(57)【要約】【課題】雰囲気の温湿度条件を変化させた際の吸湿放湿特性を迅速に、連続的に、精度良く繰返し測定することができ、結果の解析がより容易で簡便であり、また平面状素材のみならず非平面状素材についての測定も可能な試験装置および方法を提供する。【解決手段】試験片と水蒸気との容器を二枚の平面状透湿素材で側方に三つに仕切り一つの中央隔室および二つの側方隔室を設け、これら三つの隔室内雰囲気の湿度を初期条件にしたのち、中央隔室内の雰囲気を試験条件に変更し、二つの側方隔室の湿度を同時に測定する構成にする。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器、容器に調湿雰囲気を供給する複数の調湿雰囲気供給器および湿度測定器を有し、容器は二枚の平面状透湿素材で側方方向に三つに仕切られて一つの中央隔室および二つの側方隔室を形成できるようになっており、複数の調湿雰囲気供給器の一方は低湿度雰囲気供給器用であり、他方は高湿度雰囲気供給用であり、二つの側方隔室には共通の調湿雰囲気を流入させ、中央隔室にはこれと共通の調湿雰囲気または別の調湿雰囲気を流入させるように流路が形成されていることを特徴とする吸湿放湿特性測定装置。
【請求項２】
二つの側方隔室への調湿雰囲気の流入が停止可能である請求項１記載の吸湿放湿特性測定装置。
【請求項３】
湿度測定器が各隔室の湿度を測定する少なくとも三つの湿度センサをもつ測定器からなる請求項１記載の吸湿放湿特性測定装置。
【請求項４】
湿度測定器が温度湿度同時測定器である請求項１記載の吸湿放湿特性測定装置。
【請求項５】
湿度測定器がマイクロヒータをエアブリッジ形成したセンサチップを用いた請求項１記載の吸湿放湿特性測定装置。
【請求項６】
湿度測定器がセンサチップを疎水性透湿多孔質膜で雰囲気と仕切った請求項１記載の吸湿放湿特性測定装置。
【請求項７】
平面状透湿素材が繊維素材または疎水性透湿多孔質膜から選ばれた少なくとも一つからなる請求項１記載の吸湿放湿特性測定装置。
【請求項８】
容器が二組以上の平面状透湿素材で側方方向に三つ以上に仕切られた請求項１記載の吸湿放湿特性測定装置。
【請求項９】
調湿雰囲気供給器が調湿調温雰囲気供給器である請求項１記載の吸湿放湿特性測定装置。
【請求項１０】
容器を平面状透湿素材で仕切って二つ以上の隔室を形成し、この二つ以上の隔室にはそれぞれ湿度測定器を設け、少なくともその一つの隔室には低湿度および高湿度に調湿した雰囲気を順次積極的に流入させると共に各隔室から消極的に排出させ、この二つ以上の隔室内の雰囲気の過度的湿度変化を連続的に測定し、調湿した雰囲気を流入させた隔室内の雰囲気の湿度の測定値に対して、他の隔室内の雰囲気の湿度の測定値を対比させることを特徴とする吸湿放湿特性測定方法。
【請求項１１】
容器を二枚の平面状素材で側方方向に三つに仕切り一つの中央隔室および二つの側方隔室を形成し、中央隔室には低湿度および高湿度に調湿した雰囲気を順次積極的に流入させると共に各隔室から消極的に排出させ、中央隔室および二つの側方隔室内の雰囲気の過度的湿度変化を連続的に測定し、調湿した雰囲気を流入させた隔室内の雰囲気の湿度の測定値に対して、二つの側方隔室内の雰囲気の湿度の測定値を対比させることを特徴とする吸湿放湿特性測定方法。
【請求項１２】
測定値の対比を、調湿した雰囲気を流入させた隔室の雰囲気の湿度の測定値に対応する二つの隔室内の雰囲気の湿度の測定値を点描し、ヒステリシスループとして図示することによって行う請求項１０または１１記載の吸湿放湿特性測定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸湿放湿特性測定装置および同方法に関するものである。詳しくは、織物、編物等の平面状素材や、糸、わた、活性炭等の非平面状素材の吸湿放湿特性測定装置および同方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、衣類着用時の快適性を向上させるために、その吸湿放湿特性（もしくは吸放湿特性）向上技術が注目されている。この特性は衣類分野にとどまらず、靴等の履物分野や、壁紙、床下材等の建築材料分野でも注目されている。
【０００３】
