一種檢測化學纖維短纖維比電阻的方法
【專利摘要】本發明涉及一種化學短纖維比電阻測試方法，包括下列步驟：(1)取樣，根據樣品的公定回潮率進行合適時間的調濕；(2)從調濕后的樣品中取15g纖維二份；(3)用兩個等值電阻R3、R4串聯成一條支路，電阻箱R1和帶蓋的長方盒測試盒R2串聯另一支路，兩支路并聯后接上按鈕開關K和直流電源E，搭建成測試裝置；測試盒外罩有接地的金屬屏蔽盒，盒內壁兩側有兩塊電極板，電極板長6cm，寬4cm，間隔為2cm；(4)將15g樣品填入測試盒內，蓋上盒蓋；(5)調節電阻箱的阻值使電壓表值在-10mV～10mV之間；(6)根據測得的電阻值，計算出纖維比電阻。本發明的測試方法簡便，易實現，適用于導電和非導電化學短纖維。
【專利說明】—種檢測化學纖維短纖維比電阻的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種化學纖維短纖維比電阻的檢測方法，特別涉及用電橋法測試非導電化學纖維短纖維和導電化學纖維短纖維的體積比電阻。
【背景技術】
[0002]無論是非導電化學纖維還是導電化學纖維對其導電性能都有指標要求，需要進行相應的測試。對于非導電化學短纖維，我國從70年代就對其導電性能作了規定，以比電阻來表示纖維導電性能的好壞，70年代末就研制出纖維比電阻儀。1993年依據纖維比電阻儀的原理、性能和操作方法制定了 GB/T14342-1993《合成短纖維比電阻試驗方法》，此標準一直是考核短纖維導電性能的規范性文件。按照此方法測試并計算得到的非導電化學纖維短纖維的比電阻值單位為Ω.cm。
[0003]由于導電化學纖維的電阻小于纖維比電阻儀的電阻測量下限106Ω，因此對于導電化學短纖維導電性能的測試，無法按照GB/T 14342-1993《合成短纖維比電阻試驗方法》進行。導電化學纖維導電性能的測試參照GB/T 12703.4-2010《紡織品靜電性能的評定第4部分:電阻率》測試纖維的表面電阻率。按照此方法測試與計算得到的導電化學纖維短纖維的的表面電阻率單位為Ω。
[0004]在現有技術條件下，非導電化學短纖維依照GB/T 14342-1993《合成短纖維比電阻試驗方法》測試，導電化學短纖維參照GB/T 12703.4-2010《紡織品靜電性能的評定第4部分:電阻率》測試，因此造成了以下問題:(I)由于導電化學短纖維與非導電化學短纖維不是采用同一方法、同一儀器測試，測試結果不是同一單位，數據無可比性。(2)兩種纖維測試難易程度不同，測試導電短纖維要手工將纖維制成厚度均勻的試樣餅，各試樣餅尺寸難以保準一致，測試結果離散性較大，只能通過增加試驗量來保證數據可靠。而非導電短纖維只要將纖維開松后，均勻地塞入儀器所帶的測試盒中，不會因試樣尺寸引起的數據離散，只需測試2次取平均。(3)按照《合成短纖維比電阻試驗方法》標準進行試驗，需要采購專用的比電阻儀。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種搭建容易、操作方便、可同時測試非導電纖維和導電纖維短纖維導電性能的比電阻檢測方法。
[0006]本發明提供的測試方法包括以下步驟:
[0007](I)從試驗樣品中隨機均勻取出30g以上的纖維，經手扯松后，在試驗用標準大氣條件下進行調濕，根據樣品纖維的公定回潮率選取調濕時間；
[0008](2)從經調濕平衡的樣品中，隨機稱取15g纖維二份，作為測試樣品；
[0009](3)用兩個等值電阻(R3、R4)串聯成一條支路，電阻箱(Rl)和測試盒(R2)串聯另一支路，兩支路并聯后接上按鈕開關(K)和直流電源(E)形成電橋法測試裝置；所述的測試盒為一個帶蓋的長方盒，盒內壁兩側有兩塊電極板，測試盒外罩有接地的金屬屏蔽盒；[0010](4)用鑷子將15g纖維均勻地填入測試盒內，蓋上盒蓋；
[0011](5)調節電阻箱的阻值使電壓表值在-1OmV~IOmV之間，記錄電阻箱的阻值；
[0012](6)從測試盒中取出纖維，按照上述步驟測試另一份纖維；根據測得的電阻箱的阻值，結合標準填充度計算得到纖維的比電阻，以兩次平行試驗的平均值作為檢測最終結
果O
[0013]在所述的檢測化學纖維短纖維比電阻的方法中,所述的測試盒中的電極板長6cm，寬4cm，兩極板間隔為2cm，兩電極間的絕緣電阻不低于IO14 Ω。
[0014]在所述的檢測化學纖維短纖維比電阻的方法中，所述纖維樣品的調濕時間選用為:如果O <纖維公定回潮率< 2 %時，調濕時間為2小時；如果2 % <纖維公定回潮率(4.5%時，調濕時間為2~4小時；如果4.5%<纖維公定回潮率≤9%時，調濕時間為4~6小時；如果纖維公定回潮率> 9%時，則調濕時間為6~8小時。
