CN102841110B - 一种利用涤纶短纤维干热收缩率在线检测装置的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种涤纶短纤维干热收缩率在线检测装置及检测方法，该检测装置包括红外烘箱以及样品架，该样品架具有底盘、多个样品杆、电动马达以及红外数控装置，每一样品杆在垂直方向上均安装有可伸缩的垂直测量直尺，每一样品杆的顶部还固定有横杆，该横杆上焊接有多个夹持器。该检测方法包括：选取至少6束吸湿平衡后的涤纶短纤维样品，加上预张力夹、测量长度并做好标记并一起放置在样品架上；将样品架放置于红外烘箱中，待预定时间后取出并在特定温度条件下放置平衡；再次测量干热处理后的长度，并与干热处理前进行对比处理，以计算出涤纶短纤维的干热收缩率。本发明能够大大提高检测效率，并更准确地反应纤维的实际热收缩性能。
Description
技术领域
本发明涉及涤纶短纤维在线检测领域，更具体的说涉及一种涤纶短纤维干热收缩率在线检测装置及检测方法。
背景技术
干热收缩率是涤纶短纤维产品的重要品质指标之一，它表征纤维后处理的尺寸稳定性，其测试原理主要是通过在规定条件下，测量样品经干热空气处理前后的长度变化，计算其实验长度变化率，即为干热收缩率，其反映了纤维对高温作用的尺寸稳定性。
现有涤纶短纤维行业内多数使用的都是国标FZ50004-91《中华人民共和国纺织行业标准-涤纶短纤维干热收缩率试验方法》中所描述的试验方法，其一次只能测试一个样品，测试完毕后需重新等待测试条件稳定后才能进行下次测试，测试效率低下，难以满足大批量生产过程中要求的过程控制检测。虽然中国发明专利CN101169385A揭示了一种涤纶工业丝干热收缩率的检测方法，但是其不适用于涤纶短纤维的过程控制。
有鉴于此，本发明人针对现有涤纶短纤维干热收缩率测试效率低的缺陷深入研究，遂有本案产生。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种涤纶短纤维干热收缩率在线检测装置，以解决现有技术在对涤纶短纤维进行干热收缩率检测时具有测试效率低下的问题。
为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
一种涤纶短纤维干热收缩率在线检测装置，其中，包括红外烘箱以及可容设在红外烘箱中的样品架，该样品架具有底盘、焊接在底盘上的多个样品杆、电动马达以及红外数控装置，每一样品杆在垂直方向上均安装有水平方向固定、竖直方向可伸缩的垂直测量直尺，每一样品杆的顶部还固定有横杆，该横杆上焊接有多个夹持器，该多个夹持器的下切面处于同一水平高度，该电动马达带动垂直测量尺运动，该红外数控装置则控制电动马达自动测量涤纶短纤维干热处理前后的长度变化。
进一步，该红外烘箱的箱内净空高度≥1000mm，烘箱保温层加厚至30cm以上,控温精度为±0.5℃。
本发明的另一目的在于提供一种利用上述涤纶短纤维干热收缩率在线检测装置的检测方法，其中，包括：
①选择涤纶短纤维样品，并对其进行预调湿和调湿工序而达到吸湿平衡；
②选取至少6束吸湿平衡后的涤纶短纤维样品，加上预张力夹、测量长度并做好标记并一起放置在样品架上；
③将样品架放置于红外烘箱中，待预定时间后取出并在特定温度条件下放置平衡；
④再次测量干热处理后的长度，并与干热处理前进行对比处理，以计算出涤纶短纤维的干热收缩率。
进一步，步骤①中的涤纶短纤维样品是松弛热定型工序之后切断工序之前的涤纶短纤维。
进一步，步骤①中预调湿和调湿工序的预调湿温度30℃-50℃，湿度10％-25％，时间1-2小时；调湿温度18℃-20℃，湿度65％-70％，时间2-4小时。
