紡織品壓縮回彈性能測試方法淺析

顧 虎，秦 鑫

(杭州市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢測院，浙江 杭州 310019)

紡織品壓縮回彈性能測試方法淺析

顧 虎，秦 鑫

(杭州市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢測院，浙江 杭州 310019)

對紡織品的壓縮回彈性能測試方法進(jìn)行了探討，分析了目前測試方法存在的主要問題，并提出了通過開發(fā)自動化檢測裝置來改進(jìn)的建議。

紡織品；壓縮回彈性能；測試方法；改進(jìn)建議

紡織品的壓縮回彈性能是指紡織品在承受一定壓力時的變形率和壓力撤除后的回復(fù)性能。在被類產(chǎn)品中，填充物的壓縮回彈性能對產(chǎn)品的保暖、保形和耐用性能有直接影響[1]，是產(chǎn)品質(zhì)量控制的重要技術(shù)指標(biāo)，也是消費(fèi)者較為關(guān)注的產(chǎn)品特征屬性。

1 測試標(biāo)準(zhǔn)

目前我國現(xiàn)行有效的紡織品壓縮回彈性能測試方法標(biāo)準(zhǔn)主要有國家標(biāo)準(zhǔn)《被、被套》GB/T 22796-2009中附錄B[2]、國家標(biāo)準(zhǔn)《蠶絲被》GB/T 24252-2009中附錄D[3]等。上述測試標(biāo)準(zhǔn)所采用的方法是一致的，主要工作原理是在一定時間和壓力作用下，試樣厚度方向產(chǎn)生受壓壓縮和去負(fù)荷回彈恢復(fù)，測定其不同壓力時的厚度值，以計(jì)算試樣的壓縮和回彈的性能。測試中所使用的工具包括天平、2 kg和4 kg重錘、壓板、計(jì)時器和鋼直尺。主要測試過程如下：

將樣品裁剪成20 cm×20 cm的正方形試樣，多層疊放至總質(zhì)量60 g左右；將每組試樣分別整齊疊放在工作臺上。將測試壓片放在試樣上，然后再加上2 kg重錘，30 s后取下重錘，放置30 s；這樣操作反復(fù)3次后，去掉重錘放置30 s。測量試樣從工作臺到測試壓片的四角高度，取其平均值為h0。在測試壓片上再加上4kg重錘，30s后測試試樣從工作臺到測試壓片的四角高度，取其平均值為h1。取下重錘并放置3min后，測定試樣從工作臺到測試壓片的四角高度，取其平均值為h2。按照下式(1)、(2)計(jì)算壓縮率P1(%)，回復(fù)率P2(%)[2-3]：

(1)

(2)

2 存在問題

通過對上述測試方法的直觀分析，結(jié)合日常紡織品尤其是被子填充物壓縮回彈性檢測實(shí)踐可知，目前的測試方法存在一定不足。即在測試過程中，手工操作環(huán)節(jié)過多導(dǎo)致測試結(jié)果不準(zhǔn)確、不穩(wěn)定。具體體現(xiàn)在三個方面：一是壓縮、回彈的時間把握不準(zhǔn)。在整個實(shí)驗(yàn)周期，需要通過重錘施放和撤除來不斷變換試樣壓縮和回復(fù)狀態(tài)，其中2kg重錘有3次施放和3次撤除，4kg重錘有1次施放和1次撤除；而施放和撤除重錘的時間節(jié)點(diǎn)是由測試人員根據(jù)計(jì)時器顯示時間采用手工調(diào)節(jié)，計(jì)時器在實(shí)驗(yàn)過程中頻繁在運(yùn)行和停止?fàn)顟B(tài)下切換，且不同檢驗(yàn)人員的計(jì)時習(xí)慣存在差異，就可能造成測試結(jié)果的差異。二是高度測量不準(zhǔn)確。試樣四角高度是使用鋼直尺目視讀數(shù)進(jìn)行測量的，由于測試臺高度一般處于視線下方，測量過程中測試人員有時需要采用蹲、坐等姿勢讀數(shù)，易對結(jié)果產(chǎn)生影響。同時由于試樣四角分別使用鋼直尺逐一測量高度，測試人員讀數(shù)、記錄的速度快慢也可能造成高度的測量結(jié)果差異，特別是在4kg重錘壓縮30s后的四角高度測量中，測量速度對結(jié)果的影響尤其明顯。三是重物放置的位置把握不準(zhǔn)確。由于試樣及試樣上方的壓板均為四邊不固定的正方形，且測試樣品為沒有約束的柔性纖維集合體，大部分試樣纖維表面光滑，如重錘施放位置偏離壓板中心，則可能形成壓板的傾斜，并滑出試樣的垂直界面，導(dǎo)致鋼直尺測試的四角高度結(jié)果不準(zhǔn)確，嚴(yán)重時壓板滑落導(dǎo)致測試失敗。此外，測試過程中重錘的施放和撤除、四角高度的測量、壓縮和回彈時間的計(jì)時控制均需要測試人員臨機(jī)值守，測試一個試樣至少需要20min，檢測效率也低。

