CN117451560B - 针织面料防割性能测试方法及装置 - Google Patents

针织面料防割性能测试方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种针织面料防割性能测试方法及装置，其采用切割部件对平铺针织面料进行圆弧形走向切割；通过将刀片直线切割轨迹改成弧状的切割轨迹，使切割部件的切割路线覆盖针织面料的所有编织结构，即切割部件在切割的过程中，与针织物线圈的针编弧、沉降弧及线圈的圈柱均存在接触，从而提高针织面料的防割性能测试的准确性，解决直线切割不能综合考虑针织面料的所有结构而导致防割性能测试不准确的问题，同时亦降低了测试过程中主观因素，例如摆放位置，对测试结果的影响。

Description

针织面料防割性能测试方法及装置
技术领域
本发明涉及面料性能测试技术领域，特别是涉及一种针织面料防割性能测试方法及装置。
背景技术
防割面料是指能抵御刀刃切割作用的纺织品，一般来说，是由芳纶、超高分子量聚乙烯、锦纶或者玻璃纤维编织而成的针织结构。针对面料的防割性能，国际上公认的测试标准有BS EN 388：2016《Protective Gloves against Mechanical Risks》和ASTM F 1790-05《Standard Test Method for Measuring Cut Resistance of Materials Used inProtective Clothing》。前者的测试原理是采用圆刀片在5N正压力下对材料在规定距离(50mm)范围内进行往复滚动切割，圆刀片旋转方向与滚动方向相反，刀刃的最大正弦切割速度为100mm/s。样品台的基座由导电橡胶制备而成，上方垫上一层铝箔，当试样被刀片割破时，刀刃接触铝箔机器停置测试并且记录下刀片所转过的圈数作为标准面料防割性能的依据；后者的测试原理是利用直刀片对试样进行滑动切割，当试样割破时，机器记录下刀片受到的压力和刀片划过的位移，用来表征样品的防割性能。
以上两种针对材料防割性能的测试方法，对于面内各向同性材料，例如高分子薄膜，能够精确的表征其性能，但是对于高性能纤维针织面料而言却不太合适。这是因为针织结构也由横纵两组线圈相互堆叠而成，属于面内各向异性材料。也就是说，刀片沿着横向和纵向切割，会得到不一样测试结果。因此为了在报告上呈现较好的结果，测试机构会不停的变换试样的切割角度。但是在实际工况中，面料可能面临各种角度的切割作用，因此通过现有手段所测得的结果，未必能真实客观的反映面料的防割性能。
除了上述两种国际通用的测试标准，不少专利提出了新的测试方法。比如专利文献CN 108548743 A中公开的一防割性能检测装置，其原理是通过圆盘形刀具对被测防护材料进行连续切割，并对最大割破力进行检测，虽然该专利提出可以对防护材料的不同角度防割性能进行测试，但测试结果仍然具有非常大的主观性，其本质和标准BS EN 388：2016并无不同。
再如专利文献CN 217639076 U中公开一种强度韧性的防割柔软针织面料检测装置，通过将针织面料进行升降旋转切割，同时通过旋转摩擦对针织面料的硬度进行测试。虽然此专利在测试方法上有所创新，但是没有解决测试结果偏主观这一问题。
又如专利文献CN 110208130 A中公开一种纱线耐切割性能测试方法，其测试方法参照了BS EN 388：2016和ASTM F 1790-05两个标准，利用圆刀片的滚动和直刀片的滑动对紧密缠绕在绕线板上的纱线进行测试。其测试结果同样很大程度依赖刀刃和纱线轴向之间的角度。
因此，亟待提供一种针织面料防割性能测试方法及装置，用以解决直线切割不能综合考虑针织面料的所有编织结构而导致防割性能测试不准确的问题，及测试结果极大依赖于试样摆放方式等问题。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种针织面料防割性能测试方法及装置，其能够提高针织面料的防割性能测试的准确性，解决直线切割不能综合考虑针织面料的所有编织结构而导致防割性能测试不准确的问题，同时亦降低了测试过程中主观因素对测试结果的影响。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：提供一种针织面料防割性能测试方法，所述针织面料防割性能测试方法包括如下具体步骤：