例えば、環境が高湿度になった場合には衣類が吸湿し、環境が低湿度になった場合には衣類が放湿し、人体と衣類との間の空間の湿度変化を調節する特性が注目されており、いわゆる調湿特性ともよばれている。また夏期等での発汗時に、人体と衣類との間の空間中の気体状の汗を吸湿し、外部環境に素早く放湿する特性（いわゆる吸放湿特性）等が注目されている。本発明ではこれらの特性を総称して、吸湿放湿特性と呼ぶことにする。
【０００４】
これら吸湿放湿特性を適切に評価する技術は、付加価値の高い商品の開発を促進するためにも重要である。例えばこのような「環境対応自己調節繊維」は、経済産業省の「高機能ファイバーナノ加工技術」の一テーマとして研究開発が始められようとしている。
【０００５】
従来、吸湿放湿特性を評価する代表的な試験方法としては、例えば恒温恒湿器を用い、３０℃、９０％ＲＨ程度の高湿度雰囲気中に２４時間放置して測定した吸湿率と、２０℃、６５％ＲＨ程度の低湿度雰囲気中に２４時間放置して測定した吸湿率を用いる方法（例えば特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５）、または衣服内シミュレータを用いて同様の条件で得られた吸湿率を用いる方法（例えば特許文献６、特許文献７）がある。この方法は平衡状態での吸湿率あるいはその差と着用試験結果とを対比させたものであり、比較的簡単な試験方法であるので広く用いられ有用ではあるが、測定に長時間を要するためにより短時間で繰返し測定を完了させる試験方法の開発が望まれる。また実際に衣類を着用する際のように、平衡状態ではなく、雰囲気の湿度が変化した場合の衣類内部環境の湿度の変化を迅速にかつ連続的に測定する試験方法の開発が望まれる。
【０００６】
一方近年、薄層状の一対の空間を形成し、その空間に流入させる空気の温湿度条件を瞬時に変更させ、その一対の空間の温湿度変化を空間の入側と出側で検出する装置が開発された（例えば特許文献８）。この装置は布等の薄いものについて、装置の入口および出口での温度および湿度を測定し、熱及び水分に関する移動特性を解析することにより、衣服を快適なものとするための基礎データが得られるという点で有用である。しかしながら、薄層状の空間周辺の雰囲気温度の影響を受けるため、その影響を減少させて測定精度を向上させる試験方法の開発が望まれる。また一対の空間のそれぞれの入側と出側で異なる温湿度変化を検出するので解析が容易でないため、解析がより容易で簡便な試験方法の開発が望まれる。またこの装置では測定が困難な糸、わた、活性炭等の非平面状素材の吸湿放湿特性も精度良く測定が可能な試験方法の開発が望まれる。
【０００７】
【特許文献１】特開平０９−４１２０４号公報
【特許文献２】特開２０００−２０４２３０号公報
【特許文献３】特開２０００−３１４０８２号公報
【特許文献４】特開２０００−７３２３４号公報
【特許文献５】特開２００１−１４６６７８号公報
【特許文献６】特開２００１−３０４０２号公報
【特許文献７】特開２００１−１７２８２６号公報
【特許文献８】特開平１０−１８１７２号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、雰囲気の温湿度条件を変化させた際の吸湿放湿特性を迅速に、連続的に、精度良く繰返し測定することができ、結果の解析がより容易で簡便であり、また平面状素材のみならず糸、わた、活性炭等の非平面状素材についての測定も可能な試験装置および方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は第１に、容器、容器に調湿雰囲気を供給する複数の調湿雰囲気供給器および湿度測定器を有し、容器は二枚の平面状透湿素材で側方方向に三つに仕切られて一つの中央隔室および二つの側方隔室を形成できるようになっており、複数の調湿雰囲気供給器の一方は低湿度雰囲気供給器用であり、他方は高湿度雰囲気供給用であり、二つの側方隔室には共通の調湿雰囲気を流入させ、中央隔室にはこれと共通の調湿雰囲気または別の調湿雰囲気を流入させるように流路が形成されていることを特徴とする吸湿放湿特性測定装置である。
【００１０】
本発明は第２に、二つの側方隔室への調湿雰囲気の流入が停止可能である吸湿放湿特性測定装置である。
【００１１】
本発明は第３に、湿度測定器が各隔室の湿度を測定する少なくとも三つの湿度センサをもつ測定器からなる吸湿放湿特性測定装置である。
【００１２】
本発明は第４に、湿度測定器が温度湿度同時測定器である吸湿放湿特性測定装置である。
