CN109235008B - 一种导电织物的织造方式及导电纱线类型的判定装置及其判断方法 - Google Patents

一种导电织物的织造方式及导电纱线类型的判定装置及其判断方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种导电织物的织造方式及导电纱线类型的判断方法，步骤为：先将待测织物平铺于台面上，利用万用表随机测量待测织物经向和纬向连续不同部位的电阻；再将待测织物裁剪成条状试样；然后将织物试样两端固定；将织物试样放置在判定装置上，对定速拉伸过程中被测织物试样的电阻/电流变化进行数据采集，并得到电阻/电流随时间或电阻/电流随伸长的关系图；根据关系图的特征判断被测织物的织造方式以及判断所有导电纱线的类别。用于该判定方法的判定装置，包括两端固定并加持电极的织物试样，织物试样与开关、标准电阻器和DC电源串联，标准电阻器与低通滤波并联，低通滤波与数据采集器电和PC机电连接。本发明能快速准确判定织物的织造方式并判断织物中导电纱线的类型。

Description

一种导电织物的织造方式及导电纱线类型的判定装置及其判 断方法
技术领域
本发明属于导电织物检测的技术领域，具体涉及一种导电织物的织造方式及导电纱线类型的判定装置及其判断方法。
背景技术
目前现有技术为了能达到抗静电、电磁屏蔽以及导电的效果，导电织物织造方式一般有以下几种,第一种是将具有导电性能的长丝或者短纤纱线间隔织入织物，导电织物整体不具有导电性，而仅是导电长丝或者导电短纤纱线具有导电性；第二种是利用具有导电性能的长丝或者短纤纱线织造，织物整体具有导电性或沿某一系统纱线方向具有导电性；第三种利用具有导电性能的材料对织物进行镀层使得整体具有导电性能。在对织物进行分析时，需要分析织物的织造方式，一般需要对织物进行拆解分析，此过程能比较准确地判定织物的织造方式，但分拆过程需要人工完成，且比较费时。当织物中导电纱线颜色、形态和手感与织物中非导电纱线颜色、形态和手感接近或者一致时，甚至需要判别织物制造所用的导电纱线是何种类型的时，人工直接观察织物较难给出快速有效的判别。目前现有技术文献中未有快速检测导电织物织造方式以及对织物中导电纱线类型进行鉴别的方法。而实际织物分析工作中确实需要能快速准确简单地判断织物织造方式和织物中导电纱线类型鉴别的方法。因此本发明提供一种导电织物织造方式及织物中导电纱线类型的判断方法。通过该方法能快速准确判定织物的织造方式并判断织物中导电纱线的类型，该方法对导电织物定性检测分析起了非常重要的作用。
发明内容
发明目的：针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种能快速准确判定织物的织造方式并判断织物中导电纱线的类型的导电织物的织造方式及导电纱线类型的判定装置及其判断方法。
技术方案：为了实现上述目的，本发明所述一种导电织物的织造方式及导电纱线类型的判断方法，包括如下步骤：
(1)将待测织物平铺于台面上，利用万用表随机测量待测织物经向和纬向连续不同部位的电阻，通过测试电阻值的大小和连续性对待测织物织造方式进行初步判定；
(2)将待测织物裁剪成条状试样；
(3)将织物试样两端分别通过织物强力机上夹持器和织物强力机下夹持器固定，并对强力机上夹持器和强力机下夹持器进行绝缘处理；
(4)将织物试样放置在判定装置上，对定速拉伸过程中被测织物试样的电阻/电流变化进行数据采集，并得到电阻/电流随时间或电阻/电流随伸长的关系图；
(5)根据步骤(4)中得到的电阻/电流随时间或电阻/电流随伸长的关系图的特征判断被测织物的织造方式以及判断所有导电纱线的类别。
进一步的，所述步骤(1)中通过测试电阻值的大小和连续性对待测织物织造方式进行初步判定的具体步骤如下：
