一种用于纺织品液态水分吸液速干性能的测试仪器的制作方法

本实用新型涉及一种可用于纺织服装、医疗卫生领域测试纺织品、纸张等对人体汗液、水分的吸收、传导、扩散和蒸发能力的新装置。

背景技术：

在炎热夏季或从事剧烈运动时，人体会排出大量汗液，借助与皮肤近距离接触的纺织服装，经过“吸汗-传导-蒸发”过程，将体表的热量和水分向外界传送，人体将感觉舒适。因此，具备良好的吸水快干能力的功能性面料被广泛地应用于运动及户外服装、炎热环境下的凉爽舒适服装。特殊的环境条件要求该功能面料具备以下性能：速干性、吸汗、导汗性(能迅速地导出皮肤上的汗液，保持皮肤的干爽)以及优良的透湿性能，该服装可解决闷热和出汗黏身的问题，保持皮肤干爽，使人体感觉舒适。为此，对面料吸水速干功能的客观、真实、有效的测试与评价就显得非常重要，面料吸水速干性测试技术的发展也将对该类产品的开发与应用起到促进作用。此外，医疗卫生用纺织品也要求对尿液等水分有良好的吸附、传递等功能。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提出一种用于纺织品液态水分吸液速干性能的测试仪器，利用其可以真实模拟服装(用测试样品材料所做)在人体上的穿着状态，以提供对应的相关测试数值供计算机计算处理而最终给出有价值的测试指标数据。

为实现上述目的，本实用新型采用技术方案如下：

一种用于纺织品液态水分吸液速干性能的测试仪器，该测试仪器配有一控制箱；其还包括有：

一电阻式湿度传感器单元，其部件采用一对可相互扣合的上、下方形盖板，所述上、下方形盖板上各自分布有N×M方形点阵式排列的针状传感器，各个传感器通过数据线与所述控制箱输入端相连接以实现各个传感器数据的单独传输，其中N和M的各自取值范围为5～30中的自然数；

一导液系统单元，带有一对通过挤压泵供给测试液的导液管；下导液管位于下盖板的下方，下导液管出口处设在下盖板点阵式排列的针状传感器的中心区域，且其出液方向为自下往上；上导液管位于上盖板的上方，上导液管出口处设在上盖板点阵式排列的针状传感器的中心区域，且其出液方向为自上往下；

一可转动的夹持装置，该夹持装置通过转动可停留在0～90度区域范围内的任意角度位置，该夹持装置上配有可将纺织品试样向四周外拉伸的试样夹。

所述用于纺织品液态水分吸液速干性能的测试仪器中，还配设一可采集测试液在纺织品试样上瞬间变化图像的CCD摄像系统，该CCD摄像系统单元的输出数据传输给中央处理器以对图像进行处理和分析。

所述用于纺织品液态水分吸液速干性能的测试仪器中，该试样夹具有拉伸试样以使纺织品试样处于若干伸长状态的功能结构。

所述用于纺织品液态水分吸液速干性能的测试仪器中，在所述试样夹夹持器的夹持面贴有防滑胶皮。

所述用于纺织品液态水分吸液速干性能的测试装置中，终端计算机最终是对测试的样品给出七项指标中至少一项的评判，所述的七项指标为吸水速率、扩散面积、平均扩散速度、单向传导指数、平均干燥速度、干爽值和吸水速干综合值。

本实用新型的优点是：

1.可真实地模拟出人体着装时的各个部位和各种穿着状态下的液态水分吸附传导情况，从而能够客观、真实、准确地对纺织品的液态水分吸附传导性能进行评判；

2.测试了人体出汗过程中，面料或服装对汗液的吸附、传导、扩散和干燥的全过程，是对全过程的测试与表征，测试、计算、图片采集给出的信息量全面；

3.可以模拟面料或服装在人体不同部位(如：背部或袖部)、在不同的着装状态下(如：不同拉伸状态)、在不同的环境状态下(如：不同含湿量)对汗液的吸附、传导、扩散与干燥能力。

附图说明

图1为本实用新型用于纺织品液态水分吸液速干性能的测试仪器中的核心部位单元装置的结构示意图(立体图)。

图2为图1所示的核心部位单元装置的结构示意图(侧视)。

图3为本实用新型软件程序的流程方框图。

下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步的说明。

具体实施方式

首先，参见图1和图2，本实用新型设计有一个用于纺织品液态水分吸液速干性能的测试仪器，其由控制箱、电阻式湿度传感器单元、导液系统单元和一可转动的夹持装置组成。

该测试仪器的输出端可以通过USB接口连接一终端计算机，该终端计算机中装有专用于本实用新型测试方法的软件，以进行数据采集、计算和显示等功能，该软件程序的流程方框图可参见图3所示，依据软硬件的配合实现对模拟服装在人体上穿着状态的测试样品测试，以提供对应的相关有价值的指标数据。