【００１３】
本発明は第５に、湿度測定器がマイクロヒータをエアブリッジ形成したセンサチップを用いた吸湿放湿特性測定装置である。
【００１４】
本発明は第６に、湿度測定器がセンサチップを疎水性透湿多孔質膜で雰囲気と仕切った吸湿放湿特性測定装置である。
【００１５】
本発明は第７に、平面状透湿素材が繊維素材または疎水性透湿多孔質膜から選ばれた少なくとも一つからなる吸湿放湿特性測定装置である。
【００１６】
本発明は第８に、容器が二組以上の平面状透湿素材で側方方向に三つ以上に仕切られた吸湿放湿特性測定装置である。
【００１７】
本発明は第９に、調湿雰囲気供給器が調湿調温雰囲気供給器である吸湿放湿特性測定装置である。
【００１８】
本発明は第１０に、容器を平面状透湿素材で仕切って二つ以上の隔室を形成し、この二つ以上の隔室にはそれぞれ湿度測定器を設け、少なくともその一つの隔室には低湿度および高湿度に調湿した雰囲気を順次積極的に流入させると共に各隔室から消極的に排出させ、この二つ以上の隔室内の雰囲気の過度的湿度変化を連続的に測定し、調湿した雰囲気を流入させた隔室内の雰囲気の湿度の測定値に対して、他の隔室内の雰囲気の湿度の測定値を対比させることを特徴とする吸湿放湿特性測定方法である。
【００１９】
本発明は第１１に、容器を二枚の平面状素材で側方方向に三つに仕切り一つの中央隔室および二つの側方隔室を形成し、中央隔室には低湿度および高湿度に調湿した雰囲気を順次積極的に流入させると共に各隔室から消極的に排出させ、中央隔室および二つの側方隔室内の雰囲気の過度的湿度変化を連続的に測定し、調湿した雰囲気を流入させた隔室内の雰囲気の湿度の測定値に対して、二つの側方隔室内の雰囲気の湿度の測定値を対比させることを特徴とする吸湿放湿特性測定方法である。
【００２０】
本発明は第１２に、測定値の対比を、調湿した雰囲気を流入させた隔室の雰囲気の湿度の測定値に対応する二つの隔室内の雰囲気の湿度の測定値を点描し、ヒステリシスループとして図示することによって行う上記の吸湿放湿特性測定方法である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明において、試験の対象とする試料は、繊維を用いた織物、編物、不織布のほか、シート状物、フィルム、紙等の平面状透湿素材、および糸、わた、活性炭等の粉末およびこれらを内包した袋等の非平面状素材を包含する。
試験片とは、これら試料より採取し調整した、試験用の断片や成型物のことをいう。
【００２２】
以下に図面を用いて本発明の好ましい態様について説明する。
【００２３】
図１は本発明の実施に適する装置の一例の概念図である。
装置の主要部分は、試料による雰囲気中の水蒸気の吸湿または試料から雰囲気中へ水蒸気の放湿を生じさせるための容器１と、調湿雰囲気供給器７、８と、これらを連結する流路１１，１２，２４と、湿度測定器１０とで構成する。
【００２４】
試料と水蒸気との容器１は、二枚の平面状透湿素材２、３で側方に三つに仕切った一つの中央隔室４と、二つの側方隔室５、６とで構成する。
【００２５】
試料が繊維を用いた織物、編物、不織布や、シート状物、フィルム、紙等の平面状透湿素材の場合は、これらを本発明でいう平面状透湿素材としてそのまま用いることができる。この場合、二枚の平面状透湿素材は、そのうちの一枚は比較の対照とする対照試料（例えばレギュラーナイロン布）、もう一枚は機能性を向上させた試験試料（例えば吸放湿性ナイロン布）よりそれぞれ調整した試験片とすることが望ましい。
【００２６】
これら対照試料の試験片および試験試料の試験片につき、同時に試験を行う。このようにすることにより、および後述するその他の工夫により、雰囲気の置換の均一化が達成され、雰囲気中の水蒸気が高吸湿性試験片の方へのみ優先的に吸着することも防止でき、対照試料と試験試料との特性の相互比較を、精度良くかつ容易に行えるようになる。この相互比較法は、理論解析用試料を作製するための定性的スクリーニングの段階で特に有用である。
【００２７】
また試料が糸、わた、活性炭等の粉末およびこれらを内包した袋等の非平面状素材の場合は、上記の繊維を用いた織物、編物、不織布や、シート状物、フィルム、紙等を平面状透湿素材としてそのまま用いることができるが、疎水性透湿多孔質膜を平面状透湿素材として用いることもできる。
【００２８】
