纺织品淋雨渗透性能检测关键技术研究开发yd19807

胡尊芳1,2，杨成丽1,2，何红霞1,2 1．山东省纺织科学研究院，山东青岛266032；2．山东省特种纺织品加工技术重点实验室，山东青岛266032

收稿日期：2016 05 24

基金项目：中国纺织工业联合会科技指导性项日(2014029)

作者简介：胡尊芳(1987-)，女，山东青岛人，助理工程师。

原载：山东纺织科技 2016/3；14-16

【摘要】文章对纺织品淋雨渗透性能检测关键技术进行研究，包括恒温水浴系统的研制、喷淋系统的研制、湿度检测板控制系统的研制、试样夹持结构的研制和啧淋结构的研制。整套系统性能稳定可靠，能够正确评价纺织品淋雨渗透性能，具有广阔的应用前景，社会效益显著。

【关键词】纺织品；渗透性能；喷淋系统；试样夹持结构

【中图分类号】TS103．6 文献识别码：A 文章编号：1009-3028(20l6)03-0014-03

1 前言

近年来，防水透气纺织品的需求逐年增加，防水织物被广泛应用于军用服、运动服、休闲装和特种功能服等。经防水处理的纺织品 既要抵挡从外界来的水分(如雨、雪等)，又要保持服装的干爽舒适，服用要求较高。为准确检测纺织品淋雨渗透性能 ，本文对纺织品淋雨渗透性能检测的关键技术展开研究，使其能够满足质检、科研、企业等单位对纺织品防水性能的检测需要。

2 纺织品淋雨渗透性能试验机理

纺织品淋雨渗透性能试验方法是通过喷淋称重法(A法)和湿度检测板法[4 (B法)测试纺织品淋雨的渗透性能。

喷淋称重法：试样以45。倾斜放置在试样架上，背面垫有一张已知重量的吸水纸，将一定量水从一定高度喷淋到有一定张力的试样表面上，喷淋后对吸水纸进行称重，得出水的渗透量。

湿度检测板法：试样以45。倾斜放置在试样架上，背面垫有一块湿度检测板，将水从一定高度喷淋到有一定张力的试样表面上，当试样有渗透时，测定所需时间和持续淋雨的流量。

3 检测关键技术研究

以中华人民共和国纺织行业标准FZ/T01038-1994(纺织品防水性能淋雨渗透性试验方法》为设计依据，对27±2℃和35±2℃恒温水浴系统、具有自动给水和恒流量定时控制的喷淋系统、高精度及高灵敏度的湿度检测控制系统、试样夹持结构以及喷淋结构进行了深入的研究。

3．1 恒温水浴系统的研制

恒温水浴系统主要完成水浴温度采集和控制、加热与停止加热工作方式判断、实时温度值显示以及目标温度值设定的功能。恒温水浴系统框冈如图1所示。

图1 恒温水浴系统框图

恒温水浴系统采用模糊PID控制，即模糊理论与传统PID方法相结合，可有效改善单独PID控制调节时间长、控制效率低等缺点。模糊PID产品开发。

控制自适应改变温度的控制量，响应速度快、超调量小，可获得快速、稳定的控制效果。

该系统主要由温度检测模块、控制模块和显示模块组成。

温度检测模块功能主要是通过温度传感器实时检测水浴温度，即对水浴温度进行实时采集，并将采集的数据传给智能温度控制器。该系统采用Ptl00铂热电阻作为温度传感器，其阻值随温度的升高均匀增加，具有抗振动、稳定性好、准确度高和耐高压等优点。

控制模块功能主要是温度控制器对采集到的数据进行处理，将采集到的模拟量进行A／D转换，经过运算得到相应的温度值。在水位正常的情况下，温度控制器根据热电阻输入信号与用户设定值的偏差进行PID运算，从而发出一个命令让固态继电器动作，达到自动控制、自动恒温的效果，具有高精度、性能稳定、抗干扰性强等特点。同时系统通过水位传感器实时检测系统水位，水位过低时，继电器常闭触点断开，控制加热器停止加热，保护元器件，防止干烧。在设定的温度值比室温高的情况下，系统自身必须不断供给热量以补偿水浴系统向环境散失的热量。因此加热器的选择显得至关重要，原则上选择热容量小，导热性好，功率适当的加热器。该系统提供两种温度的恒温水浴，一种恒温在27±2℃ ，另一种恒温在35±2℃ ，试验人员可以根据需求选择合适的温度。加热器的加热功率需恰当，加热功率太大会使得散热速度变慢，且加热惯性大，使得控温灵敏度降低；加热功率太小会使得加热时间相对较长，或达不到所设定的温度。

