CN204989077U - 用于检测具有相变调温功能纺织品的检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种相变调温功能纺织品的检测装置，拟解决现有检测方法贫乏，检测仪器成本高、普适性不强等问题。通过设计一套带有提供冷热源的装置、测试室和温度、热量采集分析装置为一体的检测装置，对相变调温功能纺织品进行动态地、科学地、模拟实际穿着环境测试。简便易行、模拟实测环境，可在大多数实验室或者工厂应用，直接指导实验和生产。

Description

用于检测具有相变调温功能纺织品的检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种功能性纺织品的检测装置，具体涉及一种具有相变调温功能纺织品的检测装置。

背景技术

相变调温功能纺织品是指将相变材料与纤维、面料或者絮片等填料相结合，赋予普通纺织品调节温度的功能。相变材料可在相态变化时吸收和释放热量，利用这一特性，相变调温功能纺织品可与人形成互动机制，形成衣内微气候，满足人体所需，保持一种较为舒适的状态。因此，相变调温纺织品具有双向调温功能。

但是，如何界定相变调温功能纺织品的效果，还没有相关的国家标准。相应的检测方法和检测装置也不完备，无法完全体现相变调温这一功能性。

差示扫描量热法(DSC)，是目前较常用的检测相变材料性能的一种方法，而把它直接用于面料测试则颇为牵强，设备价格昂贵，检测成本高，并且无法测试出该功能纺织品的实际穿着效果。

其他常见的与温度相关面料测试，如保温率，均为稳态测试，无法模拟相变调温功能纺织品与人体互动下的功能体现。又如吸湿发热等测试，强调的是单方面冷或热的功能，并不能全面体现相变调温功能面料双向调节温度的功能。

国际上较为通用的方法为ASTMD7024-2004(outlast方法)，虽然克服了上述稳态测试、单向调节等缺陷，但是同样存在仪器设备昂贵，测试不便，评测结果为无量纲数值，非常不直观，其物理意义很难为普通消费者所理解。

专利201210492660.7中描述了一种相变材料调温功能纺织品检测方法，用通用仪器搭建一套检测装置，用温度-时间变化曲线来评价效果。但由于测试温度选取不太合理，测试样品与对比样品选择标准不够严格，导致***性不强，可作为简单演示，但用来全面说明相变调温功能纺织品的实际穿着效果则有诸多不可取之处。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型旨在提供一种相变调温功能纺织品的检测装置，简便易行、模拟实测环境，可在大多数实验室或者工厂应用，直接指导实验和生产。

本实用新型的技术方案如下：

本实用新型通过如附图1所示的装置示意图实现，包括至少一个提供冷热源的装置，和一个模拟测试环境装置。该装置连接的传感器包括温度传感器、热量传感器。装置连接测试数据的记录设备或终端处理设备。

一种用于检测具有相变调温功能纺织品的检测装置，包括至少一个提供冷热源的装置和一个模拟测试环境装置。

所述模拟测试环境装置包括至少两个测试室，测试室为带有空腔的夹套结构。如附图2所示。

所述测试室的空腔中放置待测样品或对比样品，所述测试室的夹套中放置导热介质。

所述提供冷热源的装置，温度从0℃到100℃可调，其中冷热源介质包括水、导热油、空气。

进一步地，所述检测装置还包括数据收集设备，与测试室连接。所述数据收集设备包括温度传感器、热量传感器。

所述检测装置的测试，是对人体真实穿着状态的模拟，包括动态升温和动态降温，按时记录温度变化，形成温度-时间变化曲线和测试样-空白样温差和温度变化曲线。

具体的检测方法可以是：包括如下步骤：

1.测试准备：

①制作测试样和对比样：取相变调温功能纺织品组织结构较大面积的部位，裁剪出至少3块20*6cm的长方形，注意裁剪部位应均匀排布，不在面料的相同纵向和横向位置上。将此长方形面料沿长边对折再对折，把长边开口处和短边开口处的一头缝合，形成只有一边开口的两层圆柱体测试样。按照同样方法，用非调温功能纺织品但同样基布上，制备至3个空白样作为对比样。将温度传感器从试样开口端***中间层，待用。

②试样前处理：将试样放入烘箱内干燥，设定温度为105±2℃，时间2h；干燥完毕，将试样迅速放入密封的干燥其中冷却1h，后取出置于恒温恒湿室平衡24h，设定温度20-25℃，平衡待测。

2.动态升温：

设置测试装置温度为37-50℃，根据相变调温功能纺织品所用于衣物类型和适用季节设定温度，在5s内将测试样和空白样移入测试装置中，每6秒记录一次温度变化。待测试样和空白样温度平衡，停止记录，形成温度-时间变化曲线和测试样-空白样温差和温度变化曲线。

3.动态降温

设置测试装置温度为15-27℃，根据相变调温功能纺织品所用于衣物类型和适用季节设定温度，每6秒记录一次温度变化。待测试样和空白样温度平衡，停止记录，形成温度-时间变化曲线和测试样-空白样温差和温度变化曲线。

