顧 虎，秦 鑫

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

紡織品壓縮回彈性能測(cè)試方法淺析

顧 虎，秦 鑫

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

對(duì)紡織品的壓縮回彈性能測(cè)試方法進(jìn)行了探討，分析了目前測(cè)試方法存在的主要問(wèn)題，并提出了通過(guò)開(kāi)發(fā)自動(dòng)化檢測(cè)裝置來(lái)改進(jìn)的建議。

紡織品；壓縮回彈性能；測(cè)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(shí)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(duì)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(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

目前我國(guó)現(xiàn)行有效的紡織品壓縮回彈性能測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn)主要有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《被、被套》GB/T 22796-2009中附錄B[2]、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《蠶絲被》GB/T 24252-2009中附錄D[3]等。上述測(cè)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(shí)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(cè)定其不同壓力時(shí)的厚度值，以計(jì)算試樣的壓縮和回彈的性能。測(cè)試中所使用的工具包括天平、2 kg和4 kg重錘、壓板、計(jì)時(shí)器和鋼直尺。主要測(cè)試過(guò)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(tái)上。將測(cè)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(cè)量試樣從工作臺(tái)到測(cè)試壓片的四角高度，取其平均值為h0。在測(cè)試壓片上再加上4kg重錘，30s后測(cè)試試樣從工作臺(tái)到測(cè)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(cè)定試樣從工作臺(tái)到測(cè)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(wèn)題

通過(guò)對(duì)上述測(cè)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(cè)實(shí)踐可知，目前的測(cè)試方法存在一定不足。即在測(cè)試過(guò)程中，手工操作環(huán)節(jié)過(guò)多導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果不準(zhǔn)確、不穩(wěn)定。具體體現(xiàn)在三個(gè)方面：一是壓縮、回彈的時(shí)間把握不準(zhǔn)。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)周期，需要通過(guò)重錘施放和撤除來(lái)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(shí)間節(jié)點(diǎn)是由測(cè)試人員根據(jù)計(jì)時(shí)器顯示時(shí)間采用手工調(diào)節(jié)，計(jì)時(shí)器在實(shí)驗(yàn)過(guò)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(shí)習(xí)慣存在差異，就可能造成測(cè)試結(jié)果的差異。二是高度測(cè)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(cè)量的，由于測(cè)試臺(tái)高度一般處于視線下方，測(cè)量過(guò)程中測(cè)試人員有時(shí)需要采用蹲、坐等姿勢(shì)讀數(shù)，易對(duì)結(jié)果產(chǎn)生影響。同時(shí)由于試樣四角分別使用鋼直尺逐一測(cè)量高度，測(cè)試人員讀數(shù)、記錄的速度快慢也可能造成高度的測(cè)量結(jié)果差異，特別是在4kg重錘壓縮30s后的四角高度測(cè)量中，測(cè)量速度對(duì)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(cè)試樣品為沒(méi)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(cè)試的四角高度結(jié)果不準(zhǔn)確，嚴(yán)重時(shí)壓板滑落導(dǎo)致測(cè)試失敗。此外，測(cè)試過(guò)程中重錘的施放和撤除、四角高度的測(cè)量、壓縮和回彈時(shí)間的計(jì)時(shí)控制均需要測(cè)試人員臨機(jī)值守，測(cè)試一個(gè)試樣至少需要20min，檢測(cè)效率也低。

3 改進(jìn)建議

對(duì)目前測(cè)試方法存在的上述問(wèn)題，可通過(guò)引入自動(dòng)化智能測(cè)試儀器來(lái)有效提高測(cè)試精度和效率[4]。當(dāng)然，智能測(cè)試儀器的設(shè)計(jì)思路應(yīng)包括四個(gè)方面的自動(dòng)化：一是自動(dòng)計(jì)時(shí)，預(yù)先設(shè)置包括一個(gè)完整實(shí)驗(yàn)周期的壓縮、回彈時(shí)間，儀器自動(dòng)控制試樣壓縮、回彈時(shí)間；二是自動(dòng)施放、撤除重錘，根據(jù)計(jì)時(shí)裝置設(shè)定的時(shí)間點(diǎn)，通過(guò)電機(jī)牽引重錘的升降，通過(guò)電機(jī)控制器控制施壓電機(jī)，按照測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的壓縮回彈率測(cè)量過(guò)程施加壓力，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)施放或撤除重錘；三是自動(dòng)測(cè)量四角高度，采用接觸式或非接觸式的位移傳感器，自動(dòng)測(cè)定不同狀態(tài)下的試樣壓板到試樣底端的距離，通過(guò)DAQ數(shù)據(jù)采集卡收集測(cè)量結(jié)果；四是自動(dòng)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(guò)顯示器顯示和由微型打印機(jī)輸出測(cè)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(guò)電機(jī)控制器(8)控制施壓電

機(jī)(7)帶動(dòng)卷繞機(jī)構(gòu)(6)升降，把重錘(4)的壓力通過(guò)施壓導(dǎo)桿(5)和彎桿(12)傳導(dǎo)到測(cè)試壓片(3)和試樣(1)上。通過(guò)激光位移傳感器(10)測(cè)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(cè)量試樣的高度。

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

[1] 陳寶洪.關(guān)于纖維絮片壓縮回彈性檢測(cè)的探討[J].中國(guó)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(cè)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(jí)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(cè)、標(biāo)注化及過(guò)程質(zhì)量控制。

TS107

A

1673-0356(2016)05-0029-02