專利名稱:測量材料的水蒸汽透過性的制作方法
本發(fā)明涉及用于測量紡織品等材料的水蒸汽透過性的方法和設(shè)備。
所要測量水蒸汽的透過性的一種材料是衣物織品。防雨衣物可由涂有例如塑料這樣的防護材料層的紡織品制成。在接合處進行適當(dāng)?shù)拿芊猓缛劢?，這些制成的衣物可以是完全不透雨的。但是，遇到的一個問題是，汗不能逸散，這使衣物內(nèi)側(cè)的濕度增大，特別是當(dāng)穿戴者正在進行劇烈運動時。人們已經(jīng)提出了不少建議，用以在保持織品防雨性能的同時，改進其蒸汽可透性，但是，需要準(zhǔn)確地測量蒸汽透過織品的速率，以便在不同類型的織品之間進行比較。
人們已經(jīng)在利用干燥劑重量的變化測量水蒸汽透過性方面進行了努力，干燥劑置于由織物樣品封閉的一容器中，例如，在一加熱的盛水容器中，織物的另一面暴露于潮濕的大氣中。最好在一長時間內(nèi)測量蒸汽透過性，例如24小時，以便使蒸汽透過性測量與衣物織品的使用相近。但是，干燥劑的吸水受飽和狀態(tài)的限制，飽和狀態(tài)降低吸水效率，因此在24小時期間以內(nèi)，吸水速率會明顯變化。這樣，對織物的水蒸汽透過性的任何測量都會是不準(zhǔn)確的，在用織物的平方米表示透過速率時，不準(zhǔn)確性增大。另外，需要把干燥劑從檢測設(shè)備中取出稱量，在稱量時，開始和最后的測量要在不同的濕度環(huán)境中進行，這會影響稱量的準(zhǔn)確性。此外，準(zhǔn)確地稱量少量干燥劑樣品是困難的，其重量在24小時內(nèi)的變化可能相當(dāng)小，從而使得出的水蒸汽透過性數(shù)值更不準(zhǔn)確。最后，裝有干燥劑的容器內(nèi)部初始條件的變化也會影響所得出數(shù)值的準(zhǔn)確性。
本發(fā)明的一個目的是提供一種用于測量薄層材料的蒸汽透過性的經(jīng)過改進的和可靠的裝置。另一個目的是提供一種標(biāo)準(zhǔn)檢測方法，這種檢測方法將使用戶能夠比較薄層材料的蒸汽透過性能。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，我們提供用于檢測薄層材料的蒸汽透過性能的設(shè)備，該設(shè)備包括一用于容納水溶液的開口式檢測容器，用于測量溶液中的溶質(zhì)濃度變化的裝置和用于把所述薄層材料固定在靠近所述檢測容器的所述開口處的裝置。
所述設(shè)備最好包括一加熱容器，所述檢測容器設(shè)置在該加熱容器中，一通風(fēng)室設(shè)置在所述檢測容器的所述開口上方。該加熱容器可為帶有恒溫控制加熱裝置的一水槽。
通風(fēng)室最好與一空氣調(diào)節(jié)裝置相連。
在本發(fā)明的一實施例中，用于測量溶液的溶質(zhì)濃度變化的裝置是電導(dǎo)率測量裝置。
為了避免由于蒸汽通過水溶液表面和薄層材料之間的間隙所造成的讀數(shù)不一致，最好帶有用于保持檢測容器中的溶液液位的裝置。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，我們提供一種檢測薄層材料的蒸汽透過性能的方法，該方法包括把所述材料置于一水溶液和一通風(fēng)室之間的交界面，把該溶液的濕度保持在一預(yù)定水平，把通風(fēng)室內(nèi)的溫度和濕度保持在一預(yù)定水平，以及在一預(yù)定時間內(nèi)測量溶液中的溶質(zhì)濃度的變化。
溶液最好是一電解溶液，靠測量溶液的電導(dǎo)率變化測量濃度的變化。用于測量電導(dǎo)率的裝置可包括電解溶液中的一對電極，和與之連接的電導(dǎo)率測量儀器，例如一電導(dǎo)率橋。