疎水性透湿多孔質膜としては例えばポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン製等の適宜の疎水性多孔質膜を用いることができるが、透湿度１０００〜５００００ｇ／ｍ２・日、厚さ１００μｍ未満の延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜を用いることがより望ましい。
【００２９】
また、平面状透湿素材で仕切って形成した二つの側方隔室の一つには非平面状素材試料を入れずに対象室とし、もう一つの側方隔室には非平面状素材試料を入れて試験室とし、同時に試験を行うことにより試験試料の特性の測定を精度良くかつ容易に行うこともできる。
【００３０】
このように二枚の平面状透湿素材２、３で側方に三つに仕切った一つの中央隔室４と、二つの側方隔室５、６とには、調湿した雰囲気を導入する。雰囲気中の水蒸気を二枚の試験片２、３に均一に吸着させるためには、二つの側方隔室５、６は同一の構造とすることが好ましい。また調湿した雰囲気は、温度も制御することが望ましい。
【００３１】
各隔室の雰囲気は、まず初期条件にしたのち、試験条件に変更する。各隔室の雰囲気の初期条件と試験条件の設定の方法は、いくつかあり、適宜選択できる。例えば、定性的に述べるならば、▲１▼三つの各隔室全ての初期条件を低湿度条件として安定化させたのち、中央隔室のみを高湿度条件として試料に吸湿させたのち再び低湿度条件にして放湿させる、▲２▼三つの各隔室全ての初期条件を低湿度条件として安定化させたのち、二つの側方隔室のみを高湿度条件として試料に吸湿させたのち再び低湿度条件にして放湿させる、▲３▼三つの各隔室全ての初期条件を低湿度条件としたのち、各隔室全ての試験条件を高湿度条件として試料に吸湿させたのち再び低湿度条件にして放湿させる、▲４▼中央隔室の初期条件を高湿度条件に、二つの側方隔室の初期条件を低湿度条件として安定化させたのち、中央隔室の試験条件を低湿度条件にして試料から放湿させたのち高湿度条件として試料に吸湿させる、▲５▼中央隔室の初期条件を低湿度条件に、二つの側方隔室の初期条件を高湿度条件として安定化させたのち、二つの側方隔室の試験条件を低湿度条件にして試料から放湿させたのち高湿度条件にして試料に吸湿させる、▲６▼三つの各隔室全ての初期条件を高湿度条件として安定化させたのち、各隔室全ての試験条件を低湿度条件として試料から放湿させたのち高湿度条件にして吸湿させる、等の方法、およびこれらを組み合わせた方法、これらを繰り返し行う方法等がある。試料の乾燥を含めて精度良くかつ簡便に試験を行うためには、上記▲１▼の方法とするのが好ましい。この場合、中央隔室への雰囲気を変更する際に、二つの側方隔室への雰囲気の流入を停止させることが望ましい。このようにすることにより、例えば下着着用時の状態をより良くモデル化することができる。
【００３２】
調湿雰囲気は調湿雰囲気供給器、例えば低湿度雰囲気供給器７と高湿度雰囲気供給器８とにより、雰囲気流路１１、１２、２４を介して供給する。
【００３３】
低湿度雰囲気は市販の調湿調温雰囲気供給器を用いて供給することができるが、便宜的には例えば空気中の水分をシリカゲル充てん管や塩化カルシウム吸収管で除去して調整できる。また高湿度雰囲気は市販の調湿調温雰囲気供給器を用いて供給することができるが、便宜的には例えば空気を水封管中に通じて調整できる。またこれら低湿度雰囲気と高湿度雰囲気とを混合しても任意の湿度雰囲気を調整できる。また例えば固相の共存する飽和溶液上の密閉空間を利用しても調整できる（社団法人日本化学会編、化学便覧基礎編改訂３版、ＩＩ−１４３頁（昭和６３年、丸善株式会社））。
【００３４】
雰囲気流路には三方弁２２、２３を設けると、雰囲気の切り替えを瞬時に行うことができ、素材固有の吸湿放湿特性を測定することができ、試験精度が向上するとともに、試験作業量も軽減できる。
【００３５】
雰囲気の供給、排出経路を簡単に例示すると、例えば低湿度雰囲気供給器７より低湿度雰囲気を供給し、三方弁２２を介し、雰囲気流路１２により低湿度雰囲気を二つの側方隔室５および６に供給する。また三方弁２２から枝分かれした雰囲気流路２４により低湿度雰囲気を中央隔室４にも同時に供給する。この際、高湿度雰囲気供給器８に連結した雰囲気流路１１は、三方弁２３により閉じておく。この状態で低湿度雰囲気を全ての隔室に一定時間供給し、各隔室内の雰囲気を低湿度の初期条件に維持し、試料を乾燥させるとともに雰囲気の湿度を安定化させる。各隔室に供給された雰囲気は各隔室内を通過し、排出させる。
