CN110763591A - 纤维浸胶起毛量的测试方法及测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纤维浸胶起毛量的测试方法及测试装置，测试方法包括（ⅰ）测试准备、（ⅱ）浸胶处理、（ⅲ）张力施加与摩擦处理、（ⅳ）毛丝收集和（ⅴ）毛丝树脂分离与称重等步骤；测试装置包括依次设置的纱架、浸胶机构、张力施加控制机构、毛丝收集机构、缠绕机、毛丝树脂分离机构和称重机构。本发明提供了一种纤维浸胶起毛量的测试方法及测试装置，测试贴近工程实际、操作简单、所测数据准确、成本低，为纤维的工艺性能测试提供更精准的数据。
Description
技术领域
本发明属于材料测试领域，具体涉及一种纤维浸胶起毛量的测试方法及测试装置。
背景技术
纤维复合材料因具有较好的力学强度与稳定性、可长期贮存等优点，近年来得到了迅速发展，尤其在航空航天、医疗、电子、机械等领域得到了越来越广泛的应用。碳纤维为脆性材料，在大张力湿法缠绕工艺过程中容易出现纤维损伤，导致纤维性能不能完全发挥。因此纤维的工艺性对于纤维的应用有着相当重要的意义，它的准确表征有助于复合材料制品在设计过程中获得更准确的设计参数，得到性能优异的产品。
目前针对纤维工艺性，并没有普遍适用且简单有效的测试方案。工程实际中一般采用目测的方式评价纤维工艺性能的优劣，该方式主观性较强，不能定量描述统计量。业内也采用纤维丝束耐磨性来表征纤维工艺性能，将纤维束干纱展纱并适当磨损，收集毛丝并称重或计数毛丝数量，毛丝量越多，纤维耐磨性越差。一般认为干纱情况下纤维耐磨性越好，其工艺性越好。该方案能定量描述纤维耐磨性，从而间接表征纤维工艺性能，但仍存在几点问题：（1）由于干纱较浸胶纱而言更容易损伤，为使测试过程顺利进行，该评价方式中牵引张力必须明显低于纤维工程应用时实际张力，而张力的大小明显影响纤维耐磨性能，所以该方法不能如实反映张力较大情况下纤维的工艺性能；（2）干纱情况下纤维耐磨性对张力较敏感，为防止实验起始阶段较大加速度情况下纤维断裂，该评价过程中牵引速度必须明显较低于纤维工程应用实际牵引速度，而牵引速度也是影响纤维工艺性能的因素，导致测得毛丝量与实际应用时不符；（3）该测试方法完全忽略了树脂的浸润作用对纤维工艺性能的影响，而树脂与纤维的浸润性直接影响纤维应用于实际工程中时的工艺性能；（4）忽略树脂的浸润性能，会使部分毛丝在实验过程中从纤维主体脱落，无法被收集、观测到，从而使实验结果失真；（5）大部分用纤维耐磨性评价纤维需要较先进的仪器或专用的工装系统，经济性较差。因此，急需开发一种贴近工程实际、操作简单、所测数据准确、成本低的纤维工艺性测试方法，为纤维的性能测试提供更准确的数据。
发明内容
本发明为了解决现有纤维工艺性测试方案中未考虑较大张力施加、缠绕速度、树脂浸润等因素对纤维工艺性能的影响，不能精准反映纤维在实际工况中的真实工艺性能、毛丝量数据不准确、经济性较差等问题，其目的是提供一种纤维浸胶起毛量的测试方法及测试装置。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种纤维浸胶起毛量的测试方法，包括以下步骤：
（ⅰ）测试准备
将待测纤维束固定在纱架上，缠绕机对待测纤维束进行牵引，缠绕机的牵引速度与实际工况相同；
（ⅱ）浸胶处理
待测纤维束通过缠绕机的牵引通过浸胶机构，使待测纤维束均匀浸润树脂；
（ⅲ）张力施加与摩擦处理
浸胶完成的待测纤维束通过张力施加控制机构施加与实际工况相同的压力，然后待测纤维束经过若干摩擦辊上摩擦后，再经展纱轮展纱；
（ⅳ）毛丝收集
展纱后的待测纤维束经过毛丝收集机构，收集毛丝和树脂；
（ⅴ）毛丝树脂分离与称重
