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ICI|滾箱式|亂翻式|圓軌跡法起毛起球測試儀_標準集團(香港)有限公司

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一種用于紗線摩擦起毛起球的裝置與方法_標準集團(香港)有限公司

更新時間:2019-05-13 16:45  關鍵詞:一種用于紗線摩擦起毛起球的裝置與方法_標準集團(香港)有限公司  瀏覽次數:

起毛起球是織物的一大外觀疵點,是在穿著使用中逐漸暴露的。已有的起毛起球性能測量裝置有:隨機翻滾毛球測試儀(Random Tumble Pilling Tester)、箱式起毛起球儀(ICI Pill Box)、彈性襯墊法(Elastomeric-Pad method)、馬丁代爾起毛起球及耐磨儀(Martindale Abration ^Tester)、毛刷海綿型耐磨試驗儀(Brush and Sponge Pilling Tester)、加速型耐磨試驗儀(Accelerotor)、充氣模式耐磨試驗儀(Inflated Diaphragm iTester)、外觀保持性試驗儀(Appearance Retention method)、往復式試驗儀 (Reciprocating-table iTester)和 HATRA 起球測試法(HATRA Pill Tester),,目前,在工業界和檢測部門比較常用的方法為隨機翻滾毛球測試儀、箱式起毛起球儀和馬丁代爾起毛起球及耐磨儀,但它們都是針對織物的檢測。

其中,隨機翻滾毛球測試儀和箱式起毛起球儀的原理相同,是不受壓力情況下起球程度的測試方法,適用于大多數織物尤其是毛針織物。它們都是按規定方法和試驗參數, 把織物試樣套在聚氨酯塑料管上,放進能轉動的襯有橡膠軟木的六面體木箱內自由滾動。 摩擦一定時間后取出,在規定光照條件下,將滾動過的試樣對比標準樣照,評定起球等級。 馬丁代爾起球試驗適合機織物尤其是毛機織物,是受壓力情況下起球程度的測試方法。圓形試樣與同樣材料織物在給定的壓力下,以李莎如圖形運動軌跡進行磨擦,達到規定的轉數后,評定試樣起毛起球等級。

由于是對織物進行測評,所以必須要將紗線織成樣片,也就是說實驗室必須準備工業化用的織造機械,對針織采用橫機,占用空間還能承受,機織就只能去生產工廠直接制樣或取樣。另一方面,儀器摩擦時間長,試驗用織片面積小,試樣的代表性差,摩擦之后無論是定性的目測法還是定量的切割稱重法誤差都比較大。除此之外,對于起球箱法,目前,有機硅大量用于織物后整理,帶有有機硅的織片與滾筒內的軟木板摩擦后容易沾污軟木板, 使木板很快變得光滑,失去摩擦力,嚴重影響測試的準確性。

由于現有的起毛起球評級都是針對織物或服裝,因此是滯后檢測,不僅花時長,而且隨機干擾大。起毛起球主要發生在毛和化纖織物,特別是這類纖維的針織物產品,若將起毛起球的判定提前到制成織物的紗線,不僅可以有效地選擇原料和確定紡紗工藝,而且能為后到織造整理加工提出要求及克服減少這種疵點的發生率。

現有技術中,對紗線類物質的摩擦有一些專利和文獻報導,如專利 CN20070129935. X中提供了一種紗線繩帶耐磨,針織絨線起球,雪尼爾紗脫絨測定儀。通過可以更換的摩擦介質座,放置軟木棍、橡膠輥、紗輥、毛氈輥、鋼針等來模擬生產過程或服用過程。利用光電探頭組的耐磨、脫絨、起球三檔實現不同功能。對于起球檔而言,其工作原理是通過對紗線來回摩擦,使平行伸直排列的10根紗線磨毛、起球,當起球達到一定大小后,擋住了進入接收器的光線,從而計數器停止計數,直到10根紗試樣計數器全部停止。此裝置只是沿紗軸的平磨,真實使用情況存在重大差異,且只適用于較粗的絨線。


發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種快速、穩定、能真實模擬使用情況且適合工業化應用和理論研究的用于紗線摩擦起毛起球的裝置與方法,便于直接對紗線抗起毛起球性能進行評價。

為了解決上述技術問題,本發明提供了一種用于紗線摩擦起毛起球的裝置,其特征在于,包括依次設置于紗線卷繞方向的紗管支架、導紗輥、移動導紗機構和卷繞機構,卷繞機構的上側設有摩擦蓋板,摩擦蓋板連接移動摩擦機構。

