CN112630026A - 一种纺织面料纤维的界面强度测试方法 - Google Patents

一种纺织面料纤维的界面强度测试方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种纺织纤维的界面强度测试方法，属于纺织面料技术领域，通过将纤维封装于上封胶体内，并设置多个与纤维个数相匹配的下封胶体,多个下封胶体限位于限位夹具内，纤维另一端封装于下封胶体内，利用树脂浇筑封装，既方便固定，又实现良好的固定效果，在进行测试时，多个纤维随上封胶体向上运动，当下封胶体与限位夹具之间的触发机构接触后，以此为信号启动位移传感器，多个位移传感器对多个纤维独立位移测量，当纤维在拔拉过程中崩断时，位于该纤维下端的下封胶体下落，此时该处的下触片与上触片断开，与此对应的位移传感器停止位移计数并存储该时的位移量，可实现对多个纤维同步拔拉测试时还分别记录最大拉伸位移量，测试效率高。

Description

一种纺织面料纤维的界面强度测试方法
技术领域
本发明涉及纺织面料技术领域，更具体地说，涉及一种纺织面料纤维的界面强度测试方法。
背景技术
纺织纤维是指具有一定细度、长度、强度、弹性，可用来制造纺织品的材料，现有技术中使用纺织设备将纤维线纺织成面料。在使用纺织纤维之前，需要对纺织纤维进行拉伸强力的检测，及时发现不合格产品，保证所生产出的纺织面料能够达到合格质量。
界面力学性能的研究方法中，多采用临界断裂长度法、单纤维拔出法、微脱粘法与顶出法，其中单丝拔出实验是最直接、简易、有效的方法。其基本原理是将单纤维丝的一端进行固定，然后沿单纤维丝的轴向施加逐渐增加的拉力将纤维向上拔出，在这过程中记录载荷-位移曲线。但由于纤维较小，在检测过程中其夹持固定效果还有待提高，若在拉伸测试过程中夹持容易出现滑动，影响测量结果；此外，现有技术中进行单丝拔出测试时往往都是每次只对一个单丝进行测试，并在单丝被拔断时需要及时记录该轴向高度，难以多个单丝同时测试，测试效率较低，也难以形成鲜明的对比效果。
为此，我们提出一种纺织面料纤维的界面强度测试方法来有效解决现有技术中所存在的一些问题
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种纺织纤维的界面强度测试方法，通过将纤维封装于上封胶体内，并设置多个与纤维个数相匹配的下封胶体,多个下封胶体限位于限位夹具内，纤维另一端封装于下封胶体内，利用树脂浇筑封装，既方便固定，又实现良好的固定效果，在进行测试时，多个纤维随上封胶体向上运动，当下封胶体与限位夹具之间的触发机构接触后，以此为信号启动位移传感器，多个位移传感器对多个纤维独立位移测量，当纤维在拔拉过程中崩断时，位于该纤维下端的下封胶体下落，此时该处的下触片与上触片断开，与此对应的位移传感器停止位移计数并存储该时的位移量，可实现对多个纤维同步拔拉测试时还分别记录最大拉伸位移量，测试效率高。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种纺织纤维的界面强度测试方法，包括以下步骤：
S1、制备封装有多个纤维的上封胶体，准备上中空注胶箱和密封板，将多个纤维等间距插设于纤维内，向上中空注胶箱内注入上固定胶，待上固定胶凝固后，将多个纤维的外端均贯穿密封板并延伸向外；
S2、制备多个与纤维个数相对应的下封胶体，下封胶体包括下中空注胶箱和设置于下中空注胶箱一侧的注胶嘴；
S3、准备工作台面，在工作台面的上端两侧安装竖向电动滑轨，并将封装有纤维的上封胶体安装于一对竖向电动滑轨之间；
S4、在工作台面上安装于上封胶体位置对应的限位夹具，所述限位夹具上开设有多个与纤维位置对应的限位孔，并在限位夹具内部放置多个与限位孔位置对应的下封胶体；
S5、将多个纤维的底端依次贯穿多个限位孔并延伸至下封胶体内部，通过下中空注胶箱向下封胶体内部注入下固化胶，完成纤维与下封胶体之间的封装；
