銀纖維電阻率連續檢測裝置的研制

隨著現代生活水平的不斷提高，人們對穿著的要求也不斷提高，纖維作為紡織服裝最初始的原料，其功能也更加多樣化，如在尼龍纖維表面涂敷銀層得到銀纖維，采用銀纖維制作的電磁屏蔽面料因其防輻射性能優良，已被廣泛用于孕婦防輻射服。防輻射服的電磁屏蔽原理主要靠銀纖維形成的閉合回路，導電率的大小將直接影響電磁屏蔽效能的優劣，而尼龍纖維表面的鍍銀層厚度是決定銀纖維電阻率大小的關鍵。一般來講，纖維表面的鍍銀層一般存在一定的偏差，不合格的銀纖維織成的電磁屏蔽面料勢必會影響到防輻射服的防輻射性能。也就是說，制作電磁屏蔽面料的銀纖維的電阻值偏大，將導致其制成衣物的防輻射性能不達標。目前，由于生產工藝等原因，銀纖維的鍍銀層厚度不均勻是比較常見的問題，而使用此種鍍銀層厚度不均勻的銀纖維織造出來的電磁屏蔽面料勢必會影響電磁屏蔽效能，因此，保證防輻射服裝電磁屏蔽效能的關鍵是檢測銀纖維表面的鍍銀層厚度是否合格，目前尚無相關試驗方法的標準來檢測，是困擾防輻射針織服裝及纖維行業的一大難題。

針對現有銀纖維檢測技術存在的不足問題，青島纖檢院與高?？蒲腥藛T聯合進行技術攻關，經過多年探索，研制出一套完整有效、結構簡單的銀纖維電阻率連續檢測裝置，以期能夠快速準確、連續檢測半成品、成品銀纖維的導電合格率，快速判斷銀纖維的鍍銀層厚度是否均勻，從而自動判斷或確保銀纖維制成面料的電磁屏蔽效能合格。

1 銀纖維電阻率連續檢測裝置設計

1.1 檢測裝置結構

銀纖維電阻率連續檢測裝置結構如圖1所示。

圖1 銀纖維電阻率連續檢測裝置結構示意圖

如圖1所示，本文所設計的銀纖維電阻率連續檢測裝置，包括一底座1，在底座1上設置有豎向布置的測試架2，為避免測試架2干擾電阻率的測試結果，測試架2采用絕緣材料制成（如塑料），測試架2上裝設有用于開啟及關閉該裝置的開關3，在測試架2上設置有用于支撐及導向待測銀纖維5的兩導電柱4，以及用于向測試架2提供連續銀纖維6的纏繞有銀纖維6的輥子7，在測試架2上設置有用于向待測銀纖維5提供連續牽拉力的繞線輥10，所述繞線輥10與驅動繞線輥10轉動的電動機11轉動連接。

1.2 測試原理

為便于降低與待測銀纖維3之間的摩擦力，防止待測銀纖維3因牽拉不直而影響待測結果，導電柱3可采用轉軸或者轉動輪，所述兩導電柱4之間的待測銀纖維5上連接有用于測試該部分電阻的測試儀表8，測試儀表8具有兩個測試筆9，兩個測試筆9分別連接在牽拉伸直的兩待測銀纖維5的兩端，也就是兩導電柱4之間的待測銀纖維5這一部分的兩端，測試儀表8可以采用目前傳統常用的萬用表，將萬用表調節到歐姆擋位即可。

為便于控制及檢測平均導電率，兩導電柱4之間的距離可以調節為10cm～100cm。對于各種不同細度的銀纖維6，按照銀纖維6粗細的不同，施加于所述待測銀纖維5上的連續牽拉力的大小一般為銀纖維6張力的5%～15%即可滿足要求，并且不會將待測銀纖維5牽拉過量而造成待測銀纖維5直徑變小，導致電阻偏高而影響測試結果。

2 試驗與分析

整套裝置的測量不確定度主要取決于選取電阻測試儀表的準確度等級、兩導電柱與銀纖維的接觸電阻、被測銀纖維的連續牽拉力（其工作狀態應與生產廠家的生產狀態盡可能保持一致）等因素。通過對同一長度銀纖維動態與靜態比對測試，并且與測量銀纖維鍍銀含量的化學方法比對試驗，檢測數據穩定性、重復性好，檢測結果準確可靠，達到了設計目標和要求。

另外，該裝置采用的是物理方法對某段銀纖維的電阻率進行不間斷測量，而與其他化學方法相比更具優越性:一是操作方便、快速便捷；二是不破壞被測樣品性能，可回用；三是不僅能對銀纖維成品質量進行檢測，而且可對本裝置升級改造，用于生產線工藝監控，具有較高的推廣應用價值。

3 結論

綜上所述，上述裝置所采取的技術方案是：研制一套結構簡單、準確有效的銀纖維電阻率連續檢測裝置。上述裝置包括底座，底座上設置有測試架，以及用于向測試架提供連續銀纖維的纏繞有銀纖維的輥子，在測試架上設置有用于支撐及導向待測銀纖維的兩導電柱，兩導電柱之間的待測銀纖維上連接有用于測試該部分電阻的測試儀表，在測試架上設置有用于向待測銀纖維提供連續牽拉力的繞線輥，繞線輥與驅動其轉動的電動機轉動連接。

上述檢測裝置的優點是：通過在測試架上設置的導電柱，能夠很好地將待測銀纖維支撐，通過繞線輥的連續轉動，可以觀察到電阻測量表上連續顯示的電阻值，通過這種連續測量的方式，使得測試的結果更加準確，能有效判斷出成品銀纖維的鍍銀層是否均勻，最終保證了由該銀纖維生產出的電磁屏蔽面料的防輻射性能合格。假如選用帶傳感器的電阻測量儀表，適當改造本裝置，將其安裝在銀纖維生產線上，與計算機連接，可遠程、自動測量、監控銀纖維的質量，若出現質量波動，裝置會及時報警，提醒工作人員迅速采取糾正措施，減少經濟損失，提高生產效率。本裝置結構簡單，操作方便，可實現快速測量，準確高效，適合推廣應用。