[0015]本發明的優點是:電橋法測試裝置搭建容易，方法操作簡便，對試驗條件要求低，重現性好，結果準確，合成后的纖維電阻誤差小于4%，符合正常的測試要求。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明的電橋法比電阻測試裝置電路圖。
[0017]其中:R1-電阻箱；
[0018]R2-測試盒；
[0019]R3、R4——等值電阻；
[0020]U-電壓表；
[0021]K—按鈕開關；
[0022]E——直流電源
[0023]A、B-電位
[0024]【具體實施方式】I
[0025]電橋法測試導電滌綸纖維的比電阻
[0026]I試樣的處理
[0027]從試驗樣品中隨機均勻取30g以上的導電滌綸纖維，經手扯松后，在試驗用標準大氣條件下進行調濕，因導電滌綸纖維的公定回潮率< 2%，調濕時間取2小時。從經調濕平衡的樣品中，隨機稱取15g纖維2份，作為測試樣品。
[0028]2電橋法測試裝置的搭建
[0029]一個測試盒R2:帶蓋的長方盒，盒內壁兩側有兩塊電極板，電極板長6cm、寬4cm，兩極板間隔為2cm，兩電極間的絕緣電阻不低于IO9 Ω，測試盒外罩有接地的金屬屏蔽盒。
[0030]一個電阻箱RldO2Q~107Ω，步進值1Ω，精度1%，功率0.25W。
[0031]兩個電阻R3、R4:100kQ，精度 1%，功率 0.25W。
[0032]一個電壓表U:量程超過± IOmV,不大于±200mV,精度I %。
[0033]一個直流電源E:2V±0.06V，輸出電壓變化小于1%。
[0034]一個按鈕開關K。
[0035]按圖1所示用兩個等值電阻R3、R4串聯成一條支路，電阻箱Rl和測試盒R2串聯另一支路，兩支路并聯后接上按鈕開關K和直流電源E，搭建成電橋法測試裝置。[0036]3測試試驗
[0037](I)用鑷子將15g導電滌綸纖維均勻地填入測試盒內，蓋上盒蓋；
[0038](2)調節電阻箱的阻值到任意值；按下按鈕開關，I分鐘后觀察電壓表值:電壓表值大于零，則調大電阻箱阻值；電壓表值小于零，則調小電阻箱阻值；當電壓表值在-1OmV~IOmV之間時，電阻箱的阻值即為纖維的電阻值。
[0039](3)從測試盒中取出纖維，按照上述步驟測試另一份纖維。
[0040]根據上述試驗步驟測得的兩份導電纖維樣品的實測電阻值分別為25463 Ω、25173.5Ω。
[0041]4比電阻的計算
[0042]根據測得的電電阻，按照公式⑴分別計算纖維的比電阻
[0043]P v = 12R.f (I)
[0044]式I 中:
[0045]P V-纖維的比電阻，Ω.cm ;
[0046]12——儀器常數，cm ；
[0047]R——纖維的實測電阻值，Ω ；
[0048]f——纖維的標準填充度，無量綱。常用纖維的填充度見表1，表1中所列纖維之外的品種按式(2)計算，按GB/T8170修約到小數后二位。
【權利要求】
1.一種檢測化學纖維短纖維比電阻的方法，包括以下步驟: (1)從試驗樣品中隨機均勻取出30g以上的纖維，經手扯松后，在試驗用標準大氣條件下進行調濕，根據樣品纖維的公定回潮率選取調濕時間； (2)從經調濕平衡的樣品中，隨機稱取15g纖維二份，作為測試樣品； (3)用兩個等值電阻(R3、R4)串聯成一條支路，電阻箱(Rl)和測試盒(R2)串聯另一支路，兩支路并聯后接上按鈕開關(K)和直流電源(E)形成電橋法測試裝置；所述的測試盒為一個帶蓋的長方盒，盒內壁兩側有兩塊電極板，測試盒外罩有接地的金屬屏蔽盒； (4)用鑷子將15g纖維均勻地填入測試盒內，蓋上盒蓋； (5)調節電阻箱的阻值使電壓表值在-1OmV~IOmV之間，記錄電阻箱的阻值； (6)從測試盒中取出纖維，按照上述步驟測試另一份纖維；根據測得的電阻箱的阻值，結合標準填充度計算得到纖維的比電阻，以兩次平行試驗的平均值作為檢測最終結果。
2.如權利要求1所述的一種檢測化學纖維短纖維比電阻的方法，其特征在于所述測試盒中的電極板長6cm，寬4cm，兩極板間隔為2cm，兩電極間的絕緣電阻不低于IO14 Ω。
3.如權利要求1所述的一種檢測化學纖維短纖維比電阻的方法，其特征在于所述纖維樣品的調濕時間選用為:如果O <纖維公定回潮率≤2%時，調濕時間為2小時；如果2%<纖維公定回潮率≤4.5%時，調濕時間為2~4小時；如果4.5%<纖維公定回潮率≤9%時,調濕時間為4~6小時；如果纖維公定回潮率> 9%時，則調濕時間為6~8小時。
【文檔編號】G01R27/02GK104020354SQ201410279540
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月19日 優先權日:2014年6月19日
【發明者】李紅杰, 周禎德, 張新民, 王麗莉, 華里發, 宋允 申請人:上海市紡織科學研究院, 上海市紡織工業技術監督所