S6、在上封胶体外端壁上设置多个与纤维位置对应的位移传感器，并在下封胶体与限位夹具之间设置相抵接触时对位移传感器进行启闭触发的触发机构；
S7、利用竖向电动滑轨将上封胶体向上抬升，实现纤维带动多个下封胶体相抵于限位夹具的内顶部，此时触发机构被触发，多个位移传感器被启动，上封胶体随竖向电动滑轨持续向上运动，纤维在轴向被拉伸，当纤维被拉伸至其界面强度极限时，纤维崩断，此时下封胶体落下，触发机构断开，对应的位移传感器定值该拉伸位移；
S8、根据纤维被拉伸的最大限值长度以及纤维的直径大小利用现有计算公式来计算其界面强度。
进一步的，所述密封板上设有多个与纤维相匹配的上导向套，所述注胶嘴上设有与上导向套相对应的下导向套，所述上导向套与下导向套内均包覆有防磨层，设置上导向套和下导向套，有效避免纤维在衔接处受到拔拉作用造成磨损而影响测试效果。
进一步的，所述上封胶体以及下封胶体内部均开设有浇筑腔，所述上固定胶与下固化胶均采用热固性树脂制成。
进一步的，所述触发机构包括固定连接于下封胶体上的下触片，所述限位夹具的内顶端的侧壁上嵌设安装有与下触片位置对应的上触片，下封胶体在纤维的拉伸作用下向上运动而与限位夹具内顶端相接触，当下触片与上触片相接触后通电，以此为信号驱动位移传感器启动，以实现后续的位移测量，当纤维在拔拉过程中崩断后，下封胶体下落，下触片与上触片断开，位移传感器停止位移计数。
进一步的，所述工作台面设有控制箱，所述控制箱内设置有控制器与控制器相连接的数据单元，所述数据单元包括数据传输模块、数据采集模块、数据存储模块，所述数据传输模块与控制器相连接，所述数据采集模块与位移传感器相连接，通过控制器与数据单元的配合，实现下触片与上触片断开与否而对位移传感器的智能控制。
进一步的，所述上触片与下触片接触性电连接，所述上触片与控制器相连接，所述控制器与位移传感器相连接，所述位移传感器与客户端信号连接，各个位移传感器将位移基数传输至客户端处，客户端显示各个数据，以有效实现对比效果。
进一步的，所述客户端选用平板客户端、电脑客户端中的一种或两种。
进一步的，多个所述纤维位于上封胶体与纤维之间的径直长度一致，且多个所述纤维的内直径大小可设置不同多组数值，设置不同内直径大小的纤维，通过对照测试，更具有测试理论对比效果。
进一步的，多个所述下封胶体的顶端一侧均设有导向针，所述限位夹具的顶端侧壁上开设有与导向针相匹配的导向孔，导向针的顶端贯穿导向孔可延伸至限位夹具上方，在下封胶体随纤维向上运动时，对下封胶体的竖直运动起到导向作用。
进一步的，所述上中空注胶箱左右两端壁上均固定连接有衔接块，两个所述衔接块分别与一对竖向电动滑轨上的滑动块相连接。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本方案通过将纤维封装于上封胶体内，并设置多个与纤维个数相匹配的下封胶体,多个下封胶体限位于限位夹具内，纤维另一端封装于下封胶体内，利用树脂浇筑封装，既方便固定，又实现良好的固定效果，在进行测试时，多个纤维随上封胶体向上运动，当下封胶体与限位夹具之间的触发机构接触后，以此为信号启动位移传感器，多个位移传感器对多个纤维独立位移测量，当纤维在拔拉过程中崩断时，位于该纤维下端的下封胶体下落，此时该处的下触片与上触片断开，与此对应的位移传感器停止位移计数并存储该时的位移量，可实现对多个纤维同步拔拉测试时还分别记录最大拉伸位移量，测试效率高，无需一一测试并记录，且对比效果好。
(2)密封板上设有多个与纤维相匹配的上导向套，注胶嘴上设有与上导向套相对应的下导向套，上导向套与下导向套内均包覆有防磨层，设置上导向套和下导向套，有效避免纤维在衔接处受到拔拉作用造成磨损而影响测试效果。
(3)上封胶体以及下封胶体内部均开设有浇筑腔，上固定胶与下固化胶均采用热固性树脂制成，利用树脂封装，固定速度快，操作方便，且固定效果好，固定后的纤维不易从被固定物上脱落下来。
(4)多个下封胶体的顶端一侧均设有导向针，限位夹具的顶端侧壁上开设有与导向针相匹配的导向孔，导向针的顶端贯穿导向孔可延伸至限位夹具上方，在下封胶体随纤维向上运动时，对下封胶体的竖直运动起到导向作用。
