筒的俯视图；
附图2(d)是本发明卷绕滚筒的左视图；
附图2(e)是本发明固定螺丝的示意图；
附图3(a)是本发明传动压辊的立体构造示意图；
附图3(b)是本发明传动滚筒的立体构造示意图；
附图3(c)是本发明传动滚筒的俯视图；
附图3(d)是本发明传动滚筒的左视图；
附图4是本发明测试控制器面板的构造示意图；
图中：
01-玻璃箱体；02-箱体底座；03-卷绕压辊；04-传动压辊；05-加热电阻；06-测试控制器；07-负离子测试仪；08-进气口；09-进气扇；10-排气口；11-排气扇
031-卷绕滚筒；032-温度传感器；033-驱动卷绕滚筒的电机；034-卷绕滚筒上的螺纹孔；035-固定螺丝；036-卷绕滚筒支架；041-传动滚筒；042-压力传感器；043-传动电机；044-传动滚筒支架；045-导轨；071-空心管；072-空心管与负离子测试仪连接处的筛网。
具体实施方式：
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下结合附图对本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要注意的是，相似的标号和字母在本发明的附图中表示类似项。因此，一旦某一项在一个附图中被定义，那么在随后的附图中则不需要再对其进行定义和解释。
在对本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“中心”等指示的方位或位置关系均为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而非指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作。因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，在本发明的描述中,若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中,还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接可以是机械连接，也可以是电连接可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
本实施例提供一种负离子纺织品的负离子性能测量装置，可以满足负离子纤维及织物的负离子性能测量。
图1为本发明提供的一种负离子纺织品的负离子性能测量装置的结构示意图。参照图1，本实施例提供的测量装置包括：玻璃箱体(01)，箱体底座(02)，安装于箱体底座上的卷绕压辊(03)，传动压辊(04)和加热电阻(05)，分别安装于卷绕滚筒（031）和传动滚筒（041）内的温度传感器(032)和压力传感器(042)。另外，测量装置还包括外接的测试控制器(06)，负离子测试仪(07)，安装于玻璃箱体上的进气扇(09)和排气扇(11)，与传动压辊支架连接的导轨(045)以及连接负离子测试仪与玻璃箱体的空心管（071）。卷绕压辊用于卷绕负离子纤维及织物；传动压辊用于实现与卷绕压辊上的负离子纤维或织物的摩擦传动；加热电阻用于对负离子纤维及织物进行加热；玻璃箱体上的进气扇和排气扇分别用于将外界的空气导入箱体以及箱体内的空气导入负离子测试仪；测试控制器用于调节和显示卷绕滚筒的温度，传动滚筒的转速、传动滚筒与卷绕滚筒间的压力，以及测试时间；负离子测试仪用于测试待测样品产生的负离子含量。
图2为本实施例中卷绕压辊(03)结构示意图。如图2(a)-(e)所示，本实施例中的卷绕压辊由卷绕滚筒(031)，温度传感器(032)，驱动卷绕滚筒的电机(033)，织物固定螺丝(035)以及卷绕滚筒支架(036)组成。卷绕滚筒呈圆柱体状，距离卷绕滚筒圆柱体两端各2cm处的表面向内凹陷2mm，在该内凹陷表面形成内圆柱，该内圆柱用于负载负离子纤维和负离子织物。卷绕滚筒的凹陷内圆柱有细密的螺纹，防止在转动摩擦过程中，负离子纤维的滑移；另外，卷绕滚筒的凹陷面设有3个螺纹孔(034)，螺纹孔的直径与织物固定螺丝的直径相匹配。当待测样品为负离子织物时，可将负离子织物固定在卷绕滚筒的凹陷面上。温度传感器(032)安装于卷绕滚筒内部，且与测试控制器（06）相连，用于测量和反馈卷绕滚筒的温度(即待测样品的温度)。驱动卷绕滚筒的电机(033)用于带动卷绕滚筒桶转动，实现负离子纤维在滚筒上的均匀卷绕。