通过毛丝树脂分离方法将毛丝收集机构获得的毛丝和树脂分离，称量毛丝的重量。
在上述技术方案中，所述步骤（ⅴ）中毛丝树脂分离方法为反复烧煮法，所述反复烧煮法的具体步骤为：以有机溶液为提取液，烧煮收集到的毛丝和树脂试样，烧煮一定时间后换溶液重新烧煮，反复2~10次直至前后两次烧煮烘干后的试样重量不变。
在上述技术方案中，所述步骤（ⅴ）中毛丝树脂分离方法为超声清洗法，所述超声清洗法的具体步骤为：以有机溶液为提取液，超声清洗收集到的毛丝和树脂试样并反复换提取液2~10次直至两次超声烘干后的试样重量不变。
在上述技术方案中，所述步骤（ⅴ）中毛丝树脂分离方法为高温烧蚀法，所述高温烧蚀法的具体步骤为：将收集到的毛丝和树脂试样置于充满惰性气体的马弗炉中，600~1000℃高温烧蚀直至试样中所有有机物全部气化的高温烧蚀法。
在上述技术方案中，所述有机溶液为可溶解环氧树脂且不可溶解纤维的有机溶液；优选的，所述有机溶液为丙酮或酒精。
一种纤维浸胶起毛量的测量装置，包括依次设置的纱架、浸胶机构、张力施加控制机构、毛丝收集机构、缠绕机、毛丝树脂分离机构和称重机构；待测纤维束缠绕于纱架上，浸胶机构，用于将待测纤维束上均匀浸润树脂；张力施加控制机构，用于对待测纤维束施加与实际工况相同的压力；毛丝收集机构，用于获得磨损后的待测纤维束上的毛丝；缠绕机的牵引待测纤维束依次通过浸胶机构、张力施加控制机构和毛丝收集机构；张力施加控制机构和毛丝收集机构之间设置多个摩擦辊和展纱轮；毛丝收集机构和缠绕机之间设置用于保证待测纤维束稳定牵引的丝嘴。
在上述技术方案中，所述毛丝收集机构包括底面设置上海绵片的上压片、顶面设置Ⅰ号下海绵片的下压片，调节柱，以及用于感受上压片和下压片之间压力的Ⅰ号压力传感器，所述上压片通过设置于其四角的调节柱固定于下压片上方，待测纤维束从上海绵片与Ⅰ号下海绵片之间穿过。
在上述技术方案中，所述毛丝收集机构包括外部包覆海绵层的压力轮，底板，以及用于感受压力轮与底板之间压力的Ⅱ号压力传感器；底板顶面设置Ⅱ号下海绵片，压力轮通过限位机构设置于底板上方，待测纤维束从海绵层与Ⅱ号下海绵片之间穿过。
在上述技术方案中，所述毛丝收集机构包括外部包覆上海绵层的上压力轮和外部包覆下海绵层的下压力轮，以及用于感受上压力轮和下压力轮之间压力的Ⅲ号压力传感器，上压力轮和上限位机构连接，下压力轮与下限位机构连接，下限位机构下方设置底座，待测纤维束从上压力轮和下压力轮之间穿过。
在上述技术方案中，所述毛丝树脂分离机构为应用于反复烧煮法的装置、应用于超声清洗法的装置或者应用于高温烧蚀法的装置之一；所述应用于反复烧煮法的装置包括试样网控制拉杆、冷却管、储液池、阀门、内铺滤纸的试样网、液槽和加热装置；所述应用于超声清洗法的装置包括超声清洗仪、砂芯漏斗、烧杯和滤纸；所述应用于高温烧蚀法的装置包括内部充满惰性气体的马弗炉和坩埚。
本发明的有益效果是：
本发明提供了一种纤维浸胶起毛量的测试方法及测试装置，测试方法贴近工程实际、操作简单、所测数据准确、成本低，为纤维的工艺性能测试提供更精准的数据。
本发明能如实反映工程实际中张力施加、过轮磨损、树脂浸润对纤维的工艺性能的影响；测试过程中引入树脂对纤维工艺性能的影响后，能进一步将毛丝与树脂分离，得到的数据以毛丝的重量表征纤维工艺性能，精确可靠；装置中毛丝收集机构采用压力传感器感知毛丝收集过程中作用于待测纤维束上的压力，并根据压力值大小反馈调节机构状态，避免了现有毛丝收集机构在测试后期由于毛丝量较多，过多的毛丝堵塞试样收集腔，使纤维过度损伤甚至断开，中断试验的情况发生；测试装置具有较大调节范围，适用性较广。
附图说明
图1是本发明中测试装置的结构示意图（去除毛丝树脂分离机构）；
