
范圍
儀器適用于機織物、針織物、非織造物、涂層織物等紡織品的硬挺度試驗,也適合紙張、皮革、薄膜等柔性材料的硬挺度試驗,為紡織行業(yè)改進(jìn)工藝、指導生產(chǎn)提供科學(xué)依據。
術(shù)語(yǔ)
硬挺度(stiffness):織物抵抗彎曲變形的能力,以定彎曲撓度下的彎曲力大小等級表示??椢飶澢阅苁茄芯靠椢锿ㄐ?、懸垂性、柔軟性等性質(zhì)的重要物理參量,織物硬挺度是人們考核織物服用性能的一項重要指標。
原理
在規定條件下,壓桿將試樣壓入狹縫一定深度,試樣在壓桿和試樣臺的共同作用下受到三點(diǎn)梁彎曲力,與壓桿相連的力傳感器感應力值,抗彎曲力首先呈上升趨勢,逐漸增大至峰值-彎曲力;然后,抗彎曲力隨著(zhù)彎曲變形而逐漸下降。彎曲硬挺性能不同的試樣,壓桿彎曲試樣的壓力也不相同。壓桿壓力和位移由高靈敏的力學(xué)傳感器記錄,獲得抗彎曲力-位移曲線(xiàn),從該曲線(xiàn)可提取這一階段曲線(xiàn)的左斜率、左面積以及峰值,根據不同試樣彎曲性能要求提取表征彎曲性能的指標。
主要技術(shù)指標
1) 試樣規格:160×100 mm
2) 試樣臺規格:120×80×3 mm
3) 狹縫寬度:10mm至180mm(可根據實(shí)驗要求進(jìn)行調節)
4) 壓桿直徑:1mm、2mm、5mm(可根據實(shí)驗要求進(jìn)行調節)
5) 壓桿推進(jìn)速度:根據實(shí)驗要求選擇合適速度
6) 壓桿推進(jìn)行程:104mm
7) 壓桿壓入深度:52mm
8) 試驗條件:試樣放置在標準大氣環(huán)境(溫度為(20±1)℃,相對濕度為(65±2)%)下處理24 h以上
儀器設備
裝置由驅動(dòng)機構、壓桿、試樣臺等機構構成,硬挺度儀的結構簡(jiǎn)圖如圖1所示。試樣置于儀器試樣臺,使之對稱(chēng)于試樣臺狹縫,壓桿自上而下緩慢向下運動(dòng),并將試樣壓入狹縫,由壓桿和試樣臺組成三點(diǎn)梁,可以通過(guò)壓桿規格和試樣臺間的狹縫寬度調節三點(diǎn)梁位置。在壓桿作用下,織物先發(fā)生彎曲變形,隨著(zhù)壓桿的繼續運動(dòng),織物會(huì )發(fā)生摩擦變形,甚至產(chǎn)生壓縮形變,與壓桿相連的力傳感器感應受力情況,獲取力值測量。系統軟件實(shí)時(shí)顯示整個(gè)實(shí)驗過(guò)程中的力-位移曲線(xiàn)。 試驗步驟
1.取樣
試樣應平整無(wú)褶皺。
2.制樣
分別取經(jīng)向、緯向、45度三個(gè)方向并裁剪成160mm×100mm大小的試樣。
3.測試
(1)進(jìn)入系統:雙擊軟件,并進(jìn)入系統(若無(wú)賬號可注冊賬號,輸入名稱(chēng)/密碼即可注冊);選擇“壓縮-力值”模式以及“位移-力值”圖譜;并且啟動(dòng)電機。 (2)連接儀器:選擇連接儀器,選擇當前儀器的端口號,點(diǎn)擊確定即可完成連接。通訊成功后,確認狹縫之間沒(méi)有障礙物,然后點(diǎn)擊“OK”復位電機。 (3)儀器設置:壓縮復位后,點(diǎn)擊“力值清零”,并且設置合適的速度,可以完成推桿運動(dòng)速度的設置。然后點(diǎn)擊“隔距”,設置合適的隔距。搖動(dòng)儀器右側手柄可調節狹縫寬度。 文件夾中。點(diǎn)擊“保存”即可保存力-位移曲線(xiàn)圖像。 試驗數據處理
提取硬挺度儀得到的力-位移曲線(xiàn)的特征參數,其具體定義如下圖所示。其中:A1和A2分別為曲線(xiàn)左側和右側的面積;峰值X、Y分別為曲線(xiàn)點(diǎn)的彎曲力和位移值;K1和K2分別為左側曲線(xiàn)和右側曲線(xiàn)線(xiàn)性段的線(xiàn)性度。
1) 試樣規格:160×100 mm
2) 試樣臺規格:120×80×3 mm
3) 狹縫寬度:10mm至180mm(可根據實(shí)驗要求進(jìn)行調節)
