電腦數(shù)控智能裁切在色牢度檢測上的應(yīng)用

文/陳茜

數(shù)控裁切機就是用數(shù)字程序驅(qū)動機床運動，利用機床上配備的切割工具對物體進行切割，這種機電一體化切割就被稱之為數(shù)控裁切機。數(shù)控切割機技術(shù)從發(fā)明到現(xiàn)在，已有近50年的歷史，與傳統(tǒng)刀具（剪刀）、激光切割和氣壓切割相比，數(shù)控切割具有速度快、精度高、切割范圍廣、環(huán)保無污染、操作安全等特點。就目前而言，國內(nèi)數(shù)控切割機的技術(shù)水平和整機性能逐步達(dá)到國際先進水平，并廣泛用于IT、汽車、輕工、醫(yī)療等重要領(lǐng)域，在紡織、皮革等行業(yè)也得到一定的應(yīng)用，但在紡織品檢測行業(yè)的應(yīng)用還很少。色牢度是紡織品質(zhì)量性能重要的評價依據(jù)，據(jù)了解，目前各大檢測機構(gòu)的色牢度測試均是采用傳統(tǒng)的手工取樣，本文嘗試將數(shù)控裁切方式用于紡織品色牢度檢測取樣過程，通過選取色牢度相關(guān)測試中頗具代表性的3種測試項目，研究了數(shù)控裁切后對樣品耐洗、耐熱壓、酚黃變3種色牢度項目測試結(jié)果及性能的影響，對評價數(shù)控裁切方式在紡織品檢測行業(yè)的應(yīng)用具有重大意義。

1 測試項目與樣品

1.1 測試項目

色牢度常規(guī)測試項目從測試狀態(tài)可分為動態(tài)測試和靜態(tài)測試，動態(tài)測試主要包含耐洗、耐干洗、耐氯化水等，靜態(tài)測試包括耐汗?jié)n、耐水、耐唾液、耐熱壓，酚黃變等，其中酚黃變的測試原理與其他靜態(tài)測試原理有所不同，因此在色牢度相關(guān)測試項目中，本文選取了耐皂洗色牢度（GB/T 3921—2008）、耐熱壓色牢度（GB/T 6152—1997）和酚黃變（GB/T 29778—2013）3個測試項目進行研究。

1.2 樣品

每個測試項目選取了3個有代表性樣品并編號，相關(guān)參數(shù)見表1。

表1 9種織物基本參數(shù)

2 測試結(jié)果與分析

2.1 耐洗色牢度

2.1.1 測試原理

紡織品試樣與一塊或兩塊規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)貼襯織物縫合在一起，置于皂液和無水碳酸鈉混合液中，在規(guī)定時間和溫度條件下進行機械攪動，再經(jīng)清洗和干燥，以原樣作為參照樣，用灰色卡或儀器評定試樣變色和貼襯織物沾色。

2.1.2 結(jié)果與分析

樣品經(jīng)數(shù)控裁切和手工取樣后的耐洗色牢度測試結(jié)果見表2。

表2 數(shù)控裁切和手工取樣耐洗色牢度結(jié)果比較

從表3可以看出，通過數(shù)控裁切進行取樣的試樣與手工取樣的測試結(jié)果相同，說明數(shù)控切割取樣對織物的耐洗測試結(jié)果沒有影響。

表3 數(shù)控和手工取樣酚黃變級數(shù)比較

2.2 酚黃變

2.2.1 測試原理

將各試樣和控制織物夾在含有2,6二叔丁基-4-硝基苯酚的試紙中，置于玻璃板間并疊加在一起，用不含BHT（2,6二叔丁基-4-甲基苯酚）的聚乙烯薄膜將其裹緊形成一個測試包，在規(guī)定的壓力下，放入恒溫箱或者烘箱中一定時間。用評定沾色用灰色樣卡評定試樣的黃變級數(shù)，以此評估試樣產(chǎn)生酚黃變的可能性。

2.2.2 結(jié)果與分析

數(shù)控裁切和手工取樣對紡織品酚黃變結(jié)果見表3。

從表3中可以看出數(shù)控切割與普通手工取樣的結(jié)果一致，但由于該項目的黃變機理，對于取樣要求相對嚴(yán)格，手工取樣時必須保持雙手潔凈，不能含有汗液、潤膚霜等其他物質(zhì)，如佩戴一次性手套取樣，也需保證手套不含有BHT（2,6二叔丁基-4-甲基苯酚），因此在實際檢測中數(shù)控切割比手工取樣減少了對樣品的接觸，測試結(jié)果的準(zhǔn)確性更能得到保證。

2.3 耐熱壓色牢度（潮壓）

2.3.1 測試原理

潮壓干試樣和一塊濕的棉貼襯織物覆蓋后，在規(guī)定溫度和規(guī)定壓力的加熱裝置中受壓一定時間。評定試驗后立即用灰色樣卡評定試樣的變色和貼襯織物沾色，然后在符合GB/T 6151第10章規(guī)定的空氣中暴露一段時間后再作評定。

2.3.2 結(jié)果與分析

織物經(jīng)數(shù)控和手工取樣后的耐熱壓色牢度測試結(jié)果見表4。

表4 數(shù)控和手工取樣耐熱壓色牢度級數(shù)比較

從表4得出，織物經(jīng)數(shù)控和手工兩種方法取樣后，測試結(jié)果均能完全吻合。

2.4 取樣精確度

試樣的精確度是衡量多種取樣方式的重要評價依據(jù)。表5為數(shù)控和激光、手工、氣壓切割樣品的平均偏差和偏差均值。

表5 多種取樣方式的尺寸偏差（標(biāo)準(zhǔn)要求±2mm）

從表5可以看出，雖然以下4種取樣方式的平均尺寸偏差基本均在允差范圍內(nèi)，但是數(shù)控切割機產(chǎn)生的偏差和偏差均值比其他3種取樣方式小。手工和氣壓取樣的精確度受織物組織影響較大，對于一些易變形的織物，手工和氣壓取樣會受到影響；而激光切割紡織品面料是通過聚焦光斑與展開紡織面料的相對運動來進行的，切割過程中產(chǎn)生的高溫造成樣品切割邊緣出現(xiàn)灼燒和熔融，形成一條泛黃或者是黃褐色的棱邊，因此在評定樣品變、沾色結(jié)果時，易造成視覺上的干擾，從而影響評定結(jié)果的準(zhǔn)確性；而數(shù)控切割全程由系統(tǒng)控制取樣的形狀和速度，精確度更高，能適用于不同織物組織的樣品，數(shù)控切割性能更穩(wěn)定，所以數(shù)控切割取樣是一種高精度的取樣方式。

3 結(jié)論

數(shù)控和手工切割織物耐洗、酚黃變和耐熱壓色牢度的結(jié)果完全相同，且數(shù)控切割的精確度更高。因此數(shù)控切割取樣可很好地應(yīng)用于色牢度相關(guān)檢測中，同時，伴隨著物聯(lián)網(wǎng)和數(shù)控裁切技術(shù)的發(fā)展，隨著智慧實驗室建設(shè)步伐的加快，能更專業(yè)面向紡織品、鞋包等檢測實驗室樣品裁剪需求，將檢測標(biāo)準(zhǔn)、檢測要求與樣品裁剪模板標(biāo)識一一對應(yīng)，形成IT業(yè)務(wù)模型和(Auto Cut)數(shù)據(jù)工作流；實現(xiàn)樣品裁剪自動化、智能化的軟硬件一體解決方案。