本實(shí)用新型涉及一種可用于紡織服裝、醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域測(cè)試紡織品、紙張等對(duì)人體汗液、水分的吸收、傳導(dǎo)、擴(kuò)散和蒸發(fā)能力的新裝置。

背景技術(shù)：

在炎熱夏季或從事劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，人體會(huì)排出大量汗液，借助與皮膚近距離接觸的紡織服裝，經(jīng)過(guò)“吸汗-傳導(dǎo)-蒸發(fā)”過(guò)程，將體表的熱量和水分向外界傳送，人體將感覺(jué)舒適。因此，具備良好的吸水快干能力的功能性面料被廣泛地應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)及戶外服裝、炎熱環(huán)境下的涼爽舒適服裝。特殊的環(huán)境條件要求該功能面料具備以下性能：速干性、吸汗、導(dǎo)汗性(能迅速地導(dǎo)出皮膚上的汗液，保持皮膚的干爽)以及優(yōu)良的透濕性能，該服裝可解決悶熱和出汗黏身的問(wèn)題，保持皮膚干爽，使人體感覺(jué)舒適。為此，對(duì)面料吸水速干功能的客觀、真實(shí)、有效的測(cè)試與評(píng)價(jià)就顯得非常重要，面料吸水速干性測(cè)試技術(shù)的發(fā)展也將對(duì)該類產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用起到促進(jìn)作用。此外，醫(yī)療衛(wèi)生用紡織品也要求對(duì)尿液等水分有良好的吸附、傳遞等功能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提出一種用于紡織品液態(tài)水分吸液速干性能的測(cè)試儀器，利用其可以真實(shí)模擬服裝(用測(cè)試樣品材料所做)在人體上的穿著狀態(tài)，以提供對(duì)應(yīng)的相關(guān)測(cè)試數(shù)值供計(jì)算機(jī)計(jì)算處理而最終給出有價(jià)值的測(cè)試指標(biāo)數(shù)據(jù)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用技術(shù)方案如下：

一種用于紡織品液態(tài)水分吸液速干性能的測(cè)試儀器，該測(cè)試儀器配有一控制箱；其還包括有：

一電阻式濕度傳感器單元，其部件采用一對(duì)可相互扣合的上、下方形蓋板，所述上、下方形蓋板上各自分布有N×M方形點(diǎn)陣式排列的針狀傳感器，各個(gè)傳感器通過(guò)數(shù)據(jù)線與所述控制箱輸入端相連接以實(shí)現(xiàn)各個(gè)傳感器數(shù)據(jù)的單獨(dú)傳輸，其中N和M的各自取值范圍為5～30中的自然數(shù)；

一導(dǎo)液系統(tǒng)單元，帶有一對(duì)通過(guò)擠壓泵供給測(cè)試液的導(dǎo)液管；下導(dǎo)液管位于下蓋板的下方，下導(dǎo)液管出口處設(shè)在下蓋板點(diǎn)陣式排列的針狀傳感器的中心區(qū)域，且其出液方向?yàn)樽韵峦希簧蠈?dǎo)液管位于上蓋板的上方，上導(dǎo)液管出口處設(shè)在上蓋板點(diǎn)陣式排列的針狀傳感器的中心區(qū)域，且其出液方向?yàn)樽陨贤拢?/p>

一可轉(zhuǎn)動(dòng)的夾持裝置，該夾持裝置通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)可停留在0～90度區(qū)域范圍內(nèi)的任意角度位置，該夾持裝置上配有可將紡織品試樣向四周外拉伸的試樣夾。

所述用于紡織品液態(tài)水分吸液速干性能的測(cè)試儀器中，還配設(shè)一可采集測(cè)試液在紡織品試樣上瞬間變化圖像的CCD攝像系統(tǒng)，該CCD攝像系統(tǒng)單元的輸出數(shù)據(jù)傳輸給中央處理器以對(duì)圖像進(jìn)行處理和分析。

所述用于紡織品液態(tài)水分吸液速干性能的測(cè)試儀器中，該試樣夾具有拉伸試樣以使紡織品試樣處于若干伸長(zhǎng)狀態(tài)的功能結(jié)構(gòu)。

所述用于紡織品液態(tài)水分吸液速干性能的測(cè)試儀器中，在所述試樣夾夾持器的夾持面貼有防滑膠皮。

所述用于紡織品液態(tài)水分吸液速干性能的測(cè)試裝置中，終端計(jì)算機(jī)最終是對(duì)測(cè)試的樣品給出七項(xiàng)指標(biāo)中至少一項(xiàng)的評(píng)判，所述的七項(xiàng)指標(biāo)為吸水速率、擴(kuò)散面積、平均擴(kuò)散速度、單向傳導(dǎo)指數(shù)、平均干燥速度、干爽值和吸水速干綜合值。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：

