一种控制给水的纺织品散湿速率测试装置的制作方法

本发明涉及一种纺织品通用的散湿速率测量装置，属于纺织品性能测试技术领域。

背景技术：

在传统方法中，研究人员常用wer法来测量织物的水分蒸发速率。其实验步骤是，在温度20±1℃以及相对湿度65±5％的无风环境中，取测试试样质量30％的水分滴加于一块塑料板的中心，然后将测试布样的背面覆盖于水滴之上，接着将整个塑料板以及布样放置于电子天平上，随着其中水分的蒸发，记录其质量变化，最后计算30min和60min时织物的水分蒸发率，计算公式为wer(％)＝蒸发的水分质量/滴加的水分总质量。

gb/t21655.1—2008《纺织品吸湿速干性的评定第1部分：单项组合试验法》中的方法。其测试步骤是：将试样放置在标准大气条件(温度20±2℃；相对湿度65±3％)下调湿平衡后，平放在试验平台上(将使用时贴近皮肤的织物面朝上)，用滴定管吸入适量的三级水，将约0.2ml的水轻轻滴在试样上，待水完全在试样表面扩散时，立即称重，然后将其自然平整悬挂。每隔5min称取质量，计算试样在每个称取时刻的水分蒸发量，绘制时间和蒸发量曲线，在曲线中截取趋势较平直的一段，计算其斜率，即为该测试样品的蒸发速率，蒸发速率越快，表明织物的速干性越强。

但是以上这些测试方法所测量的指标并不能很清晰地表征出织物的散湿速率。散湿速率可以定义为织物在单位时间、单位面积以及恒定散湿状态下所散发的水量，它是影响织物速干性能的关键指标。

无论是wer测试法还是gb/t21655.1标准中的方法，都是通过滴水的方式给予织物定量的水分，由于无法连续的给水，织物中的水分在测试过程中会不断地被消耗掉，从而导致测试过程中的水分蒸发速率会产生一个由块到慢的变化：即测试初始阶段，织物中的水分含量大，水分蒸发较快；而测试后期，水分几乎蒸发殆尽，织物中的水分含量少，水分蒸发较慢。因此测得的数据其实是织物干燥过程中水分的平均蒸发速率。此外，由于给水量是固定的，无法保证测试时织物散湿面积的恒定，因为不同的织物对于水分的吸收传导效应是不同的，因此同体积的水在不同织物表面的扩散面积不同，水分的扩散面积相当于测试时织物的散湿面积。由于现有测试方法所测定的指标并不符合织物散湿速率的定义，所以并不能用于表征织物的散湿速率。

此外，现有测试方法中的人工干预过多，织物在频繁的称量过程中会受到不稳定人为因素的影响，如移动样品会产生细微的空气对流，织物上的水分在织物移动过程中会沾到容器上等等，这些因素都会对试验造成误差，影响试验的有效性和准确性。

技术实现要素：

本发明的目的是：提供一种测量织物的水分蒸发速率的装置，可以连续恒速地给水，并且有效控制织物的散湿面积，保证测试中织物处于一个恒定可控的散湿状态，并可自动记录测试结果。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种控制给水的纺织品散湿速率测试装置，其特征在于，包括用于承载样品的样品架及缓冲台，样品的大部分区域位于样品架上，样品架的上表面与样品接触的区域为散湿区域，样品的小部分区域位于缓冲台上，缓冲台的上表面与样品接触的区域为吸水区域，样品架的上表面与缓冲台的上表面平齐；

样品架设于称重设备上，称重设备用于测定样品测试过程中吸收水分的质量变化情况；

位于缓冲台上的样品的上方设有盖板，胶管的一端开口穿过盖板后对准盖板下方的样品，胶管的另一端与注射泵相连，注射泵通过胶管向样品恒速给水，直至样品全部润湿，计算得到的样品含水率为a，则有：

