電腦數(shù)控智能裁切在色牢度檢測(cè)上的應(yīng)用

文/陳茜

數(shù)控裁切機(jī)就是用數(shù)字程序驅(qū)動(dòng)機(jī)床運(yùn)動(dòng)，利用機(jī)床上配備的切割工具對(duì)物體進(jìn)行切割，這種機(jī)電一體化切割就被稱之為數(shù)控裁切機(jī)。數(shù)控切割機(jī)技術(shù)從發(fā)明到現(xiàn)在，已有近50年的歷史，與傳統(tǒng)刀具（剪刀）、激光切割和氣壓切割相比，數(shù)控切割具有速度快、精度高、切割范圍廣、環(huán)保無(wú)污染、操作安全等特點(diǎn)。就目前而言，國(guó)內(nèi)數(shù)控切割機(jī)的技術(shù)水平和整機(jī)性能逐步達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，并廣泛用于IT、汽車、輕工、醫(yī)療等重要領(lǐng)域，在紡織、皮革等行業(yè)也得到一定的應(yīng)用，但在紡織品檢測(cè)行業(yè)的應(yīng)用還很少。色牢度是紡織品質(zhì)量性能重要的評(píng)價(jià)依據(jù)，據(jù)了解，目前各大檢測(cè)機(jī)構(gòu)的色牢度測(cè)試均是采用傳統(tǒng)的手工取樣，本文嘗試將數(shù)控裁切方式用于紡織品色牢度檢測(cè)取樣過(guò)程，通過(guò)選取色牢度相關(guān)測(cè)試中頗具代表性的3種測(cè)試項(xiàng)目，研究了數(shù)控裁切后對(duì)樣品耐洗、耐熱壓、酚黃變3種色牢度項(xiàng)目測(cè)試結(jié)果及性能的影響，對(duì)評(píng)價(jià)數(shù)控裁切方式在紡織品檢測(cè)行業(yè)的應(yīng)用具有重大意義。

1 測(cè)試項(xiàng)目與樣品

1.1 測(cè)試項(xiàng)目

色牢度常規(guī)測(cè)試項(xiàng)目從測(cè)試狀態(tài)可分為動(dòng)態(tài)測(cè)試和靜態(tài)測(cè)試，動(dòng)態(tài)測(cè)試主要包含耐洗、耐干洗、耐氯化水等，靜態(tài)測(cè)試包括耐汗?jié)n、耐水、耐唾液、耐熱壓，酚黃變等，其中酚黃變的測(cè)試原理與其他靜態(tài)測(cè)試原理有所不同，因此在色牢度相關(guān)測(cè)試項(xiàng)目中，本文選取了耐皂洗色牢度（GB/T 3921—2008）、耐熱壓色牢度（GB/T 6152—1997）和酚黃變（GB/T 29778—2013）3個(gè)測(cè)試項(xiàng)目進(jìn)行研究。

1.2 樣品

每個(gè)測(cè)試項(xiàng)目選取了3個(gè)有代表性樣品并編號(hào)，相關(guān)參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 9種織物基本參數(shù)

2 測(cè)試結(jié)果與分析

2.1 耐洗色牢度

2.1.1 測(cè)試原理

紡織品試樣與一塊或兩塊規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)貼襯織物縫合在一起，置于皂液和無(wú)水碳酸鈉混合液中，在規(guī)定時(shí)間和溫度條件下進(jìn)行機(jī)械攪動(dòng)，再經(jīng)清洗和干燥，以原樣作為參照樣，用灰色卡或儀器評(píng)定試樣變色和貼襯織物沾色。

2.1.2 結(jié)果與分析

樣品經(jīng)數(shù)控裁切和手工取樣后的耐洗色牢度測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 數(shù)控裁切和手工取樣耐洗色牢度結(jié)果比較

從表3可以看出，通過(guò)數(shù)控裁切進(jìn)行取樣的試樣與手工取樣的測(cè)試結(jié)果相同，說(shuō)明數(shù)控切割取樣對(duì)織物的耐洗測(cè)試結(jié)果沒(méi)有影響。