图1和图2中示出的是本实用新型一实施例的主功能部位结构，具；体包括：一对(上、下)方形盖板模块：上、下方形盖板1、2上分别分布有N×M方形点阵式排列的针状传感器3，N和M的各自取值范围为5～30中的自然数，每个传感器均独立导出数据。它们初始处于水平状态。上、下方形盖板相扣成为一体，上、下方形盖板上的点阵式排列的针状传感器位置一一对应，以便可以在测试时可互相抵住它们之间的测试面料，并且两者可一起旋转(0～90度)。在上、下方形盖板之间设置试样夹装置，该试样夹装置由四围方向设置的一组试样夹4组成，试样夹可通过组件固定在下盖板上；试样夹可以在水平方向上滑动以实现对夹持的试样布料进行拉伸不同程度的拉伸和松弛，使试样处于不同的拉伸状态。夹持器的夹持面应贴有防滑胶皮。

在上、下方形盖板上均设有导水管，上、下导水管分别地位于上、下盖板传感器的中心区域。本测试仪器配设有导水系统(其为现有技术可实现，此处不赘述)：可以利用导水系统中的挤压泵输水，通过下/上导水管以一定的速度挤压出一定量的水分，供测试过程用水，导水管出口处的不锈钢管内径0.5～0.8mm较为合适，可以很好地满足测试需要。

本实用新型测试装置使用时中设定：由导水管从下往上和/或从上往下以0.005g/s～0.02g/s的输水速度导出测试液，导水持续15～40s，输水量在0.15～0.61g±0.01g，测试总时间为200～225s，其中吸水15～40s后，测试180～200s。

所述控制箱负责测试仪器工作过程的控制，其由现有技术可实现。

本实用新型的测试仪器可以是通过USB接口连接终端计算机：终端计算机可以动态记录到上、下盖板在任何一个角度状态下传感器上的电阻变化，实时将测试过程、测试结果展现出来。计算机软件系统流程图见图1，测试结果以时间-吸水率曲线、测试指标列表、水分扩散形状等方式展示。

本实用新型的工作原理是：通过模拟服装或面料对汗液的吸收过程，导液系统将一定量的测试液(模拟汗液)以一定的速度从面料内层传递给面料，这其中汗液量可变(模拟小汗、中汗和大汗)，利用面料自身的吸力吸附测试液向面料外层传导，并在面料的内外层各自发生横向扩散；面料处于上下两个方形盖板之间，上下两个盖板各自分布有相对应的N×M(N和M的各自取值范围为5～30中的自然数)方形点阵式排列的针状传感器，可以感知到面料表层水分的变化，在导液过程完成后上下盖板(面料夹在中间)可以一起发生0～90度任意角度的旋转；同时有一个试样夹，可以使面料发生100％～150％的拉伸，试样夹固定在下盖板上；测试过程中，每一个传感器均独立导出数据，计算机实时监测面料上的水分随时间的变化而变化，并通过一系列的计算将吸水速率、扩散面积、平均扩散速度、单向传导指数、平均干燥速度、干爽值、吸水速干综合值等七项测试指标展示出来，USB接口将计算机与测试仪器连接起来。此外，还可用摄像系统采集到水滴在纺织面料上瞬间变化的图像。

为了真实地模拟服装对皮肤表面汗液的吸收过程，汗液由面料的内层靠面料自身的吸附能力传导到面料外层，在此过程中，面料位于汗液的上方、下方、不同角度的侧面，以模拟人体的肩部、背部、腋下及其他相似的部位。测试过程中，试样纺织品利用其自身的吸附能力吸附并传导汗液，尽可能消除水滴重量对水分传导的影响。同时，要求在测试过程最初的输送测试液(模拟出汗)时间(如：20s)结束后，试样可以按一定角度旋转(0～90度)，以模拟人体后背、手臂等部位面料与人体之间的接触状态。

为了真实地模拟服装在人体上的穿着状态，测试过程中试样可处于不同倍数的拉伸或自由状态下；试样亦可处于不同的润湿状态下。

在本实用新型中，根据需要可预处理一组试样以用于多条件及多形式的测试。一份试样仅限于一个测试过程。

上述各实施例可在不脱离本实用新型的范围下加以若干变化，故以上的说明所包含应视为例示性，而非用以限制本实用新型申请专利的保护范围。