图2是本发明实施例1中毛丝收集机构的结构示意图；
图3是本发明实施例2中毛丝收集机构的结构示意图；
图4是本发明实施例3中毛丝收集机构的结构示意图。
其中：
1 纱架 2 待测纤维束
3 浸胶机构 4 张力施加控制机构
5 毛丝收集机构 6 丝嘴
7 缠绕机
51a Ⅰ号压力传感器 52a 调节柱
53a 上压片 54a 下压片
55a 上海绵片 56a Ⅰ号下海绵片
51b Ⅱ号压力传感器 52b 限位机构
53b 压力轮 54b 底板
55b 海绵层 56b Ⅱ号下海绵片
51c Ⅲ号压力传感器 52c 上限位机构
53c 上压力轮 54c 下压力轮
55c 上海绵层 56c 下海绵层
57c 下限位机构 58c 底座。
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，可以根据以上附图获得其他的相关附图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明技术方案，下面结合说明书附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明纤维浸胶起毛量的测试方法及测试装置的技术方案。
实施例1
如图1、2所示，一种纤维浸胶起毛量的测试方法的测量装置，包括依次设置的纱架1、浸胶机构3、张力施加控制机构4、毛丝收集机构5、缠绕机7、毛丝树脂分离机构和称重机构；
待测纤维束2缠绕于纱架1上，
浸胶机构3，用于将待测纤维束2上均匀浸润树脂；
张力施加控制机构4，用于对待测纤维束2施加与实际工况相同的压力；
毛丝收集机构5，用于获得磨损后的待测纤维束2上的毛丝；
缠绕机7的牵引待测纤维束2依次通过浸胶机构3、张力施加控制机构4和毛丝收集机构5；
张力施加控制机构4和毛丝收集机构5之间设置多个摩擦辊和展纱轮；
毛丝收集机构5和缠绕机7之间设置用于保证待测纤维束2稳定牵引的丝嘴6。
所述浸胶机构3包括胶槽，设置于胶槽内的浸胶轮，以及用于控制胶槽内树脂温度的加热恒温装置。为了保证纤维的稳定牵引，在胶槽上方还设置有两个导向轮，两个导向轮和浸胶轮呈三角形分布。加热恒温装置为实验提供10℃~100℃之间任意稳定的胶槽温度，精度为1℃。浸胶机构能使树脂完全浸润纤维束，保证纤维与各机构间不产生干摩擦及相对位移或移动，即保证测试过程与实际缠绕过程浸润情况一致。
所述张力施加控制机构4包括张力施加机构、张力控制机构和若干摩擦辊和展纱轮，展纱轮靠近毛丝收集机构一侧设置。
所述张力施加机构为磁粉制动器，能够施加10N~100N之间任意稳定的牵伸张力值，精度为0.1N。
所述张力控制机构已由申请号为2012100379324的专利公开。
所述展纱轮和摩擦辊均为能够转动或固定设置，摩擦辊和展纱轮结构相同但外径不同，两者数量为3~50；相邻的展纱轮或相邻的摩擦辊之间的相对位置可调节，相邻的展纱轮或相邻的摩擦辊之间所形成的夹角相同，且为60~120°之间任意值。
所述缠绕机能够卷绕0m~1000m之间任意长度的纤维，精度为0.1m，卷绕纤维的线速度可稳定在0~200m/min之间任意值，精度为0.1m/min。
如图2所示，所述毛丝收集机构5包括底面设置上海绵片55a的上压片53a、顶面设置下海绵片56a的下压片54a，调节柱52a，以及用于感受上压片53a和下压片54a之间压力的Ⅰ号压力传感器51a，所述上压片53a通过设置于其四角的调节柱52a固定于下压片54a上方，待测纤维束2从上海绵片55a与下海绵片56a之间穿过。
通过调节上压片53a在调节柱52a上的位置实现上压片53a与下压片54a之间的压力。调节柱52a能控制上压片53a在0~20mm之间的任意稳定位置移动，精度为1mm。