图3为本实施例中传动压辊(04)结构示意图。如图3(a)-(d)所示，本实施例中的传动压辊(04)由传动滚筒（041）、压力传感器(042)、传动电机(043)、卷绕滚筒支架(044)和导轨（045）组成。传动滚筒(041)表面具有纵横交叉的沟痕，用于增大其表面的摩擦力，实现对卷绕滚筒的摩擦传动。压力传感器(042) 安装于传动滚筒的内部，且与测试控制器（06）相连，用于测量和反馈传动滚筒与卷绕滚筒之间压力。传动电机(043)用于带动传动滚筒转动。导轨（045）安装于箱体底座上，并测试控制器（06）相连，可实现传动滚筒的左右水平移动，从而实现对传动滚筒与卷绕滚筒之间压力和接触摩擦时间的调节。
图4为本实施例中的测试控制器的界面示意图。如图4中所示，本实施例中的测试控制器具有4个旋钮，分别控制加热电阻(05)加热的温度，传动滚筒(041)的转速，待测样品所受到的压力以及测试时间。此外，在各个旋钮上方有相应的显示屏，用以显示此时样品的温度(T)，传动滚筒的转速(ω)，样品所受到的压力(F)以及设定的测试时间(t)。
实施例2：
本实施例提供一种负离子纺织品的负离子性能测试方法。本测试方法基于实施例1中描述的一种负离子纺织品的负离子性能测量装置。
本测试方法包括以下步骤：
A1、空气中负离子含量的确定；
让卷绕压辊空载，同时打开玻璃箱体（01）上的进气扇（9）和排风扇，打开负离子测试仪的电源，测试在室温条件下，空气中的负离子含量。
在步骤A1后执行步骤A2，
步骤A2为样品的固定操作；方法为；
当样品为负离子纤维时，取下玻璃箱体（01），将负离子纤维的一端系在卷绕滚筒的内圆柱上，打开卷绕压辊的电源，让卷绕滚筒缓慢转动。控制纤维的走向，让纤维沿着卷绕滚筒的内圆柱表面从左到右均匀的卷绕一层，再在第一层纤维表面沿着卷绕滚筒的内圆柱向从右到左均匀的卷绕一层。如此往复，最终在卷绕滚筒的内圆柱上均匀的卷绕四层负离子纤维。盖上玻璃箱体，准备测试；
当样品为负离子织物时，将负离子织物剪至卷绕滚筒内圆柱的表面大小。取下卷绕滚筒上的织物固定螺丝，将待测负离子织物卷绕在卷绕滚筒的内圆柱表面，用织物固定螺丝固定。盖上玻璃箱体，准备测试；
在步骤A2后执行步骤A3，
步骤A3为样品的测试操作；方法为；
当采用摩擦方式使样品产生负离子时，打开测试控制器(06)电源，让传动压辊沿着导轨(045)向卷绕压辊靠近（该传动滚筒支架可以通过直线电机或螺母丝杆机构驱动移动），直至传动滚筒和卷绕滚筒接触，通过传动滚筒内的压力传感器（042）来反馈待测样品受到的压力。通过测试控制器设定一定的压力值，传动滚筒的转速和转动时间。打开传动电机的电源，使其按照设定好的转速带动卷绕滚筒转动起来。转动结束后，同时打开排气扇（11）和负离子测试仪（07）的电源，测试样品产生的负离子数。测试结束后，同时打开进气扇和排气扇，更换箱体内的空气，进行下一次测试。
当采用升温方式使样品产生负离子时，打开测试控制器(06)电源，使加热电阻（05）加热，通过卷绕滚筒内部的温度传感器（032）反馈待测样品的温度，通过测试控制器来调节待测样品的温度和保温时间。保温时间结束后，同时打开排气扇（11）和负离子测试仪（07）的电源，测试样品在不同温度条件下产生的负离子数。测试结束后，同时打开进气扇和排气扇，更换箱体内的空气，进行下一次测试。
根据测试的次数，对测试结果取平均值。再用该平均值减去步骤A1中测试得到的空气中的负离子含量，得到样品产生的负离子含量。
Claims (5)
