纺织品与皮肤的粘度测试装置及测试方法制造方法及图纸

本公开提供一种纺织品与皮肤粘度测试装置，包括：模拟皮肤；供水部，用于将模拟皮肤润湿至预定湿度水平；拖曳部，用于将纺织品以预设速度在模拟皮肤上进行拖曳动作；以及，记录部，测量并记录在不同时间下所需的拖曳阻力。

Viscosity Testing Device and Testing Method for Textiles and Skin

【技术实现步骤摘要】
纺织品与皮肤的粘度测试装置及测试方法
本专利技术涉及摩擦力测试技术，具体来说，涉及一种纺织品与皮肤的粘度测试装置及测试方法。
技术介绍
人体皮肤与纺织品长期接触。当织物湿润时，织物-水和水-皮肤界面处的吸引力增加，织物可能粘附到其接触的表面。当湿润或潮湿的织物粘附到皮肤时，有机会诱发人体皮肤不适。服装与皮肤长期紧密接触的过程中会产生交互摩擦，持续的皮肤摩擦更会导致皮肤受伤，如皮肤刺激、擦伤或是诱发水疱的产生。这种情况最常出现于敏感，老化或受伤的皮肤。鉴于摩擦作用会引起服装款式变形、皮肤不舒适、皮肤擦伤等弊端，研究织物与皮肤间的摩擦性能及其影响因素是非常必要的。纺织品的湿摩擦力决定了它在潮湿的皮肤表面上拖曳的能力，这在织物和衣服的实际使用中经常发生。对于运动服或卫生用品来说，纺织品对皮肤的摩擦力越低越好。到目前为止，产品开发主要集中在与吸水性、透湿性和透气性等舒适性有关的性能上，而纺织品对湿润或潮湿的皮肤表面的摩擦特性或粘度鲜有进行客观性研究。现有研究纺织品粘度的方法主要为人体主观测试。然而，主观测试存在许多不可控制的因素，例如，皮肤表面的湿度存在差异。此外，人体主观测试往往是耗时且昂贵的任务。这妨碍了使用主观测试来评估织物粘度。相对于主观测试来说，仪器测量能够提供客观和可重复的结果，是一种有效的选择。为了研究纺织品的摩擦或粘度，学者已经研发了许多测量仪器，但那些仪器主要是探讨纺织品在干的状态下的摩擦性。現有测试仪器的主要区别在于测量拖曳力的方式和滑动对象的材料。首先，使用例如金属、硅胶和钢琴线等材料作为与纺织品接触的对应物，这些材料表面的摩擦特性可能与人体皮肤不同。使用这些对应物测试的结果对服装舒适性的指导可能也是有限的。另外，现有的大部分研究都需要使用专用设备，成本较高。其次，摩擦学研究中并未就皮肤湿度水平和摩擦特性之间的关系类型找到明确的结论。因此，纺织品的干摩擦值不能用来预测其在潮湿状态下的摩擦行为。另一方面，就纺织品的摩擦特性而言，大多数研究都在织物干燥状态下进行，而不同湿度下纺织品的摩擦特性尚未有系统的研究。因此，需要一种模拟与潮湿皮肤接触的纺织品皮肤粘度测试设备，以及使用该设备来评估纺织品在湿润的皮肤表面下的摩擦特性或粘度的方法。
技术实现思路
为了研究不同湿度水平下纺织品对皮肤的摩擦特性或粘度，本专利技术提供一种测试装置及测试方法。根据本专利技术的第一方面，提供了一种纺织品与皮肤粘度测试装置，包括：模拟皮肤；供水部，用于将模拟皮肤润湿至预定湿度水平；拖曳部，用于将纺织品以预设速度在模拟皮肤上进行拖曳动作；以及，记录部，测量并记录在不同时间下所需的拖曳阻力。在一个实施例中，供水部可包括天平，遮水盒和喷雾器，拖曳部可包括马达、样品架、平移台和测力计。在使用所述纺织品与皮肤粘度测试装置之前，对所述马达，所述测力计，所述模拟皮肤，外部压力负荷和所述喷雾器进行校准。在使用所述纺织品与皮肤粘度测试装置测试时，首先，所述拖曳部对所述纺织品施加5秒的外部法向载荷，以确保所述样品与所述模拟皮肤之间的均匀接触。然后，所述拖曳部将纺织品以预设速度在模拟皮肤上进行拖曳动作；在所述拖曳部拖动所述纺织品的过程中，起初是模拟温和的出汗状况，随着拖曳距离的增加，供给所述纺织品的水量逐渐增加，从而模拟大量出汗状况。根据本专利技术的第二方面，提供了一种纺织品与皮肤粘度测试方法，包括：将模拟皮肤润湿至预定湿度水平；将纺织品以预设速度在模拟皮肤上进行拖曳动作；以及，测量并记录在不同时间下所需的拖曳阻力。在一个实施例中，在测试之前，对所述纺织品施加5秒的外部法向载荷，以确保所述样品与所述模拟皮肤之间的均匀接触。然后，将纺织品以预设速度在模拟皮肤上进行拖曳动作；在拖动所述纺织品的过程中，起初是模拟温和的出汗状况，随着拖曳的距离增加，供给所述纺织品的水量逐渐增加，从而模拟大量出汗状况。在一个实施例中，通过天平，遮水盒和喷雾器使所述模拟皮肤湿润，对模拟皮肤的拖曳是通过马达、测力计执行的，其中，该方法还包括，在测试开始之前，对所述马达，所述测力计，所述模拟皮肤，外部压力负荷和所述喷雾器等进行校准。应当理解的是，以上的一般性描述和后文的详细描述仅是示例性的，并不能限制本专利技术。附图说明下面将参照附图详细描述本专利技术的示例实施例，本专利技术的上述和其它目标、特征和优点将变得更加显而易见。图1示出了根据本公开的一个实施例的纺织品与皮肤粘度测试装置的供水部的示意图；图2示出了根据本公开的一个实施例的纺织品与皮肤粘度测试装置的拖曳部的示意图；图3示出了在拖距为24厘米的情况下的推荐的润湿条件的一些例子，其中每条棒代表特定水位下的样品供水范围，每条棒左侧显示的数据标签是最小供水量，右侧是最大值；图4示出了示例性织物在皮肤表面不同湿度下的曳力曲线，其中，曳力作为每单位面积供应给样品的水量的函数；图5示出了示例性织物在不同皮肤表面湿度下的阻力曲线，其中，曳力作为拖曳时间的函数。具体实施方式现将参考附图更全面地描述本专利技术的示例性实施例。应理解，本文中的示例性实施例仅是提供用来帮助理解本专利技术，而不应以任何形式限制本专利技术。提供这些实施例是为了使本专利技术的描述更加全面和完整，并将示例性实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。附图仅为本专利技术的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。此外，本文描述的特征、结构或优点可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本专利技术的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本专利技术的技术方案而省略特定细节中的一个或多个，或者可以采用其它等效的方法、方式、装置、步骤等来代替。为了简明起见，对于本领域中公知的结构、方法、装置、实现或者操作，将不再赘述。本专利技术提供一种纺织品与皮肤粘度测试装置，包括：模拟皮肤；供水部，用于将模拟皮肤润湿至预定湿度水平；拖曳部，用于将纺织品以预设速度在模拟皮肤上进行拖曳动作；以及，记录部，测量并记录在不同时间下所需的拖曳阻力。本专利技术实施例提供的测试装置具有结构简单、测量结果准确、可重复性高等优点。在一个实施例中，如图1所示，供水部可包括天平1、喷雾器2和遮水盒3。在湿润模拟皮肤时，可以将模拟皮肤4放置在天平1上。首先通过喷雾器2在整个拖曳路径上喷洒，并借助天平1称量出的预定水量，从而将放置在遮水盒3中的模拟皮肤4润湿至预定的湿度水平。在测试之前，将模拟皮肤4(例如，可以使用市售的Soft模拟皮肤)放置在天平1上，并用遮水盒3盖住。遮水盒3有助于确保预定量的水能均匀喷洒于测试区域内。举例来说，可以通过以下方法来测定模拟皮肤4的湿度。初步研究发现，摩擦力与模拟皮肤湿度呈钟形关系，表明在特定水位下将出现摩擦力峰值。为了找出钟形阻力曲线的峰值，应选择供应给样品的水量，初步研究发现这与织物的饱和吸水量接近。通常，可以参照图3来选择喷洒到模拟皮肤上的水量。图3示出了每个湿度水平的供水范围。当对一组织物进行比较时，可选择其供水范围可以覆盖所有被调查样品的吸水能力的湿度水平。图3示出了一些推荐的润湿水平的示例，其中，以拖距＝24厘米为例。每条棒代表特定水位下的样品供水范围。每条棒左侧显示的数值是最小供水量，右侧是最大值本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纺织品与皮肤粘度测试装置，包括：模拟皮肤；供水部，配置成将模拟皮肤润湿至预定湿度水平；拖曳部，配置成将纺织品以预设速度在模拟皮肤上进行拖曳动作；记录部，配置成测量并记录在不同时间下所需的拖曳阻力。