所述毛丝收集机构5通过上下海绵片夹持待测纤维束2，夹持力稳定控制在0.1~10N之间任意值，精度为0.1N。压力传感器与压片位置调节柱、上下压片、上下海绵片相互配合，能控制磨损过的纤维纱束在设定的稳定压力下平稳通过该装置并将所有毛丝附着于海绵片上。毛丝收集机构5弥补了原有毛丝收集装置收集压力不稳定，在毛丝较多的情况下会发生堵纱甚至断纱的情况，
所述称重机构精确到0.1mg。
所述毛丝树脂分离机构包括试样网控制拉杆、冷却管、储液池、阀门、内铺滤纸的试样网、液槽、加热装置。所述加热装置能以热传递或微波的方式调节液槽温度，能控制液槽中液体温度在10~150℃之间任意稳定值内，精度为1℃。液槽中加入适量有机溶液，该溶液能溶解树脂，同时不能溶解海绵、滤纸、纤维，溶液用量以试样网置于最低位置时，溶液能没过试样网为准。试样网中铺设滤纸，实验中将收集到的毛丝与树脂连同海绵一起放入滤纸中，将滤网密封好浸入液槽的溶液中。
实施例2
本实施例中除毛丝收集机构5和毛丝树脂分离机构外，其它与实施例1相同。
如图3所示，所述毛丝收集机构5包括外部包覆海绵层55b的压力轮53b、底板54b、以及用于感受压力轮53b与底板54b之间压力的Ⅱ号压力传感器51b；底板54b顶面设置Ⅱ号下海绵片56b，压力轮53b通过限位机构52b设置于底板54b上方，待测纤维束2从海绵层55b与Ⅱ号下海绵片56b之间穿过。
限位机构52b实现压力轮53b和底板54b之间的压力调节。限位机构52b控制压力轮在0~20mm之间的任意稳定位置移动，精度为1mm。
限位机构52b包括但不限于与压力轮53b通过转轴连接的固定架和调节固定架上下位置的升降装置。
所述毛丝树脂分离机构包括超声清洗仪、砂芯漏斗、烧杯、滤纸。分离过程中将试样连同海绵置于烧杯中，加有机溶剂至没过试样。
实施例3
本实施例中除毛丝收集机构5和毛丝树脂分离机构外，其它与实施例1相同。
所述毛丝收集机构5包括外部包覆上海绵层55c的上压力轮53c和外部包覆下海绵层56c的下压力轮54c，以及用于感受上压力轮53c和下压力轮54c之间压力的Ⅲ号压力传感器51c，上压力轮53c和上限位机构52c连接，下压力轮54c与下限位机构57c连接，下限位机构57c下方设置底座58c，待测纤维束2从上压力轮53c和下压力轮54c之间穿过。
上限位机构52c与实施例2中限位机构52b结构相同。
下限位机构57c起到固定下压力轮54c的作用，其结构包括但不限于与下压力轮54c通过转轴连接的固定架。
上压力轮53c和下压力轮54c在上限位机构52c和下限位机构57c的控制下定圆心自由滚动，降低海绵片给已磨损的纤维纱束带来的额外阻力，降低纱束二次损伤的同时减少堵纱甚至断纱的情况发生。
所述毛丝树脂分离机构包括可以充惰性气体的马弗炉和坩埚。分离过程中将试样连同海绵片一起置于坩埚中并置于马弗炉中。充惰性气体至惰性气体完全充满马弗炉。
实施例4
以实施例1为基础的，应用于碳纤维的浸胶起毛量的测试，具体方法为：
（ⅰ）测试准备
将待测碳纤维固定在纱架上，缠绕机对待测纤维束进行牵引，缠绕机的牵引速度与实际工况相同；
（ⅱ）浸胶处理
待测碳纤维通过缠绕机的牵引通过浸胶机构，使待测碳纤维均匀浸润树脂；浸胶机构中设置胶槽温度为25℃；
（ⅲ）张力施加与摩擦处理
浸胶完成的待测碳纤维通过张力施加控制机构施加与实际工况相同的压力，然后待测碳纤维经过若干摩擦辊上摩擦后，再经展纱轮展纱；张力设置为80N；摩擦辊数量为8个，相互间形成夹角为120度；
（ⅳ）毛丝收集
展纱后的待测碳纤维经过毛丝收集机构，收集毛丝和树脂；毛丝收集机构的夹持力大小为10N；牵引速率为120m/min；牵引长度为100m。
