一种检测化学纤维短纤维比电阻的方法
【专利摘要】本发明涉及一种化学短纤维比电阻测试方法，包括下列步骤：(1)取样，根据样品的公定回潮率进行合适时间的调湿；(2)从调湿后的样品中取15g纤维二份；(3)用两个等值电阻R3、R4串联成一条支路，电阻箱R1和带盖的长方盒测试盒R2串联另一支路，两支路并联后接上按钮开关K和直流电源E，搭建成测试装置；测试盒外罩有接地的金属屏蔽盒，盒内壁两侧有两块电极板，电极板长6cm，宽4cm，间隔为2cm；(4)将15g样品填入测试盒内，盖上盒盖；(5)调节电阻箱的阻值使电压表值在-10mV～10mV之间；(6)根据测得的电阻值，计算出纤维比电阻。本发明的测试方法简便，易实现，适用于导电和非导电化学短纤维。
【专利说明】—种检测化学纤维短纤维比电阻的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种化学纤维短纤维比电阻的检测方法，特别涉及用电桥法测试非导电化学纤维短纤维和导电化学纤维短纤维的体积比电阻。
【背景技术】
[0002]无论是非导电化学纤维还是导电化学纤维对其导电性能都有指标要求，需要进行相应的测试。对于非导电化学短纤维，我国从70年代就对其导电性能作了规定，以比电阻来表示纤维导电性能的好坏，70年代末就研制出纤维比电阻仪。1993年依据纤维比电阻仪的原理、性能和操作方法制定了 GB/T14342-1993《合成短纤维比电阻试验方法》，此标准一直是考核短纤维导电性能的规范性文件。按照此方法测试并计算得到的非导电化学纤维短纤维的比电阻值单位为Ω.cm。
[0003]由于导电化学纤维的电阻小于纤维比电阻仪的电阻测量下限106Ω，因此对于导电化学短纤维导电性能的测试，无法按照GB/T 14342-1993《合成短纤维比电阻试验方法》进行。导电化学纤维导电性能的测试参照GB/T 12703.4-2010《纺织品静电性能的评定第4部分:电阻率》测试纤维的表面电阻率。按照此方法测试与计算得到的导电化学纤维短纤维的的表面电阻率单位为Ω。
[0004]在现有技术条件下，非导电化学短纤维依照GB/T 14342-1993《合成短纤维比电阻试验方法》测试，导电化学短纤维参照GB/T 12703.4-2010《纺织品静电性能的评定第4部分:电阻率》测试，因此造成了以下问题:(I)由于导电化学短纤维与非导电化学短纤维不是采用同一方法、同一仪器测试，测试结果不是同一单位，数据无可比性。(2)两种纤维测试难易程度不同，测试导电短纤维要手工将纤维制成厚度均匀的试样饼，各试样饼尺寸难以保准一致，测试结果离散性较大，只能通过增加试验量来保证数据可靠。而非导电短纤维只要将纤维开松后，均匀地塞入仪器所带的测试盒中，不会因试样尺寸引起的数据离散，只需测试2次取平均。(3)按照《合成短纤维比电阻试验方法》标准进行试验，需要采购专用的比电阻仪。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种搭建容易、操作方便、可同时测试非导电纤维和导电纤维短纤维导电性能的比电阻检测方法。
[0006]本发明提供的测试方法包括以下步骤:
[0007](I)从试验样品中随机均匀取出30g以上的纤维，经手扯松后，在试验用标准大气条件下进行调湿，根据样品纤维的公定回潮率选取调湿时间；
[0008](2)从经调湿平衡的样品中，随机称取15g纤维二份，作为测试样品；
[0009](3)用两个等值电阻(R3、R4)串联成一条支路，电阻箱(Rl)和测试盒(R2)串联另一支路，两支路并联后接上按钮开关(K)和直流电源(E)形成电桥法测试装置；所述的测试盒为一个带盖的长方盒，盒内壁两侧有两块电极板，测试盒外罩有接地的金属屏蔽盒；[0010](4)用镊子将15g纤维均匀地填入测试盒内，盖上盒盖；
[0011](5)调节电阻箱的阻值使电压表值在-1OmV~IOmV之间，记录电阻箱的阻值；
[0012](6)从测试盒中取出纤维，按照上述步骤测试另一份纤维；根据测得的电阻箱的阻值，结合标准填充度计算得到纤维的比电阻，以两次平行试验的平均值作为检测最终结
果O
[0013]在所述的检测化学纤维短纤维比电阻的方法中,所述的测试盒中的电极板长6cm，宽4cm，两极板间隔为2cm，两电极间的绝缘电阻不低于IO14 Ω。
[0014]在所述的检测化学纤维短纤维比电阻的方法中，所述纤维样品的调湿时间选用为:如果O <纤维公定回潮率< 2 %时，调湿时间为2小时；如果2 % <纤维公定回潮率(4.5%时，调湿时间为2~4小时；如果4.5%<纤维公定回潮率≤9%时，调湿时间为4~6小时；如果纤维公定回潮率> 9%时，则调湿时间为6~8小时。
