熔粘氨纶纤维织物防脱散性的测试装置及测试方法

技术领域

本发明涉及织物的脱散性能测试，具体涉及熔粘氨纶纤维织物防脱散性的测试装置及测试方法。

背景技术

熔粘氨纶，又叫防脱散氨纶、低熔点氨纶、低温热粘合氨纶，是近几年兴起的一种差异化氨纶纤维，在受热状态下可发生熔融粘连，实现纤维与纤维之间的粘合，避免织物在受损、撕扯情况下进一步脱散。熔粘氨纶纤维能在染色或者热定型工序受热熔融，实现氨纶与氨纶或者氨纶与其他纤维的相互粘合，使织物上氨纶丝交织处形成牢固的粘连点，从而使针织物具有较好的防脱散效果。

熔粘氨纶纤维可应用于多个领域，主要集中在纬编针织物。如薄型丝袜，熔粘氨纶与锦纶长丝经过机包工艺做成包纱，经袜机织造后制备的丝袜具备“抓不破、热粘合、防脱散”的特性。普通氨纶织造的丝袜在破洞后，容易因为线圈的脱散使破损处扩大，但是低熔点氨纶织造的丝袜不会出现这种情况，这是因为低熔点氨纶经热定型后形成的线圈之间的粘连点能够有效阻止线圈脱散、破洞扩大，以达到防脱散的效果，从而提高织物使用寿命。还比如以裸丝形式参与编织的大圆机织物，可用于生产随心裁面料。传统纬编针织物具有易脱散的特性，当抽拉织物边缘的纱线时，整个边缘将会沿着线圈横列的逆编织方向脱散，有些织物甚至沿着顺编织方向脱散，因此，在制作成衣时，必须进行缝边或者拷边，而使用含低熔点氨纶的随心裁面料能够有效降低上述问题，提升缝制效率及面料品质和耐用性，目前，随心裁面料在高端内衣等领域使用逐渐增多。莱卡公司生产的双组份Fusion氨纶纤维则是熔粘纤维的代表性产品，广泛应用于高档内衣、T恤、丝袜等产品中。

普通氨纶纤维不具有粘合性能，在染整过程中不会发生纤维间的粘合，因此含普通氨纶纤维的织物在裁剪或者钩挂后易发生线圈脱散、或毛边。含熔粘氨纶纤维的织物作为新型功能性弹力织物，其是否具有防脱散性能或防脱散性能优劣对于增加产品附加值、提高消费者购买意愿影响较大。

关于含熔粘氨纶纤维的袜子、丝袜等织物，目前关于防脱散性能的测试有行业标准FZ/T 73055-2016《防脱散袜子》，标准是针对采用特殊的编织结构或后整理工艺而具有防脱散功能的袜子，测试过程是定力、定速拉伸，防脱散效果以达到定力时线圈的脱散长度作为评判依据。方法使用的强伸设备较为普遍，因此实验方法较易实现。人体穿着衣服，面料是处于四面拉伸的状态，因此，测试防脱散性能需要将织物处于四面弹力伸长的状态，而单独测试经向或者纬向都不能充分表征织物的防脱散性能。经试验对比分析，标准中涉及的25N定力测试不适合含熔粘氨纶纤维的丝袜类产品。一是织物的拉伸方向只能是经向或者纬向，二是25N的定力值拉伸基本属于破坏性试验。而熔粘氨纶纤维的线密度低，丝袜本身的克重也较低，，并不需要如此大的拉力来进行测试，结合面料穿着于人体上的拉伸状态，以及丝袜类面料的薄透、克重低等特性，上述标准并不适合含熔粘氨纶纤维的丝袜。

关于含熔粘氨纶纤维的高档内衣类、T恤类等织物，目前还没有较为正式的防脱散测试标准。部分厂家采用国家标准GB/T7742《纺织品织物涨破性能》进行防脱散性能测试。标准针对织物涨破强力和涨破扩张度进行了定义，对测试方法进行了描述。标准中无论采用液压涨破或者气压涨破，均需要借助于膜片，利用膜片和织物的总涨破压力减去膜片涨破压力，得到织物的涨破压力。织物涨破性能是织物经受经向、纬向、斜向等各方位的压力的能力，反映的是织物在高强度运动、摩擦、撕扯下的抗顶破能力，适合于机织类面料、非织造布类、大克重针织类以及层压织物的测试。织物脱散是指当针织物的纱线断裂时，纱线从织物中脱出并与之分离的能力，或线圈失去穿套联系后，线圈彼此分离，织物分离解体的现象，是与线圈相互串套连接编织相反的过程。因此，上述标准对于测试小克重、薄透类的含熔粘氨纶纤维织物的防脱散性则不适用。

