专利名称：织物单面低张力压缩情况下压力测试方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种纺织领域中所用的织物单面低张力压缩情况下压力测试方法及装置，其直接应用于测试织物在单面低张力压缩情况下(织物布面毛羽部分压缩，而织物主体未受压缩情况下)压力的变化情况，用于评价织物贴身穿着时可能具有的刺痒感的情况。
背景技术：
贴身穿着织物的刺痒感是织物舒适性中最令人关注的性质，目前，国内外对织物刺痒感客观测试仪器的研究处于起步阶段，还没有合理而统一的测试标准。没有与本发明相近的用于织物刺痒感客观测试的仪器，结构上接近的类似仪器如KES-FB织物风格仪成套仪器之一的织物压缩仪，但该仪器主要用于测试织物的压缩性能，织物采用双面压缩，而用作为测试布面毛羽压缩性能的仪器，精度达不到要求，织物双面压缩的方法从本质上来说是不能反映与皮肤接触时二者的相互作用的。如图1所示该织物压缩仪主要由三部分组成测试台、测试头(上附传感器)和计算机，测试头固定在测试台的立柱上，可以通过小电机传动以一定速度上下移动，测试头面积为2cm2，在下降的过程中与测试台一起对置于测试台上的织物试样进行压缩，压力的变化通过传感器变换为电信号，再经过数模转换后输出到计算机进行处理。
该仪器用于织物表面毛羽部分压缩测试时存在的不足之处包括(1)该仪器为测试织物压缩性能(双面受压)的专用仪器，不能对织物进行单面压缩；(2)该仪器为测试织物压缩性能的仪器，仪器的量程和精度不适合测试织物毛羽压缩阶段的压力变化；(3)由于织物与皮肤接触时二者之间的相互作用除了挤压之外还有相对滑动摩擦，该仪器不能模拟测试织物与皮肤在一定接触压力(接触距离)时的压力变化。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种织物单面低张力压缩情况压力测试方法及装置，其可用于模拟测量织物与皮肤在一定接触距离下相对运动时的压力变化，以评价织物贴身穿着时可能具有的刺痒感情况。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种织物单面低张力压缩情况下压力测试装置，包括电子式测力计、电子式测试台、测试头，以及还包括一织物固定架，其放置于所述电子测试台测试面与电子式测力计测试头之间，其用于支撑需测试的织物；其中，所述的织物固定架包括底座，以及两固定于底座上并相间一定间隔的滑杆，测试织物置于该两滑杆上并可在滑杆上滑动或固定；一可转动的凸轮，所述的测试织物在凸轮的传动下左右移动；第一夹持器，其固定在织物固定架底座上；第二夹持器，其夹持在织物的另一端；张力重锤，其固定于夹持器的两端。
本发明还提供一种采用上述装置进行织物单面低张力压缩情况下的压力测试方法，其包括如下步骤1)、对织物施加一定的预加张力，织物下面没有支撑面；2)、电子式测力计以一定速度向下运动，当与织物接触时，电子式测力计开始储存或向计算机即时输出不同时间的压力值变化，储存在电子式测力计中的数据也可在测试结束后再一起输出到计算机中或专用的数据存储设备中；3)、计算机对数据进行处理；4)、依次对不同的试样进行测试。
本发明可用于测试织物布面毛羽部分压缩时的压力变化情况，测试方法模拟织物与皮肤之间的相互作用，是目前国内外研究织物刺痒感的客观测试仪器中原理上最合理、先进的。若通过测试台和测试头的设计也可以用于测试一般意义的织物压缩性能，以及束纤维的轴向压缩性能和纤维、纱线的拉伸性能。若只需准备相应的简单附件，就可使仪器具有多种测试功能，是一种低成本、高精度、多功能的测试仪器。
图1是现有的织物压缩仪的结构示意图。
图2是本发明的织物单面低张力压缩情况下压力测试装置的结构示意图。
图3是图2所示的测试头的结构示意图。
图4是图2所示的织物固定架的结构示意图。
具体实施例方式
如图2所示本发明的织物单面低张力压缩情况下压力测试装置包括一电子式测力计1，由于单根纤维触发皮肤痛觉感受器使之发生反应的作用力为100mN，所以电子式测力计的测试精度要达到小于等于100mN，即约0.1gf，为了在测试过程中工作在稳定可靠的量程范围内，电子式测力计的量程不要过大，控制在200～250gf。本发明采用市场上成品IMADA高精度数字式推拉力计，该压力计为工业用，纺织领域没有应用。