显示模块的功能主要是操作人员可以通过按键设定目标温度值，系统将自动根据所设定目标温度值控制水浴温度，并实时显示当前水浴温度值。

3．2 喷淋系统的研制

喷淋系统具有自动上下水、恒定流量控制、喷淋定时控制及水位装置自检功能。喷淋系统主要由自动上下水模块、水位自检模块、恒定流量控制模块和喷淋定时模块组成。

该系统采用人工注水至水箱，水箱内装有水位传感器，实时自动检测水位，性能稳定，工作可靠。水位自检模块主要完成智能识别水位，具有缺水保护和满水提示功能，实时检测系统是否缺水，缺水时自动断开后级加热电路，防止干烧，保护加热器。同时缺水指示灯亮，提醒试验人员及时加水，满水则满水指示灯亮，提醒试验人员停止加水。

恒定流量控制模块主要功能是在规定水温下校正淋雨流量，500ml水持续喷淋时间为25s～27s，通过设定喷淋时间，从而达到控制流量恒定的目的。

喷淋定时模块主要完成喷淋开始到结束所需的时间，自动控制喷头喷淋，达到喷淋时间后，自动停止喷淋。

3．3 湿度检测板控制系统的研制

湿度检测板采用双U形交叉结构设计，可有效防止短路。湿度检测板灵敏度为0．01g，根据质量公式：质量=体积×密度，可以得出质量为0．01g水的体积为10FL。通过量程为10FL的微量进样器取0．01g的水，滴在湿度检测板上，在水滴滴到湿度检测板上的瞬间，电极两端导通，蜂鸣器响，从而验证湿度检测板的灵敏度达到了设计要求。

3．4 试样夹持结构的研制

试样夹持结构如图2所示，试验支架为45°，试验时，直接将试样板放在支架上，即可满足试验45°的要求。将试样平展放在试样板上，试样上部用持样夹夹住，下部用带有重锤的弹簧夹夹住，这样可以赋予试样表面恒定的张力，保证了试验数据的准确性。试样夹持结构设计简单，容易操作。在重锤弹簧夹的下面有接水盘，试验过程中从试样上流下来的水流到接水盘里，保持了试验环境清洁。

1、持样夹；2、试样板；3、45°支架；4、弹簧夹；5、重锤

图2 试样夹持结构示意图

3．5 喷淋结构的研制

喷淋结构如图3所示，采用分体加工的方式，采用螺纹连接，安装方便。喷头圆平面上25个孔均匀分布，保证了在试样表面上的喷淋量均匀充足。

图3 喷淋结构示意图

4 结语

本文主要解决的技术关键点包括恒温水浴系统的研制、喷淋系统的研制、湿度检测板控制系统的研制、试样夹持结构的研制和喷淋结构的研制，解决了纺织品淋雨渗透性能检测在科研、检验、生产等方面的技术瓶颈，为防水纺织品及服装的研究开发、测试评价和品质保证等方面提供了有力的技术支撑，提供了可靠稳定的纺织品淋雨渗透性能测试方法。

参考文献：

[1] 陈琳,织物渗透性能测试方法与测试仪器[J],中国纤检,2008,(10);49-50,

[2] 孙伟,恒压下织物抗渗水性能的评价与研究[D],西安;西安工程大学,201L

[3] 高翼强,李向红,刘轩,等,产业用纺织品渗透性测定方法的研究[J],产业用纺织品,2010,28(4);45-49,

[4] FZ/T 01038- l994纺织品防水性能淋雨渗透性试验方法[s],北京;中国标准出版社,1994,