非织造布材料透气性测试的装置及测试方法与流程

本发明属于布类透气性检测领域，本发明提供一种非织造布材料透气性测试的装置及测试方法。

背景技术：

透气性是指测试材料，包括纺织布匹、非织造布、纸张，片材、以及薄膜类材料等在一定测试条件下，所表现出的对气体渗透性能的阻隔作用。

无纺布由其质轻、柔软、疏水、透气性好、无毒、抗菌等优点，已被广泛应用于医疗卫生、家庭生活、工农业生产等领域，如医疗卫生上用于制作手术衣、防护服、消毒包布、尿布、卫生巾，家庭装饰用于墙布、床单、床罩，工业上用于各种基材、增强材料、过滤材料等。

在无纺布应用过程中，很多场合都对其透气性能有一定要求，规范快速准确的测出无纺布透气性很有必要。

现有技术中发明专利(公开号：cn101571472a)公开了“一种透气性测试夹具、测试仪及测试系统”，此系统元件较多，较为复杂，制作成本较高，且无法检测测试设备气密性。其上下模连接过程中使用大量螺母，操作繁琐，难以保证系统的良好密封性，仅满足一种尺寸样品的测试要求。

现有技术中发明专利(授权公告号：cn206399787u)公开了“一种织物透气性测试装置”，此装置相对较简单，密封性有所提高，但其压盖与下方套筒连接较为复杂，密封性测试系统的缺少使其可靠性降低，且其能满足测试样的尺寸大小和种类都很有限。

现有技术中发明专利(授权公告号：cn202024948u)公开了“材料的透气性测试装置”，此装置用来测试可制成薄板状材料是否有透气性的测试装置，此装置过于简单，其上下容器腔用大量螺栓固定，密封性及密封均匀性难以保证和检测，长期使用可能会变形。其能测试的透气性材料种类有限，适用性不强，并不能定量测定透气率的值。

为此申请人设计开发解决上述问题的一种规范可靠、使用便捷，可满足不同类型、不同尺寸的非织造布材料透气性测试的装置及测试方法。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种规范可靠、使用便捷，可满足不同类型、不同尺寸的非织造布材料透气性测试的装置及测试方法。

本发明是这样实现的，一种非织造布材料透气性测试的装置，其特征在于：包括测试盒和真空泵；用于放置被检测非织布材料；连接测试盒的抽负压管路和抽负压进气管路；所述抽负压管路的另一端连接真空泵的抽吸接口，所述真空泵的排气接口连接流量计；所述抽负压管路上安装有真空度表；所述抽负压进气管路上的安装有进气控制阀；还包括气密性检测支路，所述气密性检测支路通过三通接头与抽负压管路和抽负压进气管路连接；所述气密性检测支路上安装有气密支路控制阀；

所述测试盒包括测试盒上盖和测试盒下盖，所述测试盒上盖包括测试盒上连接盘，在抽负压进气管路连接侧所述测试盒上连接盘设有上锥形进气导流罩；所述测试盒下盖包括测试盒下连接盘，在抽负压进气管路连接侧所述测试盒下连接盘设有下锥形进气导流罩；所述测试盒上盖和测试盒下盖通过拷贝林紧固密封连接；所述测试盒上盖内密封安装有上盖内芯，所述上盖内芯为中空式结构；所述测试盒下盖内安装有与上盖内芯配合的下盖内芯，所述下盖内芯的中部设有数个均匀分布分流孔，上述的上盖内芯和下盖内芯之间放置被检测非织造布材料。

上述技术方案中，优选的，所述测试盒的材料为不锈钢、聚丙烯、聚氯乙烯或有机玻璃。

上述技术方案中，优选的，所述测试盒上连接盘的中心设有上定位止口，所述上盖内芯嵌装在上定位止口内，并且与上定位止口之间设有第一密封圈；所述测试盒下连接盘的中心设有下定位止口，所述下盖内芯嵌装在下定位止口内，并且与下定位止口之间设有第二密封圈；上述的上盖内芯和下盖内芯之间设有与被检测非织造布材料有效面积一致的弹性密封垫片。

上述技术方案中，优选的，上述的弹性密封垫片设置在所述上盖内芯和所述下盖内芯的内径侧，

上述技术方案中，优选的，所述测试盒上盖的上锥形进气导流罩直径d1大于上盖内芯的内径d1；所述测试盒下盖的下锥形进气导流罩直径d2等于下盖内芯的内径d2。

上述技术方案中，优选的，所述下盖内芯中部的分流孔的直径为0.3-1mm。

本发明还公开一种基于上述非织造布材料透气性测试的装置进行透气性测试的方法，其特征在于：包括如下步骤：

s1、制作被检测的非织造布材料样品，

将待测材料样品在40-70℃温度下充分干燥后，根据提供样品量制作出直径为5cm、7cm、8cm或10cm的圆形试样3-5个；

s2、根据制作样品的尺寸，选择测试盒内相对应的上盖内芯和下盖内芯；如制作的测试样直径为5cm，则选择有效测试直径为3cm的内芯套装，测试样直径为7cm，则选择有效测试直径为5cm的内芯套装。