表3 數(shù)控和手工取樣酚黃變級(jí)數(shù)比較

2.2 酚黃變

2.2.1 測(cè)試原理

將各試樣和控制織物夾在含有2,6二叔丁基-4-硝基苯酚的試紙中，置于玻璃板間并疊加在一起，用不含BHT（2,6二叔丁基-4-甲基苯酚）的聚乙烯薄膜將其裹緊形成一個(gè)測(cè)試包，在規(guī)定的壓力下，放入恒溫箱或者烘箱中一定時(shí)間。用評(píng)定沾色用灰色樣卡評(píng)定試樣的黃變級(jí)數(shù)，以此評(píng)估試樣產(chǎn)生酚黃變的可能性。

2.2.2 結(jié)果與分析

數(shù)控裁切和手工取樣對(duì)紡織品酚黃變結(jié)果見(jiàn)表3。

從表3中可以看出數(shù)控切割與普通手工取樣的結(jié)果一致，但由于該項(xiàng)目的黃變機(jī)理，對(duì)于取樣要求相對(duì)嚴(yán)格，手工取樣時(shí)必須保持雙手潔凈，不能含有汗液、潤(rùn)膚霜等其他物質(zhì)，如佩戴一次性手套取樣，也需保證手套不含有BHT（2,6二叔丁基-4-甲基苯酚），因此在實(shí)際檢測(cè)中數(shù)控切割比手工取樣減少了對(duì)樣品的接觸，測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性更能得到保證。

2.3 耐熱壓色牢度（潮壓）

2.3.1 測(cè)試原理

潮壓干試樣和一塊濕的棉貼襯織物覆蓋后，在規(guī)定溫度和規(guī)定壓力的加熱裝置中受壓一定時(shí)間。評(píng)定試驗(yàn)后立即用灰色樣卡評(píng)定試樣的變色和貼襯織物沾色，然后在符合GB/T 6151第10章規(guī)定的空氣中暴露一段時(shí)間后再作評(píng)定。

2.3.2 結(jié)果與分析

織物經(jīng)數(shù)控和手工取樣后的耐熱壓色牢度測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 數(shù)控和手工取樣耐熱壓色牢度級(jí)數(shù)比較

從表4得出，織物經(jīng)數(shù)控和手工兩種方法取樣后，測(cè)試結(jié)果均能完全吻合。

2.4 取樣精確度

試樣的精確度是衡量多種取樣方式的重要評(píng)價(jià)依據(jù)。表5為數(shù)控和激光、手工、氣壓切割樣品的平均偏差和偏差均值。

表5 多種取樣方式的尺寸偏差（標(biāo)準(zhǔn)要求±2mm）

從表5可以看出，雖然以下4種取樣方式的平均尺寸偏差基本均在允差范圍內(nèi)，但是數(shù)控切割機(jī)產(chǎn)生的偏差和偏差均值比其他3種取樣方式小。手工和氣壓取樣的精確度受織物組織影響較大，對(duì)于一些易變形的織物，手工和氣壓取樣會(huì)受到影響；而激光切割紡織品面料是通過(guò)聚焦光斑與展開(kāi)紡織面料的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)進(jìn)行的，切割過(guò)程中產(chǎn)生的高溫造成樣品切割邊緣出現(xiàn)灼燒和熔融，形成一條泛黃或者是黃褐色的棱邊，因此在評(píng)定樣品變、沾色結(jié)果時(shí)，易造成視覺(jué)上的干擾，從而影響評(píng)定結(jié)果的準(zhǔn)確性；而數(shù)控切割全程由系統(tǒng)控制取樣的形狀和速度，精確度更高，能適用于不同織物組織的樣品，數(shù)控切割性能更穩(wěn)定，所以數(shù)控切割取樣是一種高精度的取樣方式。

3 結(jié)論

數(shù)控和手工切割織物耐洗、酚黃變和耐熱壓色牢度的結(jié)果完全相同，且數(shù)控切割的精確度更高。因此數(shù)控切割取樣可很好地應(yīng)用于色牢度相關(guān)檢測(cè)中，同時(shí)，伴隨著物聯(lián)網(wǎng)和數(shù)控裁切技術(shù)的發(fā)展，隨著智慧實(shí)驗(yàn)室建設(shè)步伐的加快，能更專業(yè)面向紡織品、鞋包等檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室樣品裁剪需求，將檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)、檢測(cè)要求與樣品裁剪模板標(biāo)識(shí)一一對(duì)應(yīng)，形成IT業(yè)務(wù)模型和(Auto Cut)數(shù)據(jù)工作流；實(shí)現(xiàn)樣品裁剪自動(dòng)化、智能化的軟硬件一體解決方案。