进一步，步骤②中至少6束涤纶短纤维样品指的是经预调湿和调湿达到吸湿平衡样品中前、后两面的左、中、右部位至少各一束长度为60-90cm，纤度为50-250D的涤纶短纤维。
进一步，步骤②中预张力夹的预加张力＝0.1cn/dtex*纤度；所述的测量长度选取50cm长，并在“0cm”和“50cm”处做上标记。
进一步，步骤③中红外烘箱的温度为180℃，该预定时间为30分钟，该特定温度条件下放置平衡的是在温度18℃-20℃，湿度65％-70％，时间2-4小时条件下放置平衡。
采用上述结构后，本发明至少具有如下有益效果：
一、本发明通过样品架上的多个样品杆以及每一样品杆上的多个夹持器，如此使得每次均可以进行大批量的检测，从而大大提高了涤纶短纤维干热收缩率的检测效率。
二、本发明中的样品架带有电动马达和红外数控装置，电动马达通过样品架内部接线即可连接可伸缩垂直测量尺，而该红外数控装置通过发射红外光精确检测丝束位置，红外数控装置通过控制微型电动马达可以精确、自动测量丝束干热处理前后的长度变化。
三、本发明通过选取至少6束吸湿平衡后的涤纶短纤维样品，来进行检测，如此能大大增加检测结果的真实性；更进一步，通过选取前、后两面的左、中、右部位至少各一束，如此能更加确保检测结果的真实性；而取样纤度为50-250D，高于250D纤维过粗，在干热处理后纤维表层和里层由于受热的不匀，纤维的里层由于被包裹在内部，内外层之间存在应力，影响检测的准确性；低于50D的情况下，由于纤维过细，在操作处理过程中容易受损而导致检测准确性降低。
四、本发明所选取的涤纶短纤维样品是松弛热定型工序之后切断工序之前的涤纶短纤维，经松弛热定型工序之后的涤纶短纤维的沸水收缩率最为接近成品纤维的沸水收缩率，具有良好的数据可说明性，选取切断工序之前的涤纶短纤维也避免了切断后纤维缠结在一起难以准确测量沸水处理前后的长度变化，保证了检测结果的准确性。
五、本发明涉及的涤纶短纤维干热收缩率在线检测装置及检测方法更加简单、便捷、成本低廉，测试结果与单个样品的测试结果相同，而且本发明的涤纶短纤维干热收缩率在线检测方法良好地反应了丝束的前、后两面的左、中、右部位的实际干热收缩性能，更好地体现红外烘箱的干燥能力。
简而言之，与国标选取成品纤维样品进行检测相比，本发明能够更好地反应生产过程中纤维的实际热收缩性能，在线指导生产，具有广泛地推广意义。
附图说明
图1为本发明涉及一种涤纶短纤维干热收缩率在线检测装置中样品架的结构示意图。其中：
1底盘(微型电动马达安装在底盘上并连接到垂直测量直尺，通过其上的红外感应探测装置控制马达的运转)
2样品杆
3横杆
4夹持器
5垂直测量直尺(其上带有红外数控装置控制电动马达运转)
6不锈钢横尺
图2是同一名操作者，采用本发明的测试方法的实施例一、实施例二、实施例三的所检测干热收缩率的对比图。
图3、图4、图5分别是甲、乙、丙三名操作者，使用同一台仪器分别按实施例一(图3)、实施例二(图4)、实施例三(图5)中的测试方法对同一批样品所检测干热收缩率的标准差的对比图。
具体实施方式
为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。
如图1所示，本发明涉及的一种涤纶短纤维干热收缩率在线检测装置，包括红外烘箱以及可容设在红外烘箱中的样品架，该样品架具有底盘1、焊接在底盘上的多个样品杆2、电动马达以及红外数控装置。
每一样品杆2在垂直方向上均安装有水平方向固定、竖直方向可伸缩的垂直测量直尺5，每一样品杆2的顶部还固定有横杆3，该横杆3上焊接有多个夹持器4，该多个夹持器4的下切面处于同一水平高度，该电动马达带动垂直测量尺5运动，该红外数控装置则控制电动马达自动测量涤纶短纤维干热处理前后的长度变化；其中还包括不锈钢横尺6。优选地，该红外烘箱的箱内净空高度≥1000mm，烘箱保温层加厚至30cm以上,控温精度为±0.5℃
