CN106970206B - 形状记忆纺织品抗褶皱特性的测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种形状记忆纺织品抗褶皱特性的测试方法，基于形状记忆纺织品抗褶皱特性的测试装置，包括滑块a、下压杆、左夹板、右夹板和摄像头，所述的滑块a的运动方向为上下竖直滑动，所述的滑块a与下压杆上部连接，以带动下压杆上下运动，左夹板和右夹板的下端相互铰接，在左夹板外侧面设有制冷制热元件，左夹板内侧面设有热流传感器和温度传感器，右夹板的右方设有测头，并在测头的靠近右夹板侧上设有触力传感器，下压杆位于左右夹板的上方，摄像头设置于左夹板的最高点和最低点之间。本发明可完成形状记忆纺织品抗褶皱特性的测试，通过一次测量能够同时得到样品褶皱状态后的褶皱回复热力特性和褶皱形变恢复特性。

Description

形状记忆纺织品抗褶皱特性的测试方法

技术领域

本发明涉及纺织品物理特性测试技术领域，具体地说是一种形状记忆纺织品抗褶皱特性的测试方法。

背景技术

褶皱形变恢复能力是评价织物美观度的一个重要指标，伴随着科技的进步，智能纺织品应运而生，作为其中的代表，形状记忆纺织品具有很强的形变恢复能力，它可以在褶皱、褶皱或者起拱的状态下恢复至原始形状，可以较大程度地维持织物原始的美观度，从而备受消费者青睐。因此通过仪器测试并评价形状记忆纺织品的褶皱形变恢复特性对形状记忆纺织品未来的研发意义重大。

鉴于形状记忆纺织品的前沿性，当前国内外并没有专门用于测试形状记忆纺织品褶皱形变恢复特性的装置，大多数使用的都是测试普通织物褶皱褶皱性能的装置，这就阻碍了对形状记忆纺织品褶皱形变恢复特性进行全面而系统的评价，为形状记忆纺织品的进一步研发带来了不便。

现有用于测试形状记忆纺织品褶皱形变恢复能力的仪器主要Instron拉伸测试仪以及美国标准AATCC66-1998中使用的回复角测试仪，但是这些仪器的使用具有一定的局限性，无法全面、动态地测量形状记忆纺织品褶皱恢复能力在文献“Bending behavior ofshape memory polymer based laminates”(Chun-Sheng Zhang，Qing-Qing Ni，Bendingbehavior of shape memory polymer based laminates，Composite Structures，2007(2)：153-161)中公开了形状记忆织物复合材料在褶皱力作用下的形变特征。此外，研究织物的抗褶皱抗扭转特性测试装置也有很多。中国专利CN102788729 A公开了一种织物褶皱性能测试方法，该方法将织物褶皱成水滴形状，对其拍照并将图像数据用AutoCAD软件处理获得织物褶皱性能，但该方法并不适用于过于柔软或者坚硬的织物，不能完全测得织物的褶皱性能。

由此可见，当前纺织品行业中，急需一种综合、精确的测试方法和装备用来完成形状记忆纺织品抗褶皱特性的测量，为这类产品的研发和制造提供标准化的指导，以满足市场的需求，适应时代的发展。

发明内容

有鉴于此，本发明针对上述现有技术存在的无法精确织物褶皱性能的技术问题，提供了一种能准确测试形状记忆纺织品抗褶皱特性的形状记忆纺织品抗褶皱特性的测试方法，且提升了测试效率。

本发明的技术解决方案是，提供一种以下的形状记忆纺织品抗褶皱特性的测试方法，基于形状记忆纺织品抗褶皱特性的测试装置，所述形状记忆纺织品抗褶皱特性的测试装置包括滑块a、下压杆、左夹板、右夹板和摄像头，所述的滑块a的运动方向为上下竖直滑动，所述的滑块a与下压杆上部连接，以带动下压杆上下运动，所述左夹板和右夹板的下端相互铰接，在所述左夹板外侧面设有制冷制热元件，左夹板内侧面设有热流传感器和温度传感器，所述右夹板的右方设有测头，并在所述测头的靠近右夹板侧上设有触力传感器，所述的下压杆位于左右夹板的上方，在所述下压杆和左右夹板之间设有样本夹持机构，所述的摄像头设置于左右夹板的最高点和最低点之间，摄像头对准左右夹板之间的位置。

