CN107478685B - 纤维方向度测试方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及纤维领域，具体而言，涉及一种纤维方向度测试装置。该纤维方向度测试装置包括用于压缩散纤维的压缩装置和电极系统。其中，电极系统包括第一电极、第二电极以及电阻测试计。第一电极，沿水平方向设置于压缩装置内，第一电极可在纤维压缩方向发生位移。第二电极，沿垂直于第一电极的方向设置于压缩装置内。电阻测试计电连接于第一电极和第二电极，用于检测被压缩的散纤维的水平/垂直方向的电阻值。通过该方法测出的纤维方向度准确地综合反映出纤维在沿压缩方向和垂直压缩方向上的排列情况。

Description

纤维方向度测试方法
技术领域
本发明涉及纤维领域，具体而言，涉及一种纤维方向度测试装置。
背景技术
一般散纤维集合体中纤维的分布状态是随机的、杂乱无章的，排列没有特定的方向。在研究散纤维集合体的过程中，现有的技术方案和测试装置基本都集中在散纤维压缩性能测试如：GB/T24442.1-2009，纺织品，压缩性能的测定的第1部分：恒定法以及GB/T24442.2-2009，纺织品，压缩性能的测定的第2部分：等速法。现有技术方案中没有纤维在压缩过程中排列状态的测试方法和装置的报道。纤维集合体压缩后，纤维在集合体中的排列情况很难通过直接观测的方式反映不同方向纤维的排列情况。
发明内容
本发明的目的在于提供一种纤维方向度测试装置，用于测试散纤维集合体中纤维受压缩后，纤维的在集合体中的排列排列情况。
为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：
一种纤维方向度测试装置，包括用于压缩散纤维的压缩装置和电极系统；电极系统包括第一电极、第二电极以及电阻测试计；第一电极，沿水平方向设置于压缩装置内，第一电极可在纤维压缩方向发生位移；第二电极，沿垂直于第一电极的方向设置于压缩装置内；电阻测试计电连接于第一电极和第二电极，用于检测被压缩的散纤维在纤维压缩方向和垂直于纤维压缩方向的电阻值。
在本发明较佳的实施例中，第一电极包括相对设置的两个第一电极，两个第一电极在纤维压缩方向间隔设置，两个第一电极均电连接于电阻测试计。
在本发明较佳的实施例中，第二电极包括相对设置且间隔设置的两个第二电极，两个第二电极在水平方向间隔设置，两个第二电极均电连接于电阻测计。
在本发明较佳的实施例中，两个第一电极均为正方形电极，两个第二电极均为矩形电极。
在本发明较佳的实施例中，电极系统还包括转换开关，转换开关电连接于第一电极和第二电极。
在本发明较佳的实施例中，压缩装置包括框体和活动部，活动部设置于框体内且连接于第一电极，活动部可在纤维压缩方向发生位移，以压缩散纤维。
在本发明较佳的实施例中，活动部包括活动托板以及千斤顶，千斤顶设置于框体内且位于第一电极的下方，千斤顶连接于活动托板。
在本发明较佳的实施例中，两个第一电极分别为上电极和下电极，上电极通过压杆固定连接于框体，下电极设置于活动托板之上。
在本发明较佳的实施例中，散纤维设置于纤维试样盒内，第一电极和第二电极设置于纤维试样盒内。
一种纤维方向度测试装置，包括用于压缩散纤维的压缩装置和电极系统；电极系统包括第一电极、第二电极以及电阻测试计；第一电极，沿水平方向设置于压缩装置内；第二电极，沿垂直于第一电极的方向设置于压缩装置内；第二电极可在水平方向发生位移；电阻测试计电连接于第一电极和第二电极，用于检测被压缩的散纤维的水平/垂直方向的电阻值。
本发明的有益效果：
本发明提供的纤维方向度测试装置包括用于压缩散纤维的压缩装置和电极系统。其中，电极系统包括第一电极、第二电极以及电阻测试计。第一电极，沿水平方向设置于压缩装置内，第一电极可在纤维压缩方向发生位移。第二电极，沿垂直于第一电极的方向设置于压缩装置内。电阻测试计电连接于第一电极和第二电极，用于检测被压缩的散纤维的水平/垂直方向的电阻值。