【００３６】
雰囲気の湿度を安定化させたのち、三方弁２２を右に９０度回転させ、側方隔室５、６への低湿度雰囲気の供給を停止する。一方、三方弁２３を左に９０度回転させ、高湿度雰囲気を流路１１、２９、２４を介して中央隔室４に継続して供給する。
【００３７】
このようにすると中央隔室４に導入された高湿度雰囲気は、中央隔室内雰囲気を置換して高湿度雰囲気にして中央隔室４から排出されると同時に、その一部は中央隔室４から試験片２、３を通過して側方隔室５、６に流入し、側方隔室内雰囲気を徐々に高湿度雰囲気に置換して側方隔室５、６から排出される。このようにすることにより、対照試料および試験試料に対し、同時に吸湿を進行させることができる。
【００３８】
またそののち、三方弁２３を右に９０度回転させて高湿度雰囲気の供給を停止させ、三方弁２２を左に１８０度回転させて低湿度雰囲気を中央隔室４のみに供給する。このようにすることにより、対照試料および試験試料に対し、同時に放湿を進行させることができる。
【００３９】
これらの操作を繰り返し行うことにより、対照試料および試験試料に対し、吸湿と放湿とを繰り返し同時に進行させることができる。
【００４０】
吸湿あるいは放湿による各隔室内雰囲気湿度の連続的変化は湿度センサ１５により検知され湿度測定器１０により測定され、必要に応じ測定値を記録、蓄積する。また必要に応じ、湿度センサを温度湿度センサとし、湿度測定器を温度湿度測定器として、雰囲気の温度および湿度を測定しても良い。
【００４１】
次に、容器について、より詳細に説明する。
図２は容器１の一例の正面断面概略図、図４は側方隔室５の側板２７を取り除いた容器の側面の断面図（図２のＡ−Ａ断面図）の一例の概略図である。
【００４２】
本例では、容器１本体の横断面が円筒形の場合を示す。中央隔室４の主要部分は、円筒体１７とフランジ１６とで構成する。側方隔室５、６の主要部分は、円筒体１７とフランジ１６と側板２７、２８とで構成する。これらの材質は任意に選ぶことができるが、測定環境温度および湿度の変動の影響を抑制し、供給雰囲気中の水分の容器系外への逃散を抑制し、吸湿に伴い発生する熱の容器系外への逃散を抑制し、かつ容器内の観察を容易化するために、透明な合成樹脂製、例えばアクリル樹脂や塩化ビニル樹脂製等であることが好ましい。
【００４３】
円筒体１７とフランジ１６とは接着するか、旋盤加工等により一体ものとすることが望ましい。
平面状透湿素材（例えば対照試料と試験試料）２、３はこれら円筒体１７の間に挟み、容器１内に密閉する。試験片は必要に応じ、試料台９に挟んだり貼付したりしても良い。また試験片端部からの雰囲気の漏洩や、試験片端部からの外部雰囲気中の水蒸気の吸湿を防止するために、パッキンを使用したり、試料の大きさを反応容器の円筒体外部の直径より小としたり、円筒体相互をはめ込み構造としても良い。
【００４４】
中央隔室４と側方隔室５、６とは、フランジに設けた開口２１等を用い、ボルトやナット等を介して締結する。
【００４５】
側方隔室５、６の側板２７、２８は、通常は円筒体１７に接着等することにより固定することが好ましいが、ボルト等で円筒体に固定しても良い。また実際の着衣状態により近づけるために、ヒーター等の加熱装置を内蔵させても良い。
【００４６】
後述する実施例記載の装置とすれば導入雰囲気は拡散流となって雰囲気排出口付近の円筒体内壁に衝突し、さらに混合されて均質化されるので、付加的均質化手段は実用上必要ではないが、必要に応じて、雰囲気導入路２０に連続した各隔室の雰囲気導入口１９の近傍には、導入雰囲気による隔室内雰囲気の均一置換を促進するための均圧室等の補助装置や補助具を設けても良い。
【００４７】
試料が繊維を用いた織物、編物、不織布や、シート状物、フィルム、紙等の平面状透湿素材の場合は、これらを平面状透湿素材２、３としてそのまま用いることができる。
【００４８】