如此，本发明通过样品架上的多个样品杆以及每一样品杆上的多个夹持器，如此使得每次均可以进行大批量的检测，从而大大提高了涤纶短纤维干热收缩率的检测效率；同时本发明中的样品架带有电动马达和红外数控装置，电动马达通过样品架内部接线即可连接可伸缩垂直测量尺，而该红外数控装置通过发射红外光精确检测丝束位置，红外数控装置通过控制微型电动马达可以精确、自动测量丝束干热处理前后的长度变化。
下面以具体实施例的方式，来对本发明涉及的在线检测方法进行详细描述：
实施例一：
一种涤纶短纤维干热收缩率在线检测方法，具体包含如下步骤：
1、选取松弛热定型工序之后切断工序之前的1.4D棉型涤纶短纤维样品80cm，在标准大气压、40℃-45℃、相对湿度10％-15％，条件下进行2小时的预调湿，之后将预调湿后样品置于标准大气压、18℃-20℃，相对湿度65％-70％条件下进行2小时调湿处理。
2、从经过预调湿和调湿处理后达到吸湿平衡的涤纶短纤维样品中选取前、后两面的左、中、右部位各一束的长度为60cm，纤度为50D的涤纶短纤维，分别用弯头镊将纤维的一端送入样品架的同一个样品杆顶部横杆上的夹持器中间，另一端使用预加张力为5cn的预张力夹夹持，通过样品杆上的垂直测量直尺测量50cm长度的纤维，并在“0cm”和“50cm”处做上标记。
3、将样品架放置于红外烘箱中，在180℃条件下热处理30分钟。该红外烘箱箱内净空高度为1200mm，保温层30cm,控温精度为±0.5℃。
4、将经过热处理后的涤纶短纤维样品取出放置于标准大气压、18℃-20℃、相对湿度65％-70％条件下进行2小时热处理后平衡，再次通过样品杆上的垂直测量直尺测量原“0cm”和“50cm”标记处的现有长度。
5、根据公式S＝{(L0-LS)/L0*100％}计算涤纶短纤维的干热收缩率，并根据6束短纤维的干热收缩率算出平均值。
在上述检测方法中，其采用线检测装置的组成如下：
1、包含一个带有长度测量装置的样品架和一个红外烘箱。
2、该样品架由圆形底盘和其上焊接的5排样品杆组成。
3、该样品架的样品杆之间距离6cm，样品杆的垂直高度为90cm，样品杆的顶部焊有水平长度为45cm的横杆，横杆上焊有6个夹持器，夹持器之间距离为6cm并且夹持器的下切面处于同一水平高度，以保证样品高度的一致性。
4、该样品架的样品杆的垂直方向上装有水平方向固定、垂直方向可伸缩的垂直测量直尺。该垂直测量直尺的水平长度为50cm，垂直方向可伸缩长度为80cm,刻度0-80cm、精度0.05cm。
5、样品架带有电动马达和红外数控装置，电动马达通过样品架内部接线连接可伸缩垂直测量尺，红外数控装置通过发射红外光精确检测丝束位置，红外数控装置通过控制微型电动马达可以精确、自动测量丝束干热处理前后的长度变化。
6、该红外烘箱的箱内净空高度为1200mm，烘箱的保温层厚30cm,控温精度为±0.5℃。
实施例二：
一种涤纶短纤维干热收缩率在线检测方法，具体包含如下步骤：
1、选取松弛热定型工序之后切断工序之前的2D中长型涤纶短纤维样品85cm，在标准大气压、45℃-50℃、相对湿度15％-20％，条件下进行1小时的预调湿，之后将预调湿后样品置于标准大气压、18℃-20℃，相对湿度65％-70％条件下进行4小时调湿处理。
2、从经过预调湿和调湿处理后达到吸湿平衡的涤纶短纤维样品中选取前、后两面的左、中、右部位各一束的长度为75cm，纤度为100D的涤纶短纤维，分别用弯头镊将纤维的一端送入样品架的同一个样品杆顶部横杆上的夹持器中间，另一端使用预加张力为10cn的预张力夹夹持，通过样品杆上的垂直测量直尺测量50cm长度的纤维，并在“0cm”和“50cm”处做上标记。