将针织面料平铺于切割测试台上；
将圆形刀片搁置于针织面料上，使其刀刃纵向抵接于针织面料表面，所述圆形刀片的轴线相对切割测试台的轴线垂直；
驱动圆形刀片或/及切割测试平台，使圆形刀片相对针织面料做弧形走向切割。
优选的，所述圆形刀片的转动方向与针织面料的运动方向相反。
一种针织面料防割性能测试装置，其包括切割测试台及切割机构，所述切割测试台包括面料平铺台及用于带动面料平铺台旋转的旋转机构，所述切割机构架设于面料平铺台上方，其下端设有切割刀片，所述切割刀片的刀刃方向相对切割测试台垂直设置，用于相对面料平铺台做弧形走向切割；其中，所述切割刀片为圆形刀片，所述圆形刀片的轴线相对切割测试台的轴线垂直。
优选的，所述支撑座设有基座、悬吊臂及纵向调节臂，所述基座设置在面料平铺台一侧，所述悬吊臂自基座横向延伸至面料平铺台上方，所述纵向调节臂竖直设置于悬吊臂的悬吊端，所述旋转电机设置于纵向调节臂的下端。
优选的，所述纵向调节臂相对悬吊臂的一侧设有纵向滑轨，所述悬吊臂相对纵向调节臂的一端活动套装在纵向滑轨上。
优选的，所述面料平铺台上铺设有导电铜箔层，所述导电铜箔层与切割刀片连接形成一低压短接回路，切割刀片的旋转电机及面料平铺台的旋转机构同时电性串联在一个动力导通回路中，所述短接回路与动力导通回路并联设置。
优选的，所述面料平铺台为圆形工作台，所述面料平铺台上设有与其同轴设置的环状周向定位部件，所述环状周向定位部件的内径小于或等于面料平铺台的直径，并通过锁紧部件与面料平铺台同轴固定，用于对面料平铺台上的布料进行周向限位。
本发明的有益效果是：
本发明所述针织面料防割性能测试方法，其通过将刀片直线切割轨迹改成弧状的切割轨迹，使切割部件的切割路线覆盖针织面料的所有编织结构，即切割部件在切割的过程中，与线圈的针编弧、沉降弧及线圈的圈柱均存在接触，从而提高针织面料的防割性能测试的准确性，解决直线切割不能综合考虑针织面料的所有编织结构而导致防割性能测试不准确的问题，同时亦降低了测试过程中主观因素对测试结果的影响。
本发明采用圆形刀片对平铺针织面料进行弧形走向切割，圆形刀片和试样的接触面积较小，其前端和尾端受到反向作用力的影响也很小，不会对织物造成损害，能够更好的保证测试结果的的准确性；同时，亦避免刀片的磨损不均匀导致测试的结果出现偏差的问题。
本发明所述圆形刀片的旋转方向与针织面料的运动方向相反；即在圆形刀片与针织面料接触的位置，圆形刀片的切割方向与针织面料移动的方向相反；避免由于圆形刀片与针织面料同向运动时，圆形刀片与针织面料之间会存在同步位置的问题，缩小圆形刀片与针织面料之间的位移差，影响针织面料的防割实验结果。
本发明所述面料平铺台上设有与其同轴设置的环状周向定位部件，环状周向定位部件的内径小于或等于面料平铺台的直径，并通过锁紧部件与面料平铺台同轴固定，用于对面料平铺台上的布料进行周向限位，保证圆形刀片在弧形走向切割时，各个方向上的针织面料都不会发生位移。
附图说明
图1为本发明实施例1所述针织面料防割性能测试方法的流程框图。
图2为本发明实施例2所述针织面料防割性能测试装置的结构示意图。
图3为本发明实施例2所述针织面料防割性能测试装置的部分半剖示意图。
图4为本发明实施例2所述针织面料防割性能测试装置中面料平铺台的仰视图。
附图中各部件的标记如下：
1、面料平铺台；2、旋转机构；3、支撑座；4、旋转电机；5、圆形刀片；31、基座；32、悬吊臂；33、纵向调节臂；321、滑块；332、锁紧壳体；333、锁紧螺栓；6、负重块；7、红外线发射器；8、红外线接收器；9、环状周向定位部件；10、导电铜箔层。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例1
本发明实施例1提供一种针织面料防割性能测试方法，其采用切割部件对平铺针织面料进行弧形走向切割。通过将刀片直线切割轨迹改成弧状的切割轨迹，使切割部件的切割路线覆盖针织面料的所有编织结构，即切割部件在切割的过程中，与线圈的针编弧、沉降弧及线圈的圈柱均存在接触，从而提高针织面料的防割性能测试的准确性，解决直线切割不能综合考虑针织面料的所有编织结构而导致防割性能测试不准确的问题，同时亦降低了测试过程中主观因素对测试结果的影响。
