CN107014808A - 一种棉型织物的折皱回复过程表征体系 - Google Patents

一种棉型织物的折皱回复过程表征体系 Download PDF

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王蕾
潘如如
蒋双歌
高卫东
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Abstract

本发明公开了一种棉型织物折皱回复过程表征方法，包括步骤：获取棉型织物在折皱回复过程中随时间变化的角度数据，回复阶段前2s的回复角度帧频为25帧/s，之后的帧频为1帧/s；经图像处理后得到回复角度随时间变化的角度数据；提取回复阶段前2s中第1帧到第4帧回复角线性增加的速度，表征棉型织物初始回复速率；提取回复阶段第3s，表征棉型织物的急弹回复时间；提取棉型织物急弹回复时间对应的回复角度，表征棉型织物的急弹回复角；提取回复阶段第200s，表征棉型织物的缓弹回复时间；提取棉型织物缓弹回复时间对应的回复角，表征棉型织物的缓弹回复角。

Description

一种棉型织物的折皱回复过程表征体系
技术领域
本发明涉及织物质量评价方法领域，特别是指棉型织物折皱回复性能的评价方法。
背景技术
棉纤维是通常采用的纺织纤维，它具有柔软、舒适、透气、吸湿性好等特点，有优良的服用穿着性能，但棉型织物也有一定的缺点，尤其是在穿着和洗涤过程中容易起皱，不能保持平整外观。近年来随着人们生活水平提高，环保和健康意识的增强，天然纤维越来越受到人们的青睐，棉型织物的抗皱整理成为必不可少的后整理加工工艺，对棉型织物抗皱性能的评价是评估其可用性的重要指标之一。
目前对机织物包括棉型织物的回复性能评价方法，是以回复阶段第5min的回复角度值评价。然而，单一回复角度值难以反映棉型织物在回复过程中的回复情况，如两种棉型织物在回复阶段第5min的回复角度值相同，但其中一种织物初始阶段回复较快，之后回复较慢，在回复5min之后回复角增大的趋势很小，而另一种织物初始回复比前一种织物慢，但在回复5min后回复角仍然有继续增大的趋势，因此难以用单一的回复角度值评定织物折皱回复性能。
因此，提出一种折皱回复过程表征体系，实现对棉型织物折皱回复性能的准确、全面的评价。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种准确、全面的棉型织物折皱回复过程表征方法。
基于上述目的本发明提供的一种棉型织物折皱回复过程表征方法，包括以下步骤：
1、采用织物折皱回复性能动态测试系统获取织物折皱回复视频序列图像，回复阶段前2s采用25帧/s的速度采集织物回复图像，之后采用1帧/s的速度采集；
2、对织物折皱回复图像进行处理，测量回复角度随时间变化角度数据；
3、提取回复阶段前2s中第1帧到第4帧图像的回复数据，拟合直线方程，以拟合直线的斜率表征棉型织物初始回复速率；
4、对回复阶段第5帧到第348帧(第300s)图像的回复角数据进行曲线拟合，提取拟合曲线的曲率，曲率峰值对应的回复时间在回复阶段第3s，将回复阶段第3s定义为棉型织物的急弹回复时间；
5、定义棉型织物急弹回复时间的回复角度为急弹回复角；
6、棉型织物在回复阶段第200s的回复角度与回复阶段第300s的回复角度相比，已回复了80％，定义回复阶段第200s为棉型织物的缓弹回复时间；
7、定义棉型织物缓弹回复时间的回复角度为缓弹回复角。
附图说明
图1为棉型织物折皱回复角与时间的关系
图2为棉型织物折皱回复过程拟合曲线
图3为织物折皱回复速率与时间关系
具体实施方式
一种棉型织物的折皱回复过程的表征，主要方法为，通过织物折皱回复性能动态测试系统，设定回复阶段前2s的图像采集速度为25帧/s，之后采集速度为1帧/s，获取动态角度数据，拟合回复角随时间变化的方程，从拟合方程中提取表征棉型织物折皱回复过程的指标。