具体实验过程为：使待测碳纤维通过如图2所示毛丝收集机构，压力传感器能感受压力信号，并按照设定好的目标压力调节上压片在调节柱上的位置，最终达到试验过程中上下压块间压力恒定的目的。压力传感器与压片位置调节柱、上下压片、上下海绵片相互配合，能控制磨损过的纤维纱束在设定的稳定压力下平稳通过该机构并将所有毛丝附着于海绵片上。
（ⅴ）毛丝树脂分离与称重
通过反复烧煮法将毛丝收集机构获得的毛丝和树脂分离，称量毛丝的重量。
以有机溶液为提取液，烧煮收集到的毛丝和树脂试样，烧煮一定时间后换溶液重新烧煮，反复2~10次直至前后两次烧煮烘干后的试样重量不变。
具体步骤为：液槽中加入适量有机溶液，该溶液能溶解树脂，同时不能溶解海绵、滤纸、纤维，溶液用量以试样网置于最低位置时，溶液能没过试样网为准。试样网中铺设滤纸，实验中将收集到的毛丝与树脂连同海绵一起放入滤纸中，将滤网密封好浸入液槽的溶液中。设置加热装置的加热温度为略高于溶液沸点，打开冷却水，打开装置中阀门。待溶液沸腾一段时间后调节试样网控制拉杆至试样网完全拉出液面，调节阀门开关，进行树脂萃取工作直至试样中无残留树脂。必要情况下可中途更换溶液，重复以上过程。萃取结束后连同滤纸与海绵片一起取出试样并烘干称重，测试值减去海绵片与滤纸重量，即为该组试样毛丝量测量值，精确到0.1mg。
所述有机溶液为丙酮
实施例5
以实施例2为基础的，应用于碳纤维的浸胶起毛量的测试，具体方法为：
（ⅰ）测试准备
将待测碳纤维固定在纱架上，缠绕机对待测纤维束进行牵引，缠绕机的牵引速度与实际工况相同；
（ⅱ）浸胶处理
待测碳纤维通过缠绕机的牵引通过浸胶机构，使待测碳纤维均匀浸润树脂；浸胶机构中设置胶槽温度为25℃；
（ⅲ）张力施加与摩擦处理
浸胶完成的待测碳纤维通过张力施加控制机构施加与实际工况相同的压力，然后待测碳纤维经过若干摩擦辊上摩擦后，再经展纱轮展纱；张力设置为80N；摩擦辊数量为8个，相互间形成夹角为120度；
（ⅳ）毛丝收集
展纱后的待测碳纤维经过毛丝收集机构，收集毛丝和树脂；毛丝收集机构的夹持力大小为10N；牵引速率为120m/min；牵引长度为100m。
具体实验过程为：使待测碳纤维通过如图3所示毛丝收集机构，压力传感器能感受压力信号，并按照设定好的目标压力调节限位装置的位置，从而间接调节压力轮位置，最终达到试验过程中上下海绵块间压力恒定的目的。所述压力轮能在限位装置的控制下定圆心自由滚动，降低海绵片给已磨损的纤维纱束带来的额外阻力，降低纱束二次损伤的同时减少堵纱甚至断纱的情况发生。压力传感器与限位装置、上海绵片、压力轮、下海绵片、固定底座相互配合，能控制磨损过的纤维纱束在设定的稳定压力下平稳通过该装置并将所有毛丝附着于海绵片上。
（ⅴ）毛丝树脂分离与称重
通过超声清洗法将毛丝收集机构获得的毛丝和树脂分离，称量毛丝的重量。
以有机溶液为提取液，超声清洗收集到的毛丝和树脂试样并反复换提取液2~10次直至两次超声烘干后的试样重量不变。
具体步骤为：分离过程中将试样连同海绵置于烧杯中，加有机溶剂至没过试样。将所述烧杯置于产生清洗仪中超声清洗5min。取出烧杯，将烧杯中所有物质导入铺有滤纸的砂芯漏斗中过滤掉溶液。更换新溶液重复以上步骤直至试样中完全无树脂。烘干试样并称重，测试值减去海绵片与滤纸重量，即为该组试样毛丝量测量值，精确到0.1mg。
所述有机溶液为酒精。
实施例6
以实施例3为基础的，应用于碳纤维的浸胶起毛量的测试，具体方法为：
（ⅰ）测试准备
将待测碳纤维固定在纱架上，缠绕机对待测纤维束进行牵引，缠绕机的牵引速度与实际工况相同；
（ⅱ）浸胶处理
