织物沾水性测试仪

研究背景自疫情爆发以来，个人防护进入常态化，消费者对口罩的要求从最开始的单一防护功能向舒适化、可复用、时尚化等多功能性转变。市场对多功能化医用口罩的迫切需求，不断推动着现代医用口罩非织造布在新材料、新技术方面的不断探索和改进。有研究表明，将传统非织造织物材料与石墨烯相结合，可开发高效、低阻的新型复合材料。同时，利用石墨烯独特的网状结构和极高的比表面积，吸附和过滤颗粒、细菌和病毒，能有效阻隔冠状病毒，大大地拓宽了石墨烯的应用领域。2020年12月25日，在深圳举行的第22届中国国际高新技术成果交易会上，一种新型石墨烯无纺布一经面世就获得优秀产品奖，引起了社会各界的广泛关注。这种新型石墨烯无纺布是将传统原料聚丙烯替换为石墨烯/聚丙烯复合母粒，采用纺粘无纺布制造工艺制备获得。本文通过对这种新型石墨烯无纺布微观组织形貌及热性能、表面亲疏水(油) 性、防水性能、透气性、压力差、 配戴时效性及是否有异味等进行测试和评价，分析研究这种新型石墨烯无纺布在医用口罩方面的应用前景，开发石墨烯在医疗器械领域的应用潜力，为口罩生产企业的产品升级、转型提供数据支撑。图1. 石墨烯无纺布和医用无纺布扫描电子显微镜照片实验方法与仪器本文采用KRÜ SS DSA25B接触角测量仪对石墨烯无纺布进行接触角测试。DSA25B接触角测试仪实验开始前，将石墨烯无纺布用蒸馏水超声清洗，并在50°C的鼓风干燥箱中烘干。实验时， 样品平铺在载玻片上，水滴(油滴)体积约为2μL。高速相机捕捉水滴(油滴)照片，采用座滴法测量接触角，即在液滴轮廓和表面投影(基线)之间的交叉点上(三相接触点)使用座滴图像量取接触角，每张照片测量10组数据，取平均值作为测试结果。结果与讨论图2. 石墨烯无纺布表面亲疏水（油）性测试结果（注：a.水（油）滴光学照片；a.水（油）接触角）在室温条件下，分别测试了石墨烯无纺布正反面水和油的静态接触角。图2a所示为测试过程中捕捉的水(油)滴光学照片，通过座滴图像法量取的接触角如图2b所示。可知，石墨烯无纺布正面水接触角为132.6°，反面水接触角为138.8°，正面油接触角为142.8°，反面油接触角为129.9°。这种新型石墨烯无纺布纤维表面张力低于水、油的表面张力，使得水滴以及油污无法在织物表面铺展，因此证明这种新型石墨烯无纺布具有拒水、拒油的特性。同时，防水性能评价测试结果显示试样表面没有润湿，存有少量水珠，依照GB/T 4745-2012《纺织品防水性能的检测和评价沾水法》评价标准，沾水等级达到4~5 级，该材料具有良好的抗沾水性能。总结可看出减少银浆层的空洞是提高芯片键合强度的一种有效方法。合适的粘合促进剂可以帮助增加银浆在基材表面的浸润并减少界面银浆层里的空洞。新型石墨烯无纺布在医用口罩的应用中体现出了组织结构稳定、拒水、拒油、抗沾水、低阻透气、口罩无异味的特性，符合当下人们对口罩的舒适性、防护性和可重复使用性的要求，有助于口罩生产企业对产品的升级、转型。随着石墨烯无纺布生产技术和表面改性技术不断完善成熟，新型石墨烯无纺布在医用口罩、医用缝合线、医用辅料等医疗器械的应用将得到进一步拓展，从而实现石墨烯在功能无纺布应用中的商业化与规模化，未来可能会有越来越多功能各异的石墨烯无纺布产品陆续出现在市场上。参考文献：[1]陈大雷,陈凡红,元瑛,梁峰,杨晓辉,贺军权.医用口罩用新型石墨烯无纺布性能测试与评价[J].中国医疗器械信息,2022,28(23):17-20+73.DOI:10.15971/j.cnki.cmdi.2022.23.038.