s3、根据选择的测试盒内相对应的上盖内芯和下盖内芯进行组装，首先把下盖内芯的第二密封圈和弹性密封垫片安装到位后，再将下盖内芯与测试盒下盖安装在一起，同样程序安装上测试盒内芯；之后，将待测样品置于测试盒下盖内芯上表面中央位置，保证样品中心与下盖内芯的中心基本一致，压上上测试盒，确定上下测试盒对整齐且没有移动和破坏测试样品后，用拷贝林紧固测试盒上盖和测试盒下盖；

s4、紧固后进行气密性实验测试：首先，关闭进气阀控制阀，打开气密支路控制阀，开启真空泵进行抽真空，当真空度达到0.1mpa时，关闭真空泵，保持5min，通过读取抽负压管路上的真空度表的数值变化，若真空度没有明显变化，则可进行透气性测试；

若真空度5min内低于0.095mpa，则关闭气密支路控制阀，再次打开真空泵进行气密性测试，对比气密支路控制阀打开前后真空度变化速率，如基本一致，则表明是下测试盒气密性问题；如果真空度变化较气密支路控制阀打开时真空度变化速率明显减慢，则表明是上测试盒气密性问题；

此时，需要检查相应测试盒，待检查重新安装好后，再次进行气密性检查，合格后方可测试；

s5、气密性检测完成后，关闭气密支路控制阀，打开进气控制阀；开启真空泵进行性能测试；根据材料透气性不同，测试时下测试盒部保持真空度为100pa-5000pa，测试样品在相应真空度下测试5min，待真空泵前的真空度表及其后流量计稳定后记录流量数据为q，对3-5个测试样按上面方法分别测量，得到平均流量qv；

透气率用r表示，则有：

r＝qv/a

r——透气率，单位为升每平方厘米秒[l/cm2·s]；

qv——平均气流量，单位为升每秒(l/s)；

a——测试样品有效面积，单位为平方厘米cm2。

本发明具有的优点和技术效果：本发明与现有测试装置相比，具有以下优点：

1)本发明结合gb/t24218.15-2018要求，能更好的满足非织造布测试要求

2)装置核心部件测试盒的上盖内芯和下盖内芯与测试盒上盖、测试盒下盖采用分体组装结构，仅通过制作和更换不同尺寸大小的内芯套装即可满足不同样品尺寸和性能的测试需求，而无需做多套不同尺寸测试设备。

3)测试盒的上盖内芯和下盖内芯与测试盒上盖、测试盒下盖采用分体组装结构，易于检查出问题和更换零部件，其中测试盒上盖的上盖内芯与测试盒下盖的下盖内芯采用内径不同的结构设计，以方便拆卸。

4)测试盒上、下盖通过气密性检测支路连接，其上设有气密支路控制阀，可在测试初期通过打开此阀测试整个系统气密性，待气密性确定后再进行样品透气性测试，能更好保障测试结果准确可靠性。

综上所述，本发明具有结构简单、使用方便、测试准确、易于检修和维护等优点。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2本发明测试盒结构示意图；

图3是测试上盖结构示意图；

图4是图3的俯视图；

图5是上盖内芯结构示意图；

图6是测试下盖结构示意图；

图7是图6的俯视图；

图8是下盖内芯结构示意图。

图中、1、测试盒；110、测试盒上盖；111、测试盒上连接盘；112、上锥形进气导流罩；113、上盖内芯；114、上定位止口；115、第一密封圈；120、测试盒下盖；121、测试盒下连接盘；122、下锥形进气导流罩；123、下盖内芯；124、分流孔；125、下定位止口；126、第二密封圈；130、拷贝林；140、弹性密封垫片；2、真空泵；3、检测非织布材料；4、抽负压管路；5、抽负压进气管路；6、流量计；7、真空度表；8、进气控制阀；9、气密性检测支路；10、气密支路控制阀；

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅附图1至图8：一种非织造布材料透气性测试的装置，包括测试盒1和真空泵2；用于放置被检测非织布材料3；连接测试盒的抽负压管路4和抽负压进气管路5；所述抽负压管路的另一端连接真空泵的抽吸接口，所述真空泵的排气接口连接流量计6；所述抽负压管路上安装有真空度表7；所述抽负压进气管路上的安装有进气控制阀8；还包括气密性检测支路9，所述气密性检测支路通过三通接头与抽负压管路和抽负压进气管路连接；所述气密性检测支路上安装有气密支路控制阀10；

所述测试盒1包括测试盒上盖110和测试盒下盖120，所述测试盒上盖包括测试盒上连接盘111，在抽负压进气管路连接侧所述测试盒上连接盘设有上锥形进气导流罩112；所述测试盒下盖120包括测试盒下连接盘121，在抽负压进气管路连接侧所述测试盒下连接盘设有下锥形进气导流罩122；所述测试盒上盖和测试盒下盖通过拷贝林130紧固密封连接；所述测试盒上盖内密封安装有上盖内芯113，所述上盖内芯为中空式结构；所述测试盒下盖内安装有与上盖内芯配合的下盖内芯123，所述下盖内芯的中部设有数个均匀分布分流孔124，上述的上盖内芯和下盖内芯之间放置被检测非织造布材料。