(5)触发机构包括固定连接于下封胶体上的下触片，限位夹具的内顶端的侧壁上嵌设安装有与下触片位置对应的上触片，下封胶体在纤维的拉伸作用下向上运动而与限位夹具内顶端相接触，当下触片与上触片相接触后通电，以此为信号驱动位移传感器启动，以实现后续的位移测量，当纤维在拔拉过程中崩断后，下封胶体下落，下触片与上触片断开，位移传感器停止位移计数。
(6)工作台面设有控制箱，控制箱内设置有控制器与控制器相连接的数据单元，数据单元包括数据传输模块、数据采集模块、数据存储模块，数据传输模块与控制器相连接，数据采集模块与位移传感器相连接，通过控制器与数据单元的配合，实现下触片与上触片断开与否而对位移传感器的智能控制，上触片与下触片接触性电连接，上触片与控制器相连接，控制器与位移传感器相连接，位移传感器与客户端信号连接，各个位移传感器将位移基数传输至客户端处，客户端显示各个数据，以有效实现对比效果。
(7)多个纤维位于上封胶体与纤维之间的径直长度一致，且多个纤维的内直径大小可设置不同多组数值，设置不同内直径大小的纤维，通过对照测试，更具有测试理论对比效果。
附图说明
图1为本发明的纤维被封装后且未测试前的状态示意图；
图2为本发明测试的初步状态示意图；
图3为本发明测试过程中的状态示意图；
图4为本发明上封胶体与纤维封装前的示意图；
图5为本发明的上封胶体与纤维未完全封装的底部示意图；
图6为本发明的限位夹具与多个下封胶体结合处的立体图一；
图7为本发明的下封装体处的部分内视图；
图8为本发明的限位夹具与多个下封胶体结合处的立体图二。
图中标号说明：
1上封胶体、101上中空注胶箱、102密封板、103上固定胶、2纤维、3限位夹具、301限位孔、4下封胶体、401下中空注胶箱、402注胶嘴、403下固化胶、5下触片、6上触片、7竖向电动滑轨、8位移传感器。
具体实施方式
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；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
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”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1-7，一种纺织纤维的界面强度测试方法，包括以下步骤：
S1、制备封装有多个纤维2的上封胶体1，准备上中空注胶箱101和密封板102，将多个纤维2等间距插设于纤维2内，向上中空注胶箱101内注入上固定胶103，待上固定胶103凝固后，将多个纤维2的外端均贯穿密封板102并延伸向外；
S2、制备多个与纤维2个数相对应的下封胶体4，下封胶体4包括下中空注胶箱401和设置于下中空注胶箱401一侧的注胶嘴402；
S3、准备工作台面，在工作台面的上端两侧安装竖向电动滑轨7，并将封装有纤维2的上封胶体1安装于一对竖向电动滑轨7之间，上中空注胶箱101左右两端壁上均固定连接有衔接块，两个衔接块分别与一对竖向电动滑轨7上的滑动块相连接；
S4、在工作台面上安装于上封胶体1位置对应的限位夹具3，限位夹具3上开设有多个与纤维2位置对应的限位孔301，并在限位夹具3内部放置多个与限位孔301位置对应的下封胶体4；
S5、将多个纤维2的底端依次贯穿多个限位孔301并延伸至下封胶体4内部，通过下中空注胶箱401向下封胶体4内部注入下固化胶403，完成纤维2与下封胶体4之间的封装；
S6、在上封胶体1外端壁上设置多个与纤维2位置对应的位移传感器8，并在下封胶体4与限位夹具3之间设置相抵接触时对位移传感器8进行启闭触发的触发机构；
S7、利用竖向电动滑轨7将上封胶体1向上抬升，实现纤维2带动多个下封胶体4相抵于限位夹具3的内顶部，此时触发机构被触发，多个位移传感器8被启动，上封胶体1随竖向电动滑轨7持续向上运动，纤维2在轴向被拉伸，当纤维2被拉伸至其界面强度极限时，纤维2崩断，此时下封胶体4落下，触发机构断开，对应的位移传感器8定值该拉伸位移；