水分测试仪︱MMT水分测试仪︱液态水分管理测试仪︱询价电话：136718439661、织物的热湿舒适性研究概述 织物的热湿舒适性是指织物在人与环境的热湿传递之间维持人体体温恒定，为人体正常生理机能提供创造良好条件，从而使人体保持舒适的感觉。人体的舒适感觉取决于人体本身产生热量和周围环境散失热量之间能量交换的平衡。热湿性作为服装舒适性最为重要的指标，在近十几年来颇受纺织服装界研究重视。 目前，世界范围内，纺织品和服装的热湿舒适性主要集中在以下几个方面：纺织品和服装的热湿传递性能及其对舒适性的影响；织物动态湿传递性能的研究；运动衣、内衣用舒适织物的研究开发；新的试验方法和装置的研究。现将就现阶段织物热湿舒适性的测试方法和运动衣、内衣用舒适性织物的研究开发两个方面展开讨论，以大体展现织物热湿舒适性的现状。2、测试方法 现阶段，通过许多学者的研究，已建立起了各种各样的评价体系和测试指标，其中一类是分项单纯测热和测湿的，测热的主要有圆筒法、平板法、暖体假人法、热脉冲法等，测湿的主要有透湿杯法、湿度梯度法、敏感器件法等，另一类是测定热湿综合传递性能的。单纯性热湿传递或湿传递研究方法仅考虑了织物两侧形成的温差或水汽浓度差，而织物两侧的温差是同时存在的，在织物中热流和质流是同时传递着的并且相互作用。为了更好的模拟实际穿着情形，尤其是像夏季服装人体出汗更是不能忽略，应当采用热湿同时传递的方法，这已成为近年来研究的重点，这方面的仪器有纺织品微气候仪（包括一些带有模拟皮肤的热湿传递性能测定装置）和出汗暖体假人。常用的评价织物热湿舒适性的方法主要有物理学的、生理学的和心理学的方法。 影响人体感知衣物是否舒适的三个主要参数是：热湿舒适度、手感舒适度和压力舒适度。其中，热湿舒适度占整体感觉的50%，所以衣物的液态水分管理能力显著影响人们对衣物舒适度的感知。 热湿舒适性是人体对服装舒适程度主观判断的最重要的因素之一。人体的一个重要的散热作用是靠分泌汗液及其蒸发来进行的，水蒸气将身体或是面料表面的热量通过蒸发带走。经研究发现，在服装的微气候环境下，服装的吸汗性、面料对汗液的传递性及其在面料上蒸发的地点都与穿着的舒适度有关系。目前，具备良好的液态水分管理能力的功能性面料被广泛地应用于运动及户外服装、高级休闲服和制服。这些面料所具备的性能如：速干性，优良的透湿性能以及排汗性（能迅速地导出皮肤上的汗液，保持皮肤的干爽）。一些传统的标准和测试方法可以被用到对这些功能面料的检测，如吸水扩散性、芯吸高度、滴水穿透时间、透湿率和干燥速率等。然而，这些测试方法并不能测量出液态水在面料上的三维传递状况。 随着纺织行业的发展，具有液态水分管理性能的纺织品逐渐受到生产厂家的青睐。自20世纪90年代末期，在美国Under Armour公司的领导下，众多的公司开始大力宣传舒适性产品，并以此作为卖点。舒适性服装最基本的特性之一就是出色的液态水分管理性能。然而，人们却很难比较不同产品之间的液态水分管理性能。因为当时的测试仅仅局限于毛效测试或水滴测试，即测试织物转移液体的能力。测试时，将织物垂直放入水槽中或将水滴在织物上，然后测试水浸入织物的程度。这些测试方法的不足在于，只能测量在织物的一侧水滴一次。3. 液态水分管理测试仪（水分测试仪）织物的液态管理特性取决于它们的阻水性、拒水性、水吸收能力，以及纤维与纱的毛细效应、几何状态和内部构造。虽然目前有些测试方法可以简单测量织物的吸水性、穿透性与渗透时间，但无法测量面料中水分的动态转移特性。液态水分管理测试仪可提供一种新的测试纺织产品的水分管理能力的方法，能帮助我们准确地评估和开发吸湿排汗速干服装产品。