本发明与现有技术相比，具有以下优点以及突出性效果：(1)弥补了纤维集合体性质中纤维在纤维集合体中排列情况测试方法的空缺；(2)利用纤维电阻与纤维集合体之间的关系来反应纤维相互接触情况；(3)得到的f值综合反映了纤维在纤维集合体中的排列情况，测试装置机构简单，测试结果准确可靠。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明第一实施例提供的纤维方向度测试装置的结构示意图；
图2为本发明第一实施例提供的纤维方向度测试装置的电极系统的结构组成框图；
图3为本发明第一实施例提供的纤维方向度测试装置的电极系统的结构示意图；
图4为本发明第二实施例提供的纤维方向度测试装置的结构示意图。
图标：100-纤维方向度测试装置；110-压缩装置；111-框体；113-活动托板；114-活塞；115-千斤顶；116-压杆；117-纤维试样盒；120-电极系统； 121-第一电极；122-第二电极；123-转换开关；124-电阻测试计；200-纤维方向度测试装置；210-压缩装置；221-第一电极；222-第二电极。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
第一实施例
请参照图1，本实施例提供一种纤维方向度测试装置100，其包括压缩装置110和电极系统120，电极系统120设置于压缩装置110内部，用于检测被压缩的散纤维。
通过在压缩装置110内盛放散纤维，对散纤维进行压缩，同时，电极系统120对压缩过程中的散纤维沿水平方向以及垂直方向的电阻进行检测。实现了间接测试散纤维集合体中纤维受压缩后，纤维的在集合体中的排列情况。通过该装置给出的纤维方向度f，准确地综合反映出纤维在沿压缩方向和垂直压缩方向上排列情况。
进一步地，压缩装置110包括框体111和活动部，活动部设置于框体 111内且连接于第一电极121，活动部可在纤维压缩方向发生位移，以压缩散纤维。
进一步地，活动部包括活动托板113以及千斤顶115，千斤顶115设置于框体111内且位于第一电极121的下方，千斤顶115连接于活动托板113。
具体地，使用时，千斤顶115的活塞114推动活动托板113上的散纤维向上运动，使得压杆116压缩设置于框体111内的散纤维，从而为后续测试散纤维在压缩过程中的电阻值做好有利的保障。
应理解，上述的散纤维在框体111内的具体的设置方式是不限定的，上述的散纤维在框体111内的具体的设置方式可以根据实际的需要选择本领域常见的设置方式。
在本发明一可选的实施例中，上述的散纤维是设置于纤维试样盒117 中的。
当千斤顶115的活塞114推动活动托板113上的纤维试样盒117向上运动，使得压杆116压缩设置于框体111内的散纤维，散纤维试样被压缩的厚度由千斤顶115的活塞114的动程控制。
进一步地，上述的纤维试样盒117可以选择固定设置于活动托板113 上，也可以选择可拆卸地设置于活动托板113上。
请继续参照图1、图2以及图3，电极系统120包括第一电极121、第二电极122以及电阻测试计124。其中，第一电极121，沿水平方向设置于压缩装置110内，第一电极121可在纤维压缩方向发生位移。第二电极122，沿垂直于第一电极121的方向设置于压缩装置110内。电阻测试计124电连接于第一电极121和第二电极122，用于检测被压缩的散纤维的水平/垂直方向的电阻值。
进一步地，在本发明一可选的实施例中，上述的电阻测试计124选择高阻计。
高阻计通常是测量绝缘电阻。高阻计的测量机构是磁电系流比计，标尺刻度以兆欧为单位，又称兆欧表。
应理解，上述的高阻计的具体型号可以根据实际情况选择本领域常见的高阻计。
在本发明一可选的实施例中，上述的电阻测试计124选择市场上可见的ZC36高阻计。
进一步地，第一电极121包括相对设置的两个第一电极121，两个第一电极121在垂直方向，即纤维压缩方向，间隔设置，两个第一电极121均电连接于电阻测试计124。
进一步地，两个第一电极121分别为上电极和下电极，上电极通过压杆116固定连接于框体111，下电极设置于活动托板113之上。
进一步地，第二电极122包括相对设置且间隔设置的两个第二电极122，两个第二电极122在水平方向间隔设置，两个第二电极122均电连接于电阻测试计124。
进一步地，在本发明一可选的实施例中，两个第一电极121均为正方形电极，两个第二电极122均为矩形电极。