また試料が糸、わた、活性炭等の粉末およびこれらを内包した袋等の非平面状素材の場合は、上記の繊維を用いた織物、編物、不織布や、シート状物、フィルム、紙等を平面状透湿素材２、３としてそのまま用いることができるが、延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜に代表される疎水性透湿多孔質膜を平面状透湿素材２、３として用いることがより望ましい。この場合、平面状透湿素材２、３で仕切って形成した二つの側方隔室の一つの側方隔室５には非平面状素材試料を入れずに対照室とし、もう一つの側方隔室６には非平面状素材試料を入れて試験室とし、同時に試験を行う。
【００４９】
このように図２は２枚の平面状透湿素材で容器を三つに仕切った場合の一例を示すが、さらに実際の衣類着用時の状態に近いモデル試験を行いたいときには、さらに工夫が必要である。すなわち例えば内衣素材と中外衣素材とを組み合わせた場合は、これら２組以上の平面状透湿素材で容器を仕切り、さらに内衣素材と外衣素材とで仕切られた空間内の雰囲気湿度の測定が必要な場合がある。
【００５０】
図３に容器が二組以上の平面状透湿素材で側方方向に三つ以上に仕切られた容器の例の正面断面概略図を示す。
【００５１】
図３には、平面状透湿素材２、１３の組合せと、平面状透湿素材３、１４の組合せで容器を大きく三つに仕切り、さらに試料台１８を用いて平面状透湿素材の組み合わせでさらに二つにしきり、全体として容器を五つに仕切った例を示した。図３において、試料数、試験台数、湿度センサ数が増加した以外は、図２と同一の構成でよい。
【００５２】
一方、内衣素材と中外衣素材とで仕切られた空間内の雰囲気湿度の測定が不必要な場合には、内衣素材と中外衣素材とを合わせて試料台に挟めばよく、その場合は容器を三つに仕切った図２に例示した装置で試験することが可能である。
【００５３】
各隔室内雰囲気の湿度測定に従来から多く用いられてきた湿度計測器は、高分子やセラミックス等の検知材料膜のセンサを用いたもので、これらを本発明の測定装置に用いてもよいが、これらは水分の吸収・放出量に応じて膜の静電容量や電気伝導度の値を捕らえ、相対湿度の値に変換しているので時定数が大であり遅れが生じるため、一定時間内の安定した値を扱うのに適している。しかしながら本発明は、前述したように、雰囲気湿度の切り替えを瞬時に行うことができるので、これらのセンサでは応答が遅く、雰囲気湿度の瞬時の変化に伴う試料の過渡的吸湿放湿特性の測定用には十分な性能を有しているとはいえない。
【００５４】
本発明に用いる湿度測定器としては、例えば特開平１０−２１３４７０号、特開平１０−２５３４１５号各公報に例示されるマイクロヒータをエアブリッジ形成したセンサチップを用いた湿度測定器が好適である。
【００５５】
この方式の小型センサユニットを搭載した高速湿度測定器（例えばリコーエレメックス株式会社製の高速絶対湿度計測器ＲＨＭ−１０００Ｓ型）はマイクロ構造のセンサを搭載し、気体（水蒸気）の熱伝導に応じた熱交換量をヒータの抵抗値の値として捕らえ絶対湿度として計測することができ、またヒータは微少熱容量であるため急速に発熱させることができ微少空間の絶対湿度を捕らえ出力するので、水分の吸脱着の緩やかな動きによらない再現性の高い俊敏な応答が得られる。またこの計測器は同時に微少空間の雰囲気の温度も出力することができ、ほぼ同一付近の温度・絶対湿度の状態もわかるので、本発明の実施に好適である。
【００５６】
ただしマイクロヒータ部分は１７５μｍ×１７５μｍ程度の微少面積である場合が多いので、例えば織物や編物試料の近傍で湿度を測定する場合には、織り目や編み目を通過してくる空気の影響を受けやすく、測定する場所により測定値に変動が生じる場合がある。このためセンサチップを防風するとともに、試料の場所による湿度差を平均して測定するために、センサチップを疎水性透湿多孔質膜で隔室雰囲気と仕切った構造とすることが望ましい。親水性透湿多孔膜を用いると、その膜の吸湿放湿特性の影響を受けてしまう。
【００５７】
図５に湿度測定センサの先端部分の構造の概念図を例示する。１５は湿度センサで、マイクロヒータ（図示せず）をもうけたセンサチップ３０の配線３１を内包したコード３２の先端部分にチューブ３３を勘合し、疎水性透湿多孔質膜２６でサンサチップ３０を外界雰囲気と隔離すると同時に、均質化室３４を設けたものである。
【００５８】
各隔室内の雰囲気の湿度を検出するための湿度センサ１５は、雰囲気導入口１９と雰囲気排出口２５との中間に各隔室につきそれぞれ一つ挿入し密閉するのが普通であるが、必要に応じ各隔室にそれぞれ二つのセンサを設けても良い。
【００５９】