2009年6月，《GB/T 21655.2 纺织品吸湿速干性的评定第二部分：动态水分传递法》顺利通过了国标委的审批，并将于2010年2月1日生效。几乎与此同时，美国纺织化学家和印染家协会AATCC也通过了《AATCC 195织物液态水分管理特性》。这标志着MMT液态水分管理测试仪最终获得了中美两国主要标准的认可。尽管在标准通过前，MMT液态水分管理测试仪就已经被美国棉花公司、NIKE、Adidas、迪卡侬、WL Gore、Polar Tec、安踏Anta、P&G、ITS、东华大学、广东溢达、山东鲁泰等六十多家行业领先企业和研究机构采用，但新标准的通过仍然会对该测试技术的普及起到推动的作用。3.1 测试原理织物试样水平放置，液态水与其浸水面(通常是指与皮肤接触层)接触后，会发生液态水沿织物的浸水面扩散，从织物的浸水面向渗透面（通常是指服装的外层）传递，同时在织物的渗透面扩散。此水含量的变化过程是时间的函数。当试样浸水面被注入测试液后，利用与试样紧密接触的上下传感器，测定测试液在织物中的动态传递状况，用一系列指标如浸湿时间、吸水速率、最大浸湿半径、液态水扩散速度、单向传递指数、液态水动态传递综合指数综合评估纺织品的吸湿、速干、排汗等性能。3.2 试验方法将试样放入仪器中，接触皮肤的一面向上，将一定量的量的生理盐水倒在织物接触皮肤一侧的中心位置，模拟人体排出汗液的过程。试样两面的传感器分别测量它们在各个环形内（直径分别为5mm，10mm，15mm，20mm，25mm及30mm）的导水性能。在测试进行2分钟的循环后，织物的润湿度及导水性增加。通过一系列的计算，测试者可以得到接触皮肤侧织物的润湿时间、吸水速率、浸湿半径及扩散速度等的精确读数，以及累积单向传递能力与织物的整体液态水分管理能力（OMMC）。3.3 测试仪器仪器设计的原理基于当水分在面料上进行转移时，面料的接触电阻会发生改变，此电阻值的变化主要由以下两个因素决定。水分的组成成分和面料的含水量。当我们确定了水分的组成或分所带来的影响后，电阻的测试就与面料上的含水量具有直接相关性。3.4 测试指标（1） 浸湿时间（wetting time）从液体接触到织物表面，到织物开始吸收水分所需的时间。织物开始吸收水分所需的时间定义为在织物表面含水量与时间的关系曲线上出现斜率大于或等于tan15°时的第一时间值。包括浸水面浸湿时间WTr和渗透面浸湿时间WTB。（2） 吸水速率（absorption rate）在注水时间内，织物表面含水率变化曲线斜率变化的平均值。表示织物单位时间含水量变化率。包括浸水面平均吸水速率ARr和渗透面平均吸水速率ARB。（3） 最大浸湿半径（maximum wetting radius）织物开始浸湿到规定时间结束时润湿区域最大半径。在含水率曲线中，从曲线的斜率第一次出现大于或等于tan15°。到测试时间结束时润湿区域的最大半径。包括浸水面最大浸湿半径MWRT和渗透面最大浸湿半径MWRB。（4） 液态水扩散速度（spreading speed）织物表面浸湿后扩散到最大浸湿半径时沿半径方向液态水的累积传递速度。包括浸水面液态水扩散速度ST和渗透面液态水扩散速度SB。（5） 单向传递指数（Accumulative one-way transport capacity）（R）液态水从织物浸水面传递到渗透面的能力。以织物两面吸水量的差值与测试时间之比表示。（6） 液态水动态传递综合指数（overall moisture management capability）（OMMC）是指液态水在织物中动态传递综合性能的表征。以织物的渗透面的吸水速率ARB，织物的单向传递指数R和渗透面的液态水扩散速度SSB的加权值表示。