待测碳纤维通过缠绕机的牵引通过浸胶机构，使待测碳纤维均匀浸润树脂；浸胶机构中设置胶槽温度为25℃；
（ⅲ）张力施加与摩擦处理
浸胶完成的待测碳纤维通过张力施加控制机构施加与实际工况相同的压力，然后待测碳纤维经过若干摩擦辊上摩擦后，再经展纱轮展纱；张力设置为80N；摩擦辊数量为8个，相互间形成夹角为120度；
（ⅳ）毛丝收集
展纱后的待测碳纤维经过毛丝收集机构，收集毛丝和树脂；毛丝收集机构的夹持力大小为10N；牵引速率为120m/min；牵引长度为100m。
具体实验过程为：使待测碳纤维通过如图4所示毛丝收集机构，压力传感器能感受压力信号，并按照设定好的目标压力调节限位装置的位置，从而间接调节压力轮位置，最终达到试验过程中上下海绵片间压力恒定的目的。所述压力轮能在限位装置的控制下定圆心自由滚动，降低海绵片给已磨损的纤维纱束带来的额外阻力，降低纱束二次损伤的同时减少堵纱甚至断纱的情况发生。压力传感器与限位装置、上下海绵片、上下压力轮、固定底座相互配合，能控制磨损过的纤维纱束在设定的稳定压力下平稳通过该装置并将所有毛丝附着于海绵片上。
（ⅴ）毛丝树脂分离与称重
通过高温烧蚀法将毛丝收集机构获得的毛丝和树脂分离，称量毛丝的重量。
将收集到的毛丝和树脂试样置于充满惰性气体的马弗炉中，600~1000℃高温烧蚀直至试样中所有有机物全部气化的高温烧蚀法。
具体步骤为：用马弗炉惰性气体烧蚀法分离试样中毛丝与树脂。分离过程中将试样连同海绵片一起置于坩埚中并置于马弗炉中。充惰性气体至惰性气体完全充满马弗炉。设定马夫率烧蚀温度为600~700℃，至试样中树脂与海绵完全消失，关闭马弗炉，自然冷却至室温后称重坩埚中所剩试样。即为该组试样毛丝量测量值，精确到0.1mg。
所述有机溶液为丙酮。
本发明在纤维工艺性能测试过程中施加工程实际所用张力、缠绕速度，同时实验过程中浸润树脂，最终将毛丝收集机构处的毛丝与树脂分离，测量毛丝重量，测试方法贴近工程实际、操作简单、所测数据准确、成本低，为纤维的工艺性能测试提供更精准的数据。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，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。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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；可以是机械连接，也可以是电连接；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，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种纤维浸胶起毛量的测试方法，其特征在于：包括以下步骤：
（ⅰ）测试准备
将待测纤维束（2）固定在纱架（1）上，缠绕机（7）对待测纤维束（2）进行牵引，缠绕机（7）的牵引速度与实际工况相同；
（ⅱ）浸胶处理
待测纤维束（2）通过缠绕机（7）的牵引通过浸胶机构（3），使待测纤维束（2）均匀浸润树脂；
（ⅲ）张力施加与摩擦处理
浸胶完成的待测纤维束（2）通过张力施加控制机构（4）施加与实际工况相同的压力，然后待测纤维束（2）经过若干摩擦辊上摩擦后，再经展纱轮展纱；
（ⅳ）毛丝收集
展纱后的待测纤维束（2）经过毛丝收集机构（5），收集毛丝和树脂；
（ⅴ）毛丝树脂分离与称重
通过毛丝树脂分离方法将毛丝收集机构（5）获得的毛丝和树脂分离，称量毛丝的重量。