これら湿度または温度の測定値は、連続的に測定し記録することが望ましい。
【００６０】
試料近傍の雰囲気の温度、湿度を測定する場合には、温度湿度同時測定用センサと測定器を用いても良い。試験片の吸湿放湿に伴う特性をより明確にするためには、温度測定器または温度湿度測定器は測定値を連続的に測定し記録できるものであることが望ましい。
【００６１】
【実施例】
以下に、本発明に係わる代表例を詳細に説明する。
【００６２】
実施例１  平面状透湿素材試料の測定
平面状透湿素材として、繊維を用いた２種類の織物を用いて容器を三つの隔室に仕切るとともに、それら２種類の織物を試験試料としてそれらの吸湿放湿性を測定した例を、以下に示す。
【００６３】
図１に示した概念図に準じた装置を用いた。
【００６４】
容器は図２および図４に準じた構造のアクリル樹脂製で、主要部は中空円筒形で、外径７５ｍｍ、内径５５ｍｍのものを用いた。中央隔室の長さは５３ｍｍ、側方隔室の長さは３５ｍｍとした。
【００６５】
試料間の差異の検出力を調べるために、試料はＪＩＳ  Ｌ  ０８０３（染色堅牢度試験用添付白布）に規定された絹貼付白布（以下、絹試料）と、同綿貼付白布（以下、綿試料）を用いた。
【００６６】
これらの試料から直径７０ｍｍの試験片をそれぞれ切り出し、外径７１ｍｍ、内径５５ｍｍ、深さ０．５ｍｍの試料把持部と外形６８ｍｍ、内径５８ｍｍのパッキン挿入部とを有する一枚の厚さ５ｍｍの二枚一組（計１０ｍｍ）の試料台にそれぞれはさみ、中央隔室と二つの側室との間にパッキンを介してはめ込み、各隔室に設けた外形９８ｍｍのフランジの開口に挿入したボルトとこれに嵌合するナットとにより締結して密閉、一体化させた。
【００６７】
アクリル樹脂製側板は外径７５ｍｍ、厚さ１０ｍｍの円盤状で、側室の円筒部とボルトで固定した。側板中央部には直径１４ｍｍの開口部を設け、シリコンゴム栓を用いて密閉し、各側方隔室の温度、湿度測定用の小型センサユニットを搭載したリコーエレメックス株式会社製の高速絶対湿度計測器ＲＨＭ−１０００Ｓ型（応答時間３秒）のセンサケーブルをこの栓を貫通させて側方より挿入した。また中央隔室の上方に直径１４ｍｍの開口部を設け、同様にセンサケーブルを貫通、挿入した。各測定値はＲＳ４８５インターフェースを介してパソコンに収集、記録した。
【００６８】
各隔室のフランジを除いた部分の中央部の側方には、直径１４ｍｍの雰囲気導入口および雰囲気排出口を設けた。
【００６９】
上記側方隔室用センサユニットは雰囲気導入口と雰囲気排出口を結ぶ仮想線よりも試料側（試料より２０ｍｍの距離）に位置させた。中央隔室用センサユニットは雰囲気導入口と雰囲気排出口を結ぶ仮想線上に位置させた。
【００７０】
センサケーブルの先端部分には内径２ｍｍのビニールチューブをはめ、センサユニット先端より３ｍｍのところに延伸ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜を配置し、そこから先のビニールチューブはセンサユニット先端より５ｍｍのところで内径３ｍｍとなるように太くして、小さな均質化室を形成させた。
【００７１】
低湿度雰囲気は、空気中の水分をシリカゲル充てん管で除去して調整した除湿雰囲気（相対湿度４％）を用いた。この低湿度雰囲気を三方弁を介して中央隔室および二つの側方隔室に流量３００ｃｃ／分で３０分間供給した。
【００７２】
次いで低湿度雰囲気供給系の三方弁を閉じて全ての隔室への低湿度雰囲気の供給を停止したのち、直ちに高湿度雰囲気供給系の三方弁を開け、空気を水封管中に通じて水蒸気を飽和させて調整した高湿度雰囲気（相対湿度９２％）を中央隔室のみに３０分間導入し、各隔室内の雰囲気は各隔室に設けた雰囲気排出口より自然に排出させた。次いで低湿度雰囲気を中央隔室のみに供給し、各隔室内の雰囲気は各隔室に設けた雰囲気排出口より自然に排出させた。このような操作を繰り返し行った。
【００７３】
この間の各隔室内の温度および湿度を経時的に連続的に測定し、記憶させた。この測定データのうちの吸湿過程と放湿過程の１サイクル分の測定結果を用い、中央隔室の湿度と、各側方隔室内の湿度との関係をグラフ化したものを図６に示す。
【００７４】
この図より、吸湿過程において、本実施例で用いた綿試料は絹試料よりも隔室内湿度の上昇が遅く、吸湿性（吸湿能力）が高いことが判る。したがって、雰囲気の湿度が上昇する場合には、綿試料は絹試料よりも衣服内湿度の上昇を緩和する調湿能力がより高いことが推定される。