3.5 测试评级（1） 测试性能指标分级（2） 吸湿排汗速干性能技术要求（参考GB/T 21655.2）（3） 织物评级分类研究表明，使用液态水分管理测试仪测试得到的这些数据，用户可将织物分为7个级别：防水织物拒水织物慢速吸收且慢速干燥的织物快速吸收且慢速干燥的织物快速吸收且快速干燥的织物高渗水织物液态水分管理织物 根据织物的最终应用将织物进行分类后，用户可以通过由液态水分管理测试仪测得的指数对不同的织物进行比较，然后得出哪种织物是最终使用环境要求的最佳织物的结果。4、结语 MMT液态水分管理测试仪是一种用于测试纺织品的水分管理能力的全新的测试方法及仪器。通过这台新的仪器，我们可以快速地测量液态水在纺织品内三个方向的动态水传递性能。通过对不同面料所进行的实验室测试，测试结果表明不同的面料间的测量数据有着明显的差异。 更多测试技术关注标准集团（香港）有限公司：http://www.standard-groups.com/

标准集团(香港)有限公司专业生产(供应)销售织物防水性能测试系列产品，公司具有良好的市场信誉，专业的销售和技术服务团队，凭着经营织物防水性能测试仪器系列多年经验，熟悉产品的各项技术支持，供货周期短，价格最优，欢迎来电咨询!1. 防水性能测试标准　　纺织品防水性能检测也称抗水性检测，主要分为抗水渗透性(静水压)检测、表面拒水性(喷淋)检测和淋雨测试，国内外常用的检测方法见下表1：表1 国内外主要检测标准　　　上表中的国家标准和日本JIS方法体系的技术方法基本上等效采用ISO，而AATCC方法检测方法与ISO 的主要不同之处在于：AATCC的静水压检测只要求至少有3个样品，而喷淋检测的评级采用打分制且可评中间级别 而淋雨检测使用不同的淋雨仪且只衡量吸水纸的质量变化。2. 防水性能测试方法2.1 静水压(ISO 811-1981)2.1.1 应用范围及原理　　静水压检测适用于测定紧密织物(如帆布、油布、帐篷布及防雨服装布等)水渗透时的压力，理论上纺织品的静水压(P)可以用以下公式求得：　　式中：　　γL——水的表面能 　　θ ——微孔内壁与水的接触角 　　r ——微孔半径 　　g ——重力加速度。　　由公式可见，当90°θ180°时，θ越大，织物表面能越低，微孔的半径(r)越小，静水压(P)越高。而静水压的检测结果在样品和试验液体一定的条件下，与水温、测试面积和水压上升速率有关。试验结果表明，织物的静水压性能中大约有52%是由织物表面孔径决定的，有44%是由织物表面能决定的，有4%是由其他因素决定的。故防水级别要求高的织物在织物的表面必须有微小而均匀的孔和非常低的表面能。2.1.2 试验仪器　　耐静水压测试仪，如图1。　　图1 耐静水压测试仪2.1.3 试验步骤及结果　　在织物有不同部位取5块代表性试样，一般情况下，水压上升速率选0.59kPa/min，水温为20℃，按规定在标准大气条件下调湿试样后，织物试验面与水接触，对试样施加递增的水压，并不断观察渗水的现象，记录织物上第3处渗水时的静水压值，重复测试取平均值。检测结果的计量单位用kPa和Pa表示。结果越大，表明抗静水压性能越好。2.2 喷淋试验(ISO 4920-1981)2.2.1 应用范围和原理　　喷淋检测适用于测定各种已经或未经拒水整理织物表面抗湿的能力。该性能表示液体在纺织品表面的润湿情况，与检测液体和纺织品表面的表面能和固液接触角θ有关。根据Young方程式：　　式中：　　θ ——固-液-气三相边界处的接触角 　　γsv——固体与气体界面的表面能 　　γsl——固体与液体界面的表面能 　　γlv——液体与气体界面的表面能。　　由公式可见，γsv一定时，γlv越小，θ越小，液体越容易润湿固体。　　