優選地,所述的紗管支架包括架臺,架臺上設有支架桿和固定導紗鉤,支架桿上設有紗管。

優選地,所述的導紗輥包括一對壓力導紗輥和一對輸出導紗輥,壓力導紗輥與輸出導紗輥之間設有攝像系統和電容極板。

優選地,所述的攝像系統包括照明光源和CXD攝像頭,照明光源和CXD攝像頭設于同一光軸上。

優選地,所述的攝像系統、電容極板、卷繞機構和移動摩擦機構皆連接數據處理系統,數據處理系統包括數據采集器,數據采集器連接計算機。

優選地,所述的移動導紗機構包括移動導紗鉤,移動導紗鉤固定于移動紗架上,移動紗架連接移動步進電機。

優選地,所述的卷繞機構包括卷紗筒支架,卷紗筒支架上設有卷紗筒,卷紗筒連接步進電機。

優選地,所述的摩擦蓋板包括從外到內依次設置的蓋板層、連接層和磨料層,蓋板層上設有擺動銷和砝碼定位銷,砝碼定位銷上設有加壓砝碼。

優選地,所述的移動摩擦機構包括擺桿,擺桿的一端通過定位銷固定,另一端連接摩擦蓋板,擺桿的中部連接偏心凸輪,偏心凸輪連接凸輪步進電機。

本發明還提供了一種用于紗線摩擦起毛起球的方法,其特征在于,采用上述用于紗線摩擦起毛起球的裝置,具體步驟為:

第一步:將紗管支架上的紗線經過導紗輥后導入移動導紗機構; 第二步:將經過移動導紗機構的紗線固定于卷繞機構上,勻速橫向移動移動導紗機構, 使紗線均勻地卷繞在卷繞機構上,卷滿后將紗線剪斷,將紗頭固定于卷繞機構上;

第三步,放上摩擦蓋板,啟動移動摩擦機構,使摩擦蓋板作往復移動,同時卷繞機構帶動紗線作來回旋轉運動,實現李莎茹曲線模式的摩擦,使紗線起毛起球; 第四步,移去摩擦蓋板,觀察卷繞機構上的紗線起毛起球狀態。

本發明所述的用于紗線摩擦起毛起球的裝置適于紗線起毛起球試樣的制備和摩擦后紗樣的起毛起球目測評價。

與現有的織物摩擦起球裝置相比,本發明具有明顯的優勢:(1)不用織片,節省投資,節約占地,節省人工;(2)直接對紗線測試,快速、干擾少、可以目測、對照評價,亦可與起毛起球等級評估裝置搭配使用,客觀評價紗線的起毛起球特征;(3)試驗者可以一目了然地看到起毛起球過程,而不是目前通用的放在滾筒里看不見摩擦起毛起球,這對確定實驗條件、提高測量精度、獲得多參數的評價提供了可能和方便;(4)測試可根據不同的試驗要求設定,操作簡單,使適用性更廣;(5)重復性和再現性優良。(6)作李莎茹曲線摩擦,更為貼近于實時織物的起毛起球,而且同步測量紗線的毛羽、粗細等基本特征值。


具體實施方式

下面結合實施例來具體說明本發明。

實施例為用于紗線摩擦起毛起球的裝置結構示意圖,所述的用于紗線摩擦起毛起球的裝置由紗管支架1、導紗輥2、攝像系統3、電容極板4、移動導紗機構5,卷繞機構 6、摩擦蓋板7、移動摩擦機構和數據處理系統9組成。

所述的紗管支架1由架臺11、支架桿12和固定導紗鉤13組成。架臺11上有支架桿12和固定導紗鉤13,二者高度相同,它們的橫向距離稍大于紗管長度,固定導紗鉤13的孔中心與支架桿12同軸,且紗管套裝在支架桿12的水平端,紗線經固定導紗鉤13引出,方便紗線退繞。

所述的導紗輥2包括一對壓力導紗輥21和一對輸出導紗輥22。壓力導紗輥21設于紗管支架1與攝像系統3之間,輸出導紗輥22設于電容極板4和移動導紗機構5之間。 壓力導紗輥21對紗線施加壓力后,使得毛羽分布于扁平狀紗線的兩側邊緣,與攝像觀察的方向垂直,便于正確記錄紗條毛羽量和長度。并且,其與輸出導紗輥22組合使用,以保證紗線的伸直平行運行,便于攝像系統3的聚焦和圖像采集。

所述的攝像系統3包括照明光源31和CXD攝像頭32。二者豎直同軸排列,攝像器內部有自動對焦系統,可以自動拍攝清晰圖片,得到紗條粗細、毛羽長度及分布等參數。

所述的電容極板4為一對金屬極板。通過電容極板可以測紗線的線密度不勻。線密度是單位長度的質量,當密度一致時,表示紗線的粗細不變。

所述的移動導紗機構5由移動導紗鉤51,移動紗架52和移動步進電機53組成。 移動導紗鉤51固定在移動紗架52上,移動紗架52由移動步進電機53驅動作勻速橫向移動,并與卷紗筒61的轉速相匹配,保證紗線以一定間隔均勻地卷繞在卷紗筒61上。

所述的卷繞機構6由卷紗筒61、驅動卷紗筒61的步進電機62和卷紗筒支架63組成。卷紗筒支架63支撐卷紗筒61,步進電機62作為紗線卷繞的動力源使卷紗筒61作單向旋轉,并與移動導紗鉤51的移動相匹配,將紗管上的紗線轉移卷紗至卷紗筒61上。步進電機62的另一功能是作正反往復式轉動實現紗沿紗軸方向(X軸向)的移動,使紗線被摩擦蓋板7摩擦。

