CN1253289A - 织物吸水测定方法及测定仪 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了织物平行吸水测定方法,即将试样平放与液面接触吸水至饱和状态,并随时根据液面变化自动测出其吸水性能;又提供了用于该方法的测定仪,其包括测试、显示装置和传感器3,测试装置有刻度管16、连通器和阀门,连通器由以毛细管9连通的U型管11、T型管6组成,U型管右侧管体连通托盘13处有过滤物12,织物试样平放在托盘上。本发明具有构思新颖、测定结果准确并接近人体着装时织物吸水的实际情况等优点。

Description

织物吸水测定方法及测定仪
本发明是一种织物吸水测定方法及测定仪。
众所周知，织物吸水性能即织物吸水量、吸水速率是反映织物舒适性的重要参数，其测定至今仍沿用垂直芯吸吸水实验法，即将悬挂的织物(或纱线)试样的下端与水或有色液体的液面垂直接触，根据试样达到饱和状态时的吸水高度来测定织物吸水性能。这种垂直吸水高度法的缺陷有以下几点：一是耗时长；二是不科学，违背“水往低处流”规律，致使水在织物中的传递及扩散始终受到水的重力和垂直向上传递及扩散的阻力的影响，从而降低了测定的精度和加大了测定的难度，例如对有色织物较难准确确定其吸水高度；三是与人体出汗、着装时的织物吸水状态无相近之处，背离实际服用状态。
本发明的目的是克服上述缺陷，提供一种织物吸水测定方法及测定仪，用其方法可在测定织物吸水时接近人体着装时织物吸水的实际情况，用其仪器能快速、准确地测定出织物的吸水性能结果。
本发明的目的是这样实现的：采用织物平行吸水测定方法，该方法是将织物试样平放与液面接触，试样的接触部分吸收水且在其平面内传输，直至整个试样达到饱和状态，并随时根据液面的变化自动测出织物的吸水性能。用于该方法制备的测定仪，其结构是包括测试、显示装置和传感器，测试装置中设有刻度管和连通器，连通器由U型管和与之左侧支管相连的T型管组成，支管内设有拦截塞，塞体上装有1个连通U型管、T型管的毛细管，在刻度管上部、U型管左侧直管下部和T型管上、下处各装有1个阀门，左侧直管上端连通刻度管，在U型管右侧管体连通托盘处设有过滤物，织物试样平放在托盘上，刻度管两端各由1根导管连接传感器。
本发明提供的织物平行吸水测定方法，克服了传统的垂直芯吸吸水测定方法的弊病，具有先进性、科学性，接近人体着装时织物吸湿排汗情况。
本发明提供的测定仪，具有以下主要优点：
其一、结构新颖，填补了能进行织物平行吸水测定的空白。
其二、测定结果准确，接近人体着装时织物吸水的情况。
其三、操作简单，能自动测定，省时省力。
本发明遵循连通器的原理及压力、压强的一般关系，由此不难得出P0＝(h1-h2)pg+P公式，式中P0、P分别是大气压、由毛细管处补充的气压，h1、h2分别是平衡状态下刻度管水位高度(mm)、织物某时刻平行吸水后刻度管内水位于高度(mm)，p为水或液体密度(g/cm3)，g为水的重力(N/kg)。
由上述公式得，G水＝sh2pg                      (1)
则h2＝G水/sgp
(1)式中G水是水的重量，s是刻度管横截面积。
那么：(h1-G水/sgp)pg+P＝P0                    (3)
又∵P0＝h1pg
由(3)式得：h1pg-(G水/sgp)＝P0-P
式中P0即为h1pg，P即是G水/s
∴织物吸水的重量应为G水＝s·P2。
可见，由于织物平行状态下的吸水变化，导致仪器的测试装置中诸管内的内、外压强之差，织物吸水量的大小，吸水的快慢(即速率)，织物结构及纤维性能都引起一系列复杂的综合性变化。
下面结合实施例及附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明提供的测定仪的结构示意图。
图2是图1中过滤物12的结构示意图。
本发明提供的织物吸水的测定方法是织物平行吸水测定方法，即将织物试样平放与液面接触，试样的接触部分吸收水且在其平面内传输，直至整个试样达到饱和状态，并随时根据液面的变化自动测出织物的吸水性能。
