CN107561125B - 纤维方向度测试方法以及纤维在集合体中的排列情况的测试方法 - 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方法以及纤维在集合体中的排列情况的测试方法。首先，将散纤维集合体放入纤维方向度测试装置，然后分别测试散纤维压缩方向和垂直于散纤维压缩方向的电阻值；最后计算散纤维的纤维方向度值。本发明与现有技术相比，具有以下优点以及突出性效果：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；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；得到的f值综合反映了纤维在纤维集合体中的排列情况，测试方法简单，测试结果准确可靠。
Description
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方法以及纤维在集合体中的排列情况的测试方法。
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，纤维在集合体中沿压缩方向和垂直压缩方向的排列情况很难通过直接观测的方式来反映。
发明内容
本发明的目的在于提供一种纤维方向度测试方法，提供一种新的测试纤维方向度的方法。
本发明的第二目的在于提供一种纤维在集合体中的排列情况的测试方法，方法简单，可靠性好。
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方法，包括以下步骤：将散纤维集合体放入纤维方向度测试装置，其中，纤维方向度测试装置包括压缩装置、第一电极、第二电极以及电阻测试计；电阻测试计电连接于第一电极和第二电极，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；分别测试散纤维压缩方向和垂直于散纤维压缩方向的电阻值；计算散纤维的纤维方向度值。
在本发明较佳的实施例中，计算散纤维的纤维方向度值前，还将测试得到的电阻值换算成体积比电阻。
在本发明较佳的实施例中，计算散纤维的纤维方向度值是根据公式(1)进行计算：
f＝ρv垂直/ρv水平(1)
其中：f为散纤维集合体的方向度；ρv垂直为纤维集合体沿着压缩方向上的电阻；ρv水平为纤维集合体沿着垂直压缩方向上的电阻。
在本发明较佳的实施例中，将散纤维集合体放入纤维方向度测试装置时，是将散纤维集合体放置于纤维试样盒内，再将纤维试样盒放置于纤维方向度测试装置内。
在本发明较佳的实施例中，电阻测试计为高阻计。
在本发明较佳的实施例中，纤维方向度测试装置还包括转换开关，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，分别测试散纤维压缩方向和垂直于压缩方向的电阻值是将转换开关切换到垂直测试档位利用高阻计来测试沿着压缩方向的纤维集合体的电阻后，再将转换开关切换到水平测试档位利用高阻计测试垂直压缩方向的纤维集合体的电阻。
在本发明较佳的实施例中，测试沿着压缩方向的纤维集合体的电阻后，进行第一次放电，再将转换开关切换到水平测试档位利用高阻计测试垂直压缩方向的纤维集合体的电阻。
在本发明较佳的实施例中，测试垂直压缩方向的纤维集合体的电阻后，进行第二次放电。
一种纤维在集合体中的排列情况的测试方法，包括以下步骤：采用上述的纤维方向度测试方法进行测试得到纤维方向度值f；对纤维方向度值f与1进行比较：f<1，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；f>1，说明在特定压力下，散纤维集合体在沿着垂直于压缩方向排列程度较高；f＝1，说明在特定压力下，散纤维在压缩方向和垂直于压缩方向上排列程度均等。
本发明的有益效果是：
本发明提供的一种纤维方向度测试方法以及纤维在集合体中的排列情况的测试方法，首先，将散纤维集合体放入纤维方向度测试装置，然后分别测试散纤维压缩方向和垂直于散纤维压缩方向的电阻值；最后计算散纤维的纤维方向度值。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，测试方法简单，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方法的流程示意图；
图2为本发明第一实施例提供的纤维方向度测试装置的结构示意图；
图3为本发明第一实施例提供的纤维方向度测试装置的第一电极和第二电极的结构示意图；
图4为本发明第一实施例提供的纤维方向度测试方法的步骤S2的流程示意图；
图5为本发明第一实施例提供的纤维方向度测试方法的步骤S3的流程示意图。
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；121-第一电极；122-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-图5，本实施例提供一种纤维方向度测试方法，包括以下步骤：
S1、将散纤维集合体放入纤维方向度测试装置100。
具体地，纤维方向度测试装置100包括压缩装置110、第一电极121、第二电极122以及电阻测试计；电阻测试计电连接于第一电极121和第二电极122，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。
使用时，在压缩装置110内盛放散纤维集合体，对散纤维集合体进行压缩，同时，第一电极121和第二电极122对压缩过程中的散纤维集合体沿水平方向以及垂直方向的电阻进行检测。
进一步地，将散纤维集合体放入纤维方向度测试装置100时，是将散纤维集合体放置于纤维试样盒117内，再将纤维试样盒117放置于纤维方向度测试装置100内。
具体地，纤维方向度测试装置100包括框体111、活动托板113、活塞114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，活塞114的一端连接于千斤顶115，另一端连接于活动托板113。纤维试样盒117放置于活动托板113上。
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。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。
S2、分别测试散纤维集合体压缩方向和垂直于散纤维集合体压缩方向的电阻值。
S2.1、将转换开关切换到垂直测试档位利用高阻计来测试沿着压缩方向的纤维集合体的电阻；
