紡織品壓縮回彈性能測試方法淺析

顧 虎，秦 鑫

(杭州市質量技術監督檢測院，浙江 杭州 310019)

紡織品壓縮回彈性能測試方法淺析

顧 虎，秦 鑫

(杭州市質量技術監督檢測院，浙江 杭州 310019)

對紡織品的壓縮回彈性能測試方法進行了探討，分析了目前測試方法存在的主要問題，并提出了通過開發自動化檢測裝置來改進的建議。

紡織品；壓縮回彈性能；測試方法；改進建議

紡織品的壓縮回彈性能是指紡織品在承受一定壓力時的變形率和壓力撤除后的回復性能。在被類產品中，填充物的壓縮回彈性能對產品的保暖、保形和耐用性能有直接影響[1]，是產品質量控制的重要技術指標，也是消費者較為關注的產品特征屬性。

1 測試標準

目前我國現行有效的紡織品壓縮回彈性能測試方法標準主要有國家標準《被、被套》GB/T 22796-2009中附錄B[2]、國家標準《蠶絲被》GB/T 24252-2009中附錄D[3]等。上述測試標準所采用的方法是一致的，主要工作原理是在一定時間和壓力作用下，試樣厚度方向產生受壓壓縮和去負荷回彈恢復，測定其不同壓力時的厚度值，以計算試樣的壓縮和回彈的性能。測試中所使用的工具包括天平、2 kg和4 kg重錘、壓板、計時器和鋼直尺。主要測試過程如下：

將樣品裁剪成20 cm×20 cm的正方形試樣，多層疊放至總質量60 g左右；將每組試樣分別整齊疊放在工作臺上。將測試壓片放在試樣上，然后再加上2 kg重錘，30 s后取下重錘，放置30 s；這樣操作反復3次后，去掉重錘放置30 s。測量試樣從工作臺到測試壓片的四角高度，取其平均值為h0。在測試壓片上再加上4kg重錘，30s后測試試樣從工作臺到測試壓片的四角高度，取其平均值為h1。取下重錘并放置3min后，測定試樣從工作臺到測試壓片的四角高度，取其平均值為h2。按照下式(1)、(2)計算壓縮率P1(%)，回復率P2(%)[2-3]：

(1)

(2)

2 存在問題

通過對上述測試方法的直觀分析，結合日常紡織品尤其是被子填充物壓縮回彈性檢測實踐可知，目前的測試方法存在一定不足。即在測試過程中，手工操作環節過多導致測試結果不準確、不穩定。具體體現在三個方面：一是壓縮、回彈的時間把握不準。在整個實驗周期，需要通過重錘施放和撤除來不斷變換試樣壓縮和回復狀態，其中2kg重錘有3次施放和3次撤除，4kg重錘有1次施放和1次撤除；而施放和撤除重錘的時間節點是由測試人員根據計時器顯示時間采用手工調節，計時器在實驗過程中頻繁在運行和停止狀態下切換，且不同檢驗人員的計時習慣存在差異，就可能造成測試結果的差異。二是高度測量不準確。試樣四角高度是使用鋼直尺目視讀數進行測量的，由于測試臺高度一般處于視線下方，測量過程中測試人員有時需要采用蹲、坐等姿勢讀數，易對結果產生影響。同時由于試樣四角分別使用鋼直尺逐一測量高度，測試人員讀數、記錄的速度快慢也可能造成高度的測量結果差異，特別是在4kg重錘壓縮30s后的四角高度測量中，測量速度對結果的影響尤其明顯。三是重物放置的位置把握不準確。由于試樣及試樣上方的壓板均為四邊不固定的正方形，且測試樣品為沒有約束的柔性纖維集合體，大部分試樣纖維表面光滑，如重錘施放位置偏離壓板中心，則可能形成壓板的傾斜，并滑出試樣的垂直界面，導致鋼直尺測試的四角高度結果不準確，嚴重時壓板滑落導致測試失敗。此外，測試過程中重錘的施放和撤除、四角高度的測量、壓縮和回彈時間的計時控制均需要測試人員臨機值守，測試一個試樣至少需要20min，檢測效率也低。

3 改進建議

對目前測試方法存在的上述問題，可通過引入自動化智能測試儀器來有效提高測試精度和效率[4]。當然，智能測試儀器的設計思路應包括四個方面的自動化：一是自動計時，預先設置包括一個完整實驗周期的壓縮、回彈時間，儀器自動控制試樣壓縮、回彈時間；二是自動施放、撤除重錘，根據計時裝置設定的時間點，通過電機牽引重錘的升降，通過電機控制器控制施壓電機，按照測試標準中規定的壓縮回彈率測量過程施加壓力，實現自動施放或撤除重錘；三是自動測量四角高度，采用接觸式或非接觸式的位移傳感器，自動測定不同狀態下的試樣壓板到試樣底端的距離，通過DAQ數據采集卡收集測量結果；四是自動計算輸出，數據采集卡中的數據傳輸到上位機中，根據預設的算法進行數據分析處理，計算得出壓縮率、回彈率，并通過顯示器顯示和由微型打印機輸出測試結果。以下圖1、圖2是兩種設計實例。

圖1設計思路是通過電機控制器(8)控制施壓電

機(7)帶動卷繞機構(6)升降，把重錘(4)的壓力通過施壓導桿(5)和彎桿(12)傳導到測試壓片(3)和試樣(1)上。通過激光位移傳感器(10)測量試樣高度并計算后顯示在顯示器(11)上。

考慮到裝置的經濟性，圖2設計思路是采用接觸摩擦可忽略的LVDT位移傳感器代替非接觸式的激光位移傳感器測量試樣的高度。

在突出強調“互聯網+”的新形勢下，通過基于四方面自動化的智能檢測裝置的研究開發，將切實提高紡織品壓縮回彈性能檢測的可靠性，提升檢測效率，較全面地實現該項目檢測的自動化，有效促進紡織品檢測行業不斷邁向智能時代。

[1] 陳寶洪.關于纖維絮片壓縮回彈性檢測的探討[J].中國纖檢,2012,(12):66-67.

[2]GB/T22796-2009,被、被套[S].

[3]GB/T24252-2009,蠶絲被[S].

[4] 劉 貴，楊瑜榕，彭 銳.紡織品厚度及壓縮回復性能測試儀的研發[J].針織工業,2013, (5):61-65.

Analysis on the Testing Method of Textile Compression Resilience Properties

GU Hu, QIN Xin

(Hangzhou Quality and Technical Supervision & Detection Institute, Hangzhou 310019, China)

The test methods of textile compression resilience properties were studied. The main existing problems in current test methods were analyzed. The improvement suggestions of development automatic detection device were proposed.

textile; compression resilience; testing methods; improvement suggestions

2016-03-29；

2016-04-12

浙江省質量技術監督局科技項目(20140230)

顧 虎(1980-)，男，高級工程師，工學碩士，主要研究方向：紡織品服裝產品質量檢測、標注化及過程質量控制。

TS107

A

1673-0356(2016)05-0029-02