由于切割部件的切割轨迹为弧形，其刀具和针织面料的接触面积需要尽可能地小。若是采用直刀，刀片在沿着弧形轨迹切割时，刀片的前端会受到朝向圆心的力，刀片的尾端会受到和前端相反方向的力，这样会导致在切割过程中，试样在两种力的作用下发生撕裂，检测的准确性受影响。因此，本发明采用圆形刀片5对平铺针织面料进行弧形走向切割；圆形刀片5和试样的接触面积较小，受到这两种力的影响也很小，不会对织物造成损害，能够更好的保证测试结果的的准确性。同时，亦避免刀片的磨损不均匀导致测试的结果出现偏差的问题。
如图1所示，本发明提供的针织面料防割性能测试方法，其具体操作方法如下：
S1、将针织面料平铺于切割测试台上；
S2、将圆形刀片5搁置于针织面料上，使其刀刃纵向抵接于针织面料，圆形刀片5的轴线相对切割测试台的轴线垂直；
S3、驱动圆形刀片5或/及切割测试平台，使圆形刀片5相对针织面料做弧形走向切割。
在圆形刀片5相对针织面料做弧形走向切割的同时，圆形刀片5本体也是绕其中心轴做旋转动作，用以对针织面料进行切割。由于圆形刀片5与针织面料同向运动时，圆形刀片5与针织面料之间会存在同步位置的问题，缩小圆形刀片5与针织面料之间的位移差，影响针织面料的防割实验结果。因此，圆形刀片5与针织面料的运动方向相反；即在圆形刀片5与针织面料接触的位置，圆形刀片5的切割方向与针织面料移动的方向相反。
在圆形刀片5对针织面料进行切割滑动时，需要保证针织面料不会发生移动，由于圆形刀片5是对针织面料进行弧形切割，所以需要对针织面料进行360°周向固定，以保证圆形刀片5在弧形走向切割时，各个方向上的针织面料都不会发生位移。
圆形刀片5相对针织面料做弧形走向切割，其既包括圆形刀片5相对针织面料做圆形走向切割，也包括圆形刀片5相对针织面料做弧形曲线走向切割，总之，只要是相对针织面料做非直线型切割即可。
实施例2
本发明实施例2提供一种针织面料防割性能测试装置，如图2至图4所示，其包括切割测试台及切割机构，切割测试台包括面料平铺台1及用于带动面料平铺台1旋转的旋转机构2，切割机构架设于面料平铺台1上方，其下端设有切割刀片，切割刀片的刀刃方向相对切割测试台垂直设置，用于相对面料平铺台1做弧形走向切割。
切割机构包括支撑座3、切割刀片及旋转电机4，其中，支撑座3向面料平铺台1上方延伸有一悬吊调节端，切割刀片通过旋转电机4设置在支撑座3的悬吊调节端，其刀体相对切割测试台垂直。具体如图2和图3所示，支撑座3设有基座31、悬吊臂32及纵向调节臂33，基座31设置在面料平铺台1一侧，悬吊臂32自基座31横向延伸至面料平铺台1上方，纵向调节臂33竖直设置于悬吊臂32的悬吊端，旋转电机4设置于纵向调节臂33的下端，切割刀片同轴套装于旋转电机4的动力输出端。如图2和图3所示，切割刀片为圆形刀片5，圆形刀片5的轴线相对切割测试台的轴线垂直。
如图3所示，纵向调节臂33相对悬吊臂32的一侧设有纵向滑轨，悬吊臂32相对纵向调节臂33的一端固定设有滑块321，滑轨活动套装在纵向滑轨上；纵向调节臂33通过纵向滑轨实现相对基座31的纵向调节，即圆形刀片5可以通过纵向调节臂33调整其纵向高度位置。当需要进行面料防割实验时，将针织面料平铺于面料平铺台1，控制纵向调节臂33沿纵向滑轨带动圆形刀片5向下调节，直至圆形刀片5落至针织面料上；当完成面料防割实验时，控制纵向调节臂33沿纵向滑轨带动圆形刀片5向上调节，使圆形刀片5自针织面料上抬起。
进一步的，纵向调节臂33上设有一锁紧组件，锁紧组件包括固定设置在悬吊臂32上、并套装于纵向调节臂33外侧的锁紧壳体332，以及与锁紧壳体332螺纹连接并一端水平穿过锁紧壳体332抵接纵向调节臂33的锁紧螺栓333；通过调整锁紧螺栓333对纵向调节臂33的横向抵接限位，即可实现对纵向调节臂33的高度定位。
如图3所示，纵向调节臂33的上端设有负重块6，根据针织面料防割性能测试实验的需要，可以在纵向调节臂33的上端配置不同重力的负重块6，用以对比不同压力下针织面料的防割性能。纵向调节臂33的下端还设有计数器，计数器的感应端朝向圆形刀片5设置，用于累计圆形刀片5的旋转圈数，通过圈数计算即可计算得到针织面料的防割系数。优选的，计数器包括红外线发射器7和红外线接收器8，红外线发射器7和红外线接收器8中的其中一个固定设置在纵向调节臂33的下端并朝向圆形刀片5设置，另一个相对设置在圆形刀片5相同高度位置；则当圆形刀片5旋转一周，红外线接收器8就能够接收一次红外线发射器7发出的红外线，依次累计，即能够累加得到圆形刀片5的旋转圈数。