1.一种负离子纺织品的负离子性能测量装置的测试方法，其特征在于：所述负离子纺织品的负离子性能测量装置包括呈罩形的玻璃箱体(01)和设在玻璃箱体(01)下方的箱体底座(02)，安装于玻璃箱体(01)内且位于箱体底座上的卷绕压辊(03)、传动压辊(04)和加热电阻(05)，以及分别安装于卷绕压辊(03)的卷绕滚筒（031）和传动压辊(04)的传动滚筒（041）内的温度传感器(032)和压力传感器(042)；还包括外接的测试控制器(06)、负离子测试仪(07)、安装于玻璃箱体进气口上的进气扇(09)和安装于玻璃箱体排气口上的排气扇(11)，以及连接负离子测试仪与玻璃箱体排气口的空心管（071），测试控制器(06)电连接加热电阻(05)、驱动卷绕压辊(03)、传动压辊(04)转动的电机、温度传感器(032)和压力传感器(042)；所述卷绕压辊(03)由卷绕滚筒（031）、设在卷绕滚筒（031）上的温度传感器(032)、设在卷绕滚筒（031）侧部以驱动其转动的卷绕电机(033)和用于支撑卷绕滚筒（031）的卷绕滚筒支架(036)组成，所述传动压辊(04)由传动滚筒（041）、设在传动滚筒（041）上的压力传感器(042)、设在传动滚筒（041）侧部用于驱动传动滚筒（041）转动的传动电机(043)和用于支撑传动滚筒（041）的滚筒支架(044)和导轨（045）组成；所述测试方法包括以下步骤：
A1、空气中负离子含量的确定；
让卷绕滚筒（031）和传动滚筒（041）空载，同时打开玻璃箱体（01）上的进气扇（9）和排风扇(11)，打开负离子测试仪的电源，测试在室温条件下，空气中的负离子含量；
在步骤A1后执行步骤A2，
步骤A2为样品的固定操作；方法为；
当样品为负离子纤维时，取下玻璃箱体（01），将负离子纤维的一端系在卷绕滚筒的内圆柱上，打开卷绕滚筒的电机的电源，让卷绕滚筒缓慢转动，控制纤维的走向，让纤维沿着卷绕滚筒的内圆柱表面从左到右均匀的卷绕一层，再在第一层纤维表面沿着卷绕滚筒的内圆柱向从右到左均匀的卷绕一层，如此往复，最终在卷绕滚筒的内圆柱上均匀的卷绕四层负离子纤维，盖上玻璃箱体，准备测试；
当样品为负离子织物时，将负离子织物剪至卷绕滚筒内圆柱的表面大小，取下卷绕滚筒上的织物并固定螺丝，将待测负离子织物卷绕在卷绕滚筒的内圆柱表面，用织物固定螺丝进行固定，盖上玻璃箱体，准备测试；
在步骤A2后执行步骤A3，
步骤A3为样品的测试操作；方法为；
当采用摩擦方式使样品产生负离子时，打开测试控制器(06)电源，让传动滚筒（041）沿着导轨(045)向卷绕滚筒（031）靠近，直至传动滚筒和卷绕滚筒接触，通过传动滚筒内的压力传感器（042）来反馈待测样品受到的压力，通过测试控制器设定一定的压力值，传动滚筒的转速和转动时间；打开传动滚筒的电机的电源，使其按照设定好的转速带动卷绕滚筒转动起来，转动结束后，同时打开排气扇（11）和负离子测试仪（07）的电源，测试样品产生的负离子数，测试结束后，同时打开进气扇和排气扇，更换箱体内的空气，进行下一次测试；
当采用升温方式使样品产生负离子时，打开测试控制器(06)电源，使加热电阻（05）加热，通过卷绕滚筒内部的温度传感器（032）反馈待测样品的温度，通过测试控制器来调节待测样品的温度和保温时间，保温时间结束后，同时打开排气扇（11）和负离子测试仪（07）的电源，测试样品在不同温度条件下产生的负离子数，测试结束后，同时打开进气扇和排气扇，更换箱体内的空气，进行下一次测试；
根据测试的次数，对测试结果取平均值，再用该平均值减去步骤A1中测试得到的空气中的负离子含量，得到样品产生的负离子含量。
2.根据权利要求1所述负离子纺织品的负离子性能测量装置的测试方法，其特征在于：所述玻璃箱体(01)与箱体底座(02)之间为非固定连接，以进行拆卸和安装，在空心管（071）与负离子测试仪(07)的连接处设有筛网，以用于过滤纤维毛羽。
3.根据权利要求1所述负离子纺织品的负离子性能测量装置的测试方法，其特征在于：所述卷绕滚筒的圆柱体距离两端各2cm处的表面向内凹陷2mm形成内圆柱，用于负载负离子纤维和负离子织物，卷绕滚筒的凹陷内圆柱上布设有细密的螺纹，以防止在转动摩擦过程中，负离子纤维的轴向滑移；卷绕滚筒的凹陷内圆柱有螺纹孔（034）并配有织物固定螺丝（035），以用于负离子织物的固定。
4.根据权利要求1所述负离子纺织品的负离子性能测量装置的测试方法，其特征在于：所述传动滚筒表面具有纵横交叉的沟痕，以增大传动滚筒表面的摩擦力，以对卷绕滚筒的摩擦传动。
5.根据权利要求1所述负离子纺织品的负离子性能测量装置的测试方法，其特征在于：所述传动压辊的导轨安装于箱体底座上并与测试控制器（06）相连，以控制传动滚筒的左右水平移动，以对传动滚筒与卷绕滚筒之间压力和接触摩擦时间的调节。
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