[发明专利]具有相变调温功能纺织品的检测方法及检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种功能性纺织品的检测方法及检测装置，具体涉及一种相变调温功能面料的检测方法及检测装置。

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，接触热源时吸热、接触冷源时放热。利用这一特性，将人体当作一个冷热源，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，吸收人释放的多余热量同时储存起来，在人体需要时释放出来，保持一种较为舒适的状态。

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。这是由于人本就是个时时调整的冷热源，衣内环境也比较复杂，相变调温功能纺织品用于内衣和外套的情况也需区分对待，所以想要测试出相变调温功能纺织品的实际效果则需要考虑多方面因素。

首先相变调温功能纺织品的功能性是双向调节，测试中应包括热和冷两方面的性能；其次相变调温功能纺织品的功能性是动态调节，测试应是一个过程，而非某一瞬间；第三相变调温功能纺织品的功能性是与人体互动的，测试应尽量能够模拟人体实际穿着情况，以及内衣微气候与外界环境之间。总而言之，相变调温功能纺织品的功能性检测更倾向于是一种舒适性检测和人性化体验。而正是由于相变调温功能纺织品的功能性如此特殊，所以相变材料的发展已相当成熟，但相变调温功能纺织品的检测却刚刚起步。

目前比较通用的方法是差示扫描量热法(DSC)，这是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。首先设备价格昂贵，检测成本高，一般实验室或者工厂不具备这样的条件；其次该测试方法所需样本量为毫克级别，温度变化速率有一定限制，对于相变调温功能纺织品的检测由于取样量的限制，误差较大，而温度变化速率的限制也无法测试出该功能的实际穿着效果。

常见的与温度相关面料测试，如保温率，这主要是从保暖角度考察舒适性。它只能反映相变调温功能纺织品的一个侧面，而不能全盘反映其“知冷知热”的双向调节功能。另外该测试方法为稳态测试，无法模拟相变调温功能纺织品与人体互动下的功能体现。又如接触凉感(Q-max值)，反映的是接触具有凉感面料的效果，强调瞬间效果，与相变调温功能纺织品持续性舒适的理念相悖。

对于其他涉及冷热功能的面料，如吸湿发热以及吸光发热等，借鉴它们的方法也不实用。此种面料强调的是单方面冷或热的功能，并不能双向调节，同时产生功能的原理不同，测试方法也不可混用。

国际上较为通用的方法为ASTMD7024-2004(outlast方法)，这是outlast公司提出的纺织材料的恒稳态和动态热性能的试验方法。该方法克服了以上所说的稳态测试、单方面调节等缺陷，对于相变调温功能面料的测试有很大的借鉴性。但是没有现成仪器设备，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。方法可行，但系统性不强，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。

首先，测试温度范围的选择15-20℃到40-50℃不大合理，若相变调温功能纺织品用于内衣，贴肤层温度通常情况下大于28℃，所以笼统确定范围显然不可取，应根据实际相变调温功能纺织品的实际用途选择测温范围，因为测温范围的选择必然影响评价相变调温功能纺织品的效果。

其次测试样与对比样的选择标准太随意，如实施例中测试样与对比样的基布选择都不同，众所周知，棉、氨纶、黏胶等物性完全不同。就科学性而言，测试样与对比样应仅是有无相变材料的区别。

另外用温差和温度与时间曲线作为评测标准也过于简单，只能说明相变调温纺织品与普通纺织品存在温度差异，有一定调温效果，但相变调温面料是否存在过冷(温度低于凝固点但仍不凝固或结晶则为过冷)，是否会延迟调温，是否在人体需要的温度范围内吸收与释放热量，真正达到与人体互动的效果，并不能完全评价。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种相变调温功能纺织品的检测方法和检测装置，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。

本发明的技术方案如下：

用于相变调温功能纺织品的检测方法，包括如下步骤：1)测试准备，2)动态升温，3)动态降温，4)数据分析及衡量指标。