织物负离子发生量测试仪是用于测定纺织品（如负离子功能面料、保健服饰等）释放负离子（空气负氧离子，如O₂⁻、OH⁻等）能力的专用设备。其工作原理基于空气电离检测技术，通过模拟特定环境条件，量化织物表面负离子的生成速率和浓度。以下是其核心工作原理及测试流程：

1. 基本结构

• 测试舱（电离室）：

• 密闭或半密闭空间，用于放置待测织物样品，避免外界气流干扰。

• 材质为抗静电金属或导电玻璃（防止静电干扰离子检测）。

• 负离子检测器：

• 平行电极式：通过电场捕获离子，测量电流变化（主流方法）。

• 电容式：检测离子积累产生的电荷量。

• Gerdien管式：通过气流速率和电信号计算离子浓度。

• 气流控制系统：

• 调节舱内空气流速（如0.3~1.0 m/s），模拟实际穿戴环境。

• 温湿度调节模块：

• 控制测试环境（如温度25±1°C，湿度50±5% RH）。

• 数据处理单元：

• 实时显示并记录负离子浓度（单位：个/cm³）及变化曲线。

2. 工作原理

关键步骤

1. 样品准备：

• 将织物裁剪成规定尺寸（如10cm×10cm），清洁表面以避免粉尘干扰。

• 静置于测试舱中，避免折叠或摩擦（除非测试动态摩擦产离子效应）。

2. 背景值检测：

• 测量空舱内的本底负离子浓度（扣除环境干扰）。

3. 负离子释放检测：

• 静态模式：直接测量织物自然释放的负离子浓度（适用于矿物添加型面料）。

• 动态模式：通过摩擦装置（如滚筒或刷子）模拟穿戴摩擦，激发负离子释放（适用于摩擦生电型面料）。

4. 信号转换与计算：

• $N$：负离子浓度（个/cm³）

• $I$：检测电流（A）

• $q$：离子电荷量（1.6×10⁻¹⁹ C）

• $v$：气流速度（cm/s）

• $A$：电极有效面积（cm²）

• 检测器将捕获的离子转化为电信号，通过公式计算负离子浓度：

  $$N=\frac{I}{q\cdot v\cdot A}$$

5. 结果输出：

• 记录单位时间内的负离子发生量（如个/cm³·s）或稳定浓度峰值。

3. 关键影响因素

• 材料特性：

• 织物中添加的负离子材料（如电气石、蛋白石、稀土等）的类型和含量。

• 环境条件：

• 温湿度、气压影响电离效率（高湿度可能抑制负离子释放）。

• 摩擦作用：

• 动态测试中摩擦力度、频率会显著影响结果。

4. 应用场景

• 功能纺织品认证：验证负离子保健内衣、床垫等的宣传功效。

• 研发对比：优化负离子添加剂配方或织物结构（如纤维混纺比例）。

• 质量控制：确保批量生产面料的负离子释放稳定性。

5. 相关标准

• 国际：JIS L 1925（日本负离子纺织品测试方法）。

• 国内：GB/T 30128-2013（纺织品负离子发生量的检测和评价）。

6. 注意事项

• 避免干扰：测试舱需屏蔽电磁干扰，远离静电源。

• 校准：定期用标准离子源校准检测器。

• 重复性：多次测试取平均值，减少误差。

总结

织物负离子发生量测试仪通过模拟实际使用环境，结合高灵敏度离子检测技术，量化评估织物的负离子释放性能。测试结果可为产品功能宣称提供科学依据，但需注意环境与操作标准化以确保数据可靠性。