一电子式测试台2，本发明采用与上述电子式测力计配套的电子式测试台，电子式测力计被测试台立柱上的夹持器夹持，可以一定的速度上下运动。
一测试头3，电子式测力计的有多种测试头可选择使用，本设计采用原有配套压力测试头进行改进设计(测试头与电子式拉压力计中心杆为螺纹连接)。尽管电子式测力计的测试的精度已达到0.1gf，但其成品的量程最小为250gf，为使测试工作在量程的稳定可靠阶段，本发明将测试头的测试面积增大，可根据不同的织物刺扎等级选用10cm2、20cm2两种，同时，该测试头还可具备不同的形状，如圆形、方形等。结合图3所示本测试头3还包括一有机玻璃薄片31，用于增大原测试头与被测织物的接触面积，以降低对仪器的精度要求。其贴在测试头上，厚度为1.0mm；一薄膜32，其为一层聚四氟乙烯薄膜，贴附在有机玻璃薄片外、测试头的压缩接触面上，以防止纤维端与测试头间的相对滑移(鉴于相对纤维而言皮肤的粗糙程度，纤维端与皮肤之间是几乎不存在相对滑移的)。
一织物固定架4，其放置于所述电子测试台测试面与电子式测力计测试头之间，其上可固定需测试的织物，以对织物进行低张力压缩测试。
结合图4所示该织物固定架4包括两滑杆41，该两滑杆相间一定的间距，用于支撑测试织物，同时织物也可在滑杆上滑动，以测试织物单面低张力动态压缩性质，所述的织物可支撑于该两滑杆上，滑杆固定在织物固定架的底座上。
一凸轮42，固定在可变速小电机的轴上，电机以一定速度转动时，通过凸轮转动使织物产生左右运动，以测试织物与测试头一定接触压力下的动态压力变化。
两夹持器，第一夹持器43(图中左侧夹持器)用于固着织物的一端，其固定在织物固定架底座上；第二夹持器44(图中右侧夹持器)用于将张力重锤的重力分布到整个织物试样宽度上，其夹持在织物试样的另一端。
一张力重锤45，用于对织物试样施加一定的预加张力。其依靠两根细绳索悬挂在夹持器的两端。
当电子式拉压力计以一定速度向下运动时，其上测试头对织物进行压缩，由于织物试样下面没有支撑面，所以织物织物为单面压缩。
本发明还提供采用上述测试装置来测试织物单面低张力压缩情况下压力的测试方法，其可用于模拟织物布面毛羽与皮肤接触时的实际情况。其包括如下测试方法1、织物单面低张力压缩情况下的压力测试i测试织物与测试头不同接触速度下(改变拉压力计运动速度)接触压力的变化情况(采用不同试样)，以考察人体在不同运动状态下的织物可能刺痒感，以及仪器的冲击响应性质。在该测试过程中，夹持在电子式测试台立柱夹持器上的电子式测力计以一定速度(该速度可以通过测试台上的键盘进行设定)向下运动，当与织物接触时，电子式测力计开始储存或向计算机即时输出不同时间的压力值变化，电子式测力计的下行最低位置可通过对测试台的设定控制。储存在电子式测力计中的数据也可在测试结束后再一起输出到计算机中或专用的数据存储设备中，数据的处理工作可通过编制数据处理程序实现。依次可以对不同的试样进行测试。
ii测试织物与测试头多次反复接触时接触压力的变化情况(采用同一块试样)，考察反复作用后布面毛羽对皮肤正压力的作用，并剔除不会对皮肤形成足够刺激的纤维端对第一次测试结果可能造成的影响。测试过程同上，只是完成一次测试过程后，将电子测力计升起，不更换试样，继续进行第二次、第三次……压缩测试。
iii测量不同织物张力情形时上述测试结果的变化情况。测试方法同上，只是每次测试更换不同重量的张力重锤。
2、测试头与织物保持不同接触压力(接触距离)情形下，不同相对微动速度和方向时，接触压力的波动情况测试，以考察倾斜于布面的在正压情形下不会刺激皮肤的毛羽对刺痒感的影响。
测试方法电子式测力计下行，下行到与织物接触(接触的间距可进行不同选择)时停止，这时启动织物固定架上的小电机(小电机的速度可以进行设定)，通过凸轮传动使测试部分织物产生左右往复运动，这时织物对测试头的压力将产生变化，压力变化值被记录并可即时输出。
3、采用束纤维固定装置，可进行束纤维压缩试验，探讨纤维的压缩和弯曲性质。纤维束固定在夹持器上，进行压缩实验，方法同测试方法1中描述。
4、织物与测试台支撑面接触时的压缩测试，可探讨一般意义的织物压缩性能。去掉织物固定架，织物试样置于测试台上，进行上述的压缩实验。