上述技术方案，优选的，所述测试盒的材料为不锈钢、聚丙烯、聚氯乙烯或有机玻璃。

选择不锈钢，能更好的保证系统的稳定性、耐久性和密封性；

选择聚丙烯价格相对便宜，且质轻；

选择有机玻璃，有机玻璃透明性好，能较好的查看各垫圈及测试样品是否在紧固和上下测试盒安装时发生移动。

上述技术方案，优选的，所述测试盒上连接盘111的中心设有上定位止口114，所述上盖内芯嵌装在上定位止口内，并且与上定位止口之间设有第一密封圈115；所述测试盒下连接盘121的中心设有下定位止口125，所述下盖内芯嵌装在下定位止口内，并且与下定位止口之间设有第二密封圈126；上述的上盖内芯和下盖内芯之间设有与被检测非织造布材料有效面积一致的弹性密封垫片140。

上述技术方案，优选的，上述的弹性密封垫片设置在所述上盖内芯和所述下盖内芯的内径侧；

上述技术方案，优选的，所述测试盒上盖的上锥形进气导流罩直径d1大于上盖内芯的内径d1；所述测试盒下盖的下锥形进气导流罩直径d2等于下盖内芯的内径d2。

上述技术方案，优选的，所述下盖内芯中部的分流孔的直径为0.3～1mm。

本发明还公开一种基于上述非织造布材料透气性测试的装置进行透气性测试的方法，包括如下步骤：

s1、制作被检测的非织造布材料样品；

将待测材料样品在40-70℃温度下充分干燥后，根据提供样品量制作出直径为5cm、7cm、8cm或10cm的圆形试样3-5个；

s2、根据制作样品的尺寸，选择测试盒内相对应的上盖内芯和下盖内芯；如制作的测试样直径为5cm，则选择有效测试直径为3cm的内芯套装，测试样直径为7cm，则选择有效测试直径为5cm的内芯套装。

s3、根据选择的测试盒内相对应的上盖内芯和下盖内芯进行组装，首先把下盖内芯的第二密封圈和弹性密封垫片安装到位后，再将下盖内芯与测试盒下盖安装在一起，同样程序安装上测试盒内芯；之后，将待测样品置于测试盒下盖内芯上表面中央位置，保证样品中心与下盖内芯的中心基本一致，压上上测试盒，确定上下测试盒对整齐且没有移动和破坏测试样品后，用拷贝林紧固测试盒上盖和测试盒下盖；

s4、紧固后进行气密性实验测试：首先，关闭进气阀控制阀，打开气密支路控制阀，开启真空泵进行抽真空，当真空度达到0.1mpa时，关闭真空泵，保持5min，通过读取抽负压管路上的真空度表的数值变化，若真空度没有明显变化，则可进行透气性测试；

若真空度5min内低于0.095mpa，则关闭气密支路控制阀，再次打开真空泵进行气密性测试，对比气密支路控制阀打开前后真空度变化速率，如基本一致，则表明是下测试盒气密性问题；如果真空度变化较气密支路控制阀打开时真空度变化速率明显减慢，则表明是上测试盒气密性问题；

此时，需要检查相应测试盒，待检查重新安装好后，再次进行气密性检查，合格后方可测试；

s5、气密性检测完成后，关闭气密支路控制阀，打开进气控制阀；开启真空泵进行性能测试；根据材料透气性不同，测试时下测试盒部保持真空度为100pa-5000pa，测试样品在相应真空度下测试5min，待真空泵前的真空度表及其后流量计稳定后记录流量数据为q，对3-5个测试样按上面方法分别测量，得到平均流量qv；

透气率用r表示，则有：

r＝qv/a

r——透气率，单位为升每平方厘米秒[l/cm2·s]；

qv——平均气流量，单位为升每秒(l/s)；

a——测试样品有效面积，单位为平方厘米cm2。

本发明与现有测试装置相比，具有以下优点：

1)本发明结合gb/t24218.15-2018要求，能更好的满足非织造布测试要求

2)装置核心部件测试盒的上盖内芯和下盖内芯与测试盒上盖、测试盒下盖采用分体组装结构，仅通过制作和更换不同尺寸大小的内芯套装即可满足不同样品尺寸和性能的测试需求，而无需做多套不同尺寸测试设备。

3)测试盒的上盖内芯和下盖内芯与测试盒上盖、测试盒下盖采用分体组装结构，易于检查出问题和更换零部件，其中测试盒上盖的上盖内芯与测试盒下盖的下盖内芯采用内径不同的结构设计，以方便拆卸。

4)测试盒上、下盖通过气密性检测支路连接，其上设有气密支路控制阀，可在测试初期通过打开此阀测试整个系统气密性，待气密性确定后再进行样品透气性测试，能更好保障测试结果准确可靠性。

综上所述，本发明具有结构简单、使用方便、测试准确、易于检修和维护等优点。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。