【００７５】
また放湿過程においては、綿試料で仕切った隔室の湿度低下は当初ほとんどないことが判る。したがって、綿試料に捕捉された水分の一部は強固に捕捉されてしまい、雰囲気には徐々に放出されることが推定される。
【００７６】
実施例２  非平面状透湿素材試料の測定
平面状透湿素材として、繊維を用いた１種類の織物を用いて容器を三つの隔室に仕切り、形成した二つの側方隔室の一つには非平面状素材試料を入れずに対照室とし、もう一つの側方隔室には非平面状素材試料を入れて試験室とした例を以下に示す。
【００７７】
ＪＩＳ  Ｌ  ０８０３（染色堅牢度試験用添付白布）に規定された絹貼付白布を平面状透湿素材として用いて容器を三つに仕切り、形成した二つの側方隔室の一つにはなにも入れずに対照室とし、もう一つの側方隔室の下方には４．５ｇの粉砕備長炭を入れて試験室とした以外は実施例１と同様の試験を行った。
【００７８】
得られたデータより、中央隔室の湿度と、各側方隔室内の湿度との関係をグラフ化したものを図７に示す。
【００７９】
この図より、備長炭は吸湿過程において、隔室内湿度の上昇が遅くかつ少なく、また放湿過程においても、隔室内湿度の低下が遅くかつ少なく、吸湿過程においても放湿過程においても調湿能力があることが判る。
【００８０】
実施例３  吸湿加工試料の測定
吸湿加工を施した試料および未加工試料を用いた以外は、実施例１と同様の試験を行った。その結果を図８に示す。
この結果より、本実施例で用いた加工試料は急激な湿度上昇を抑制する特性があるが、放湿特性は未加工試料と同等であることが判る。
【００８１】
比較例１  湿度測定点近傍の雰囲気の均質化効果
実施例１において、センサチップを疎水性透湿多孔質膜で仕切らず、試料平面内の測定位置による湿度測定値の変動の有無を調べた。
【００８２】
その結果、試料平面内の測定位置により湿度測定値が変動し、センサチップを疎水性透湿多孔質膜で仕切って均質化室を形成することが有効であることが判った。
【００８３】
【発明の効果】
上述のように、本発明によれば従来は不可能であった、雰囲気の温湿度条件を変化させた際の吸湿放湿特性を迅速に、連続的に、精度良く繰返し測定することができ、結果の解析がより容易で簡便であり、また平面状素材のみならず糸、わた、活性炭等の非平面状素材についての測定も可能な試験装置を提供することができる。
【００８４】
特に実施例でも例証したように、本発明の試験装置を用いることにより、加湿空間の湿度変化に応じた吸湿性能と放湿性能を連続的に測定することができることは、吸放湿特性を改善した付加価値の高い商品の開発を大いに促進するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施に適する装置の一例の概念図
【図２】容器１の正面の断面図の一例の概略図
【図３】容器１の正面の断面図の別の一例の概略図
【図４】容器の側面の断面図の一例の概略図
【図５】湿度測定センサの先端部分の構造の概念図
【図６】平面状透湿素材試料の吸湿放湿特性
【図７】非平面状透湿素材試料の吸湿放湿特性
【図８】吸湿加工試料の吸湿放湿特性
【符号の説明】
１          容器
２、３      平面状等湿素材
４          中央隔室
５、６      側方隔室
７          調湿雰囲気供給器（低湿度用）
８          調湿雰囲気供給器（高湿度用）
９、１８    試料台
１０        湿度測定器
１１、１２、２４、２９  雰囲気流路
１３、１４  平面状透湿素材
１５        湿度センサ
１６        フランジ
１７        円筒体
１９        雰囲気導入口
２０        雰囲気導入路
２１        開口
２２、２３  三方弁
２５        雰囲気排出口
２６        疎水性透湿多孔質膜
２７、２８  側板
３０        センサチップ
３１        配線
３２        コード
３３        チューブ
３４        均質化室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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