采用以上方法，本发明与现有技术相比，具有以下优点：将样本放置于样本夹持机构上并夹持固定，启动摄像头，开始采集样本褶皱角度的变化，让滑块a带动下压杆竖直向下运动，下压杆压紧样本使其产生预褶皱至贴附于左夹板内侧面，左夹板外侧面的制冷制热元件开始加热至指定温度，左夹板内侧面的热流传感器和温度传感器开始测试织物(即样本)表面热流量和温度的变化，驱动右夹板向左侧缓慢旋转至夹紧样本，并使下压杆回到原初始位置，使测头向左直线运动直到触力传感器(通过开设于右夹板上的槽口)完全接触到织物表面，左夹板外侧面的制冷制热元件开始降温至指定温度，再让右夹板向右旋转至初始位置，左夹板外侧面的制冷制热元件再次加热至指定温度，通过样本右侧表面接触的触力传感器测试褶皱回复力的变化，待样本恢复至初始形状后，关闭摄像头，让测试装置复位，这样进行多次试验就可以获得多组样本抗褶皱特性的参数。本发明可综合、精确完成形状记忆纺织品抗褶皱特性的测试，通过一次测量同时得到纺织品褶皱回复力、褶皱回弹功、褶皱回复角和热心里刺激强度四个特性指标。

作为改进，所述的滑块a通过第一滚珠丝杆机构带动以实现上下运动，所述的第一滚珠丝杆机构包括电动机a和滚珠丝杠a，电动机a通过电动机固定架a固定于竖直支撑板的侧面，电动机a下方垂直设有滚珠丝杠a，电动机a通过联轴器a与滚珠丝杠a相连，滚珠丝杠a的两端通过轴承a固定于竖直支撑板的侧面上，滚珠丝杠a两端平行设有两根导杆a，导杆a的两端通过导杆座a固定于支撑板的侧面上；所述的滚珠丝杠a、导杆a均穿置于滑块a中。

作为改进，所述测头由第二滚珠丝杆机构驱动以实现水平运动，所述的第二滚珠丝杆机构包括电动机b和滚珠丝杠b，电动机b通过电动机固定架b垂直固定于底座上表面右侧，电动机b左侧设有滚珠丝杠b，电动机b和滚珠丝杠b通过联轴器b相连，滚珠丝杠b两侧平行设有两根导杆b，滚珠丝杠b和导杆b两端都通过轴承b固定于底座上，所述的滚珠丝杠b和导杆b均穿置于滑块b内，所述的测头固定安装在所述滑块b上。

作为改进，所述的右夹板由连杆驱动机构带动其转动，所述的连杆驱动机构包括电动机c、连杆a和连杆b，所述的电动机c通过电动机固定架c垂直固定于底座上表面左侧，电动机c前方设有连杆b，连杆b上侧与连杆a相连，连杆a与右夹板外侧面连接。

作为改进，所述的样本夹持机构包括固定夹a、导杆c、导杆座c、固定夹b和铁环，两根导杆c平行设置，导杆c两侧用导杆座c固定，两个固定夹a平行穿过两根导杆c并对称分布在导杆c左侧，两个铁环平行穿过两根导杆c并对称分布在导杆c右侧，每个铁环下垂直设有固定夹b，所述的样本由固定夹a和固定夹b夹持。

作为改进，所述左夹板和右夹板对形状记忆纺织品进行夹紧运动和松开运动，夹紧运动至褶皱状态过程中对形状记忆纺织品之样品的作用力会转化为松紧运动后形状记忆纺织品之样品对触力传感器作用的褶皱回复力。

作为改进，连杆a和连杆b带动右夹板向右旋转时，左夹板上的制热制冷元件对形状记忆纺织品之样本进行加热或制冷，形状记忆纺织品会产生褶皱形变恢复，摄像头会采集到形状记忆纺织品褶皱形变恢复的变化图像。