本实用新型的优点和有益效果：

1)与现有技术相比，本发明的检测方法，可以模拟人体穿着或者使用相变调温功能纺织品在真实环境里的实测效果。其中，测试室的空腔-夹套结构可模拟实际环境，通过调节提供冷热源的介质温度，则可模拟隆冬(-10℃)到炎夏(40℃)，甚至是极端环境中(车间、冷库)的环境温度。测试室结构如图2(a)所示。试样则模拟人体穿着或使用相变调温功能纺织品，将其***测试室空腔中，则表示处于不同环境。本发明的检测方法，是一种动态测试的方法，测试过程是温升-温降的循环，区别于以往的静态测试，设计更合理。

2)本发明的检测方法，测试的是调温效果，是一种双向调节的效果，并非表现保暖或者冷感单一效果，更全面客观，体现了相变调温功能纺织品的特性，并对其效果进行评价。

附图说明

图1为检测装置示意图，其中：

A-冷热源装置；

B-电子计算机；

C1-测试室1；

C2-测试室2；

D1-温度测量设备1；

D2-温度测量设备2；

E1-热量测量设备1；

E2-热量测试设备2；

图2a为测试室夹套结构示意图，图2b为测试状态的测试室夹套结构示意图，其中：

F-空腔(测试室)；

G-夹套(放置循环介质)；

S-测试样品或对比样品；

T-温度测量设备或热量测量设备；

图3为实施例中测试样与空白样的示意图；

图4为实施例中测试样和空白样缝制示意图；其中H-开口端。

具体实施方式

如图1所示，一种用于检测具有相变调温功能纺织品的检测装置，包括一个提供冷热源的装置和一个模拟测试环境装置；模拟测试环境装置包括两个测试室，测试室为带有空腔的夹套结构。如附图2所示。测试室的空腔中放置待测样品或对比样品，所述测试室的夹套中放置导热介质。提供冷热源的装置，温度从0℃到100℃可调，其中冷热源介质包括水、导热油、空气。检测装置还包括数据收集设备，与测试室连接。数据收集设备包括温度传感器、热量传感器。之后还连接测试数据的记录设备或终端处理设备。

上述装置在使用时，准备一块相变调温功能的白色双面针织布一块(含黏胶90％，尼龙10％，黏胶中含有相变材料微胶囊，180g/m2)，和普通白色双面针织布一块(与相变调温功能面料基布同，只是面料中不含任何相变材料微胶囊)。模拟相变调温功能纺织品用于T-shirt，环境为夏季，相变材料吸收人体释放多余热量及部分环境热量储存，在步入室内时释放。设置测试装置升温为：25-40℃；降温为：40-25℃。

1.测试准备：

①制作测试样和对比样：取相变调温功能的白色双面针织布一块，裁剪出至少3块20*6cm的长方形，注意裁剪部位应均匀排布，不在面料的相同纵向和横向位置上。将每个长方形面料沿长边对折再对折，对折方法如图3(a和b)所示，图中点划线为第一次对折线，虚线为第二次对折线。把长边开口处和短边开口处的一头缝合，形成只有一边开口的两层圆柱体测试样，缝制方法如图4所示，图中圆点线为缝制线。按照同样方法，取普通白色双面针织布，制备至少3个空白样作为对比样。将温度传感器从试样开口端***中间层，待用。该温度传感器的精度为0.1℃，分辨率为0.01，自动记录每秒温度，并能通过外连设备输出温度-时间曲线图。

②试样前处理：将测试样和空白样放入烘箱内干燥，设定温度为105±2℃，时间2h；干燥完毕，将测试样和空白样一起迅速放入密封的干燥其中冷却1h，后取出置于恒温恒湿室平衡24h，设定温度25℃，平衡待测。

2.动态升温：

设置测试装置温度为40℃，在5s内将测试样和空白样移入测试装置中，每6秒记录一次温度变化。待测试样和空白样温度平衡，停止记录，形成温度-时间变化曲线和测试样-空白样温差和温度变化曲线。

3.动态降温

设置测试装置温度为25℃，更换水浴中介质为25℃，每6秒记录一次温度变化。待测试样和空白样温度平衡，停止记录，形成温度-时间变化曲线和测试样-空白样温差和温度变化曲线。

Claims (4)

1.一种用于检测具有相变调温功能纺织品的检测装置，其特征在于，检测装置包括至少一个提供冷热源的装置和一个模拟测试环境装置；所述模拟测试环境装置包括至少两个测试室，测试室为带有空腔的夹套结构；所述提供冷热源的装置，温度从0℃到100℃可调，其中冷热源介质包括水、导热油、空气。

2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述测试室的空腔中放置待测样品或对比样品，所述测试室的夹套中放置导热介质。

3.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，检测装置还包括数据收集设备，与测试室连接。

4.根据权利要求3所述的检测装置，其特征在于，所述数据收集设备包括温度传感器、热量传感器。