面料平铺台1为圆形工作台，如图4所示，面料平铺台1上设有与其同轴设置的环状周向定位部件9，环状周向定位部件9的内径小于或等于面料平铺台1的直径，并通过锁紧部件与面料平铺台1同轴固定，用于对面料平铺台1上的布料进行周向限位，保证圆形刀片5在弧形走向切割时，各个方向上的针织面料都不会发生位移。为避免对圆形刀片5做弧形切割走向造成阻碍，环状周向定位部件9优选同轴设置在面料平铺台1的下表面。
为控制圆形刀片5在割破针织面料后即停止切割，如图1所示，在面料平铺台1上铺设有导电铜箔层10；导电铜箔层10与圆形刀片5连接形成一低压短接回路；其中，圆形刀片5上连接低压短接回路的一侧断点，导电铜箔层10连接低压短接回路的另一侧断点，当圆形刀片5与导电铜箔层10接触，低压短接回路即导通。圆形刀片5的旋转电机4及面料平铺台1的旋转机构2同时电性串联在一个动力导通回路中，短接回路与动力导通回路并联设置，当低压短接回路导通，动力导通回路被短接。则当圆形刀片5割破针织面料后与针织面料下方的导电铜箔层10接触，圆形刀片5的旋转电机4及面料平铺台1的旋转机构2即停止工作。
在启动针织面料防割性能测试试验时，针织面料平铺于面料平铺台1，并通过环状周向定位部件9进行周向定位，调节纵向调节臂33，使圆形刀片5落至针织面料上，同时启动圆形刀片5的旋转电机4及面料平铺台1的旋转机构2，使圆形刀片5相对面料平铺台1做弧形走向切割。当圆形刀片5割破针织面料后与针织面料下方的导电铜箔层10接触，圆形刀片5的旋转电机4及面料平铺台1的旋转机构2即停止工作，查看计数器累计的圈数，通过圈数计算即可计算得到针织面料的防割系数。
以上仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种针织面料防割性能测试方法，其特征在于，所述针织面料防割性能测试方法包括如下具体步骤：
将针织面料平铺于切割测试台上，对针织面料进行周向固定，切割测试台包括面料平铺台及用于带动面料平铺台旋转的旋转机构；
将圆形刀片搁置于针织面料上，使其刀刃纵向抵接于针织面料表面，所述圆形刀片的轴线相对切割测试台的轴线垂直，且所述圆形刀片本体能够绕其中心轴做旋转动作；
驱动圆形刀片及切割测试平台，圆形刀片的转动方向与针织面料的运动方向相反，驱动圆形刀片相对针织面料做弧形走向切割，使切割刀片的切割路线覆盖针织面料的所有编织结构。
2.一种针织面料防割性能测试装置，其特征在于，包括切割测试台及切割机构，所述切割测试台包括用于对针织面料进行周向固定的面料平铺台及用于带动面料平铺台旋转的旋转机构，所述切割机构架设于面料平铺台上方，其包括支撑座、切割刀片及旋转电机，切割刀片通过旋转电机设置于切割机构下端，并同轴套装于旋转电机的动力输出端，所述切割刀片的刀刃方向相对切割测试台垂直设置，用于相对面料平铺台做弧形走向切割，使切割刀片的切割路线覆盖针织面料的所有编织结构；其中，所述切割刀片为圆形刀片，所述圆形刀片的轴线相对切割测试台的轴线垂直，且所述圆形刀片本体能够绕其中心轴做旋转动作。
3.根据权利要求2所述的针织面料防割性能测试装置，其特征在于，所述支撑座设有基座、悬吊臂及纵向调节臂，所述基座设置在面料平铺台一侧，所述悬吊臂自基座横向延伸至面料平铺台上方，所述纵向调节臂竖直设置于悬吊臂的悬吊端，所述旋转电机设置于纵向调节臂的下端。
4.根据权利要求3所述的针织面料防割性能测试装置，其特征在于，所述纵向调节臂相对悬吊臂的一侧设有纵向滑轨，所述悬吊臂相对纵向调节臂的一端活动套装在纵向滑轨上。
5.根据权利要求2所述的针织面料防割性能测试装置，其特征在于，所述面料平铺台上铺设有导电铜箔层，所述导电铜箔层与切割刀片连接形成一低压短接回路，切割刀片的旋转电机及面料平铺台的旋转机构同时电性串联在一个动力导通回路中，所述短接回路与动力导通回路并联设置。
6.根据权利要求2所述的针织面料防割性能测试装置，其特征在于，所述面料平铺台为圆形工作台，所述面料平铺台上设有与其同轴设置的环状周向定位部件，所述环状周向定位部件的内径小于或等于面料平铺台的直径，并通过锁紧部件与面料平铺台同轴固定，用于对面料平铺台上的布料进行周向限位。
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