在檢測衣物織品等的地方，電解溶液最好是保持在大約相當(dāng)于血液溫度的鹽溶液，以便近似地模擬人汗。
值的重視，應(yīng)當(dāng)確定標(biāo)準(zhǔn)化的檢測條件，以便為織物提供一個比較的水蒸汽透過織物的速率。此處所用的名詞“織物”包括紡織品和非紡織品、帶和不帶防雨涂層、薄膜和箔。
現(xiàn)在參照附圖，該圖概略表示根據(jù)本發(fā)明的一設(shè)備。
該設(shè)備包括一殼體，它安裝有呈水槽11形式的加熱容器。該水槽11裝有加熱裝置29，該加熱裝置29由溫度自動調(diào)節(jié)器13控制。
備有兩個檢測容器10，各自用于容納水溶液并裝有一對電極。各對電極連接到一電導(dǎo)率測量裝置的電橋電路(未示出)，該電導(dǎo)率測量裝置包括各自帶有一示值/斷開關(guān)(分別是26和33)的數(shù)字顯示裝置(分別是27和32)。電橋電路應(yīng)當(dāng)使用交流電源，以避免電解溶液的電解。
各檢測容器10帶有夾緊環(huán)21，它能把一薄層材料的檢測圓盤15夾緊在檢測容器口上。
在檢測容器上方，與檢測圓盤相對一側(cè)的適當(dāng)位置設(shè)有一通風(fēng)室12，來自一空氣調(diào)節(jié)裝置17的空氣通過一條或多條管道16供入通風(fēng)室12，這些空氣通過一條或多條管道18返回空氣調(diào)節(jié)裝置。
空氣調(diào)節(jié)裝置裝有用于調(diào)節(jié)空氣的溫度和濕度的普通元件(未示出)?？諝庹{(diào)節(jié)裝置控制盤分別包括溫度和濕度設(shè)定指示器34和38以及用于控制加熱(35)致冷(36)和濕度(37)的通/斷開關(guān)。
用于加熱水箱的控制盤包括一主通/斷開關(guān)28，水箱輔助加熱通/斷開關(guān)29，水箱加熱通/斷開關(guān)30和水箱溫度數(shù)字顯示裝置31。殼體溫度和濕度表示在顯示器25上。
使用中，利用檢測容器中已知濃度的溶液校準(zhǔn)儀器，然后輸入標(biāo)準(zhǔn)檢測溶液。在標(biāo)準(zhǔn)的檢測條件下，測定初始溶液。用夾緊環(huán)13把需要檢測的織物樣品夾緊在檢測容器的開口，調(diào)節(jié)通風(fēng)室15中的狀態(tài)以模擬規(guī)定環(huán)境，并使溶液的溫度達到水箱的溫度。然后在一段檢測時間內(nèi)，例如24小時，測量檢測溶液的電導(dǎo)率變化。從檢測溶液的總的電導(dǎo)率變化可以計算出溶液中失去的水的總重，并可以用每平方米織物的失水重量表示之，從檢測容器的開口尺寸已知織物的露出面積。另一方面，可以根據(jù)檢測樣品的每平方米重量減少校準(zhǔn)電導(dǎo)率儀表，以在任意的時間間隔以后直接測量。
利用本發(fā)明的方法和設(shè)備，可以在大范圍條件下對材料，例如織物的水蒸汽透過性進行準(zhǔn)確的比較，從而不僅有助于改進織物，而且提供了一個標(biāo)準(zhǔn)，使可能的購買者能夠從標(biāo)出的檢測數(shù)字估計衣物的舒適程度。除去用于衣物的織品以外，還可檢測用于睡袋和帳蓬的織品。此外，本發(fā)明的設(shè)備和方法還可用于測量除織物以外的大范圍材料的水蒸汽透過性，例如，電氣裝置材料、用于建筑方面的防潮膜板以及涂料和漆。本發(fā)明特別適用于測量較薄材料的水蒸汽透過性。
在一定的環(huán)境下，測量結(jié)果的準(zhǔn)確性或再現(xiàn)性可能受到鹽溶液3的液位變化的不利影響，液位的變化是由于檢測期間溶液的蒸發(fā)。這一不利影響會使水蒸汽穿過鹽溶液上方的空氣間隙的運動阻力隨著液位的下降而逐漸增大。