权利要求
1.一种织物单面低张力压缩情况下压力测试装置，包括电子式测力计(1)、电子式测试台(2)、测试头(3)，其特征在于，还包括一织物固定架(4)，其放置于所述电子测试台(2)测试面与电子式测力计测试头之间，其用于支撑需测试的织物；其中，所述的织物固定架(4)包括底座，以及两固定于底座上并相间一定间隔的滑杆(41)，测试织物置于该两滑杆上并可在滑杆上滑动或固定；一可转动的凸轮(42)，所述的测试织物在凸轮的传动下左右移动；第一夹持器(43)，其固定在织物固定架底座上；第二夹持器(44)，其夹持在织物的另一端；张力重锤(45)，其固定于夹持器的两端。
2.根据权利要求1所述的织物单面低张力压缩情况下压力测试装置，其特征在于，所述的测试头(3)与电子测力计中心杆以螺纹相连接。
3.根据权利要求1所述的织物单面低张力压缩情况下压力测试装置，其特征在于，所述的测试头为圆形或方形。
4.根据权利要求1所述的织物单面低张力压缩情况下压力测试装置，其特征在于，所述的测试头还包括一有机玻璃薄片(31)，其贴在测试头上；一薄膜(32)，其贴附在有机玻璃薄片外、测试头的压缩接触面上。
5.根据权利要求1所述的织物单面低张力压缩情况下压力测试装置，其特征在于，还包括一电机，所述的凸轮固定在该电机的轴上。
6.一种采用权利要求1所述的装置进行织物单面低张力压缩情况下的压力测试方法，其特征在于，包括如下步骤1)、对织物施加一定的预加张力，织物下面没有支撑面；2)、电子式测力计以一定速度向下运动，当与织物接触时，电子式测力计开始储存或向计算机即时输出不同时间的压力值变化，储存在电子式测力计中的数据也可在测试结束后再一起输出到计算机中或专用的数据存储设备中；3)、计算机对数据进行处理；4)、依次对不同的试样进行测试。
7.一种采用权利要求1所述的装置进行织物单面低张力压缩情况下的压力测试方法，其特征在于，包括如下步骤1)、对织物施加一定的预加张力，织物下面没有支撑面；2)、电子式测力计以一定速度向下运动，当与织物接触时，电子式测力计开始储存或向计算机即时输出不同时间的压力值变化，储存在电子式测力计中的数据也可在测试结束后再一起输出到计算机中或专用的数据存储设备中；3)、计算机对数据进行处理；4)、将电子式测力计升起，不更换试样，继续进行多次压缩测试。
8.一种采用权利要求1所述的装置进行织物单面低张力压缩情况下的压力测试方法，其特征在于，包括如下步骤1)、对织物施加一定的预加张力，织物下面没有支撑面；2)、电子式测力计以一定速度向下运动，当与织物接触时，电子式测力计开始储存或向计算机即时输出不同时间的压力值变化，储存在电子式测力计中的数据也可在测试结束后再一起输出到计算机中或专用的数据存储设备中；3)、计算机对数据进行处理；4)、对织物施加不同的预加张力，即更换不同重量的张力重锤，继续进行多次测试。
9.一种采用权利要求1所述的装置进行织物单面低张力压缩情况下的压力测试方法，其特征在于，包括如下步骤1)、电子式测力计下行，下行到与织物接触时停止，所述的接触的间距可进行不同选择；2)通过凸轮传动使测试部分织物产生左右往复运动，这时织物对测试头的压力将产生变化，压力变化值被记录并可即时输出。
全文摘要
本发明提供一种织物单面低张力压缩情况下压力测试装置，包括电子式测力计、电子式测试台、测试头，以及一织物固定架，用于支撑需测试的织物；其中，所述的织物固定架包括底座，以及两固定于底座上并相间一定间隔的滑杆，测试织物置于该两滑杆上并可在滑杆上滑动或固定；一可转动的凸轮，所述的测试织物在凸轮的传动下左右移动；第一夹持器，其固定在织物固定架底座上；第二夹持器，其夹持在织物的另一端；张力重锤，其固定于夹持器的两端。本发明可用于测试织物布面毛羽部分压缩时的压力变化情况，模拟织物与皮肤之间的相互作用。同时，只需准备相应的简单附件，就可使仪器具有多种测试功能，是一种低成本、高精度、多功能的测试仪器。
文档编号G01N3/08GK1558202SQ20041001596
公开日2004年12月29日 申请日期2004年1月18日 优先权日2004年1月18日
发明者敖利民, 郁崇文 申请人:东华大学