一种氮氧化物色牢度测试仪的制作方法

本发明属于纺织面料测试
技术领域：
，具体涉及一种氮氧化物色牢度测试仪。
背景技术：
：以蒽醌为母体结构的蓝色染料，具有非常鲜艳的色光，日晒牢度、耐汗渍牢度、耐水牢度、耐洗牢度以及耐摩擦色牢度均较好，一直被广泛的应用在各种性能的染料中，如活性染料、分散染料等。近几年来，环境中来源于燃煤、汽车尾气、秸秆燃烧等氮氧化物排放量陡增，空气质量变差。在沿海或沿江地区，每年5-10月份，空气中的湿度较大，环境也不断变暖。在高温度、高湿度、高浓度氮氧化物环境中，用以蒽醌为母体结构的染料对面料进行染色或印花，面料容易发生变色。具体表现为，当面料折叠好放置在空气中，与空气接触的面料折叠处，放置一段时间后，折叠处面料发生了变色，也称之为烟熏褪色。这种变色现象在时间上具有一定的规律性，即每年的5-10月份都会出现，而且时间间隔跨度有不断变大的趋势。专利cn104237114“烟熏色牢度测试仪”介绍了一种烟熏测试设备，将面料放置在测试仓中，通过燃烧气体产生氮氧化物，使面料发生变化。然而，经过实验，将已经发生变色的面料的未变色部分，放置测试仓中测试3个循环周期，发现测试面料并未变色，被测试面料上的色光与原面料上的色光一样。这是由于测试设备提供的测试条件与实际大气的条件不符，无法提供相应的湿度和温度环境条件，才导致测试面料没有出现暴露在环境下的变色现象。技术实现要素：解决的技术问题：本发明的目的是解决现有色牢度测试仪无法提供相应的湿度和温度环境条件的技术问题，提供一种氮氧化物色牢度测试仪，该测试仪能模拟实际的大气环境，即满足特定湿度、温度、氮氧化物浓度，在该测试仪中对特定颜色的面料进行测试，测试样的变色现象与放置在环境中的面料变色现象一致。技术方案：一种氮氧化物色牢度测试仪包括测试仓单元、氮氧化物供气单元、恒温恒湿单元和尾气处理单元；所述测试仓单元包括测试仓，测试仓采用隔板分割为前测试仓和后测试仓，前测试仓和后测试仓底部相通，在前测试仓内设有预热系统和试样悬挂架；所述氮氧化物供气单元通过气路管道将氮氧化物输送至前测试仓内；所述恒温恒湿单元通过蒸汽发生器将水蒸气输送至后测试仓内；所述尾气处理单元通过尾气反应装置处理氮氧化物。进一步地，所述氮氧化物供气单元由气瓶、减压阀、电磁阀和流量计组成，气瓶、减压阀、电磁阀和流量计之间通过塑料软管连接。进一步地，所述恒温恒湿单元由水箱、蒸汽发生器、温湿度传感器和循环水管组成。进一步地，所述尾气处理单元由排气阀、尾气吸风扇、尾气吸附装置和尾气反应装置组成，排气阀、尾气吸风扇、尾气吸附装置和尾气反应装置直接通过塑料软管连接。进一步地，所述前测试仓内还设有氮氧化物传感器。进一步地，所述前测试仓还设有玻璃视窗和视窗灯。进一步地，所述前测试仓底部还设有排水管。有益效果：本发明的色牢度测试仪能精确的提供指定的湿度、温度以及指定浓度得氮氧化物的测试环境，在该环境中面料发生变色，尤其是含有蒽醌结构的蓝色染料在面料上的变色情况，面料上蓝色染料在该环境中能发生重氮化反应，使面料上的蓝色色光消失而变成黄色色光，从而面料表现出变色的现象。附图说明图1为实施例1的二氧化氮色牢度测试仪结构示意图；图2为实施例1的二氧化氮色牢度测试仪测试仓主视图；图3为实施例1的二氧化氮色牢度测试仪测试仓俯视图；其中，1-气瓶，2-减压阀，3-电磁阀，4-流量计，5-进气口，6-尾气吸风扇，7-尾气吸附装置，8-尾气反应装置，9-测试仓，10-水箱，11-蒸汽发生器，12-温湿传感器，13-蒸汽接口，14-氮氧化物传感器，15-玻璃视窗，16-循环风扇，17-压缩机，18-排水管路，19-隔板下边缘，20-试样悬挂架，21-排气阀门，22-排水阀门，23-预热组件，24-排水管路出口，25-循环水管，26-视窗灯，27-隔板。具体实施方式下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但是，应理解所述实施例仅是范例性的，不对本发明的保护范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神下，可以对技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改或替换均落入本发明的保护范围。实施例1如图1所示，一种氮氧化物色牢度测试仪，包括氮氧化物供气单元、测试仓单元、恒温恒湿单元和尾气处理单元。所述氮氧化物供气单元由气瓶1、减压阀2、电磁阀3、流量计4组成，氮氧化物气体由气瓶1流出，依次通过减压阀2、电磁阀3和流量计4，经由测试仓底部进气口送至测试仓。气瓶1、减压阀2、电磁阀3和流量计4之间用耐压塑料软管连接；减压阀2和电磁阀3采用耐腐蚀不锈钢材质。所述测试仓单元包括测试仓9，测试仓9采用隔板27分割为前测试仓和后测试仓，前测试仓与后测试仓的体积比为2:1，隔板27下边缘距测试仓底部距离为测试仓高度的1/3，前测试仓和后测试仓底部相通，前测试仓和后测试仓其余部位不相通。如图2和图3所示。在前测试仓正面设有玻璃视窗15，透过玻璃视窗15可观察测试仓部；在玻璃视窗15顶部还设有视窗灯26。在前测试仓顶面中间位置设有预热组件23，用于对前测试仓进行预热。在前测试仓左侧面中部位置设有氮氧化物传感器14，用于测试前测试仓内的氮氧化物浓度，根据传感器显示的温湿度数值，控制是否通入蒸汽，以维持测试仓内稳定的温湿度状态。在前测试仓中部设有试样悬挂架20。试样悬挂架将前测试仓分割成上下两个部分，且两个部分完全相通，在前测试仓左侧面和右侧面分别有供悬挂架支撑的固定支架，悬挂架可从前测试仓中自由取出。氮氧化物供气单元的进气口5位于前测试仓底部中间，与测试仓排水管路出口24位于前测试仓底部中间同一位置，进气口5从前测试仓排水管路出口24伸出并高于测试仓排水管路出口24的水平位置。测试仓内的冷凝水可经排水管路出口24从排水管路18排放至尾气反应装置8，在排水管路18上设有排水阀门22。在后测试仓顶部位置设有循环风扇16。所述恒温恒湿单元由水箱10、蒸汽发生器11、温湿传感器12和循环水管25组成。水蒸气经蒸汽发生器11从蒸汽接口13进入后测试仓，蒸汽接口13位于后测试仓右侧面中部；温湿度传感器12位于测试仓右侧面上部。所述尾气处理单元包括排气阀门21、尾气吸风扇6、尾气吸附装置7和尾气反应装置8，测试仓9中的尾气经位于前测试仓顶部靠前端位置的尾气排气口依次通过控制阀21、尾气吸风扇6、尾气吸附装置7和尾气反应装置8排出。测试仓9、控制阀21、尾气吸风扇6、尾气吸附装置7和尾气反应装置8之间采用耐腐蚀塑料软管连接。在尾气反应装置8内装有1％-2％浓度的烧碱溶液，浸没在溶液内部的管路上开有若干小孔。