CN114088596A - 一种蚕茧透气性测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种蚕茧透气性测试方法，该方法具体如下：先测量蚕茧内腔的尺寸，然后将蚕茧沿着横截面剖开，剖开的蚕茧作为测试样；将测试样固定在织物透气性测试仪附带的定值圈上，测试蚕茧的透气性；再分别称重蚕茧的总重量和测试样的重量，并通过式Ⅰ和式Ⅱ分别计算整个蚕茧的表面积和测试样的表面积；最后通过式Ⅲ计算出蚕茧的透气性。本发明的蚕茧透气性测试方法，测试原理明确，测试方法简单，测试准确率高，解决了非平面材料透气性能测试的问题。
Description
技术领域
本发明属于纺织品检测技术领域，具体涉及一种蚕茧透气性测试方法。
背景技术
空气通过织物的能力即织物的透气性。它直接影响到织物的服用性能。如夏天用的织物需要有较好的透气性，而冬天的外衣透气性应该较小，以保证衣服有良好的防风性能，防止热量的散发。对于国防及工业上某些用途的织物，透气性具有重要的意义，如降落伞方面要求透气性方面较高，蓬帆布除应具有坚牢耐用外也有良好的透气性。现有技术中一般采用织物透气仪来测量织物的透气性能，织物透气仪是测量在一定压力差下单位时间通过织物的空气量，来推求织物的透气性，假设织物两侧空气压力分别为P1和P2，且P1＞P2，则空气自左向右透过织物流动。通过织物空气流量大小，与织物两侧压力差(P1-P2)和织物的透气性有关。若使织物两侧压力差保持恒定，则通过织物的空气流量就仅由织物本身透气性所决定。织物透气性越好，单位时间通过的空气量越多；织物透气性越差，所通过空气量就越少。因此，在保持织物两侧压力差为一定条件下，测定单位时间通过织物的空气流量，就可推求出织物的透气性。我国实验标准规定，织物两端压力差为100Pa，织物透气性以L/m2·s表示。即在织物两侧压力差为100Pa的条件下，每平方米织物每秒钟可通过多少公升的空气量。
蚕茧是蚕用两根表面覆有丝胶的连续长丝按照“程序化”的工艺构建的作为适应自然环境及抵御其它天敌侵害以完成正常生命活动的理想的场所，是一种天然的生物聚合物材料。蚕吐丝的工艺经过了长期的自然选择和广泛的进化，尽管其外形小重量轻，但其结构复杂、功能独特，特别是生活在外部复杂环境的野蚕(如蓖麻蚕)，其茧的结构和形态更具有特殊性。茧层具有明显的多层结构，层与层之间有序连接，各茧层在形态结构、机械力学性能上有明显的差异，蚕茧外层丝胶和草酸钙的含量高于内层，丝胶具有优异的防紫外线和防微生物的能力；茧层的结构差异及丝胶、草酸钙的合理分布使气体单向传导，蚕茧具有明显的温湿度阻尼效应，保证茧内部维持茧虫正常的新陈代谢活动。对于蚕茧结构、性能和功能之间的关系的研究有助于启发人们对新型功能防护材料的设计。
由于蚕茧是一种立体形态近似椭圆形的结构，因此在测试其透气性能时无法按照常规的织物测试透气性的方法进行。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种蚕茧透气性测试方法，可直接测试普通桑蚕茧及其它外观结构复杂的野蚕茧的透气性能。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种蚕茧透气性测试方法，包括以下步骤：
步骤1)测量椭球体蚕茧纵向两端的长度，将该值的一半，即长半轴的长度记为acm；将蚕茧沿着横截面剖开，剖开后的蚕茧作为测试样，分别测量蚕茧内腔截面积最大处的两个短半轴长度，并将数值分别记为b cm和c cm；
步骤2)选择织物透气性测试仪上附带的定值圈，将步骤1)中得到的测试样固定在定值圈上，按照ISO9237相关标准，在织物透气性测试仪上测试蚕茧透气性，设定压差为100Pa，最终得到蚕茧两侧一定压差下每单位时间通过茧的空气量，透气仪显示的测试结果记为APRtest；
步骤3)测试结束后，将步骤1)中被剖开的蚕茧的两部分分别扯去外部的茧衣，留下呈现椭球体的部分，分别称重蚕茧的总重量和测试样的重量，其重量分别记为G和Gtest；
步骤4)计算蚕茧样品的表面积，整个蚕茧的表面积S和测试样的表面积Stest分别由下式Ⅰ和下式Ⅱ确定：
步骤5)最终，蚕茧的透气性APR计算如下式Ⅲ所示：
优选地，所述蚕茧为家蚕茧或野蚕茧。
优选地，所述家蚕茧为桑蚕茧，所述野蚕茧为蓖麻蚕茧或柞蚕茧。
优选地，步骤1)所述测量蚕茧长度的工具为游标卡尺。
优选地，步骤2)所述测试样固定在定值圈上的方式为：蚕茧测试样外围与定值圈接触的地方采用密封胶密封固着。
优选地，步骤3)所述称重的工具为电子天平。
本发明的有益效果如下：
本发明的蚕茧透气性测试方法，测试原理明确，测试方法简单，测试准确率高，解决了非平面材料透气性能测试的问题。
附图说明
图1为蚕茧透气性测试方法的原理示意图；
图中：1、蚕茧；2、定值圈；3、织物透气性测试仪。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例1
一种蚕茧透气性测试方法，如图1所示，具体步骤如下：
1、蚕茧内腔尺寸的测定
(1)家蚕茧如桑蚕茧呈现比较规整的椭球体，对于一些外观结构不规则的野蚕茧，如蓖麻蚕、柞蚕等，将其杂乱的茧衣去除之后，其内腔也是一个比较规整的近似椭球体。