本发明提供的测定仪是用于上述方法的，其结构如图1所示，包括测试、显示装置和传感器，遵循连通器的原理及压力、压强的一般关系P0＝(h1-h2)pg+P。测试装置中设有刻度管16和连通器，连通器由U型管11和T型管6组成。T型管的外形近似偏转90°的“T”字形状，其直管横向与U型管左侧支管以标准接口相连；其纵向管折成类似“S”形状，此管上处即与进水管4连接处装有阀门5，下处即与导流管连接处装有阀门7。在U型管左侧支管内设有与之嵌连的拦截塞8，使支管内有一段不导通；塞体上装有1个直径为0.5-1mm的毛细管9，其作用是连通U型管和T型管。在U型管左侧直管下部装有阀门10，该直管上端以标准接口15连接并连通刻度管。在U型管右侧管体上端装有与之连通的托盘13，此管体上端嵌入有1个过滤物12，过滤物上端可与托盘盘底面齐平或略低下。在刻度管上端与进水管18连接处装有阀门17。刻度管两端各由1根导管1连接传感器3。织物试样平放在托盘上。
上述过滤物12的结构如图2所示，可有2层，即第一层是有若干个微孔的聚酯物材质的过滤层19，第二层是天然纤维材质的传递层20；可有3层，即在前二层的基础上，再加一层渗透，过滤层21，其材质是毛发；还可有4层，即再增加一层吸附防涌层22，其材质可选用海棉。一般以有4层为好，这样可利于去除水内或液体内的杂质，从而利于织物试样的吸水实验。
为了使织物试样更好地平放于托盘13的底面上，可在其上面搁上1个压盘14。压盘的结构如图1所示，由1个柱体和与之连为一体的类似灯罩形状的盘体组成，若过滤物12上端低于托盘底面，可在压盘盘体的中心处设置1个小凸点，此凸点可将织物试样向下压，使之利于吸水。
上述传感器3可选用市售的“033A-001D”型压力传感器产品。显示装置则是显示测试数据或显示由计算机(单片机也可以)处理数据的数码管2。连通器可由垂直于地面的支架支撑，该支架的结构可同现有的悬挂织物试样的支架。
下面简述一下本发明测定仪的工作过程。
一、仪器操作：
1、开启阀门10，关闭阀门5、7，由进水管18向测试装置加水，或者脱开标准接口15向连通器加水，使过滤物12处有水溢出为止。
2、关闭阀门10、7，开启阀门5，从进水管4处加水至刻度管16整个测试装置储满水，关闭阀门17。
3、开启阀门5、7、10，以排除托盘13内及其它部位多余的水，记录刻度管16中液面起始位置数据，或将液面调至零位。
上述操作可重复进行。静置待测。
二、测试
将称重后的织物试样平放在托盘13上，再将压盘14搁在试样上，使试样与由过滤物12溢出的水面接触，试样的接触部分吸收水且在其平面内传输，直至整个试验达到饱和状态，仪器随时根据液面的变化自动显示和测定出试样的吸水性能结果。
三、测试数据处理
测试过程中，传感器3将测试装置中的液面变化及连通器的压力、压强变化，传输到数码管2中，并由其显示出来。同时，由人工每分钟记录一次水量减少值和气压变化值；或者，由单片机随时处理水量减少值和气压变化值，并由数码管显示。该过程直到试样达到饱和，即连续两次的差值为0.01ml或为0。
然后，由连通器原理及压力、压强的一般关系所导出的G水＝s·P公式计算出每块织物试样吸水的重量，其中G水是织物试样吸水的重量，S为刻度管横截面积，P为由毛细管处补充的气压；也可由Xi＝Ai/Wi常规统计公式计算每块试样单位质量的吸水量，其中Xi是每块试样单位质量的吸水量，Wi是每块试样的质量，Ai是每块试样的饱和吸水量(即终值—初始值)。
由人工或单片机计算所有试样(至少2块试样)吸水量的平均值(可精确到小数点2位)，作为该批产品的结果。
下面用同一布料的两次吸水性能测试实例来分析本仪器的测试精度。
(1)材料：32s×32s×68×60×62″中空涤棉印花布
           1号布样  重430mg         碱量率8％
           2号布样  重435mg         (其它完全相同)(2)测试数据表一                   1号织物测试数据
时间  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13
初始值0.16  0.18  0.23  0.28  0.34  0.395  0.44  0.48  0.54  0.575  0.62  0.65  0.695  0.73
