吸湿排汗测试仪

生物电信号是人体最基本的生理信号之一，通过对生物电信号的监测可以对多种生理疾病进行诊断和预防。随着微电子科技的不断发展，越来越多的医疗科技选择使用电极贴片与诊断设备集成，以实现实时监测人体健康状况的医疗保健系统。监测系统对于突发性强、致命性高的心脑血管疾病有着显著的预防作用。生物电监测电极作为系统硬件的重要组成单元，直接与人体接触采集生物电信号，是生物电传感系统的基础部件。常见的是银-氯化银（Ag/AgCl）凝胶电极，但由于凝胶或粘合剂会对皮肤产生刺激，很难用来长期监测生物电信号。为了实现长效与皮肤接触监测的功能，生物相容性良好的干电极技术近年来得到了一定的发展。然而，由于皮肤的弹性、粗糙质地，附加汗水，油脂、皮屑和毛发等表面特性，干电极技术在皮肤附着力、接触阻抗、透气性等创新优化方面仍面临较大挑战。图1典型具有足端附着能力的生物结构与功能实现策略由于自然环境下目标附着表面的复杂多样性，依靠单一的黏附机制往往不足以提供生物体稳定的附着和快速的运动的能力。几乎所有具有全空间运动能力的生物，均拥有两种及以上的界面附着策略，且生物体型越大，越需要多种附着方式协同作用来提升界面附着力以平衡自重。生物高鲁棒性的附着调控特性依赖于生物脚爪精细的跨尺度附着结构，以及附着结构所呈现的机制之间的协同作用。 图2兼具排汗透气与皮肤黏附的仿生电极设计本研究介绍了一种兼具排汗透气性和多机制附着性能的健康监测电极贴片。贴片的排汗透气功能采用锥形通孔与蜂窝状微沟槽集成设计来实现，锥形通孔产生的拉普拉斯液相压差和微沟槽的毛细力协同实现了汗液的自驱导流作用；Ag/Ni微针阵列和PDMS-t粘附材料的多机制附着一定程度上保障了电极贴片与皮肤接触的力学稳定性，其中，Ag/Ni微针阵列通过高度控制，形成与皮肤角质层的接触，在保障安全性的前提下，实现了生物电信号采集通道的可靠性。 图3 仿生监测电极排汗透气通道结构形貌及其单向自驱导效果图 图4 仿生电极贴片切向摩擦力和法向黏附力量化测试实验 图5 仿生电极贴片心电监测性能及其与皮肤接触的生物相容性评价仿生电极的皮肤界面阻抗测试显示，在100Hz以下，仿生电极的接触阻抗低于标准Ag/AgCl凝胶电极，在监测志愿者的EMG和ECG生物电信号应用中，仿生电极展示出了较好的静态和动态采集性能。这主要归因于微针阵列与皮肤高阻抗角质层形成机械锁合，与通孔阵列柔性聚合物黏附接触协同作用，增强了仿生电极与皮肤表面的附着力，减少了运动伪影。同时，仿生电极设计中汗液的自驱导流结构保障了皮肤排汗透气的需求，具有良好的皮肤接触生物相容性，为实现长效的健康监测提供了新思路和新途径。本研究工作是建立在前期微针摩擦与树蛙湿黏附协同的仿生电极（Advanced materials interfaces, 2022, 2200532，封底论文）研究基础之上，着重探究了仿生电极自主排汗透气方面功能实现方法。相关研究成果以题为“Biomimetic Patch with Wicking-Breathable and Multi-mechanism Adhesion for Bioelectrical Signal Monitoring”发表于期刊《ACS Applied Materials & Interfaces》。论文第一作者为南京航空航天大学机电学院硕士研究生张迁，论文通讯作者为姬科举副研究员，南京航空航天大学为第一完成单位。本研究工作得到了国家自然科学基金、南京市医学科技发展基金、江苏省仿生功能材料重点实验室基金等项目的资助。论文链接： https://doi.org/10.1021/acsami.2c13984来源：高分子科技官网：https://www.bmftec.cn/links/10

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/

新春伊始，喜事连连。天瑞公司于2008年1月18日又迎来了天瑞分析测试仪器产业园奠基仪式。天瑞分析测试仪器产业园位于昆山市高新区地段，董事长刘召贵博士、总经理应刚、副总经理胡晓斌一行20多人参加了奠基仪式。大约上午9点整，随着四处爆竹声和礼炮声的响起，奠基仪式正式开始。动土典礼中，天瑞的所有领导及在场员工个个神采弈弈，十分兴奋，都期盼天瑞分析测试仪器产业园早日竣工。 天瑞分析测试仪器产业园总占地面积100亩，产业园将分为第一期和第二期，总建筑面积约20余万平方米。拟总投资额为3亿，首期预计投资1亿建设10层高智能化研发大楼。二期工程将建成5层和2层高的工业别墅厂房。产业园目标是发展成为整个中国乃至世界的分析测试仪器共享公共大平台。 董事长刘召贵博士表示，产业园首期的建设工程将于2008年春节后正式启动，预计2008年下半年竣工。 screen.width-300)this.width=screen.width-300" border=0天瑞分析测试仪器产业园效果图screen.width-300)this.width=screen.width-300" border=0产业园奠基典礼