银纤维电阻率连续检测装置的研制

随着现代生活水平的不断提高，人们对穿着的要求也不断提高，纤维作为纺织服装最初始的原料，其功能也更加多样化，如在尼龙纤维表面涂敷银层得到银纤维，采用银纤维制作的电磁屏蔽面料因其防辐射性能优良，已被广泛用于孕妇防辐射服。防辐射服的电磁屏蔽原理主要靠银纤维形成的闭合回路，导电率的大小将直接影响电磁屏蔽效能的优劣，而尼龙纤维表面的镀银层厚度是决定银纤维电阻率大小的关键。一般来讲，纤维表面的镀银层一般存在一定的偏差，不合格的银纤维织成的电磁屏蔽面料势必会影响到防辐射服的防辐射性能。也就是说，制作电磁屏蔽面料的银纤维的电阻值偏大，将导致其制成衣物的防辐射性能不达标。目前，由于生产工艺等原因，银纤维的镀银层厚度不均匀是比较常见的问题，而使用此种镀银层厚度不均匀的银纤维织造出来的电磁屏蔽面料势必会影响电磁屏蔽效能，因此，保证防辐射服装电磁屏蔽效能的关键是检测银纤维表面的镀银层厚度是否合格，目前尚无相关试验方法的标准来检测，是困扰防辐射针织服装及纤维行业的一大难题。

针对现有银纤维检测技术存在的不足问题，青岛纤检院与高校科研人员联合进行技术攻关，经过多年探索，研制出一套完整有效、结构简单的银纤维电阻率连续检测装置，以期能够快速准确、连续检测半成品、成品银纤维的导电合格率，快速判断银纤维的镀银层厚度是否均匀，从而自动判断或确保银纤维制成面料的电磁屏蔽效能合格。

1 银纤维电阻率连续检测装置设计

1.1 检测装置结构

银纤维电阻率连续检测装置结构如图1所示。

图1 银纤维电阻率连续检测装置结构示意图

如图1所示，本文所设计的银纤维电阻率连续检测装置，包括一底座1，在底座1上设置有竖向布置的测试架2，为避免测试架2干扰电阻率的测试结果，测试架2采用绝缘材料制成（如塑料），测试架2上装设有用于开启及关闭该装置的开关3，在测试架2上设置有用于支撑及导向待测银纤维5的两导电柱4，以及用于向测试架2提供连续银纤维6的缠绕有银纤维6的辊子7，在测试架2上设置有用于向待测银纤维5提供连续牵拉力的绕线辊10，所述绕线辊10与驱动绕线辊10转动的电动机11转动连接。

1.2 测试原理

为便于降低与待测银纤维3之间的摩擦力，防止待测银纤维3因牵拉不直而影响待测结果，导电柱3可采用转轴或者转动轮，所述两导电柱4之间的待测银纤维5上连接有用于测试该部分电阻的测试仪表8，测试仪表8具有两个测试笔9，两个测试笔9分别连接在牵拉伸直的两待测银纤维5的两端，也就是两导电柱4之间的待测银纤维5这一部分的两端，测试仪表8可以采用目前传统常用的万用表，将万用表调节到欧姆挡位即可。

为便于控制及检测平均导电率，两导电柱4之间的距离可以调节为10cm～100cm。对于各种不同细度的银纤维6，按照银纤维6粗细的不同，施加于所述待测银纤维5上的连续牵拉力的大小一般为银纤维6张力的5%～15%即可满足要求，并且不会将待测银纤维5牵拉过量而造成待测银纤维5直径变小，导致电阻偏高而影响测试结果。

2 试验与分析

整套装置的测量不确定度主要取决于选取电阻测试仪表的准确度等级、两导电柱与银纤维的接触电阻、被测银纤维的连续牵拉力（其工作状态应与生产厂家的生产状态尽可能保持一致）等因素。通过对同一长度银纤维动态与静态比对测试，并且与测量银纤维镀银含量的化学方法比对试验，检测数据稳定性、重复性好，检测结果准确可靠，达到了设计目标和要求。

另外，该装置采用的是物理方法对某段银纤维的电阻率进行不间断测量，而与其他化学方法相比更具优越性:一是操作方便、快速便捷；二是不破坏被测样品性能，可回用；三是不仅能对银纤维成品质量进行检测，而且可对本装置升级改造，用于生产线工艺监控，具有较高的推广应用价值。

3 结论

综上所述，上述装置所采取的技术方案是：研制一套结构简单、准确有效的银纤维电阻率连续检测装置。上述装置包括底座，底座上设置有测试架，以及用于向测试架提供连续银纤维的缠绕有银纤维的辊子，在测试架上设置有用于支撑及导向待测银纤维的两导电柱，两导电柱之间的待测银纤维上连接有用于测试该部分电阻的测试仪表，在测试架上设置有用于向待测银纤维提供连续牵拉力的绕线辊，绕线辊与驱动其转动的电动机转动连接。

上述检测装置的优点是：通过在测试架上设置的导电柱，能够很好地将待测银纤维支撑，通过绕线辊的连续转动，可以观察到电阻测量表上连续显示的电阻值，通过这种连续测量的方式，使得测试的结果更加准确，能有效判断出成品银纤维的镀银层是否均匀，最终保证了由该银纤维生产出的电磁屏蔽面料的防辐射性能合格。假如选用带传感器的电阻测量仪表，适当改造本装置，将其安装在银纤维生产线上，与计算机连接，可远程、自动测量、监控银纤维的质量，若出现质量波动，装置会及时报警，提醒工作人员迅速采取纠正措施，减少经济损失，提高生产效率。本装置结构简单，操作方便，可实现快速测量，准确高效，适合推广应用。