增量  0.02  0.05  0.05  0.06  0.055  0.045  0.04  0.06  0.035  0.045  0.03  0.045  0.035
时间  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25
初始值0.16  0.765  0.80  0.82  0.845  0.855  0.875  0.895  0.91  0.92  0.93  0.945  0.955
数量  0.035  0.035  0.02  0.025  0.01  0.02  0.02  0.015  0.01  0.01  0.015  0.01
表二                       2号织物测试数据
时间  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13
初始值0.135  0.145  0.20  0.285  0.35  0.415  0.475  0.52  0.575  0.61  0.655  0.705  0.735  0.77
增量  0.01  0.055  0.085  0.065  0.065  0.06  0.045  0.055  0.035  0.045  0.05  0.03  0.035
时间  14  15  16  17  18  19  20  21  22  24  25
初始值0.135  0.795  0.82  0.84  0.86  0.895  0.915  0.925  0.935  0.945  0.945  0.955
数量  0.025  0.025  0.02  0.02  0.035  0.02  0.01  0.01  0.01  0.015  0.01
表三                           测试结果
   布样   布样重(mg) 初始值(m1) 饱和吸水量(g/G.F) 饱和时间(mix)
   1#     430     0.16     1.8488     25
   2#     435     0.135     1.81609     22
由表一至表三可见，同一布料的两次测试结果饱和吸水量相差0.03271，尽管初始值(即起始点)不等同，在22分钟内织物吸水增量值出现同一时刻的6次重合现象，测试结果已相当接近，反映出的规律基本相同。同时说明，本仪器仍能很好地测试，且测试精度较高。尽管受测试环境、织物内纱线中纤维混合均匀程度、前处理结果的均匀程度、样布称量的准确性等因素的影响。

Claims (7)

1、一种织物吸水的测定方法，其特征是织物平行吸水测定方法，即将织物试样平放与液面接触，试样的接触部分吸收水且在其平面内传输，直至整个试样达到饱和状态，并随时根据液面的变化自动测出织物的吸水性能。
2、一种用于权利要求1方法的测定仪，其特征是所述的测定仪包括测试、显示装置和传感器(3)，测试装置中设有刻度管(16)和连通器，连通器由U型管(11)和与之左侧支管相连的T型管(6)组成，支管内设有拦截塞(8)，塞体上装有1个连通U型管、T型管的毛细管(9)，在刻度管上部、U型管左侧直管下部和T型管上、下处各装有1个阀门，左侧直管上端连通刻度管，在U型管右侧管体连通托盘(13)处设有过滤物(12)，织物试样平放在托盘上，刻度管两端各由1根导管(1)连接传感器。
3、根据权利要求2所述的测定仪，其特征是过滤物(12)设有2-4层。
4、根据权利要求2所述的测定仪，其特征是毛细管(9)的直径是0.5-1mm。
5、根据权利要求2所述的测定仪，其特征是显示装置是显示测试数据或显示由计算机处理数据的数码管(2)。
6、根据权利要求2所述的测定仪，其特征是连通器由垂直于地面的支架支撑。
7、根据权利要求2所述的测定仪，其特征是所述的测定仪使用时，遵循P0＝(h1-h2)pg+P公式规律，式中P0为大气压，P为补充气压，h1为测试装置处于平衡状态下刻度管水位高度，其单位是mm，h2为织物某时刻平行吸水后刻度管内水位于高度，其单位是mm，p为水密度，其单位是g/cm3，g为重力，其单位是N/kg。
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