作为改进，随着滑块a的缓慢下降，下压杆作用于形状记忆纺织品表面使样本产生预褶皱至贴附于左夹板表面，左夹板外侧设有的制热制冷元件对织物加热至指定温度，连杆a和连杆b带动右夹板缓慢向左旋转与左夹板夹紧样本使样本弯曲至褶皱状态，同时滑块a上移至初始位置，左夹板外侧贴附的制热制冷元件对织物降温至预定温度，连杆a和连杆b带动右夹板向右旋转至原始位置，测头向左运动至触力传感器完全接触到样本表面，左夹板外侧贴附的制热制冷元件再对形状记忆纺织品加热至所述指定温度，通过触力传感器测量形状记忆纺织品褶皱回复力的动态变化，摄像头记录褶皱形变恢复的动态变化。

附图说明

图1为形状记忆纺织品抗褶皱特性的测试方法的结构示意图；

图2为形状记忆纺织品抗褶皱特性的测试方法的左侧视图；

图3为抗褶皱特性测试组件的右侧结构示意图；

图4为抗褶皱特性测试组件的左侧结构示意图；

图5为测试中位移与温度的关系曲线图；

图6为测试中弯曲力与温度的关系曲线图。

图中所示：底座1、支柱a2、摄像头3、热流传感器4、温度传感器5、中间挡板6、导杆支座a7、轴承a8、导杆a9、支撑板10、滑块a11、联轴器a12、电动机支架a13、电动机a14、上挡板15、支柱b16、下压杆17、滚珠丝杠a18、固定夹a19、导杆c20、导杆座c21、固定夹b22、测头23、左夹板24、连杆a25、右夹板26、连杆b27、电动机c28、电动机支架c29、电动机b30、电动机支架b31、联轴器b32、滑块b33、导杆b34、轴承b35、导杆支架b36、支撑台37、合页38、摄像头支座39、薄型制冷片40、薄型加热片41、固定夹b42、触力传感器43、滑块b44、滚珠丝杠b45。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

本发明涵盖任何在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。为了使公众对本发明有彻底的了解，在以下本发明优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本发明。此外，本发明之附图中为了示意的需要，并没有完全精确地按照实际比例绘制，在此予以说明。

本发明的基本解决方案是：形状记忆纺织品抗褶皱特性的测试方法，基于形状记忆纺织品抗褶皱特性的测试装置，所述形状记忆纺织品抗褶皱特性的测试装置包括滑块a、下压杆、左夹板、右夹板和摄像头，所述的滑块a的运动方向为上下竖直滑动，所述的滑块a与下压杆上部连接，以带动下压杆上下运动，所述左夹板和右夹板的下端相互铰接，在所述左夹板外侧面设有制冷制热元件，左夹板内侧面设有热流传感器和温度传感器，所述右夹板的右方设有测头，并在所述测头的靠近右夹板侧上设有触力传感器，所述的下压杆位于左右夹板的上方，在所述下压杆和左右夹板之间设有样本夹持机构，所述的摄像头设置上左右夹板的最高点和最低点之间，摄像头对准左右夹板之间的位置。