3、将样品架放置于红外烘箱中，在180℃条件下热处理30分钟。该红外烘箱箱内净空高度为1200mm，保温层30cm,控温精度为±0.5℃。
4、将经过热处理后的涤纶短纤维样品取出放置于标准大气压、18℃-20℃、相对湿度65％-70％条件下进行2小时热处理后平衡，再次通过样品杆上的垂直测量直尺测量原“0cm”和“50cm”标记处的现有长度。
5、根据公式S＝{(L0-LS)/L0*100％}计算涤纶短纤维的干热收缩率，并根据6束短纤维的干热收缩率算出平均值。
在上述检测方法中，其采用线检测装置的组成如下：
1、包含一个带有长度测量装置的样品架和一个红外烘箱。
2、该样品架由圆形底盘和其上焊接的5排样品杆组成。
3、该样品架的样品杆之间距离5cm，样品杆的垂直高度为90cm，样品杆的顶部焊有水平长度为45cm的横杆，横杆上焊有6个夹持器，夹持器之间距离为6cm并且夹持器的下切面处于同一水平高度，以保证样品高度的一致性。
4、该样品架的样品杆的垂直方向上装有水平方向固定、垂直方向可伸缩的垂直测量直尺。该垂直测量直尺的水平长度为50cm，垂直方向可伸缩长度为80cm,刻度0-80cm、精度0.05cm。
5、样品架带有微型电动马达和红外数控装置，微型电动马达通过样品架内部接线连接可伸缩垂直测量尺。红外数控装置通过发射红外光精确检测丝束位置，红外数控装置通过控制微型电动马达可以精确、自动测量丝束干热处理前后的长度变化。
6、该红外烘箱的箱内净空高度为1200mm，烘箱的保温层厚30cm,控温精度为±0.5℃。
实施例三：
一种涤纶短纤维干热收缩率在线检测方法，具体包含如下步骤：
1、选取松弛热定型工序之后切断工序之前的2.5D中长型型涤纶短纤维样品90cm，在标准大气压、35℃-40℃、相对湿度20％-25％，条件下进行2小时的预调湿，之后将预调湿后样品置于标准大气压、18℃-20℃，相对湿度65％-70％条件下进行2小时调湿处理。
2、从经过预调湿和调湿处理后达到吸湿平衡的涤纶短纤维样品中选取前、后两面的左、中、右部位各一束的长度为70cm，纤度为150D的涤纶短纤维，分别用弯头镊将纤维的一端送入样品架的同一个样品杆顶部横杆上的夹持器中间，另一端使用预加张力为15cn的预张力夹夹持，通过样品杆上的垂直测量直尺测量50cm长度的纤维，并在“0cm”和“50cm”处做上标记。
3、将样品架放置于红外烘箱中，在180℃条件下热处理30分钟。该红外烘箱箱内净空高度为1200mm，保温层30cm,控温精度为±0.5℃。
4、将经过热处理后的涤纶短纤维样品取出放置于标准大气压、18℃-20℃、相对湿度65％-70％条件下进行2小时热处理后平衡，再次通过样品杆上的垂直测量直尺测量原“0cm”和“50cm”标记处的现有长度。
5、根据公式S＝{(L0-LS)/L0*100％}计算涤纶短纤维的干热收缩率，并根据6束短纤维的干热收缩率算出平均值。
一种涤纶短纤维干热收缩率在线检测装置，其组成如下：
1、包含一个带有长度测量装置的样品架和一个红外烘箱。
2、该样品架由圆形底盘和其上焊接的5排样品杆组成。
3、该样品架的样品杆之间距离5cm，样品杆的垂直高度为90cm，样品杆的顶部焊有水平长度为45cm的横杆，横杆上焊有6个夹持器，夹持器之间距离为6cm并且夹持器的下切面处于同一水平高度，以保证样品高度的一致性。
4、该样品架的样品杆的垂直方向上装有水平方向固定、垂直方向可伸缩的垂直测量直尺。该垂直测量直尺的水平长度为50cm，垂直方向可伸缩长度为80cm,刻度0-80cm、精度0.05cm。