3 改進(jìn)建議

對目前測試方法存在的上述問題，可通過引入自動化智能測試儀器來有效提高測試精度和效率[4]。當(dāng)然，智能測試儀器的設(shè)計(jì)思路應(yīng)包括四個方面的自動化：一是自動計(jì)時，預(yù)先設(shè)置包括一個完整實(shí)驗(yàn)周期的壓縮、回彈時間，儀器自動控制試樣壓縮、回彈時間；二是自動施放、撤除重錘，根據(jù)計(jì)時裝置設(shè)定的時間點(diǎn)，通過電機(jī)牽引重錘的升降，通過電機(jī)控制器控制施壓電機(jī)，按照測試標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的壓縮回彈率測量過程施加壓力，實(shí)現(xiàn)自動施放或撤除重錘；三是自動測量四角高度，采用接觸式或非接觸式的位移傳感器，自動測定不同狀態(tài)下的試樣壓板到試樣底端的距離，通過DAQ數(shù)據(jù)采集卡收集測量結(jié)果；四是自動計(jì)算輸出，數(shù)據(jù)采集卡中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)中，根據(jù)預(yù)設(shè)的算法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理，計(jì)算得出壓縮率、回彈率，并通過顯示器顯示和由微型打印機(jī)輸出測試結(jié)果。以下圖1、圖2是兩種設(shè)計(jì)實(shí)例。

圖1設(shè)計(jì)思路是通過電機(jī)控制器(8)控制施壓電

機(jī)(7)帶動卷繞機(jī)構(gòu)(6)升降，把重錘(4)的壓力通過施壓導(dǎo)桿(5)和彎桿(12)傳導(dǎo)到測試壓片(3)和試樣(1)上。通過激光位移傳感器(10)測量試樣高度并計(jì)算后顯示在顯示器(11)上。

考慮到裝置的經(jīng)濟(jì)性，圖2設(shè)計(jì)思路是采用接觸摩擦可忽略的LVDT位移傳感器代替非接觸式的激光位移傳感器測量試樣的高度。

在突出強(qiáng)調(diào)“互聯(lián)網(wǎng)+”的新形勢下，通過基于四方面自動化的智能檢測裝置的研究開發(fā)，將切實(shí)提高紡織品壓縮回彈性能檢測的可靠性，提升檢測效率，較全面地實(shí)現(xiàn)該項(xiàng)目檢測的自動化，有效促進(jìn)紡織品檢測行業(yè)不斷邁向智能時代。

[1] 陳寶洪.關(guān)于纖維絮片壓縮回彈性檢測的探討[J].中國纖檢,2012,(12):66-67.

[2]GB/T22796-2009,被、被套[S].

[3]GB/T24252-2009,蠶絲被[S].

[4] 劉 貴，楊瑜榕，彭 銳.紡織品厚度及壓縮回復(fù)性能測試儀的研發(fā)[J].針織工業(yè),2013, (5):61-65.

Analysis on the Testing Method of Textile Compression Resilience Properties

GU Hu, QIN Xin

(Hangzhou Quality and Technical Supervision & Detection Institute, Hangzhou 310019, China)

The test methods of textile compression resilience properties were studied. The main existing problems in current test methods were analyzed. The improvement suggestions of development automatic detection device were proposed.

textile; compression resilience; testing methods; improvement suggestions

2016-03-29；

2016-04-12

浙江省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局科技項(xiàng)目(20140230)

顧 虎(1980-)，男，高級工程師，工學(xué)碩士，主要研究方向：紡織品服裝產(chǎn)品質(zhì)量檢測、標(biāo)注化及過程質(zhì)量控制。

TS107

A

1673-0356(2016)05-0029-02