S8、根据纤维2被拉伸的最大限值长度以及纤维2的直径大小利用现有计算公式来计算其界面强度。
请参阅图4-8，上封胶体1以及下封胶体4内部均开设有浇筑腔，上固定胶103与下固化胶403均采用热固性树脂制成，利用树脂对纤维2上下两端的固定，既方便操作，又实现良好的固定效果，密封板102上设有多个与纤维2相匹配的上导向套，注胶嘴402上设有与上导向套相对应的下导向套，上导向套与下导向套内均包覆有防磨层，设置上导向套和下导向套，有效避免纤维2在衔接处受到拔拉作用造成磨损而影响测试效果，多个下封胶体4的顶端一侧均设有导向针，限位夹具3的顶端侧壁上开设有与导向针相匹配的导向孔，导向针的顶端贯穿导向孔可延伸至限位夹具3上方，在下封胶体4随纤维2向上运动时，对下封胶体4的竖直运动起到导向作用。
请参阅图6-8，触发机构包括固定连接于下封胶体4上的下触片5，限位夹具3的内顶端的侧壁上嵌设安装有与下触片5位置对应的上触片6，下封胶体4在纤维2的拉伸作用下向上运动而与限位夹具3内顶端相接触，当下触片5与上触片6相接触后通电，以此为信号驱动位移传感器8启动，以实现后续的位移测量，当纤维2在拔拉过程中崩断后，下封胶体4下落，下触片5与上触片6断开，位移传感器8停止位移计数，工作台面设有控制箱，控制箱内设置有控制器与控制器相连接的数据单元，数据单元包括数据传输模块、数据采集模块、数据存储模块，数据传输模块与控制器相连接，数据采集模块与位移传感器8相连接，通过控制器与数据单元的配合，实现下触片5与上触片6断开与否而对位移传感器8的智能控制，上触片6与下触片5接触性电连接，上触片6与控制器相连接，控制器与位移传感器8相连接，位移传感器8与客户端信号连接，各个位移传感器8将位移基数传输至客户端处，客户端选用平板客户端、电脑客户端中的一种或两种，客户端显示各个数据，通过结合纤维2内直径进行各个纤维2的强度，以有效实现对比效果。
此外，需要进行强调的是，多个纤维2位于上封胶体1与纤维2之间的径直长度一致，且多个纤维2的内直径大小可设置不同多组数值，设置不同内直径大小的纤维2，通过对照测试，更具有测试理论对比效果。
本发明通过设置上封胶体1，将纤维2封装于上封胶体1内，并设置多个与纤维2个数相匹配的下封胶体4,多个下封胶体4限位于限位夹具3内，纤维2远离上封胶体1的一端贯穿限位夹具3并封装于下封胶体4内，实现多组对照实验，而利用树脂浇筑封装，既方便对纤维2的固定，又实现良好的固定效果，在进行测试时，多个纤维2随上封胶体1在竖直方向上运动，当下封胶体4与限位夹具3之间的触发机构相接触后，以此为信号驱动位移传感器8启动，以实现多个位移传感器8对多个纤维2进行独立位移测量，当纤维2在拔拉过程中崩断时，位于该纤维2下端的下封胶体4下落，此时该处的下触片5与上触片6断开，与此对应的位移传感器8停止位移计数并存储该时的位移量，多个位移传感器8单独工作，可实现在对多组纤维2进行同步拔拉测试时而分别记录最大拉伸位移量，测试效率高，且对比效果好。
本发明中的所采用的部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。
以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种纺织纤维的界面强度测试方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、制备封装有多个纤维(2)的上封胶体(1)，准备上中空注胶箱(101)和密封板(102)，将多个纤维(2)等间距插设于纤维(2)内，向上中空注胶箱(101)内注入上固定胶(103)，待上固定胶(103)凝固后，将多个纤维(2)的外端均贯穿密封板(102)并延伸向外；
S2、制备多个与纤维(2)个数相对应的下封胶体(4)，下封胶体(4)包括下中空注胶箱(401)和设置于下中空注胶箱(401)一侧的注胶嘴(402)；