如果待测织物的经纱方向或纬纱方向的测试电阻值存在超过万用表电阻量程的情况，则判定该待测织物为间隔导电织物；否则则判定该待测织物为非间隔导电织物。
进一步的，所述步骤(3)中对强力机上夹持器和强力机下夹持器进行绝缘处理的具体步骤如下：
通过在强力机上夹持器以及强力机下夹持器表面设置绝缘胶带进行绝缘处理。
进一步的，所述步骤(4)中将织物试样放置在判定装置上的具体步骤如下：
将织物上加持电极的夹口加持在织物试样的上端，织物下加持电极的夹口加持在织物试样的下端，将织物上加持电极的一端与开关、标准电阻器、DC电源和织物下加持电极依次串联，标准电阻器与低通滤波并联后，低通滤波将信号发射给数据采集器进行数据采集，最后将采集后的数据传输给PC机得到电阻/电流随时间或电阻/电流随伸长的关系图。
进一步的，所述步骤(5)中根据步骤(4)中得到的电阻/电流随时间或电阻/电流随伸长的关系图的特征判断被测织物的织造方式以及判断所有导电纱线的类别的具体步骤如下：
(5.1)如果步骤(4)中得到的电阻/电流随时间或电阻/电流随伸长的关系图的特征为电阻随伸长的增加而逐渐增加且电流情况相反，则判定该织物经向或者纬向存在导电长丝，该织物的织造方式为经向间隔织入导电长丝，纬向间隔织入导电长丝；
(5.2)如果步骤(4)中得到的电阻/电流随时间或电阻/电流随伸长的关系图的特征为电阻在开始拉伸阶段迅速减小，而后电阻随伸长增幅减缓电阻值减小后再随着伸长缓慢增加，且电流变化情况与电阻刚好相反，则判定该织物经向或者纬向存在混纺导电纱线；该织物的织造方式为经向间隔织入导电混纺纱，纬向间隔织入导电混纺纱；
(5.3)如果步骤(4)中得到的电阻/电流随时间或电阻/电流随伸长的关系图的特征为电阻在拉伸初期剧烈减小，电阻在最小值后，随着拉伸的增加缓慢增加，且电流变化情况与电阻刚好相反，则判定该织物经向或者纬向存在混纺导电纱线，该织物的织造方式为经纬向均由混纺导电纱构成；
(5.4)如果步骤(4)中得到的电阻/电流随时间或电阻/电流随伸长的关系图的特征为拉伸过程中电流或电阻变化近似线性，则判定该织物经纬向均存在金属涂层纱线，该织物的织造方式为经纬向均由涂层导电纱线组成。
一种用于上述的导电织物的织造方式及导电纱线类型的判断方法的判定装置，其特征在于：包括织物试样，织物试样两端分别通过织物强力机上夹持器和织物强力机下夹持器固定，所述织物强力机上夹持器外侧织物试样上设置有织物上加持电极，所述织物强力机下夹持器外侧织物试样上设置有织物下加持电极，所述织物上加持电极与开关、标准电阻器、DC电源和织物下加持电极串联，所述标准电阻器与低通滤波并联，所述低通滤波与数据采集器电连接，所述数据采集器与PC机电连接。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下优点：
(1)弥补了导电织物织造方式判定的测试方法空缺；
(2)利用拉伸过程中的织物电阻变化特征来判断导电织物的织造方式和导电纱线的类型，克服了人工分析织物过程中，因导电纤维或长丝与织物整体颜色一致导致，或者与织物中非导电纱线颜色、结构形状和手感一致，人工鉴别导电织物类型困难的情况；
(3)该判定方法简单易行，判定结果准确可靠。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明具体实施例一中织物经向电阻随伸长的关系图；
图3为本发明具体实施例一中织物纬向电阻随伸长的关系图；
图4为本发明具体实施例二中织物经向电阻随伸长的关系图；
图5为本发明具体实施例二中织物纬向电阻随伸长的关系图；
图6为本发明具体实施例三中织物经向电阻随伸长的关系图；
图7为本发明具体实施例三中织物纬向电阻随伸长的关系图；
图8为本发明具体实施例四中织物经向电阻随伸长的关系图；
图9为本发明具体实施例四中织物纬向电阻随伸长的关系图；