[0015]本发明的优点是:电桥法测试装置搭建容易，方法操作简便，对试验条件要求低，重现性好，结果准确，合成后的纤维电阻误差小于4%，符合正常的测试要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本发明的电桥法比电阻测试装置电路图。
[0017]其中:R1-电阻箱；
[0018]R2-测试盒；
[0019]R3、R4——等值电阻；
[0020]U-电压表；
[0021]K—按钮开关；
[0022]E——直流电源
[0023]A、B-电位
[0024]【具体实施方式】I
[0025]电桥法测试导电涤纶纤维的比电阻
[0026]I试样的处理
[0027]从试验样品中随机均匀取30g以上的导电涤纶纤维，经手扯松后，在试验用标准大气条件下进行调湿，因导电涤纶纤维的公定回潮率< 2%，调湿时间取2小时。从经调湿平衡的样品中，随机称取15g纤维2份，作为测试样品。
[0028]2电桥法测试装置的搭建
[0029]一个测试盒R2:带盖的长方盒，盒内壁两侧有两块电极板，电极板长6cm、宽4cm，两极板间隔为2cm，两电极间的绝缘电阻不低于IO9 Ω，测试盒外罩有接地的金属屏蔽盒。
[0030]一个电阻箱RldO2Q~107Ω，步进值1Ω，精度1%，功率0.25W。
[0031]两个电阻R3、R4:100kQ，精度 1%，功率 0.25W。
[0032]一个电压表U:量程超过± IOmV,不大于±200mV,精度I %。
[0033]一个直流电源E:2V±0.06V，输出电压变化小于1%。
[0034]一个按钮开关K。
[0035]按图1所示用两个等值电阻R3、R4串联成一条支路，电阻箱Rl和测试盒R2串联另一支路，两支路并联后接上按钮开关K和直流电源E，搭建成电桥法测试装置。[0036]3测试试验
[0037](I)用镊子将15g导电涤纶纤维均匀地填入测试盒内，盖上盒盖；
[0038](2)调节电阻箱的阻值到任意值；按下按钮开关，I分钟后观察电压表值:电压表值大于零，则调大电阻箱阻值；电压表值小于零，则调小电阻箱阻值；当电压表值在-1OmV~IOmV之间时，电阻箱的阻值即为纤维的电阻值。
[0039](3)从测试盒中取出纤维，按照上述步骤测试另一份纤维。
[0040]根据上述试验步骤测得的两份导电纤维样品的实测电阻值分别为25463 Ω、25173.5Ω。
[0041]4比电阻的计算
[0042]根据测得的电电阻，按照公式⑴分别计算纤维的比电阻
[0043]P v = 12R.f (I)
[0044]式I 中:
[0045]P V-纤维的比电阻，Ω.cm ;
[0046]12——仪器常数，cm ；
[0047]R——纤维的实测电阻值，Ω ；
[0048]f——纤维的标准填充度，无量纲。常用纤维的填充度见表1，表1中所列纤维之外的品种按式(2)计算，按GB/T8170修约到小数后二位。
【权利要求】
1.一种检测化学纤维短纤维比电阻的方法，包括以下步骤: (1)从试验样品中随机均匀取出30g以上的纤维，经手扯松后，在试验用标准大气条件下进行调湿，根据样品纤维的公定回潮率选取调湿时间； (2)从经调湿平衡的样品中，随机称取15g纤维二份，作为测试样品； (3)用两个等值电阻(R3、R4)串联成一条支路，电阻箱(Rl)和测试盒(R2)串联另一支路，两支路并联后接上按钮开关(K)和直流电源(E)形成电桥法测试装置；所述的测试盒为一个带盖的长方盒，盒内壁两侧有两块电极板，测试盒外罩有接地的金属屏蔽盒； (4)用镊子将15g纤维均匀地填入测试盒内，盖上盒盖； (5)调节电阻箱的阻值使电压表值在-1OmV~IOmV之间，记录电阻箱的阻值； (6)从测试盒中取出纤维，按照上述步骤测试另一份纤维；根据测得的电阻箱的阻值，结合标准填充度计算得到纤维的比电阻，以两次平行试验的平均值作为检测最终结果。
2.如权利要求1所述的一种检测化学纤维短纤维比电阻的方法，其特征在于所述测试盒中的电极板长6cm，宽4cm，两极板间隔为2cm，两电极间的绝缘电阻不低于IO14 Ω。
3.如权利要求1所述的一种检测化学纤维短纤维比电阻的方法，其特征在于所述纤维样品的调湿时间选用为:如果O <纤维公定回潮率≤2%时，调湿时间为2小时；如果2%<纤维公定回潮率≤4.5%时，调湿时间为2~4小时；如果4.5%<纤维公定回潮率≤9%时,调湿时间为4~6小时；如果纤维公定回潮率> 9%时，则调湿时间为6~8小时。
【文档编号】G01R27/02GK104020354SQ201410279540
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年6月19日 优先权日:2014年6月19日
【发明者】李红杰, 周祯德, 张新民, 王丽莉, 华里发, 宋允 申请人:上海市纺织科学研究院, 上海市纺织工业技术监督所