2.根据权利要求1所述的纤维浸胶起毛量的测试方法，其特征在于：所述步骤（ⅴ）中毛丝树脂分离方法为反复烧煮法，所述反复烧煮法的具体步骤为：以有机溶液为提取液，烧煮收集到的毛丝和树脂试样，烧煮一定时间后换溶液重新烧煮，反复2~10次直至前后两次烧煮烘干后的试样重量不变。
3.根据权利要求1所述的纤维浸胶起毛量的测试方法，其特征在于：所述步骤（ⅴ）中毛丝树脂分离方法为超声清洗法，所述超声清洗法的具体步骤为：以有机溶液为提取液，超声清洗收集到的毛丝和树脂试样并反复换提取液2~10次直至两次超声烘干后的试样重量不变。
4.根据权利要求1所述的纤维浸胶起毛量的测试方法，其特征在于：所述步骤（ⅴ）中毛丝树脂分离方法为高温烧蚀法，所述高温烧蚀法的具体步骤为：将收集到的毛丝和树脂试样置于充满惰性气体的马弗炉中，600~1000℃高温烧蚀直至试样中所有有机物全部气化的高温烧蚀法。
5.根据权利要求2或3所述的纤维浸胶起毛量的测试方法，其特征在于：所述有机溶液为可溶解环氧树脂且不可溶解纤维的有机溶液；优选的，所述有机溶液为丙酮或酒精。
6.应用于权利要求1~4之一所述的纤维浸胶起毛量的测试方法的测量装置，其特征在于：包括依次设置的纱架（1）、浸胶机构（3）、张力施加控制机构（4）、毛丝收集机构（5）、缠绕机（7）、毛丝树脂分离机构和称重机构；
待测纤维束（2）缠绕于纱架（1）上，
浸胶机构（3），用于将待测纤维束（2）上均匀浸润树脂；
张力施加控制机构（4），用于对待测纤维束（2）施加与实际工况相同的压力；
毛丝收集机构（5），用于获得磨损后的待测纤维束（2）上的毛丝；
缠绕机（7）的牵引待测纤维束（2）依次通过浸胶机构（3）、张力施加控制机构（4）和毛丝收集机构（5）；
张力施加控制机构（4）和毛丝收集机构（5）之间设置多个摩擦辊和展纱轮；
毛丝收集机构（5）和缠绕机（7）之间设置用于保证待测纤维束（2）稳定牵引的丝嘴（6）。
7.根据权利要求6所述的纤维浸胶起毛量的测试装置，其特征在于：所述毛丝收集机构（5）包括底面设置上海绵片（55a）的上压片（53a）、顶面设置Ⅰ号下海绵片（56a）的下压片（54a），调节柱（52a），以及用于感受上压片（53a）和下压片（54a）之间压力的Ⅰ号压力传感器（51a），所述上压片（53a）通过设置于其四角的调节柱（52a）固定于下压片（54a）上方，待测纤维束（2）从上海绵片（55a）与Ⅰ号下海绵片（56a）之间穿过。
8.根据权利要求6所述的纤维浸胶起毛量的测试装置，其特征在于：所述毛丝收集机构（5）包括外部包覆海绵层（55b）的压力轮（53b），底板（54b），以及用于感受压力轮（53b）与底板（54b）之间压力的Ⅱ号压力传感器（51b）；底板（54b）顶面设置Ⅱ号下海绵片（56b），压力轮（53b）通过限位机构（52b）设置于底板（54b）上方，待测纤维束（2）从海绵层（55b）与Ⅱ号下海绵片（56b）之间穿过。
9.根据权利要求6所述的纤维浸胶起毛量的测试装置，其特征在于：所述毛丝收集机构（5）包括外部包覆上海绵层（55c）的上压力轮（53c）和外部包覆下海绵层（56c）的下压力轮（54c），以及用于感受上压力轮（53c）和下压力轮（54c）之间压力的Ⅲ号压力传感器（51c），上压力轮（53c）和上限位机构（52c）连接，下压力轮（54c）与下限位机构（57c）连接，下限位机构（57c）下方设置底座（58c），待测纤维束（2）从上压力轮（53c）和下压力轮（54c）之间穿过。
10.根据权利要求6所述的纤维浸胶起毛量的测试装置，其特征在于：所述毛丝树脂分离机构为应用于反复烧煮法的装置、应用于超声清洗法的 装置或者应用于高温烧蚀法的装置之一。
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