式中，n为样品达到给水与散湿平衡时称重设备的记录值，n0为测试开始时称重设备第1次的记录值，g为样品的总干重。

优选地，所述样品架与所述缓冲台之间的间距小于1cm。

优选地，所述注射泵为微量输液泵。

本发明公开了一种控制给水的纺织品散湿速率测试装置，该装置可以连续恒速地给水，并且有效控制织物的散湿面积，保证测试中织物处于一个恒定可控的散湿状态，不会因为织物中水分的减少而对其蒸发速率产生影响，除此之外，装置可自动记录测试结果，具有效率高，误差小的优点。本发明具体具有如下有益效果：

1、本发明固定了织物的散湿面积，利用连续恒速给水稳定了织物的散湿状态，可定量的比较不同种类织物样品的散湿速率，并能揭示同种织物在不同含水率状态下的散湿速率，对于研究纺织品的散湿机理有一定的帮助；

2、本发明适用于大部分纺织品的蒸发速率测试，可以通用于机织物、针织物、非织造布等多种布料的散湿速率测试，具有较高的可推广性；

3、本发明采用一侧给水的方式，缓冲台用于减少注水时水滴张力和重力对称重感应器的影响，提高了测试精度；称重感应器用于监测测试样品的质量变化，可自动记录数据，及时反馈织物测试时的散湿状态，具有效率高，误差小的优点；

4、本发明降低了操作的复杂度和工作强度，通过数据的自动监测与记录提高了测试过程中各项数据的精确度，避免了人工操作可能造成的误差，保证在不同时间、不同地点测试时，装置具有很高的重现性和稳定性。

附图说明

图1为本发明提供的一种控制给水的纺织品散湿速率测试装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

本发明通过一种控制给水的纺织品散湿速率测试装置实现，如图1所示，包括注射泵1、样品架2、称重感应器3、缓冲台4、盖板5。

注射泵1为微量输液泵，用于控制测试时对织物样品的给水速度，给水速度的选择范围是0.1-600ml/h，精度为0.1ml/h。样品架2用于承载织物样品，给予织物样品一个散湿的平台。织物样品的左端大部分位于样品架2之上，为散湿区域，织物样品的右端小部分位于缓冲台4之上，为吸水区域。

样品架2及织物样品的散湿区域放置在一称重感应器3上。称重感应器3用于测定织物样品测试过程中吸收水分的质量变化情况，间接反映织物样品的散湿状态。称重感应器3的精度为0.001g，可定时记录并输出数据。

织物样品的吸水区域放置在缓冲台4之上。缓冲台4的平台高度与样品架2的测试平台高度齐平，两者间缝隙距离小于1cm，保证样品水平放置，并在最大程度上减少缓冲台4与样品架2缝隙处产生的不必要散湿面积和重力力矩。盖板5放置于织物样品的吸水区域之上，保证织物样品的吸水区域不参与散湿。

注射泵1与盖板5中间的小孔用胶管连接，用于给织物样品恒速给水。

采用本发明的具体测试步骤如下：

步骤1：将注射器装满水并用胶管连接注射器和盖板5上的小孔，按压注射器令水充满整个胶管。

步骤2：将注射器安置在注射泵1之上，设置给水速度，打开注射泵1，待水能够从盖板5的小孔中匀速流出后暂停注射泵1。

步骤3：将织物样品裁剪为120mm*50mm的大小并称重，记织物样品的干重为g。将裁剪好的织物样品平铺在样品架2之上，将织物样品的右端20mm放置在缓冲台4之上，盖上盖板5，将这部分完全覆盖。打开称重感应器3，打开注射泵1，开始测试。

步骤4：称重感应器3每隔1min记录一次织物样品的质量数据并自动绘制“时间-质量”曲线。观察曲线的变化，待织物样品的质量不再发生变化时，则说明织物样品的给水和散湿达到平衡状态。

步骤5：观察织物样品的润湿情况，若此时织物样品全部润湿了，则结束实验。若织物样品未完全润湿，则适当提高给水速度，再次重复步骤4的操作。若织物样品质量不断上升并有滴水的趋势，则适当减小给水速度，再次重复步骤4的操作。

步骤6：记录样品给水和散湿达到平衡状态时的给水速度，除以样品的散湿面积，得出样品的单位面积散湿速率。

步骤7：计算样品的含水率a，则有：

式中，n为样品达到给水与散湿平衡时称重设备的记录值，n0为测试开始时称重感应器3第1次的记录值，g为样品的总干重。