以其中一种棉织物纬向试样为例，折皱回复角随时间变化趋势参考图1。可以看出，随着时间的推移，折皱回复角逐渐增大，但是增长的速率逐渐减小，逐渐达到稳定状态，棉型织物折皱回复角随时间变化的趋势类似一条曲线。
对织物折皱回复过程建立数学模型：
y＝kf(x)+b (1)
公式中，y表示织物折皱回复角度，x表示时间，k为系数，b为常数。
对回复阶段第1s之后的回复角随时间变化情况进行曲线拟合，可以得到如图2中所示的拟合趋势线。该试样得到的拟合曲线的方程为：
y＝4.98nl(x)+44.85 (2)
常数44.85是时间为0s时，织物的折皱回复角，表示的是外力去除的瞬间，织物弹开的角度，与每块织物具体的性能有关。拟合曲线的相关系数为0.98，非常接近1，表明该试样折皱回复角随时间变化的规律符合对数关系曲线。
由公式(1)可知，织物折皱回复角随时间的变化速率为
织物折皱回复角变化速率与时间关系参考图3。随着时间的增加，织物的折皱回复角变化速率逐渐减小，说明织物的折皱回复速度是越来越慢的。
从棉型织物折皱回复角的拟合方程可提取出棉型织物的折皱回复过程表征体系。例如，从回复初始阶段可拟合直线方程，回复角随回复时间线性增长，提取棉型织物的初始回复速率；从回复阶段1s后的回复角数据拟合的曲线方程提取曲率方程峰值所对应的回复角和回复时间，为棉型织物的急弹回复角和急弹回复时间；从回复阶段回复角在连续10s内增长量小于0.1°的回复角，提取相应的回复角和回复时间为棉型织物的缓弹回复角和缓弹回复时间；提取急弹回复角与缓弹回复角的比例为棉型织物的急弹时刻回复率。
以表1所列的棉型织物试样，每种裁剪织物经向正面对折试样各5块，测试其折皱回复过程，通过回复角随时间变化的拟合方程，提取棉型织物折皱回复过程的表征指标如表2所列。
表1棉型织物试样参数
表2棉型织物回复过程测试结果
表2括号中数据为5块条件相同试样的测试结果的标准偏差。测试结果清楚地表征了棉型织物的折皱回复过程。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种棉型织物折皱回复过程表征方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)获取棉型织物在折皱回复过程中随时间变化的角度数据，回复阶段前2s的回复角度帧频为25帧/s，之后的帧频为1帧/s；
(2)从回复角度随时间变化的角度数据中，拟合直线方程，提取回复阶段前2s中第1帧到第4帧回复角线性增加的速度，表征棉型织物初始回复速率；
(3)从回复角随时间变化角度数据中，拟合曲线方程，提取回复阶段第3s，表征棉型织物的急弹回复时间；
(4)从回复角度随时间变化的角度数据中，提取棉型织物急弹回复角；
(5)从回复角度随时间变化的角度数据中，提取回复阶段第200s的，表征棉型织物的缓弹回复时间；
(6)从回复角度随时间变化的角度数据中，提取棉型织物缓弹回复角。
2.根据权利要求1所述的棉型织物初始回复速率，其特征在于，将回复阶段前2s中第1帧到第4帧回复角拟合直线，初始回复速率为拟合直线的斜率，反映棉型织物的回弹性能。
3.根据权利要求1所述的棉型织物急弹回复时间，其特征在于，将回复阶段第5帧到第300帧图像的回复角数据进行曲线拟合，提取拟合曲线的曲率，曲率峰值对应的回复时间在回复阶段第3s。
4.根据权利要求1所述的棉型织物急弹回复角，其特征在于，将棉型织物急弹回复时间对应的回复角表征为急弹回复角。
5.根据权利要求1所述的棉型织物缓弹回复时间，其特征在于，将回复阶段第200s的回复角度与回复阶段第300s的回复角度相比，棉型织物试样回复了80％左右。
6.根据权利要求1所述的棉型织物缓弹回复角，其特征在于，将棉型织物缓弹回复时间对应的回复角表征为缓弹回复角。
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