专利名称：一种测试热智能纺织品温敏特性的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及纺织材料领域，尤其是涉及一种测试热智能纺织品温敏特性的方法及装置。
背景技术：
利用接枝法将N-异丙基丙烯酰胺单体处理到织物上，使这种单体与织物接枝聚合形成聚N-异丙基丙烯酰胺长链，由于这种高聚物具有良好的温度敏感特性，即温度低于LCST(较低临界溶解温度，约35℃)时，高聚物长链与水分子形成氢键结合，长链呈伸展状态，在织物上表现为交织孔隙的关闭阀；温度高于LCST时，氢键断裂，高聚物长链收缩，在织物上表现为交织孔隙的开通阀。这种温度敏感特性可形象地被称为“开关效应”。
基于以上原理，通过不同的测试手段来对此进行表征。天津工业大学崔桂新的硕士论文《MWLTP引发聚合poly(NIPAAMPS)交联水凝胶及其在TC织物上的应用》中采用等时恒温描点法，即通过测定样品溶胀比的变化研究样品的温敏性。将待测样品在室温下于足够量的蒸馏水中浸泡48h达到溶胀平衡后，再将其分别放入不同温度的蒸馏水中并恒温1h后取出，(温度范围20-85℃)用滤纸拭干表面的水，称重，测试水凝胶在不同温度下的溶胀比。浙江理工大学张芳的硕士论文《热智能化纤维素纺织品研究》中采用纺织行业标准FZ/T01071《纺织品毛细效应实验方法》和美国纺织化学家和染色家协会AATCC79-滴水法进行温敏性表征，即在相应温度下，分别测定一定时间内(5min)水分子在接枝织物上的毛细上升高度h1(20℃下)、h2(50℃下)和水滴完全渗入织物的时间t1(20℃下)、t2(50℃下)，两者的差异越大，说明温度敏感特性越明显。这些方法来表征温敏性织物的这种“开关效应”总有旁敲侧击之嫌，寻找一种直观且简便的方法来对这种温敏特性的织物进行表征迫在眉睫。
在实践中发现，可以将在膜技术上应用较多的水通量测试引入到热敏织物的测试当中，如《温度感应式开关膜的接枝率对其开关特性的影响》中提到用真空微滤器进行水通量测试，《纳米ZnO涂层对Al2O3微滤膜的改性》中提到用自制的水通量测试装置测试改性膜的水过滤通量。但至今国内在水通量测试方面还未出台一种标准，更不用提织物水通量的测试标准，在《AA接枝涤纶抗浸透湿灵巧织物及性能研究》一文中提及利用自制水通量试验仪对处理样进行防水性能的测试，该仪器测试织物水通量原理与静水压测试有些相似，不同之处在于指标。前者为在一定压力下水通过织物的速率，后者为水要透过织物所需的压力。
化学工程中的传热和传质过程，是把热量和质量从区域1通过一个界面传递到区域2。单位时间内单位界面积传递的量称为通量。若传递的是热量称为热通量；若传递的是质量则称为物料通量。织物水通量可定义为单位时间内单位面积的织物所透过的水量，J＝V·S-1·t-1，单位为L·m-2·s-1。
发明内容
本发明的目的在于提供一种测试热智能纺织品温敏特性的方法及装置，能直观且便简的对处理有温敏高聚物的织物进行表征。
本发明采用的技术方案是一、一种测试热智能纺织品温敏特性的方法先用盖子粘合体固定接枝聚合有N-异丙基丙烯酰胺的棉织物、加料瓶和接料瓶，然后堵塞插在接料瓶的滴管小口，向加料瓶倒入溶液，松开滴管小口开始计时，当溶液渗过织物规定体积的溶液，计时结束，记录水通时间；水通量是通过单位时间渗过单位面积被测织物的溶液体积来求得，计算公式如下 根据不同温度的溶液通过不同接枝率织物的水通量的不同来表征它的温敏特性。
二、一种测试热智能纺织品温敏特性的装置包括加料瓶、接料瓶和滴管；接枝聚合有N-异丙基丙烯酰胺的被测织物平铺置于接料瓶的瓶口，然后用两个内环镂空的瓶盖粘合体将被测织物旋紧在接料瓶口上，作为测试开关阀的滴管向下斜插入到接料瓶的侧面并密封固定，滴管小端朝向接料瓶外侧，加料瓶侧面标识有体积刻度尺。
所述的滴管与接料瓶的侧面为10-20度；滴管离接料接料瓶瓶口以下颈部弧度区之间。
本发明具有的有益效果是通过测试不同温度下接枝聚合有N-异丙基丙烯酰胺的棉织物水通量的不同，直观且定量地对热智能纺织品的“开关效应”进行了温敏性表征。这种方法亦可以对处理过其它温敏性高聚物、pH敏感特性高聚物等的织物进行条件敏感特性表征。
附图是本发明的结构示意图。
图中1、加料瓶，2、两个内环镂空的瓶盖粘合体，3、滴管，4、接料瓶，5、接枝聚合有N-异丙基丙烯酰胺的棉织物。
具体实施例方式
