[发明专利]一种使用特定光源对连续化纳米纤维毡进行在线厚度均匀性检测的方法

说明书

一种使用特定光源对连续化纳米纤维毡进行在线厚度均匀性检测的方法，属于新材料领域范围。使用光强恒定的可见光源在纳米纤维毡下方0.5‑5cm处垂直射向纳米纤维毡，并且在纳米纤维毡的上方有对应的光强传感器检测透过纳米纤维毡的光强并转换成电阻值。根据不同厚度纤维毡的透光性调节光源光强，使透过的光强在传感器可检测的范围之内。通过标准厚度样品的测试获得厚度与光强校准曲线，并根据光强变化程度表征未知纤维毡厚度。该方法可以根据纤维毡不同位置厚度的测定，十分有效地检测纤维毡厚度的均匀性。通过分析纤维毡在线厚度均匀性的数据，并对所制备的纤维毡的均匀性进行实时把控，进一步提高制备工艺参数等改善无纺布的均匀程度。

技术领域

本发明涉及一种使用特定光源对连续化纳米纤维毡进行在线厚度均匀性检测的方法。具体以使用光强恒定的可见光源在纳米纤维毡下方0.5-5cm处垂直射向纳米纤维毡，并且在纳米纤维毡的上方有对应的光强传感器检测透过纳米纤维毡的光强并转换成电阻值。根据不同厚度纤维毡的透光性调节光源光强，使透过的光强在传感器可检测的范围之内。通过标准厚度样品的测试获得厚度与光强校准曲线，并根据光强变化程度表征未知纤维毡厚度。通过对纤维毡不同位置厚度的测定，可以检测纤维毡厚度的均匀性。属于新材料测试领域范围。

背景技术

静电纺碳纳米纤维毡具有大的表面积(来源于纳米纤维直径)，相对高的电导率，结构完整，薄薄的形态，电化学性能好，吸附性能好等等，常应用于电容器的电极材料，过滤介质，在防护服中的吸附层等等。在静电纺丝制备纳米纤维毡的收集过程中，其厚度均匀性是影响碳纳米纤维毡在上述应用中的关键因素。因此，我们需要设计一种科学的，准确的方法可以进行在线检测连续性纳米纤维毡的厚度均匀性。

然而大多数检测无纺布厚度均匀性的方法是采用空气穿透阻力测试，通过测定纤维毡经过空气穿透前后的气体流量，得到空气穿透阻力数值，如果无纺布局部位置密度大，那能够承受的吹气流量较大，则通过无纺布之后的风速较小，说明通过此处的气阻大。如果无纺布局部位置密度小，那能够承受的吹气流量较小，则通过无纺布之后的风速较小，说明通过此处的气阻小。此种检测方法存在以下弊端：1.不能具体检测同一批样品的纤维毡的整体均匀性。2.对于连续性生产的纤维毡，不能够有效实时的检测纤维毡的厚度均匀性，影响制备纤维毡参数的调节，影响生产效率。

为了解决这个问题，本发明设计了一种使用光强恒定的可见光源对连续性纳米纤维毡进行在线厚度均匀性检测的方法。通过标准厚度样品的测试获得厚度与光强校准曲线，并根据光强变化程度表征未知纤维毡厚度。通过对纤维毡不同位置厚度的测定，可以检测纤维毡厚度的均匀性。这种方法比传统的吹气法测试气阻流量更准确，科学。

发明内容

本发明的目的是提供一种有效的、直观的在线检测连续性纳米纤维毡的厚度均匀性的方法。通过使用光强恒定的可见光源在纳米纤维毡下方0.5-5cm处垂直射向纳米纤维毡，并且在纳米纤维毡的上方有对应的光强传感器检测透过纳米纤维毡的光强或并进一步转换成电阻值；通过标准厚度样品的测试获得厚度与光强或电阻校准曲线，并根据光强或电阻变化程度表征未知纤维毡厚度；通过对纤维毡不同位置厚度的测定，可以检测纤维毡厚度的均匀性。

一种使用特定光源对连续化纳米纤维毡进行在线厚度均匀性检测的方法，其特征在于，通过使用光强恒定的可见光源在纳米纤维毡下方(即纳米纤维毡下侧或下方)0.5-5cm处垂直射向(自下而上)纳米纤维毡，并且在纳米纤维毡的上方有对应的光强传感器检测透过纳米纤维毡的光强或并转换成电阻值。每次校准测试采用的光强为使透过的光强在传感器可检测的范围之内，可根据不同厚度纤维毡的透光性调节光源光强。

进一步，根据宽度方向上电阻值是否一致来判断宽度方向是否厚度一致，电阻值一致则厚度一致；根据长度方向上电阻值是否一致来判断长度方向是否厚度一致，电阻值一致则厚度一致，长度方向上电阻值即为同一宽度点上不同时间上的电阻值；

进一步，光强恒定是指在检测过程中光照强度不受温度和时间等因素影响，可见光源的颜色会根据不同纤维毡的颜色而调控；