4) 壓桿直徑:1mm、2mm、5mm(可根據實(shí)驗要求進(jìn)行調節)
5) 壓桿推進(jìn)速度:根據實(shí)驗要求選擇合適速度
6) 壓桿推進(jìn)行程:104mm
7) 壓桿壓入深度:52mm
8) 試驗條件:試樣放置在標準大氣環(huán)境(溫度為(20±1)℃,相對濕度為(65±2)%)下處理24 h以上
儀器設備
裝置由驅動(dòng)機構、壓桿、試樣臺等機構構成,硬挺度儀的結構簡(jiǎn)圖如圖1所示。試樣置于儀器試樣臺,使之對稱(chēng)于試樣臺狹縫,壓桿自上而下緩慢向下運動(dòng),并將試樣壓入狹縫,由壓桿和試樣臺組成三點(diǎn)梁,可以通過(guò)壓桿規格和試樣臺間的狹縫寬度調節三點(diǎn)梁位置。在壓桿作用下,織物先發(fā)生彎曲變形,隨著(zhù)壓桿的繼續運動(dòng),織物會(huì )發(fā)生摩擦變形,甚至產(chǎn)生壓縮形變,與壓桿相連的力傳感器感應受力情況,獲取力值測量。系統軟件實(shí)時(shí)顯示整個(gè)實(shí)驗過(guò)程中的力-位移曲線(xiàn)。
1.取樣
試樣應平整無(wú)褶皺。
2.制樣
分別取經(jīng)向、緯向、45度三個(gè)方向并裁剪成160mm×100mm大小的試樣。
3.測試
(1)進(jìn)入系統:雙擊軟件,并進(jìn)入系統(若無(wú)賬號可注冊賬號,輸入名稱(chēng)/密碼即可注冊);選擇“壓縮-力值”模式以及“位移-力值”圖譜;并且啟動(dòng)電機。
(4)放樣:將制得的試樣置于儀器試樣臺,使之對稱(chēng)于試樣臺狹縫。
(5)開(kāi)始實(shí)驗:點(diǎn)擊測試開(kāi)始推桿由初始位置向下運動(dòng),待推桿運動(dòng)到位移截止位置時(shí),電機停止運動(dòng),測試結束;結束實(shí)驗;點(diǎn)擊壓縮復位,推桿回到初始位置。
(6)保留數據:點(diǎn)擊實(shí)驗結束,數據即可自動(dòng)保存在安裝儀器的文件夾路徑內的提取硬挺度儀得到的力-位移曲線(xiàn)的特征參數,其具體定義如下圖所示。其中:A1和A2分別為曲線(xiàn)左側和右側的面積;峰值X、Y分別為曲線(xiàn)點(diǎn)的彎曲力和位移值;K1和K2分別為左側曲線(xiàn)和右側曲線(xiàn)線(xiàn)性段的線(xiàn)性度。
結果與評價(jià)
織物的硬挺風(fēng)格分為1到5級,每個(gè)等級分別選定一塊織物供評估者比照。根據AATCC EP5-2007,評委必須在評估前洗手和擦干雙手。在開(kāi)始評估之前,評委需要在標準條件(20±2℃; 65±3%RH)下靜坐30分鐘放松。面料的硬挺風(fēng)格是每個(gè)評委要求對每種面料的硬挺風(fēng)格特征進(jìn)行評分,每種面料的最終得分是8名評委的平均分。最后,根據小組成員的平均得分將樣本 分為五組。
根據主觀(guān)綜合風(fēng)格的總的評價(jià)得分與客觀(guān)測試的結果參數進(jìn)行相關(guān)性分析,得到與硬挺風(fēng)格相關(guān)的儀器參數與結構參數。
將與硬挺風(fēng)格相關(guān)的儀器參數與結構參數作為模糊聚類(lèi)的最終輸入參數。聚類(lèi)的簇數選擇5個(gè)。即可根據算法得到客觀(guān)聚類(lèi)的結果,將織物的硬挺風(fēng)格分為五個(gè)類(lèi)別。
根據主觀(guān)綜合風(fēng)格的總的評價(jià)得分與客觀(guān)測試的結果參數進(jìn)行相關(guān)性分析,得到與硬挺風(fēng)格相關(guān)的儀器參數與結構參數。
將與硬挺風(fēng)格相關(guān)的儀器參數與結構參數作為模糊聚類(lèi)的最終輸入參數。聚類(lèi)的簇數選擇5個(gè)。即可根據算法得到客觀(guān)聚類(lèi)的結果,將織物的硬挺風(fēng)格分為五個(gè)類(lèi)別。