如附图所示，本发明包括加料瓶1、接料瓶4和滴管3；接枝聚合有N-异丙基丙烯酰胺的被测织物5平铺置于接料瓶4的瓶口，用两个内环镂空的瓶盖粘合体2将被测织物旋紧在接料瓶口4上，作为测试开关阀的滴管3向下斜插入到接料瓶4的侧面并密封固定，滴管小端朝向接料瓶外侧，加料瓶1侧面标识有体积刻度尺。
所述的滴管3与接料瓶4的侧面呈10-20度；滴管3插在接料瓶4瓶口以下颈部弧度区之间。
具体操作如下先拿一小块待测织物(表面积大于瓶盖的面积)浸入溶液内(溶液根据要求而定如调好一定温度、pH值或溶质的去离子水，或有机物溶剂等等)一分钟，拧半干，平铺置于聚酯塑料的接料瓶瓶口，将聚酯塑料加料瓶与粘合的瓶盖组装一起，然后瓶盖一端和接料瓶将织物夹住，旋紧，俯视确定待测织物表面部分没有过度拉伸或起皱且两聚酯塑料瓶尽量保持在一条线上。
测试开始，先用手指堵塞滴管在瓶外的小口，倒入测试用溶液至一定体积(溶液渗入接料瓶后，水平线以不接触滴管在瓶内的大口为准)，放开手指按下秒表开始计时，渗过织物指定体积溶液后计时结束。为了使测试数据可靠，我们做重复实验2次或以上，再求平均值。
实施例(1)低密织物的准备取6cm×6cm低密针织纯棉织物一块。
(2)测试溶液和测试织物的准备取400ml，50℃水温的去离子水，将棉织物浸入，计时1min，取出织物拧半干待测。
(3)测试组装将织物平铺于接料瓶瓶口，组装好粘合瓶盖的聚酯塑料加料瓶利用瓶盖将织物与接料瓶夹住，旋紧。
(4)水通量测试用手指堵塞滴管小口，倒入300ml，50℃水温的去离子水，放开手指，按下秒表开始计时，待去离子水由加料瓶全部渗入接料瓶计时结束。记下水通时间t1。
(5)二次测试拆卸装置，将接料瓶内的水倒空，重复(2)-(4)步骤，记下水通时间t2，取t1和t2平均值t1、2(6)调温测试调测试用去离子水至40℃，接着按(2)-(4)步骤，记下水通时间t3、4，然后分别调水温至30℃和20℃，如上，记下水通时间t5、6和t7、8。
(7)不同样品的测试将接枝率分别为4.86％、12.32％、20.40％、30.77％、44.10％、58.40％的接枝聚合N-异丙基丙烯酰胺的棉织物按(2)-(5)步骤实验。记下水通时间t9、10-t55、56。
定义的水通量计算公式为
表1不同接枝率的针织棉在不同温度下的水通量测试数据 利用此装置测试，数据较稳定，且所得结果与预期效果吻合。
上述具体实施方式
用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。
权利要求
1.一种测试热智能纺织品温敏特性的方法，其特征在于先用盖子粘合体固定接枝聚合有N-异丙基丙烯酰胺的棉织物、加料瓶和接料瓶，然后堵塞插在接料瓶的滴管小口，向加料瓶倒入溶液，松开滴管小口开始计时，当渗过织物规定体积的溶液，计时结束，记录水通时间；水通量是通过单位时间渗过单位面积被测织物的溶液体积来求得，计算公式如下 根据不同温度的溶液通过不同接枝率织物的水通量的不同来表征它的温敏特性。
2.一种测试热智能纺织品温敏特性的装置，其特征在于包括加料瓶(1)、接料瓶(4)和滴管(3)；接枝聚合有N-异丙基丙烯酰胺的被测织物(5)平铺置于接料瓶(4)的瓶口，用两个内环镂空的瓶盖粘合体(2)将被测织物旋紧在接料瓶口(4)上，作为测试开关阀的滴管(3)向下斜插入到接料瓶(4)的侧面并密封固定，滴管小端朝向接料瓶外侧，加料瓶(1)侧面标识有体积刻度尺。
3.根据权利要求2所述的一种测试热智能纺织品温敏特性的装置，其特征在于所述的滴管(3)与接料瓶(4)的侧面呈10-20度；滴管(3)插在接料瓶(4)瓶口以下颈部弧度区之间。
全文摘要
本发明公开了一种测试热智能纺织品温敏特性的方法及装置。先用盖子粘合体固定接枝聚合有N－异丙基丙烯酰胺的棉织物、加料瓶和接料瓶，然后堵塞插在接料瓶的滴管小口，向加料瓶倒入溶液，松开滴管小口开始计时，当渗过织物规定体积的溶液，计时结束，记录水通时间；单位时间渗过单位面积被测织物的溶液体积来表示水通量；根据不同温度的溶液通过不同接枝率织物的水通量的差别，来直观且定量地对热智能纺织品的“开关效应”进行温敏性表征。这种方法亦可以对处理过其它温敏性高聚物、pH敏感特性高聚物等的织物进行条件敏感特性表征。
文档编号G06F19/00GK101051016SQ20071006835
公开日2007年10月10日 申请日期2007年4月27日 优先权日2007年4月27日
发明者俞坚磊, 刘今强, 邵建中, 李永强, 王 锋 申请人:浙江理工大学