如图1和2所示，示意了形状记忆纺织品抗褶皱特性的测试装置。为了描述的方便，则测试装置分成几个部分，即测试装置包括支撑机构、测试组件、传动机构和定位机构，支撑机构包括底座1、支柱a2、中间挡板6、支撑板10、上挡板15、支柱b16，底座1和中间挡板6之间垂直方向设有四根支柱a2，位于中间挡板6的四个角上，用于支撑中间挡板6，中间挡板6和上挡板15之间左侧设有支撑板10，右侧设有2根光杆b16，用于支撑上挡板15，测试组件包括滑块a11、下压杆17、薄型制冷片40、薄型加热片41、左夹板24、热流传感器4、温度传感器5、合页38、右夹板26、触力传感器43、测头23、滑块b33、摄像头3和摄像头支座39，下压杆17设在滑块a11右侧表面，左夹板22左侧表面设有薄型制冷片35和薄型加热片36，左夹板24右侧表面均匀设有1个热流传感器4和2个温度传感器5，左夹板24和右夹板26通过合页38连接，右夹板26右侧设有触力传感器43，触力传感器43设于测头23左侧表面上，测头23垂直设于滑块b33上方，摄像头3垂直设于摄像头支座39上方，摄像头支座39垂直设于底座1上方，位于两根支柱a2之间，传动机构包括导杆座a7、轴承a8、导杆a9、联轴器a12、电动机固定架a13、电动机a14、滚珠丝杠a18、电动机b30、电动机固定架b31、联轴器b32、轴承b35、导杆座b36、滚珠丝杠b45和导杆b34，电动机a14通过电动机固定架a13固定于于支撑板10右侧表面，并垂直穿过上挡板15，电动机a14下方垂直设有滚珠丝杠a18，电动机a14通过联轴器a12与滚珠丝杠a18相连，滚珠丝杠a18的两端通过轴承a8固定于支撑板10右侧表面上，滚珠丝杠a18两端平行设有两根导杆a9，滚导杆a9的两端通过导杆座a7固定于支撑板10右侧表面上，电动机b30通过电动机固定架b31垂直固定于底座1上表面右侧，电动机b30左侧设有滚珠丝杠b45，电动机b30和滚珠丝杠b45通过联轴器b35相连，滚珠丝杠b4两侧平行设有2根导杆b34，滚珠丝杠b39和导杆b34两端都通过轴承b32固定于底座1上，定位机构包括固定夹a19、导杆c20、导杆座c21、固定夹b22、连杆a25、连杆b27、电动机c28、电动机固定架c29和铁环42，电动机c28通过电动机固定架c29垂直固定于底座1上表面左侧，电动机c28垂直设有连杆b27，连杆b27左侧与连杆a25相连，连杆a27与右夹板26右侧表面，导杆c20平行设于中间挡板6下侧表面，导杆c20两侧用导杆座c21固定，固定夹a19平行穿过导杆c20并对称分布在导杆c20左侧，铁环42平行穿过导杆c20并对称分布在导杆c20右侧，每个铁环42下垂直设有固定夹b22。

如图3和图4所示，左夹板24和右夹板26通过合页连接，左夹板24左侧平面设有40薄型制冷片和41薄型加热片，左夹板24右侧平面均匀设有1个热流量传感器4和2个温度传感器5。

具体测试方法为：测试开始时先检查仪器，然后接通电源，将测试样本平放于两跟导杆c20之间，样本两端使用固定夹a19和固定夹b22夹紧固定，启动摄像头3，开始采集样本褶皱角度的变化，启动电机a14，让滑块a11带动下压杆17竖直向下移动，下压杆17压紧样本使其产生预褶皱至贴附于左夹板24右侧表面，左夹板24左侧表面的薄型加热片41开始加热至指定温度，左夹板24右侧平面的热流传感器4和温度传感器5开始测试织物表面热流量和温度的变化，启动电机c28，让连杆a25和连杆b27带动右夹板26向左侧缓慢旋转至夹紧样本，同时使电机a14反转，让下压杆17回到原初始位置，启动电机b30，让滑块b44带动测头23向左直线运动直到触力传感器43完全接触到织物表面，左夹板24左侧表面的薄型制冷片40开始降温至指定温度，使电机c28反转，让右夹板26向右旋转至初始位置，左夹板24左侧表面的薄型加热片41再次加热至指定温度，通过样本右侧表面接触的触力传感器43测试褶皱回复力的变化，待样本恢复至初始形状后，关闭摄像头3，让测试机构复位，关闭电源，这样进行多次试验就可以获得多组样本抗褶皱特性的参数，最后进行数据计算分析总结实验结果。

可以通过一次测量同时得到纺织品褶皱回复力、褶皱回弹功、褶皱回复角和热心里刺激强度四个特性指标。以上仅就本发明较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化。总之，凡在本发明独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明的保护范围内。

如图5和6所示，示意了测试的曲线图，包括位移与温度的关系，弯曲力与位移的关系，同时以下举例给出了部分参数。

以上仅就本发明较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化。总之，凡在本发明独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种形状记忆纺织品抗褶皱特性的测试方法，基于形状记忆纺织品抗褶皱特性的测试装置，所述形状记忆纺织品抗褶皱特性的测试装置包括滑块a、下压杆、左夹板、右夹板和摄像头，所述的滑块a的运动方向为上下竖直滑动，所述的滑块a与下压杆上部连接，以带动下压杆上下运动，所述左夹板和右夹板的下端相互铰接，在所述左夹板外侧面设有制冷制热元件，左夹板内侧面设有热流传感器和温度传感器，所述右夹板的右方设有测头，并在所述测头的靠近右夹板侧上设有触力传感器，所述的下压杆位于左右夹板的上方，在所述下压杆和左右夹板之间设有样本夹持机构，所述的摄像头设置于左右夹板的最高点和最低点之间，摄像头对准左右夹板之间的位置；其特征在于：