5、样品架带有微型电动马达和红外数控装置，微型电动马达通过样品架内部接线连接可伸缩垂直测量尺。红外数控装置通过发射红外光精确检测丝束位置，红外数控装置通过控制微型电动马达可以精确、自动测量丝束干热处理前后的长度变化。
6、该红外烘箱的箱内净空高度为1200mm，烘箱的保温层厚30cm,控温精度为±0.5℃。
表1：同一名操作者，采用本发明的测试方法的实施例一、实施例二、实施例三的所检测干热收缩率的对比数据：
注：①1、2、3、4、5、6分别代表采用本发明方法中实施例一、二、三中的6束短纤维的检测结果。
②L0—热处理前长度；LS—热处理后长度；S-热收缩率。
结论：通过表1的实验结果可以看出，本发明涉及的在线检测方法的重复性较好。
表2：甲、乙、丙三名操作者，使用同一台仪器，采用实施例一、实施例二、实施例三中的检测方法对同一批样品检测结果的对比数据：
注：①1、2、3、4、5、6分别代表采用本发明方法中实施例一、二、三中的6束短纤维的检测结果。
②S-热收缩率。
结论：通过表2的实验结果可以看出，在线检测装置测试干热收缩的误差较小。
上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。
Claims (6)
1.一种利用涤纶短纤维干热收缩率在线检测装置的检测方法，该装置包括红外烘箱以及可容设在红外烘箱中的样品架，该样品架具有底盘、焊接在底盘上的多个样品杆、电动马达以及红外数控装置，每一样品杆在垂直方向上均安装有水平方向固定、竖直方向可伸缩的垂直测量直尺，每一样品杆的顶部还固定有横杆，该横杆上焊接有多个夹持器，该多个夹持器的下切面处于同一水平高度，该电动马达带动垂直测量尺运动，该红外数控装置则控制电动马达自动测量涤纶短纤维干热处理前后的长度变化，其特征在于，包括：
①选择涤纶短纤维样品，并对其进行预调湿和调湿工序而达到吸湿平衡；
②选取至少6束吸湿平衡后的涤纶短纤维样品，加上预张力夹、测量长度并做好标记并一起放置在样品架上；
③将样品架放置于红外烘箱中，待预定时间后取出并在特定温度条件下放置平衡；
④再次测量干热处理后的长度，并与干热处理前进行对比处理，以计算出涤纶短纤维的干热收缩率。
2.如权利要求1所述的利用涤纶短纤维干热收缩率在线检测装置的检测方法，其特征在于，步骤①中的涤纶短纤维样品是松弛热定型工序之后切断工序之前的涤纶短纤维。
3.如权利要求1所述的利用涤纶短纤维干热收缩率在线检测装置的检测方法，其特征在于，步骤①中预调湿和调湿工序的预调湿温度30℃-50℃，湿度10％-25％，时间1-2小时；调湿温度18℃-20℃，湿度65％-70％，时间2-4小时。
4.如权利要求1所述的利用涤纶短纤维干热收缩率在线检测装置的检测方法，其特征在于，步骤②中至少6束涤纶短纤维样品指的是经预调湿和调湿达到吸湿平衡样品中前、后两面的左、中、右部位至少各一束长度为60-90cm，纤度为50-250D的涤纶短纤维。
5.如权利要求1所述的利用涤纶短纤维干热收缩率在线检测装置的检测方法，其特征在于，步骤②中预张力夹的预加张力＝0.1cn/dtex*纤度；所述的测量长度选取50cm长，并在“0cm”和“50cm”处做上标记。
6.如权利要求1所述的利用涤纶短纤维干热收缩率在线检测装置的检测方法，其特征在于，步骤③中红外烘箱的温度为180℃，该预定时间为30分钟，该特定温度条件下放置平衡是在温度18℃-20℃，湿度65％-70％，时间2-4小时条件下放置平衡。
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