【技术特征摘要】
1.一种纺织品与皮肤粘度测试装置，包括：模拟皮肤；供水部，配置成将模拟皮肤润湿至预定湿度水平；拖曳部，配置成将纺织品以预设速度在模拟皮肤上进行拖曳动作；记录部，配置成测量并记录在不同时间下所需的拖曳阻力。2.如权利要求1所述的装置，其中，所述供水部包括天平，遮水盒和喷雾器。3.如权利要求2所述的装置，其中，所述拖曳部包括马达、样品架、平移台和测力计。4.如权利要求3所述的装置，其中，在使用所述纺织品与皮肤粘度测试装置之前，对所述马达，所述测力计，所述模拟皮肤，外部压力负荷和所述喷雾器进行校准。5.如权利要求4所述的装置，其中，在测试之前，所述拖曳部对所述纺织品施加5秒的外部法向载荷，以确保所述样品与所述模拟皮肤之间的均匀接触。6.如权利要求5所述的装置，其中，所述拖曳部将纺织品以预设速度在模拟皮肤上进行拖曳动作；在所述拖曳部拖动所述纺织品的过程中，起初是模拟温和的出汗状况...

【专利技术属性】
技术研发人员：简志伟，邓嘉宝，邹锦康，范金土，
申请(专利权)人：香港理工大学，
类型：发明
国别省市：中国香港,81