1.可真實(shí)地模擬出人體著裝時(shí)的各個(gè)部位和各種穿著狀態(tài)下的液態(tài)水分吸附傳導(dǎo)情況，從而能夠客觀、真實(shí)、準(zhǔn)確地對(duì)紡織品的液態(tài)水分吸附傳導(dǎo)性能進(jìn)行評(píng)判；

2.測(cè)試了人體出汗過(guò)程中，面料或服裝對(duì)汗液的吸附、傳導(dǎo)、擴(kuò)散和干燥的全過(guò)程，是對(duì)全過(guò)程的測(cè)試與表征，測(cè)試、計(jì)算、圖片采集給出的信息量全面；

3.可以模擬面料或服裝在人體不同部位(如：背部或袖部)、在不同的著裝狀態(tài)下(如：不同拉伸狀態(tài))、在不同的環(huán)境狀態(tài)下(如：不同含濕量)對(duì)汗液的吸附、傳導(dǎo)、擴(kuò)散與干燥能力。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型用于紡織品液態(tài)水分吸液速干性能的測(cè)試儀器中的核心部位單元裝置的結(jié)構(gòu)示意圖(立體圖)。

圖2為圖1所示的核心部位單元裝置的結(jié)構(gòu)示意圖(側(cè)視)。

圖3為本實(shí)用新型軟件程序的流程方框圖。

下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說(shuō)明。

具體實(shí)施方式

首先，參見(jiàn)圖1和圖2，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)有一個(gè)用于紡織品液態(tài)水分吸液速干性能的測(cè)試儀器，其由控制箱、電阻式濕度傳感器單元、導(dǎo)液系統(tǒng)單元和一可轉(zhuǎn)動(dòng)的夾持裝置組成。

該測(cè)試儀器的輸出端可以通過(guò)USB接口連接一終端計(jì)算機(jī)，該終端計(jì)算機(jī)中裝有專用于本實(shí)用新型測(cè)試方法的軟件，以進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、計(jì)算和顯示等功能，該軟件程序的流程方框圖可參見(jiàn)圖3所示，依據(jù)軟硬件的配合實(shí)現(xiàn)對(duì)模擬服裝在人體上穿著狀態(tài)的測(cè)試樣品測(cè)試，以提供對(duì)應(yīng)的相關(guān)有價(jià)值的指標(biāo)數(shù)據(jù)。

圖1和圖2中示出的是本實(shí)用新型一實(shí)施例的主功能部位結(jié)構(gòu)，具；體包括：一對(duì)(上、下)方形蓋板模塊：上、下方形蓋板1、2上分別分布有N×M方形點(diǎn)陣式排列的針狀傳感器3，N和M的各自取值范圍為5～30中的自然數(shù)，每個(gè)傳感器均獨(dú)立導(dǎo)出數(shù)據(jù)。它們初始處于水平狀態(tài)。上、下方形蓋板相扣成為一體，上、下方形蓋板上的點(diǎn)陣式排列的針狀傳感器位置一一對(duì)應(yīng)，以便可以在測(cè)試時(shí)可互相抵住它們之間的測(cè)試面料，并且兩者可一起旋轉(zhuǎn)(0～90度)。在上、下方形蓋板之間設(shè)置試樣夾裝置，該試樣夾裝置由四圍方向設(shè)置的一組試樣夾4組成，試樣夾可通過(guò)組件固定在下蓋板上；試樣夾可以在水平方向上滑動(dòng)以實(shí)現(xiàn)對(duì)夾持的試樣布料進(jìn)行拉伸不同程度的拉伸和松弛，使試樣處于不同的拉伸狀態(tài)。夾持器的夾持面應(yīng)貼有防滑膠皮。

在上、下方形蓋板上均設(shè)有導(dǎo)水管，上、下導(dǎo)水管分別地位于上、下蓋板傳感器的中心區(qū)域。本測(cè)試儀器配設(shè)有導(dǎo)水系統(tǒng)(其為現(xiàn)有技術(shù)可實(shí)現(xiàn)，此處不贅述)：可以利用導(dǎo)水系統(tǒng)中的擠壓泵輸水，通過(guò)下/上導(dǎo)水管以一定的速度擠壓出一定量的水分，供測(cè)試過(guò)程用水，導(dǎo)水管出口處的不銹鋼管內(nèi)徑0.5～0.8mm較為合適，可以很好地滿足測(cè)試需要。