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在竖直方向间隔设置，两个第一电极121均电连接于电阻测试计。
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。
具体地，纤维方向度测试装置100还包括转换开关，转换开关电连接于第一电极121和第二电极122。
进一步地，电阻测试计为高阻计。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，上述的电阻测试计选择市场上可见的ZC36高阻计。
使用时，将转换开关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。
S2.2、第一次放电；
将转换开关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，测试完毕进行第一次放电，从而能够保证下一次的测量的准确性。
S2.3、将转换开关切换到水平测试档位利用高阻计测试垂直压缩方向的纤维集合体的电阻；
具体地，将转换开关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。
S2.4、第二次放电。
进一步地，将转换开关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，进行第二次放电，之后即结束测试。整个操作过程简单，可靠性强。
S3、计算散纤维的纤维方向度值。
S3.1、将测试得到的电阻值换算成体积比电阻；
具体地，将前述步骤中测试得到的电阻值进转换成体积电阻。
S3.2、计算散纤维的纤维方向度值是根据公式(1)进行计算：
f＝ρv垂直/ρv水平(1)
其中：f为散纤维集合体的方向度；ρv垂直为纤维集合体沿着压缩方向上的电阻；ρv水平为纤维集合体沿着垂直压缩方向上的电阻。
通过上述的步骤，即测试得到了纤维方向度值f。
第二实施例
本实施例提供一种纤维在集合体中的排列情况的测试方法。
具体地，包括以下步骤：
采用第一实施例提供的纤维方向度测试方法进行测试得到纤维方向度值f；
对纤维方向度值f与1进行比较：
f<1，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；
f>1，说明在特定压力下，散纤维集合体在沿着垂直于压缩方向排列程度较高；
f＝1，说明在特定压力下，散纤维在压缩方向和垂直于压缩方向上排列程度均等。
综上所述，本发明提供的一种纤维方向度测试方法以及纤维在集合体中的排列情况的测试方法，首先，将散纤维集合体放入纤维方向度测试装置，然后分别测试散纤维压缩方向和垂直于散纤维压缩方向的电阻值；最后计算散纤维的纤维方向度值。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，测试方法简单，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 (9)
1.一种纤维方向度测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
将散纤维集合体放入纤维方向度测试装置，其中，所述纤维方向度测试装置包括压缩装置、第一电极、第二电极以及电阻测试计；所述电阻测试计电连接于所述第一电极和所述第二电极，所述第一电极沿水平方向设置于所述压缩装置内，所述第一电极可在纤维压缩方向发生位移；所述第二电极，沿垂直于所述第一电极的方向设置于所述压缩装置内；在压缩装置内盛放散纤维集合体，对散纤维集合体进行压缩，同时，第一电极和第二电极对压缩过程中的散纤维集合体沿水平方向以及垂直方向的电阻进行检测；
分别测试所述散纤维集合体压缩方向和垂直于所述散纤维集合体压缩方向的电阻值；
计算所述散纤维的纤维方向度值；计算所述散纤维的纤维方向度值是根据公式(1)进行计算：
f＝ρv垂直/ρv水平 (1)
其中：f为散纤维集合体的方向度；ρv垂直为纤维集合体沿着压缩方向上的电阻；ρv水平为纤维集合体沿着垂直压缩方向上的电阻。
2.如权利要求1所述的纤维方向度测试方法，其特征在于，计算所述散纤维的纤维方向度值前，还将测试得到的所述电阻值换算成体积比电阻。
3.如权利要求1所述的纤维方向度测试方法，其特征在于，将所述散纤维集合体放入所述纤维方向度测试装置时，是将所述散纤维集合体放置于纤维试样盒内，再将所述纤维试样盒放置于所述纤维方向度测试装置内。
4.如权利要求3所述的纤维方向度测试方法，其特征在于，所述电阻测试计为高阻计。
5.如权利要求4所述的纤维方向度测试方法，其特征在于，所述纤维方向度测试装置还包括转换开关，所述转换开关电连接于所述第一电极和所述第二电极。
6.如权利要求5所述的纤维方向度测试方法，其特征在于，分别测试所述散纤维压缩方向和垂直于压缩方向的电阻值是将所述转换开关切换到垂直测试档位利用所述高阻计来测试沿着压缩方向的所述纤维集合体的电阻后，再将所述转换开关切换到水平测试档位利用所述高阻计测试垂直压缩方向的所述纤维集合体的电阻。
7.如权利要求6所述的纤维方向度测试方法，其特征在于，测试沿着压缩方向的所述纤维集合体的电阻后，进行第一次放电，再将所述转换开关切换到水平测试档位利用所述高阻计测试垂直压缩方向的所述纤维集合体的电阻。
8.如权利要求7所述的纤维方向度测试方法，其特征在于，测试垂直压缩方向的所述纤维集合体的电阻后，进行第二次放电。
9.一种纤维在集合体中的排列情况的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
采用如权利要求1-8任一项所述的纤维方向度测试方法进行测试得到纤维方向度值f；
对所述纤维方向度值f与1进行比较：
f<1，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；
f>1，说明在特定压力下，所述散纤维集合体在沿着垂直于所述压缩方向排列程度较高；
f＝1，说明在特定压力下，所述散纤维在所述压缩方向和垂直于所述压缩方向上排列程度均等。
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| 《压缩和回弹及极板放置对棉纤维电阻测试的影响》;贾高鹏 等;《纺织学报》;20100131;第31卷(第1期);第19-23页 * |
| 《纤维集合体电阻测试系统的研制》;贾高鹏 等;《上海纺织科技》;20150630;第43卷(第6期);第20-22页 * |
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