為摩擦蓋板結構示意圖,所述的摩擦蓋板7包括蓋板層71,連接層572,磨料層73,擺動銷74,砝碼定位銷75和加壓砝碼76。摩擦蓋板7有三層,從外向內依次為:蓋板層71,連接層72,磨料層73。其中磨料層設有尼龍毛刷,或砂紙,或織物三種磨料, 分別對應模擬洗滌摩擦,接觸摩擦,穿著摩擦等不同情況,測試時可以根據紗線性能和用途的不同要求進行更換。蓋板層71外側中部有擺動銷74與移動摩擦機構8的擺桿82 —端相套;蓋板層71外側兩端對稱排列著兩個砝碼定位銷75,可以放置不同重量的加壓砝碼76, 亦可以空置不放。如圖3所示,為加壓砝碼結構示意圖。

所述的移動摩擦機構8包括定位銷81,擺桿82,偏心凸輪83和凸輪步進電機84。 擺桿82的支點是定位銷81,凸輪步進電機84驅動偏心凸輪83運轉,進而推動擺桿82完成來回擺動,實現摩擦蓋板7的沿卷紗筒61軸線方向(Y軸向)的往復移動。其與卷紗筒61 的來回轉動(X軸向)相配合,完成李莎茹曲線模式的摩擦。另外,可以通過調節偏心凸輪83 的轉動軸到定位軸的間距,來改變摩擦蓋板7的擺動幅度;可以通過改變凸輪步進電機84 的轉速,來調節摩擦蓋板7的擺動速度,以改變摩擦速度;同時還可以調節卷紗筒61的步進電機62的來回轉角和轉速,來改變X軸向的摩擦長度和摩擦速度,以此與摩擦蓋板7的Y 軸向的擺幅和擺速相匹配,改變李莎茹曲線軌跡,以達到更快更穩定地摩擦起毛起球。

數據處理系統9由數據采集器91和計算機92組成,數據采集器91連接計算機 92,攝像系統3、電容極板4、卷繞機構6中的步進電機62,和移動摩擦機構8中的凸輪步進電機84皆連接數據處理系統9中的數據采集器91,數據采集器91主要采集的數據是:由攝像系統3采集的紗線圖像以獲得紗線粗細及不勻度,紗線毛羽量等參數;由電容極板4采集的紗條不勻曲線;采集實時的各步進電機轉速與轉角;以及控制攝像系統3的照明光源31 的亮度。計算機92上運行有數據處理軟件,其可以對電容極板4采集的紗條不勻曲線計算得到紗條線密度不勻率;可通過計算機92設定不同摩擦軌跡的李莎茹曲線;設定凸輪步進電機84的轉速和步進電機62的轉速與正反轉動頻率。

計算機92上運行有控制軟件,其主要控制壓力導紗輥21與輸出導紗輥22的速度匹配,以保證紗線的伸直平行和低振動;控制移動導紗機構5的速度和卷紗筒61的步進電機62的轉動速度,以達到均勻等張力的卷繞成形;控制凸輪步進電機84的轉速和步進電機 62的轉速與正反轉動頻率,以達到不同軌跡的李莎茹曲線。


采用上述裝置進行紗線摩擦起毛起球的方法如下:

首先,將紗線從紗管上退繞下來依次穿過固定導紗鉤13,壓力導紗輥21,攝像系統3, 電容極板4,以及輸出導紗輥22。紗線在壓力導紗輥21和輸出導紗輥22的控制下水平伸直運行,通過CCD攝像頭32觀察紗條粗細、毛羽長度與分布;通過電容極板4測量紗條線密度等不勻參數。

然后,將紗線頭穿過卷繞支架上的移動導紗鉤5,固定在卷紗筒61上;啟動卷紗筒 61的步進電機62使卷紗筒61轉動;同步啟動移動步進電機53,使移動導紗鉤51作勻速橫向移動,形成對卷紗筒61的均勻間隔地繞紗。卷繞結束時剪斷紗線,并將其頭端固粘于卷紗筒61上,完成卷繞紗樣的成型。


最后,放上摩擦蓋板7,確定加壓砝碼76的重量并放在砝碼定位銷75上,啟動移動摩擦機構8,使摩擦蓋板7往復移動;同步啟動步進電機62使卷紗筒61作來回旋轉運動, 實現對所卷繞紗線的李莎茹曲線模式的摩擦,使紗線起毛起球。通過調整凸輪步進電機84 的轉速控制偏心凸輪83轉速進而控制摩擦7的擺動速度;設置驅動卷紗筒61轉動的步進電機62轉速和轉角控制卷紗筒61的轉動的速度和角度,以達到要求的摩擦作用,一定時間后,停止摩擦,移開摩擦蓋板7,即可主觀目測或對照樣卡評價紗線的起毛起球程度。


來源: 

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