本實(shí)用新型測(cè)試裝置使用時(shí)中設(shè)定：由導(dǎo)水管從下往上和/或從上往下以0.005g/s～0.02g/s的輸水速度導(dǎo)出測(cè)試液，導(dǎo)水持續(xù)15～40s，輸水量在0.15～0.61g±0.01g，測(cè)試總時(shí)間為200～225s，其中吸水15～40s后，測(cè)試180～200s。

所述控制箱負(fù)責(zé)測(cè)試儀器工作過(guò)程的控制，其由現(xiàn)有技術(shù)可實(shí)現(xiàn)。

本實(shí)用新型的測(cè)試儀器可以是通過(guò)USB接口連接終端計(jì)算機(jī)：終端計(jì)算機(jī)可以動(dòng)態(tài)記錄到上、下蓋板在任何一個(gè)角度狀態(tài)下傳感器上的電阻變化，實(shí)時(shí)將測(cè)試過(guò)程、測(cè)試結(jié)果展現(xiàn)出來(lái)。計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)流程圖見(jiàn)圖1，測(cè)試結(jié)果以時(shí)間-吸水率曲線、測(cè)試指標(biāo)列表、水分?jǐn)U散形狀等方式展示。

本實(shí)用新型的工作原理是：通過(guò)模擬服裝或面料對(duì)汗液的吸收過(guò)程，導(dǎo)液系統(tǒng)將一定量的測(cè)試液(模擬汗液)以一定的速度從面料內(nèi)層傳遞給面料，這其中汗液量可變(模擬小汗、中汗和大汗)，利用面料自身的吸力吸附測(cè)試液向面料外層傳導(dǎo)，并在面料的內(nèi)外層各自發(fā)生橫向擴(kuò)散；面料處于上下兩個(gè)方形蓋板之間，上下兩個(gè)蓋板各自分布有相對(duì)應(yīng)的N×M(N和M的各自取值范圍為5～30中的自然數(shù))方形點(diǎn)陣式排列的針狀傳感器，可以感知到面料表層水分的變化，在導(dǎo)液過(guò)程完成后上下蓋板(面料夾在中間)可以一起發(fā)生0～90度任意角度的旋轉(zhuǎn)；同時(shí)有一個(gè)試樣夾，可以使面料發(fā)生100％～150％的拉伸，試樣夾固定在下蓋板上；測(cè)試過(guò)程中，每一個(gè)傳感器均獨(dú)立導(dǎo)出數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)面料上的水分隨時(shí)間的變化而變化，并通過(guò)一系列的計(jì)算將吸水速率、擴(kuò)散面積、平均擴(kuò)散速度、單向傳導(dǎo)指數(shù)、平均干燥速度、干爽值、吸水速干綜合值等七項(xiàng)測(cè)試指標(biāo)展示出來(lái)，USB接口將計(jì)算機(jī)與測(cè)試儀器連接起來(lái)。此外，還可用攝像系統(tǒng)采集到水滴在紡織面料上瞬間變化的圖像。

為了真實(shí)地模擬服裝對(duì)皮膚表面汗液的吸收過(guò)程，汗液由面料的內(nèi)層靠面料自身的吸附能力傳導(dǎo)到面料外層，在此過(guò)程中，面料位于汗液的上方、下方、不同角度的側(cè)面，以模擬人體的肩部、背部、腋下及其他相似的部位。測(cè)試過(guò)程中，試樣紡織品利用其自身的吸附能力吸附并傳導(dǎo)汗液，盡可能消除水滴重量對(duì)水分傳導(dǎo)的影響。同時(shí)，要求在測(cè)試過(guò)程最初的輸送測(cè)試液(模擬出汗)時(shí)間(如：20s)結(jié)束后，試樣可以按一定角度旋轉(zhuǎn)(0～90度)，以模擬人體后背、手臂等部位面料與人體之間的接觸狀態(tài)。

為了真實(shí)地模擬服裝在人體上的穿著狀態(tài)，測(cè)試過(guò)程中試樣可處于不同倍數(shù)的拉伸或自由狀態(tài)下；試樣亦可處于不同的潤(rùn)濕狀態(tài)下。

在本實(shí)用新型中，根據(jù)需要可預(yù)處理一組試樣以用于多條件及多形式的測(cè)試。一份試樣僅限于一個(gè)測(cè)試過(guò)程。

上述各實(shí)施例可在不脫離本實(shí)用新型的范圍下加以若干變化，故以上的說(shuō)明所包含應(yīng)視為例示性，而非用以限制本實(shí)用新型申請(qǐng)專利的保護(hù)范圍。