图10为本发明具体实施例一中织物拉伸过程中电阻变化特征曲线图；
图11为本发明具体实施例二中织物拉伸过程中电阻变化特征曲线图；
图12为本发明具体实施例三中织物拉伸过程中电阻变化特征曲线图；
图13为本发明具体实施例四中织物拉伸过程中电阻变化特征曲线图。
1、织物试样，2、织物强力机上夹持器，3、织物强力机下夹持器，4、织物上加持电极，5、织物下加持电极，6、DC电源，7、开关，8、标准电阻器，9、低通滤波，10、数据采集器，11、PC机。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
本发明所述的一种导电织物的织造方式及导电纱线类型的判断方法包括如下步骤：
第一步，利用万用表沿着径向或者纬向连续随机测试5个点的电阻值。
第二步，再把把织物剪成条状20cm×5cm(经向条样和纬向条样)。在测试过程中经纱方向或纬纱方向织物条样如果都有较小的电阻，初步判定该织物非间隔导电织物，如果在测试过程中经纱方向或者纬纱方向存在电阻值超出万用表量程，初步判断该导电织物可能为间隔导电织物；
第三步，对织物强力机上下夹持器进行绝缘处理，可用普通绝缘胶带进行绝缘处理。再将织物试样用该夹具固定，然后将织物上下加持电极加持在织物试样上下两端，以保证电极与织物充分密切接触，电极夹可利用普通不锈钢夹作为电极夹；
第四步，将标准电阻器、直流电源即DC电源、开关与待测织物串联，当开关闭合时，回路电流流经标准电阻器。标准电阻器与低通滤波电路相连接以减少高频信号对测试的影响，经过低通滤波的信号用数据采集器实时采集，并经过计算机处理，得到等速拉伸过程中电阻/电流随时间或电阻/电流随伸长的数据；
第五步，根据曲线形态来判断被拉伸的织物的织造方式以及经纬向导电纱线的类型。
具体实施例一：对棉/导电长丝间隔织造斜纹导电织物：
(1)对织物进行经纱或纬纱方向多点随机测量，其中如果存在测试的某一位置轻压下电阻值非常大，几乎超过普通万用表电阻最大值量程，初步判断，该织物间隔导电织物。
(2)对织物拉伸强力机加持机构用绝缘胶带进行绝缘，测试等速拉伸过程中电阻或者电流随拉伸的响应情况，得到电流或者电阻随时间或者伸长的关系曲线，棉/导电长丝间隔织造的斜纹导电织物经纱方向和纬纱方向的电阻对等速拉伸过程的响分别如图2和图3所示。图2为棉/导电长丝间隔斜纹导电织物经向电阻响应曲线，该电阻响应曲线随伸长增大而逐渐增大，该类型织物具有电阻值较大。据此推断该织物经纱系统存在导电长丝。图3为棉/导电长丝间隔斜纹导电织物纬向电阻响应曲线，电阻随伸长增加逐渐增加，该类型织物具有较大的电阻值，有类似电阻变化的推断该织物纬纱系统存在导电长丝。
根据具体实施例一的步骤结合图2和图3电阻响应曲线及电阻值情况能推断该织物经纱系统和纬纱系统都存在导电长丝。如果间隔导电织物经向或者纬向依据本发明提供的分析方案获得类似如图2或图3的电阻或者电流响应曲线，其特征为电阻随伸长的增加而逐渐增加(电流情况相反)(如图10所示)，电阻具有较大的值，可以判定该织物经向或者纬向存在导电长丝，该织物的织造方式为经向间隔织入导电长丝，纬向间隔织入导电长丝。
具体实施实施例二：对棉/不锈钢纤维间隔制造的导电织物；
(1)对织物进行经纱或纬纱方向多点随机测量，其中如果存在测试的某一位置轻压下电阻值非常大，几乎超过普通表电阻最大值量程，初步判断，该织物间隔导电织物。
(2)对织物拉伸强力机加持机构用绝缘胶带进行绝缘，测试等速拉伸过程中电阻或者电流随拉伸的响应情况，得到电流或者电阻随时间或者伸长的关系曲线，棉/混纺纱间隔织造的斜纹导电织物经纱方向和纬纱方向的电阻对等速拉伸过程的响应分别如图4和图5所示。图4为棉/不锈钢纤维间隔斜纹导电织物经向电阻响应曲线，该电阻变化特征为电阻在开始拉伸阶段迅速减小，这个过程中电阻值变化至少可跨1个数量级左右，而后电阻随伸长增幅减缓，以此推断该织物经纱系统存在混纺导电纱线。图5为棉/不锈钢纤维间隔斜纹导电织物纬向电阻响应曲线，该电阻变化特征为电阻在开始拉伸阶段迅速减小，这个过程中电阻值变化至少可跨1个数量级左右，而后电阻随伸长增幅减缓。以此推断该织物纬纱系统存在混纺导电纱线。