因此，需要在一段時間內(nèi)有較高的準(zhǔn)確性和一致性的測量的，應(yīng)裝備液位調(diào)節(jié)裝置，以確保液位在整個檢測過程中保持不變。有若干方法可以實現(xiàn)這一點。例如，容器10的底面可作成像一密封的可移動活塞，以足夠補償鹽溶液液位下落的速率向上移動。
其它用以保持液位不變的適當(dāng)裝置包括容器10壁上的可變形膜片，帶有擴張膜片的裝置，以機械、液壓或氣動方式按照需要改變?nèi)萜鞯娜莘e;或補給裝置，用于以足夠與蒸發(fā)速率相等的速率補充鹽溶液。在后一情況下，電導(dǎo)率的測量需要適當(dāng)校正。
液位可用任何適當(dāng)裝置監(jiān)控。例如，用一浮標(biāo)操縱的電氣液位開關(guān)，或一光電裝置，該裝置的輸出信號用來控制液位調(diào)節(jié)裝置。
權(quán)利要求
1.用于檢測薄層材料的水蒸汽透過性能的設(shè)備。包括一用于容納水溶液的開口式檢測容器，用于測量溶液中溶質(zhì)的濃度變化的裝置和用于把所述薄層材料固定在靠近所述檢測容器的所述開口處的裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1中所述的設(shè)備，包括一加熱容器，所述檢測容器設(shè)置在該加熱容器中，一通風(fēng)室設(shè)置在所述檢測容器的所述開口上方。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2中所述的設(shè)備，其中所述加熱容器是帶有恒溫控制加熱裝置的一水槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求
2或3中所述的設(shè)備，其中所述通風(fēng)室與一空氣調(diào)節(jié)裝置相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1至4的任意項中所述的設(shè)備，其中用于測量溶液中溶質(zhì)的濃度變化的裝置是電導(dǎo)率測量裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1至5的任意項中所述的設(shè)備，包括用于保持檢測容器中溶液的液位的裝置。
7.一種檢測薄層材料的水蒸汽透過性能的方法，包括把所述材料置于一水溶液和一通風(fēng)室之間的交界面，把該溶液的溫度保持在一預(yù)定水平，把通風(fēng)室內(nèi)的溫度和濕度保持在一預(yù)定水平以及在一預(yù)定時間內(nèi)測量該溶液中溶質(zhì)的濃度變化。
8.根據(jù)權(quán)利要求
7中所述的方法，其中所述溶液是電解溶液，靠測量溶液的電導(dǎo)率變化測量濃度變化。
9.根據(jù)權(quán)利要求
8中所述的方法，其中所述溶液是鹽溶液。
10.根據(jù)權(quán)利要求
7至9的任何項中所述的方法，其中所述預(yù)定溫度大約相當(dāng)于有生命的人的血液溫度。
專利摘要
用于檢測薄層材料的蒸汽透過性能的方法和設(shè)備，包括把所述材料置于一水溶液和一通風(fēng)室之間的交界面，把該溶液的溫度保持在一預(yù)定水平，把通風(fēng)室內(nèi)的溫度和濕度保持在一預(yù)定水平以及在一預(yù)定時間內(nèi)測量溶液中溶質(zhì)的濃度變化。
文檔編號G01N33/36GK85106179SQ85106179
公開日1986年4月10日 申請日期1985年8月16日
發(fā)明者諾爾·畢比, 約翰·奧文斯 申請人:諾爾·畢比有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan