一種檢測(cè)化學(xué)纖維短纖維比電阻的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種化學(xué)短纖維比電阻測(cè)試方法，包括下列步驟：(1)取樣，根據(jù)樣品的公定回潮率進(jìn)行合適時(shí)間的調(diào)濕；(2)從調(diào)濕后的樣品中取15g纖維二份；(3)用兩個(gè)等值電阻R3、R4串聯(lián)成一條支路，電阻箱R1和帶蓋的長(zhǎng)方盒測(cè)試盒R2串聯(lián)另一支路，兩支路并聯(lián)后接上按鈕開關(guān)K和直流電源E，搭建成測(cè)試裝置；測(cè)試盒外罩有接地的金屬屏蔽盒，盒內(nèi)壁兩側(cè)有兩塊電極板，電極板長(zhǎng)6cm，寬4cm，間隔為2cm；(4)將15g樣品填入測(cè)試盒內(nèi)，蓋上盒蓋；(5)調(diào)節(jié)電阻箱的阻值使電壓表值在-10mV～10mV之間；(6)根據(jù)測(cè)得的電阻值，計(jì)算出纖維比電阻。本發(fā)明的測(cè)試方法簡(jiǎn)便，易實(shí)現(xiàn)，適用于導(dǎo)電和非導(dǎo)電化學(xué)短纖維。
【專利說明】—種檢測(cè)化學(xué)纖維短纖維比電阻的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種化學(xué)纖維短纖維比電阻的檢測(cè)方法，特別涉及用電橋法測(cè)試非導(dǎo)電化學(xué)纖維短纖維和導(dǎo)電化學(xué)纖維短纖維的體積比電阻。
【背景技術(shù)】
[0002]無論是非導(dǎo)電化學(xué)纖維還是導(dǎo)電化學(xué)纖維對(duì)其導(dǎo)電性能都有指標(biāo)要求，需要進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)試。對(duì)于非導(dǎo)電化學(xué)短纖維，我國(guó)從70年代就對(duì)其導(dǎo)電性能作了規(guī)定，以比電阻來表示纖維導(dǎo)電性能的好壞，70年代末就研制出纖維比電阻儀。1993年依據(jù)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(yàn)方法》，此標(biāo)準(zhǔn)一直是考核短纖維導(dǎo)電性能的規(guī)范性文件。按照此方法測(cè)試并計(jì)算得到的非導(dǎo)電化學(xué)纖維短纖維的比電阻值單位為Ω.cm。
[0003]由于導(dǎo)電化學(xué)纖維的電阻小于纖維比電阻儀的電阻測(cè)量下限106Ω，因此對(duì)于導(dǎo)電化學(xué)短纖維導(dǎo)電性能的測(cè)試，無法按照GB/T 14342-1993《合成短纖維比電阻試驗(yàn)方法》進(jìn)行。導(dǎo)電化學(xué)纖維導(dǎo)電性能的測(cè)試參照GB/T 12703.4-2010《紡織品靜電性能的評(píng)定第4部分:電阻率》測(cè)試?yán)w維的表面電阻率。按照此方法測(cè)試與計(jì)算得到的導(dǎo)電化學(xué)纖維短纖維的的表面電阻率單位為Ω。
[0004]在現(xiàn)有技術(shù)條件下，非導(dǎo)電化學(xué)短纖維依照GB/T 14342-1993《合成短纖維比電阻試驗(yàn)方法》測(cè)試，導(dǎo)電化學(xué)短纖維參照GB/T 12703.4-2010《紡織品靜電性能的評(píng)定第4部分:電阻率》測(cè)試，因此造成了以下問題:(I)由于導(dǎo)電化學(xué)短纖維與非導(dǎo)電化學(xué)短纖維不是采用同一方法、同一儀器測(cè)試，測(cè)試結(jié)果不是同一單位，數(shù)據(jù)無可比性。(2)兩種纖維測(cè)試難易程度不同，測(cè)試導(dǎo)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(zhǔn)一致，測(cè)試結(jié)果離散性較大，只能通過增加試驗(yàn)量來保證數(shù)據(jù)可靠。而非導(dǎo)電短纖維只要將纖維開松后，均勻地塞入儀器所帶的測(cè)試盒中，不會(huì)因試樣尺寸引起的數(shù)據(jù)離散，只需測(cè)試2次取平均。(3)按照《合成短纖維比電阻試驗(yàn)方法》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn)，需要采購(gòu)專用的比電阻儀。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種搭建容易、操作方便、可同時(shí)測(cè)試非導(dǎo)電纖維和導(dǎo)電纖維短纖維導(dǎo)電性能的比電阻檢測(cè)方法。
[0006]本發(fā)明提供的測(cè)試方法包括以下步驟:
[0007](I)從試驗(yàn)樣品中隨機(jī)均勻取出30g以上的纖維，經(jīng)手扯松后，在試驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下進(jìn)行調(diào)濕，根據(jù)樣品纖維的公定回潮率選取調(diào)濕時(shí)間；
[0008](2)從經(jīng)調(diào)濕平衡的樣品中，隨機(jī)稱取15g纖維二份，作為測(cè)試樣品；
[0009](3)用兩個(gè)等值電阻(R3、R4)串聯(lián)成一條支路，電阻箱(Rl)和測(cè)試盒(R2)串聯(lián)另一支路，兩支路并聯(lián)后接上按鈕開關(guān)(K)和直流電源(E)形成電橋法測(cè)試裝置；所述的測(cè)試盒為一個(gè)帶蓋的長(zhǎng)方盒，盒內(nèi)壁兩側(cè)有兩塊電極板，測(cè)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(cè)試盒內(nèi)，蓋上盒蓋；
[0011](5)調(diào)節(jié)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(cè)試盒中取出纖維，按照上述步驟測(cè)試另一份纖維；根據(jù)測(cè)得的電阻箱的阻值，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)填充度計(jì)算得到纖維的比電阻，以兩次平行試驗(yàn)的平均值作為檢測(cè)最終結(jié)
果O
[0013]在所述的檢測(cè)化學(xué)纖維短纖維比電阻的方法中,所述的測(cè)試盒中的電極板長(zhǎng)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(cè)化學(xué)纖維短纖維比電阻的方法中，所述纖維樣品的調(diào)濕時(shí)間選用為:如果O <纖維公定回潮率< 2 %時(shí)，調(diào)濕時(shí)間為2小時(shí)；如果2 % <纖維公定回潮率(4.5%時(shí)，調(diào)濕時(shí)間為2~4小時(shí)；如果4.5%<纖維公定回潮率≤9%時(shí)，調(diào)濕時(shí)間為4~6小時(shí)；如果纖維公定回潮率> 9%時(shí)，則調(diào)濕時(shí)間為6~8小時(shí)。
[0015]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:電橋法測(cè)試裝置搭建容易，方法操作簡(jiǎn)便，對(duì)試驗(yàn)條件要求低，重現(xiàn)性好，結(jié)果準(zhǔn)確，合成后的纖維電阻誤差小于4%，符合正常的測(cè)試要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的電橋法比電阻測(cè)試裝置電路圖。
[0017]其中:R1-電阻箱；
[0018]R2-測(cè)試盒；
[0019]R3、R4——等值電阻；
[0020]U-電壓表；
[0021]K—按鈕開關(guān)；
[0022]E——直流電源
[0023]A、B-電位
[0024]【具體實(shí)施方式】I
[0025]電橋法測(cè)試導(dǎo)電滌綸纖維的比電阻
[0026]I試樣的處理
[0027]從試驗(yàn)樣品中隨機(jī)均勻取30g以上的導(dǎo)電滌綸纖維，經(jīng)手扯松后，在試驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下進(jìn)行調(diào)濕，因?qū)щ姕炀]纖維的公定回潮率< 2%，調(diào)濕時(shí)間取2小時(shí)。從經(jīng)調(diào)濕平衡的樣品中，隨機(jī)稱取15g纖維2份，作為測(cè)試樣品。
[0028]2電橋法測(cè)試裝置的搭建
[0029]一個(gè)測(cè)試盒R2:帶蓋的長(zhǎng)方盒，盒內(nèi)壁兩側(cè)有兩塊電極板，電極板長(zhǎng)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(cè)試盒外罩有接地的金屬屏蔽盒。
[0030]一個(gè)電阻箱RldO2Q~107Ω，步進(jìn)值1Ω，精度1%，功率0.25W。
[0031]兩個(gè)電阻R3、R4:100kQ，精度 1%，功率 0.25W。
[0032]一個(gè)電壓表U:量程超過± IOmV,不大于±200mV,精度I %。
[0033]一個(gè)直流電源E:2V±0.06V，輸出電壓變化小于1%。
[0034]一個(gè)按鈕開關(guān)K。
[0035]按圖1所示用兩個(gè)等值電阻R3、R4串聯(lián)成一條支路，電阻箱Rl和測(cè)試盒R2串聯(lián)另一支路，兩支路并聯(lián)后接上按鈕開關(guān)K和直流電源E，搭建成電橋法測(cè)試裝置。[0036]3測(cè)試試驗(yàn)
[0037](I)用鑷子將15g導(dǎo)電滌綸纖維均勻地填入測(cè)試盒內(nèi)，蓋上盒蓋；
[0038](2)調(diào)節(jié)電阻箱的阻值到任意值；按下按鈕開關(guān)，I分鐘后觀察電壓表值:電壓表值大于零，則調(diào)大電阻箱阻值；電壓表值小于零，則調(diào)小電阻箱阻值；當(dāng)電壓表值在-1OmV~IOmV之間時(shí)，電阻箱的阻值即為纖維的電阻值。
[0039](3)從測(cè)試盒中取出纖維，按照上述步驟測(cè)試另一份纖維。
[0040]根據(jù)上述試驗(yàn)步驟測(cè)得的兩份導(dǎo)電纖維樣品的實(shí)測(cè)電阻值分別為25463 Ω、25173.5Ω。
[0041]4比電阻的計(jì)算
[0042]根據(jù)測(cè)得的電電阻，按照公式⑴分別計(jì)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(shù)，cm ；
[0047]R——纖維的實(shí)測(cè)電阻值，Ω ；
[0048]f——纖維的標(biāo)準(zhǔn)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(jì)算，按GB/T8170修約到小數(shù)后二位。
【權(quán)利要求】
1.一種檢測(cè)化學(xué)纖維短纖維比電阻的方法，包括以下步驟: (1)從試驗(yàn)樣品中隨機(jī)均勻取出30g以上的纖維，經(jīng)手扯松后，在試驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下進(jìn)行調(diào)濕，根據(jù)樣品纖維的公定回潮率選取調(diào)濕時(shí)間； (2)從經(jīng)調(diào)濕平衡的樣品中，隨機(jī)稱取15g纖維二份，作為測(cè)試樣品； (3)用兩個(gè)等值電阻(R3、R4)串聯(lián)成一條支路，電阻箱(Rl)和測(cè)試盒(R2)串聯(lián)另一支路，兩支路并聯(lián)后接上按鈕開關(guān)(K)和直流電源(E)形成電橋法測(cè)試裝置；所述的測(cè)試盒為一個(gè)帶蓋的長(zhǎng)方盒，盒內(nèi)壁兩側(cè)有兩塊電極板，測(cè)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(cè)試盒內(nèi)，蓋上盒蓋； (5)調(diào)節(jié)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(cè)試盒中取出纖維，按照上述步驟測(cè)試另一份纖維；根據(jù)測(cè)得的電阻箱的阻值，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)填充度計(jì)算得到纖維的比電阻，以兩次平行試驗(yàn)的平均值作為檢測(cè)最終結(jié)果。
2.如權(quán)利要求1所述的一種檢測(cè)化學(xué)纖維短纖維比電阻的方法，其特征在于所述測(cè)試盒中的電極板長(zhǎng)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(quán)利要求1所述的一種檢測(cè)化學(xué)纖維短纖維比電阻的方法，其特征在于所述纖維樣品的調(diào)濕時(shí)間選用為:如果O <纖維公定回潮率≤2%時(shí)，調(diào)濕時(shí)間為2小時(shí)；如果2%<纖維公定回潮率≤4.5%時(shí)，調(diào)濕時(shí)間為2~4小時(shí)；如果4.5%<纖維公定回潮率≤9%時(shí),調(diào)濕時(shí)間為4~6小時(shí)；如果纖維公定回潮率> 9%時(shí)，則調(diào)濕時(shí)間為6~8小時(shí)。
【文檔編號(hào)】G01R27/02GK104020354SQ201410279540
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年6月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月19日
【發(fā)明者】李紅杰, 周禎德, 張新民, 王麗莉, 華里發(fā), 宋允 申請(qǐng)人:上海市紡織科學(xué)研究院, 上海市紡織工業(yè)技術(shù)監(jiān)督所