根据具体实施例二的步骤结合图4和图5电阻响应曲线及电阻值情况能推断该织物经纱系统和纬纱系统都存在混纺导电纱线。如果间隔导电织物经向或者纬向依据本发明提供的分析方案获得类似如图4或图5的特征，该特征为电阻在开始拉伸阶段迅速减小，这个过程中电阻值变化至少可跨1个数量级左右，而后电阻随伸长增幅减缓电阻值减小后再随着伸长缓慢增加(电流变化情况与电阻刚好相反)(如图11所示为拉伸过程中电阻变化特证曲线图，此特征曲线可推断织物中是否有导电混纺纱线或织物是否为导电混纺织物)，可以判定该织物经向或者纬向存在混纺导电纱线。该织物的织造方式为经向间隔织入导电混纺纱，纬向间隔织入导电混纺纱。
具体实施实施例三：对毛/不锈钢纤维混纺斜纹导电织物：
(1)对织物进行经纱或纬纱方向多点随机测量，其中如果测试各点在轻压下有较小电阻值，初步判断，该织物为非间隔导电织物。
(2)对织物拉伸强力机加持机构用绝缘胶带进行绝缘，测试等速拉伸过程中电阻或者电流随拉伸或时间的响应情况，得到电流或者电阻随时间或者伸长的关系曲线，毛/不锈钢纤维混纺斜纹导电织物导经纱方向和纬纱方向的电阻对等速拉伸过程的响应分别如图6和图7所示。图6为毛/不锈钢纤维混纺斜纹导电织物经向拉伸电阻响应曲线。电阻响应特征为在拉伸初期电阻急剧下降，电阻减幅至少可达1个数量级左右，随后电阻随着伸长的增加增幅减缓。根据此特征判断该织物经向存在混纺导电纱线。图7为毛/不锈钢纤维混纺斜纹导电织物纬向拉伸电阻响应曲线。电阻响应特征为拉伸初期电阻急剧下降，电阻减幅至少可达1个数量级左右，随后电阻随着伸长的增大增幅减缓。根据此特征判断该织物经向存在混纺导电纱线。
根据具体实施例三的步骤结合图6和图7电阻响应曲线及电阻值情况可推断该织物经纱系统和纬纱系统均为混纺导电纱线。如果混纺导电纱线织造的织物的经纱及纬纱系统依据本发明提供的方案获得类似图6和图7的特征，该特征为电阻在拉伸初期剧烈减小，电阻在最小值后，随着拉伸的增加缓慢增加(电流变化情况与电阻刚好相反)(如图12所示)，根据该特征可以判定该织物经向或者纬向存在混纺导电纱线，该织物的织造方式为经纬向均由混纺导电纱构成。
具体实施例四：对涤纶镀铜镍平纹导电织物：
(1)用万用表对织物进行经纱或纬纱方向多点随机测量，其中如果测试各点存在测试的某一位置轻压下一定的很小电阻值，初步判断，该织物为非间隔导电织物。
(2)对织物拉伸强力机加持机构用绝缘胶带进行绝缘，测试等速拉伸过程中电阻或者电流随拉伸的响应情况，得到电流或者电阻随时间或者伸长的关系曲线，涤纶镀铜镍平纹导电织物经纱方向和纬纱方向的电流对等速拉伸过程的响应分别如图8和图9所示。图8为涤纶镀铜镍平纹导电织物经向拉伸过程中电流响应曲线。电流响应特征为电阻值极小，电流(或电阻)随伸长近似为较小斜率的线性变化。以此判断该经向纱线为涂层纱线。图9为涤纶镀铜镍平纹导电织物纬向拉伸过程中电阻响应曲线。电流响应特征为电阻值极小，电流(或电阻)随伸长近似为较小斜率的线性变化。以此判断该织物纬向纱线为涂层纱线。
根据具体实施例四的步骤以及对应经纬向电流(或电阻)响应图8和图9以及电流(或电阻)值变化特征，可推断该织物经纬向存在涂层导电纱线。如果涂层导电织物的经纱及纬纱系统依据本发明提供的方案获得类似图8和图9的特征，该特征为拉伸过程中电流(或电阻变化近似线性)，电阻值极小(如图13所示)。可推断该织物经纬向均存在金属涂层纱线，该织物的织造方式为经纬向均由涂层导电纱线组成。