S3、准备工作台面，在工作台面的上端两侧安装竖向电动滑轨(7)，并将封装有纤维(2)的上封胶体(1)安装于一对竖向电动滑轨(7)之间；
S4、在工作台面上安装于上封胶体(1)位置对应的限位夹具(3)，所述限位夹具(3)上开设有多个与纤维(2)位置对应的限位孔(301)，并在限位夹具(3)内部放置多个与限位孔(301)位置对应的下封胶体(4)；
S5、将多个纤维(2)的底端依次贯穿多个限位孔(301)并延伸至下封胶体(4)内部，通过下中空注胶箱(401)向下封胶体(4)内部注入下固化胶(403)，完成纤维(2)与下封胶体(4)之间的封装；
S6、在上封胶体(1)外端壁上设置多个与纤维(2)位置对应的位移传感器(8)，并在下封胶体(4)与限位夹具(3)之间设置相抵接触时对位移传感器(8)进行启闭触发的触发机构；
S7、利用竖向电动滑轨(7)将上封胶体(1)向上抬升，实现纤维(2)带动多个下封胶体(4)相抵于限位夹具(3)的内顶部，此时触发机构被触发，多个位移传感器(8)被启动，上封胶体(1)随竖向电动滑轨(7)持续向上运动，纤维(2)在轴向被拉伸，当纤维(2)被拉伸至其界面强度极限时，纤维(2)崩断，此时下封胶体(4)落下，触发机构断开，对应的位移传感器(8)定值该拉伸位移；
S8、根据纤维(2)被拉伸的最大限值长度以及纤维(2)的直径大小利用现有计算公式来计算其界面强度。
2.根据权利要求1所述的一种纺织纤维的界面强度测试方法，其特征在于：所述密封板(102)上设有多个与纤维(2)相匹配的上导向套，所述注胶嘴(402)上设有与上导向套相对应的下导向套，所述上导向套与下导向套内均包覆有防磨层。
3.根据权利要求1所述的一种纺织纤维的界面强度测试方法，其特征在于：所述上封胶体(1)以及下封胶体(4)内部均开设有浇筑腔，所述上固定胶(103)与下固化胶(403)均采用热固性树脂制成。
4.根据权利要求1所述的一种纺织纤维的界面强度测试方法，其特征在于：所述触发机构包括固定连接于下封胶体(4)上的下触片(5)，所述限位夹具(3)的内顶端的侧壁上嵌设安装有与下触片(5)位置对应的上触片(6)。
5.根据权利要求4所述的一种纺织纤维的界面强度测试方法，其特征在于：所述工作台面设有控制箱，所述控制箱内设置有控制器与控制器相连接的数据单元，所述数据单元包括数据传输模块、数据采集模块、数据存储模块，所述数据传输模块与控制器相连接，所述数据采集模块与位移传感器(8)相连接。
6.根据权利要求5所述的一种纺织纤维的界面强度测试方法，其特征在于：所述上触片(6)与下触片(5)接触性电连接，所述上触片(6)与控制器相连接，所述控制器与位移传感器(8)相连接，所述位移传感器(8)与客户端信号连接。
7.根据权利要求6所述的一种纺织纤维的界面强度测试方法，其特征在于：所述客户端选用平板客户端、电脑客户端中的一种或两种。
8.根据权利要求1所述的一种纺织纤维的界面强度测试方法，其特征在于：多个所述纤维(2)位于上封胶体(1)与纤维(2)之间的径直长度一致，且多个所述纤维(2)的内直径大小可设置不同多组数值。
9.根据权利要求1所述的一种纺织纤维的界面强度测试方法，其特征在于：多个所述下封胶体(4)的顶端一侧均设有导向针，所述限位夹具(3)的顶端侧壁上开设有与导向针相匹配的导向孔。
10.根据权利要求1所述的一种纺织纤维的界面强度测试方法，其特征在于：所述上中空注胶箱(101)左右两端壁上均固定连接有衔接块，两个所述衔接块分别与一对竖向电动滑轨(7)上的滑动块相连接。
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CN114112661A (zh) * 2021-11-15 2022-03-01 华祥（中国）高纤有限公司 一种超细旦仿真丝拉伸强力检测设备及其方法

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