进一步地，电极系统120还包括转换开关123，转换开关123电连接于第一电极121和第二电极122。
具体地使用时，将转换开关123切换到垂直测试档位，利用ZC36高阻计来测试沿着压缩方向纤维集合体的电阻，测试完毕放电结束，将转换开关123切换到水平测试档位，利用ZC36高阻计测试垂直压缩方向(水平方向)纤维集合体的电阻，测试完毕放电后结束测试。
总的来说，上述的纤维方向度测试装置100是这样装配的：组装框体 111和活动部，然后将电极系统120中的两个第一电极121水平设置于压缩装置110内，其中，一个第一电极121设置于活动托板113之上，另一个设置于这个第一电极121的上方，并且间隔一定的距离，这样，能够在这两个第一电极121之间设置散纤维，从而当下方的第一电极121运动时，能够对散纤维进行压缩。另外，将两个第二电极122设置在压缩装置110 内，并且沿纤维压缩方向间隔设置。最后，将第一电极121和第二电极122 以及转换开关123、电阻测试计124相互连接，即完成整个纤维方向度测试装置100的装配。
上述的纤维方向度测试装置100具体使用步骤如下：第一步，散纤维撕松去掉杂质，将纤维放入压缩装置110中，压缩纤维到一定的厚度(对应一定的体积密度)；第二步，将转换开关123切换到垂直测试档位利用 ZC36高阻计来测试沿着压缩方向纤维集合体的电阻，测试完毕放电结束，将转换开关123切换到水平测试档位利用ZC36高阻计测试垂直压缩方向纤维集合体的电阻，测试完毕放电后结束测试；第三步，将记录下的两个方向的电阻值测算成体积电阻；第四步，根据公式f＝ρv垂直/ρv水平计算f值。如果经过测试计算的f>1较大说明在特定压力下散纤维集合体沿着水平方向排列程度较高；f＝1说明在特定压力下散纤维在这两各方向上(垂直方向和水平方向上)排列程度均等；f<1较大说明在特定压力下散纤维集合体沿着压缩方向排列程度较高。
第二实施例
请参照图图4，本实施例提供一种纤维方向度测试装置200，其与第一实施例中提供的纤维方向度测试装置100基本相同，所不同之处在于，活动部的位置和结构不同。
具体的，纤维方向度测试装置200，包括用于压缩散纤维的压缩装置 210和电极系统；电极系统包括第一电极221、第二电极222以及电阻测试计；第一电极221，沿水平方向设置于压缩装置210内；第二电极222，沿垂直于第一电极221的方向设置于压缩装置210内；第二电极222可在水平方向发生位移；电阻测试计电连接于第一电极221和第二电极222，用于检测被压缩的散纤维的水平/垂直方向的电阻值。
应理解，在本实施例中的纤维方向度测试装置200只限定其活动部沿水平方向运动。本实施例提供的活动部可以选择与第一实施例中的活动部相同的结构，也可以选择本领域其他可行的结构，此处不做限定。
综上所述，本发明提供的纤维方向度测试装置包括用于压缩散纤维的压缩装置和电极系统。其中，电极系统包括第一电极、第二电极以及电阻测试计。第一电极，沿水平方向设置于压缩装置内，第一电极可在纤维压缩方向发生位移。第二电极，沿垂直于第一电极的方向设置于压缩装置内。电阻测试计电连接于第一电极和第二电极，用于检测被压缩的散纤维的水平/垂直方向的电阻值。
本发明与现有技术相比，具有以下优点以及突出性效果：(1)弥补了纤维集合体性质中纤维在纤维集合体中排列情况测试方法的空缺；(2)利用纤维电阻与纤维集合体之间的关系来反应纤维相互接触情况；(3)得到的f值综合反映了纤维在纤维集合体中的排列情况，测试装置机构简单，测试结果准确可靠。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

Claims (1)

1.一种纤维方向度测试方法，其特征在于，包括：
压缩散纤维到预定厚度，得到纤维集合体；
测试所述纤维集合体在压缩方向上的电阻ρ垂直，并将所述电阻ρ垂直换算成垂直体积电阻ρv垂直；
测试所述纤维集合体在垂直压缩方向上的电阻ρ水平，并将所述电阻ρ水平换算成水平体积电阻ρv水平；
根据公式f＝ρv垂直/ρv水平计算出方向度f的值。
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