随着滑块a的缓慢下降，下压杆作用于形状记忆纺织品表面使样本产生预褶皱至贴附于左夹板表面，左夹板外侧设有的制热制冷元件对织物加热至指定温度，连杆a和连杆b带动右夹板缓慢向左旋转与左夹板夹紧样本使样本弯曲至褶皱状态，同时滑块a上移至初始位置，左夹板外侧贴附的制热制冷元件对织物降温至预定温度，连杆a和连杆b带动右夹板向右旋转至原始位置，测头向左运动至触力传感器完全接触到样本表面，左夹板外侧贴附的制热制冷元件再对形状记忆纺织品加热至所述指定温度，通过触力传感器测量形状记忆纺织品褶皱回复力的动态变化，摄像头记录褶皱形变恢复的动态变化。

2.根据权利要求1所述的形状记忆纺织品抗褶皱特性的测试方法，其特征在于：所述的滑块a通过第一滚珠丝杆机构带动以实现上下运动，所述的第一滚珠丝杆机构包括电动机a和滚珠丝杠a，电动机a通过电动机固定架a固定于竖直支撑板的侧面，电动机a下方垂直设有滚珠丝杠a，电动机a通过联轴器a与滚珠丝杠a相连，滚珠丝杠a的两端通过轴承a固定于竖直支撑板的侧面上，滚珠丝杠a两端平行设有两根导杆a，导杆a的两端通过导杆座a固定于支撑板的侧面上；所述的滚珠丝杠a、导杆a均穿置于滑块a中。

3.根据权利要求1或2所述的形状记忆纺织品抗褶皱特性的测试方法，其特征在于：所述测头由第二滚珠丝杆机构驱动以实现水平运动，所述的第二滚珠丝杆机构包括电动机b和滚珠丝杠b，电动机b通过电动机固定架b垂直固定于底座上表面右侧，电动机b左侧设有滚珠丝杠b，电动机b和滚珠丝杠b通过联轴器b相连，滚珠丝杠b两侧平行设有两根导杆b，滚珠丝杠b和导杆b两端都通过轴承b固定于底座上，所述的滚珠丝杠b和导杆b均穿置于滑块b内，所述的测头固定安装在所述滑块b上。

4.根据权利要求1或2所述的形状记忆纺织品抗褶皱特性的测试方法，其特征在于：所述的右夹板由连杆驱动机构带动其转动，所述的连杆驱动机构包括电动机c、连杆a和连杆b，所述的电动机c通过电动机固定架c垂直固定于底座上表面左侧，电动机c前方设有连杆b，连杆b上侧与连杆a相连，连杆a与右夹板外侧面连接。

5.根据权利要求1所述的形状记忆纺织品抗褶皱特性的测试方法，其特征在于：所述的样本夹持机构包括固定夹a、导杆c、导杆座c、固定夹b和铁环，两根导杆c平行设置，导杆c两侧用导杆座c固定，两个固定夹a平行穿过两根导杆c并对称分布在导杆c左侧，两个铁环平行穿过两根导杆c并对称分布在导杆c右侧，每个铁环下垂直设有固定夹b，所述的样本由固定夹a和固定夹b夹持。

6.根据权利要求1所述的形状记忆纺织品抗褶皱特性的测试方法，其特征在于：所述左夹板和右夹板对形状记忆纺织品进行夹紧运动和松开运动，夹紧运动至褶皱状态过程中对形状记忆纺织品之样品的作用力会转化为松紧运动后形状记忆纺织品之样品对触力传感器作用的褶皱回复力。

7.根据权利要求4所述的形状记忆纺织品抗褶皱特性的测试方法，其特征在于：连杆a和连杆b带动右夹板向右旋转时，左夹板上的制热制冷元件对形状记忆纺织品之样本进行加热或制冷，形状记忆纺织品会产生褶皱形变恢复，摄像头会采集到形状记忆纺织品褶皱形变恢复的变化图像。

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