所述测试仓9位于压缩机17和水箱10的上部；所述测试仓单元和恒温恒湿单元位于色牢度测试设备内部，氮氧化物供气单元和尾气处理单元位于色牢度测试设备外部，各个单元之间以耐压塑料软管连接。前测试仓内预热系统能迅速提升测试仓内的温度，避免测试仓内产生大量的水凝珠，从而避免降低氮氧化物传感器的灵敏度以及迅速提升二氧化氮的浓度。测试时，指定浓度的氮氧化物、温度和湿度能迅速达到平衡，避免氮氧化物在高温度和高湿度条件下自身歧化反应的消耗，有助于测试时间和反应精度的控制。刚通入测试气体时，测试仓内会发生反应式1的反应，待测试仓内平衡后会发生反应式2的反应。无论何种反应均会消耗二氧化氮，产生腐蚀性很强的硝酸。由于整个测试仓内的相对湿度高达87.5％±2.5％，测试仓内的水汽中会含有硝酸，对面料和传感器造成影响。由于氮氧化物气体能与水汽发生反应，迅速将测试条件提升到测试条件显得尤为重要。本发明专利的设备，通过迅速使测试仓内的各项指标达到平衡，能减少对实验结果的误差。4no2+2h2o+o2＝＝＝＝＝4hno3↑(反应式1)3no2+h2o＝＝＝＝＝2hno3+no↑(反应式2)高湿度条件下，水汽会在测试仓内部形成水凝露，水凝露变成冷凝水后最终流到前测试仓底部，本发明专利中前测试仓排水管路出口伸出并高于测试仓排水管路出口的水平位置可以避免水与气体的反应，有利于测试的精准度。隔板能避免循环风扇将水蒸汽直接吹到面料上，循环风扇通过前测试仓和后测试仓底部相通的地方进入前测试仓，这样有利于面料上的含湿量的均匀性，从而提升实验的准确性。采用上述色牢度测试仪测试的具体方法如下：1、测试准备(1)准备测试样和控制样，其中将待测试样提前剪成的6cm*6cm尺寸，控制样的长度为6-8cm。(2)将样布放入测试仓9，并在试样悬挂架20上放入2块控制标样，其中1块放在最外面靠玻璃视窗15的位置，另一块放在靠近隔板19的位置即可。(3)在水箱10中加入一定量的水值指定刻度线，以维持测试仓0内的温湿度。(4)关闭排气阀门21和排水阀门22。2、样布测试(1)启动电源，打开预热组件23，直至测试仓内温度达到40℃后，关闭预热系统。(2)打开视窗灯以及控制面板。(3)打开恒温恒湿单元，当温湿度满足40℃±1℃，87.5±2.5％rh条件后，依次打开排水阀门22、气瓶1阀门、减压阀2、电磁阀3、流量计4，把流量大小调至200-300ml/min范围内。大约30min后观察氮氧化物传感器14开始有示值，继续通入气体。(4)测试仓内的冷凝水通过排水管路18排出，保证测试仓内氮氧化物的浓度。(5)连续测试2小时后，每隔20min观察一次控制样的变色情况，直至控制样的变色程度与标样一致，即可完成一个测试周期，一般完成一个测试周期需要2.5-3小时。(6)测试完后，关闭排水阀门22，打开尾气吸风扇6和排气阀门21，排出测试仓9测试气体，气体依次通过尾气吸附装置7和尾气反应装置8处理后排出。废气排放完毕后，关闭压缩机17，打开测试仓9仓门取出样布，进行评级。3、样品评级按照变色灰卡进行评级，评级标准：gb/t250。把在实际环境中发生变色的面料的未变色部分，分别剪成6cm*6cm的大小，分别放在烟熏牢度仪和本发明专利设备实验设备一个循环周期两个循环周期三个循环周期烟熏牢度仪444本发明专利设备320.5-1从表中可以看出，经过本发明专利设备测试的面料，随着测试周期的延长，变色越厉害。而烟熏牢度仪测试的结果则一直保持不变。当前第1页12