采用游标卡尺或者其它工具测量椭球体蚕茧1纵向两端的长度(长轴)，将该值的一半(长半轴)记为a cm；
采用刀片或其它切割工具将蚕茧1沿着横截面剖开，剖开后的蚕茧1作为测试样，采用游标卡尺分别测量蚕茧1内腔截面积最大处的两个短半轴长度，并将数值分别记为bcm和c cm。
2、蚕茧透气性的测试
(2)选择透气仪上附带的面积为5cm2的定值圈2，将被剖开的蚕茧1固定在定值圈2上，蚕茧1外围与定值圈2接触的地方采用密封胶密封固着，防止蚕茧试样在测试时与定值圈分离。
按照ISO9237等相关标准，在织物透气性测试仪3上测试蚕茧透气性，蚕茧测试面积记为Stest，设定压差为100Pa，最终得到蚕茧1两侧一定压差(100Pa)下每单位时间通过茧的空气量(L)，透气仪显示的测试结果记为APRtest。
(3)测试结束后，将被剖开的蚕茧的两部分分别扯去外部的茧衣，留下呈现椭球体的部分，在电子天平上分别称重两部分的总重量和测试部分的重量，其重量分别记为G和Gtest。
(4)计算透气仪上蚕茧样品的表面积，茧的内腔是一个近似椭球的形状，三轴的长度分别为a、b、c，剖开后两部分蚕茧的重量比近似于其内表面积比，则整个蚕茧表面积S和蚕茧测试样品的表面积Stest分别由下式Ⅰ和下式Ⅱ确定：
(5)最终，蚕茧的透气性(APR)计算如下式Ⅲ所示：
实施例2
一种蚕茧透气性测试方法，具体步骤如下：
(1)本实施例以蓖麻蚕茧作为测试对象，采用游标卡尺测量蚕茧的长半轴a＝3.35cm；采用刀片将蚕茧沿着横截面剖开，剖开后的蚕茧作为测试样，采用游标卡尺分别测量蚕茧内腔截面积最大处的两个短半轴长度，量得b＝2.05cm，c＝1.12cm。
(2)采用YG461全自动透气量仪，选择透气仪上附带的面积为5cm2的定值圈，将被剖开的蚕茧固定在定值圈上，按照ISO9237等相关标准，在透气量仪上测试蚕茧透气性，蚕茧测试面积记为Stest，设定压差为100Pa，透气仪显示的测试结果APRtest＝63.698mm/s。
(3)测试结束后，将被剖开的蚕茧的两部分分别扯去外部的茧衣，留下呈现椭球体的部分，在电子天平上分别称重两部分的总重量G和测试部分的重量Gtest，称得G＝0.38g，Gtest＝0.22g。
(4)通过式Ⅰ和式Ⅱ计算整个蚕茧表面积S和蚕茧测试样品的表面积Stest：
(5)最终，通过式Ⅲ计算蓖麻蚕茧的透气性(APR)：
因此，本实施例的测试对象蓖麻蚕茧的透气性为10.17mm/s。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限定本发明的保护范围。凡根据本发明的精神实质所作的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种蚕茧透气性测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1)测量椭球体蚕茧纵向两端的长度，将该值的一半，即长半轴的长度记为a cm；将蚕茧沿着横截面剖开，剖开后的蚕茧作为测试样，分别测量蚕茧内腔截面积最大处的两个短半轴长度，并将数值分别记为b cm和c cm；
步骤2)选择织物透气性测试仪上附带的定值圈，将步骤1)中得到的测试样固定在定值圈上，按照ISO9237相关标准，在织物透气性测试仪上测试蚕茧透气性，设定压差为100Pa，最终得到蚕茧两侧一定压差下每单位时间通过茧的空气量，透气仪显示的测试结果记为APRtest；
步骤3)测试结束后，将步骤1)中被剖开的蚕茧的两部分分别扯去外部的茧衣，留下呈现椭球体的部分，分别称重蚕茧的总重量和测试样的重量，其重量分别记为G和Gtest；
步骤4)计算蚕茧样品的表面积，整个蚕茧的表面积S和测试样的表面积Stest分别由下式Ⅰ和下式Ⅱ确定：
步骤5)最终，蚕茧的透气性APR计算如下式Ⅲ所示：
2.根据权利要求1所述的一种蚕茧透气性测试方法，其特征在于，所述蚕茧为家蚕茧或野蚕茧。
3.根据权利要求2所述的一种蚕茧透气性测试方法，其特征在于，所述家蚕茧为桑蚕茧，所述野蚕茧为蓖麻蚕茧或柞蚕茧。
4.根据权利要求1所述的一种蚕茧透气性测试方法，其特征在于，步骤1)所述测量蚕茧长度的工具为游标卡尺。
5.根据权利要求1所述的一种蚕茧透气性测试方法，其特征在于，步骤2)所述测试样固定在定值圈上的方式为：蚕茧测试样外围与定值圈接触的地方采用密封胶密封固着。
6.根据权利要求1所述的一种蚕茧透气性测试方法，其特征在于，步骤3)所述称重的工具为电子天平。
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| JP2011095046A (ja) * | 2009-10-28 | 2011-05-12 | Tokyo Gas Co Ltd | 透気性中詰め材の透気性確認試験方法及び透気性確認試験装置 |
| CN110031609A (zh) * | 2019-03-20 | 2019-07-19 | 广东工业大学 | 一种蚕茧壳体材料透湿和透气性能的测试装置 |
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