Claims (5)

1.一种导电织物的织造方式及导电纱线类型的判断方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将待测织物平铺于台面上，利用万用表随机测量待测织物经向和纬向连续不同部位的电阻，通过测试电阻值的大小和连续性对待测织物织造方式进行初步判定，判断待测织物的织造方式为间隔导电织物或非间隔导电织物；
（2）将待测织物裁剪成条状试样；
（3）将织物试样两端分别通过织物强力机上夹持器和织物强力机下夹持器固定，并对强力机上夹持器和强力机下夹持器进行绝缘处理；
（4）将织物试样放置在判定装置上，对定速拉伸过程中被测织物试样的电阻/电流变化进行数据采集，并得到电阻/电流随时间或电阻/电流随伸长的关系图；
（5）根据步骤（4）中得到的电阻/电流随时间或电阻/电流随伸长的关系图的特征判断所有导电纱线的类别为导电长丝、混纺导电纱线或涂层导电纱线；
其中所述步骤（5）中根据步骤（4）中得到的电阻/电流随时间或电阻/电流随伸长的关系图的特征判断所有导电纱线的类别为导电长丝、混纺导电纱线或涂层导电纱线的具体步骤如下：
（5.1）如果步骤（4）中得到的电阻/电流随时间或电阻/电流随伸长的关系图的特征为电阻随伸长的增加而增加且电流情况相反，则判定该织物经向或者纬向存在导电长丝，该织物的织造方式为经向间隔织入导电长丝，纬向间隔织入导电长丝；
（5.2）如果步骤（4）中得到的电阻/电流随时间或电阻/电流随伸长的关系图的特征为电阻在开始拉伸阶段减小，且减小过程中电阻值变化至少跨过1个数量级，而后电阻随伸长增幅减缓，且电流变化情况与电阻刚好相反，则判定该织物经向或者纬向存在混纺导电纱线；
（5.3）如果步骤（4）中得到的电阻/电流随时间或电阻/电流随伸长的关系图的特征为拉伸过程中电流或电阻变化近似线性，则判定该织物经纬向均存在金属涂层纱线，该织物的织造方式为经纬向均由涂层导电纱线组成。
2.根据权利要求1所述的一种导电织物的织造方式及导电纱线类型的判断方法，其特征在于，所述步骤（1）中通过测试电阻值的大小和连续性对待测织物织造方式进行初步判定的具体步骤如下：
如果待测织物的经纱方向或纬纱方向的测试电阻值存在超过万用表电阻量程的情况，则判定该待测织物为间隔导电织物；否则则判定该待测织物为非间隔导电织物。
3.根据权利要求1所述的一种导电织物的织造方式及导电纱线类型的判断方法，其特征在于，所述步骤（3）中对强力机上夹持器和强力机下夹持器进行绝缘处理的具体步骤如下：
通过在强力机上夹持器以及强力机下夹持器表面设置绝缘胶带进行绝缘处理。
4.根据权利要求1所述的一种导电织物的织造方式及导电纱线类型的判断方法，其特征在于，所述步骤（4）中将织物试样放置在判定装置上的具体步骤如下：
将织物上加持电极的夹口加持在织物试样的上端，织物下加持电极的夹口加持在织物试样的下端，将织物上加持电极的一端与开关、标准电阻器、DC电源和织物下加持电极依次串联，标准电阻器与低通滤波并联后，低通滤波将信号发射给数据采集器进行数据采集，最后将采集后的数据传输给PC机得到电阻/电流随时间或电阻/电流随伸长的关系图。
5.一种用于权利要求1至4之一所述的导电织物的织造方式及导电纱线类型的判断方法的判定装置，其特征在于：包括织物试样，织物试样两端分别通过织物强力机上夹持器和织物强力机下夹持器固定，所述织物强力机上夹持器外侧织物试样上设置有织物上加持电极，所述织物强力机下夹持器外侧织物试样上设置有织物下加持电极，所述织物上加持电极与开关、标准电阻器、DC电源和织物下加持电极串联，所述标准电阻器与低通滤波并联，所述低通滤波与数据采集器电连接，所述数据采集器与PC机电连接。
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