因而在试样、液体种类和温度一定的条件下，喷淋检测的试验结果与检测液体流速、样品在仪器上如何摆放等有关。2.2.2 试验仪器　　喷淋式拒水性能测试仪，如图2。　　图2 喷淋式拒水性能测试仪2.2.3 测试步骤及结果　　在织物有不同部位至少取3块具有代表性的试样。一般情况下，水温为20℃，按规定在标准大气条件下调湿试样后，织物试验面与水接触接受喷淋，试样经向与水流方向平行。将250ml的水迅速而平衡地注入漏斗中，淋水一停，迅速使夹持器连同织物试验面朝下几乎成水平，轻轻敲打2次，根据标准文字描述或图片评定观察到的试样润湿程度的级别，从5级到1级，5级最佳，1级最差，不评中间等级，评级由至少2名有喷淋评级经验的检测人员进行。重复测试获得3个试验数据，报告每个测试样品的试验结果。2.3. 淋雨试验(ISO 9685-1991)2.3.1 应用范围及原理　　淋雨检测适用于测定织物在运动状态下经受阵雨的防水性能，其中包括表面沾湿和纺织品润湿吸收水分的能力，在拒水性原理的基础上，还有纺织品润湿原理，可用Young-Laplace’s方程解释：　　式中：　　γ——试验液体的表面张力 　　r ——测试孔的半径 　　θ——润湿液体对孔壁的接触角。　　由上式可见，纺织品润湿吸水的检测结果在样品与试验液体一定的条件下，与水温、测试面积和水压有关。2.3.2 试验仪器　　邦迪斯门淋雨性测试仪，如图3。　　图3 邦迪斯门淋雨性测试仪2.3.3 测试步骤及结果　　在织物上至少取4块代表性试样，按规定在标准大气下调湿样品。试验或校验前，先校正流量 ，移上挡雨板，称量调湿后试样的质量(m1)。试样的测试面平整无张力地放于样杯上，用夹样环夹住，拉开挡雨板，使试样受淋10min。用参比样照目测评定试样的拒水性(类似喷淋检测的评级)，试样离心脱水15s，立即称出其质量(m2)。计算吸水率(W)，以质量百分比表示，公式如下：3. 性能评价　　目前，国际上纺织品的防水检测方法中均没有对防水性能评价的规定，相关检测机构对纺织品防水性能的评价往往是用户根据纺织品的种类和用途来确定检测要求。纺织品的用途和档次不同导致了防水性能有较大差异，评价要求也不同。由于纺织品的防水与透湿性能往往是一对矛盾的共同体，防水性能好的产品的透湿性能相对较差。目前，防水和透湿性能都好的产品往往是最高档的产品，所以也极大限制了防水纺织品的使用范围。　　国际上著名的防水纺织品品牌，如：“Teflon”“Scotchgard”“Gore-Tex”等品牌检测认证程序，往往是根据服用纺织品、家居纺织品或产业用纺织品等不同用途来确定产品的具体性能指标要求。美国军用标准中防水纺织产品的耐水压最低要求为13.68kPa，日本自卫队雨衣的耐水压在13.73kPa以下。我国公共安全行业标准GA 10-1991规定，防护服抗渗水内层耐静水压不得小于3.92kPa。而ASTM D3781要求：织物拒水性水洗前应达到4级以上，一次水洗后仍能达到3级以上 淋雨检测的要求往往是吸水质量最大为1g。GB 12799要求纺织品水洗前拒水性达到5级，水洗30次仍至少为≥1级。　　更多关于 织物防水性能测试仪器资料信息，请关注：http://www.standard-groups.cn/chanpin/zwjfz/gnxcs/1005.html 　　标准集团(香港)有限公司专注于检测仪器行业13年，有着丰富的技术经验积累和众多成功的案列，同全国各大企业有着广泛的合作关系，服务和产品质量一流、我们的仪器，价格合理、品质保障、供货周期短服务热情周到，欢迎来电咨询 座机：021-64208466 手机：13671843966。