发明内容

针对现有织物防脱散性测试装置和测试方法的不足，本发明提供了一种熔粘氨纶纤维织物防脱散性能的测试装置及测试方法，可以有效检测小克重、薄透类的含熔粘氨纶纤维织物的防脱散性能。此外，本发明的测试装置还可用于评判织物的顶破性能和压感性能，可为熔粘氨纶纤维在织物面料中的应用提供有效数据参考。

熔粘氨纶纤维织物防脱散性能的测试装置，其特征在于：包括操作平台、夹持装置、柱型伸缩杆以及与柱型伸缩杆相连接的压力传感器；所述夹持装置包括夹持盘、夹持筘和支撑臂；所述柱型伸缩杆内部设置有锥形探针和压缩弹簧。

进一步地，所述夹持盘呈正方形，即“口”字型，包括前夹持盘、后夹持盘、左夹持盘、右夹持盘。4个夹持盘尺寸、材质相同，长度分别为7-15cm，宽度分别为1-3cm。

进一步地，前夹持盘、后夹持盘、左夹持盘、右夹持盘上分别安装有夹持筘，用于夹紧待测织物样品。每个夹持盘上夹持筘的数量至少为1个，分别对称设置。

进一步地，所述支撑臂距离操作平台高度为8-12cm。支撑臂固定在所述操作平台上，用来支撑所述夹持盘。

进一步地，所述柱型伸缩杆的下部为圆柱形状，直径范围为2-4cm。柱型伸缩杆的顶部呈半圆弧型，半圆弧圆心角为180°。半圆弧为开合式，正常测试过程中处于关闭状态。

进一步地，所述锥形探针为圆锥和圆柱的组合结构，分为锥形探针圆锥模块和锥形探针圆柱模块。圆锥角为30-45°，圆锥高度为5-10mm。圆柱直径为2.68-8.28mm，圆柱高度为3.5-4.5cm。当需要进行刺破动作时，柱形伸缩杆顶端的半圆弧打开，锥形探针上升，刺破织物，半圆弧关闭，然后锥形探针再下降至初始位置。

进一步地，所述压缩弹簧与锥形探针圆柱模块相连接。在初始位置时，压缩弹簧是处于被压缩的状态；当需要刺破织物时，压缩弹簧释放，锥形探针上升，从而将织物刺破。

进一步地，所述压力传感模块位于操作平台内部，用于接收织物样品施加于柱形伸缩杆的压力。压力传感器量程为10-50N。

本测试装置中，操作平台与PLC控制系统相连接，可以控制柱型伸缩杆、锥形探针的上升和下降，以及柱型伸缩杆顶部开合式半圆弧的打开和关闭。

根据前述熔粘氨纶纤维织物防脱散性测试装置的一种防脱散性测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将待测的熔粘氨纶纤维织物放入夹持盘中，并用夹持筘将其固定；

(2)调整柱形伸缩杆的位置，使柱形伸缩杆的顶部与织物处于接触但无压力的状态；

(3)在操作平台上设置柱形伸缩杆和锥形探针的上升速度和下降速度，然后开始测试；

(4)压力传感器力值达到20-50cN时，柱形伸缩杆停止上升；此时，启动锥形探针上升刺破织物，然后下降并回复到柱形伸缩杆内部；

(5)柱型伸缩杆继续上升，此时以力值为单位；即力值每增加5-15cN，柱形伸缩杆静止3-7s，若织物线圈不出现脱散，则继续按照力值每增加5-15cN，柱形伸缩杆静止3-7s的步骤进行测试，直至织物线圈出现脱散；

(6)压力传感器记录最终的测试力值；柱型伸缩杆回复至初始位置后，

用直尺量取织物的脱散长度。

本测试方法中，待测熔粘氨纶纤维织物需在恒温恒湿环境中放置8h，保证待测样品的稳定性，使测试结果更加准确。

本测试方法评判结果以力值为依据。若力值相同，则按照脱散长度评判。样品脱散的力值越大，脱散长度越小，说明该样品的防脱散性越好。

步骤(1)中，夹持筘固定织物，要保证样品平整无褶皱。同一品牌或者同一型号的织物，至少制备3个织物样品。制备多个织物样品做平行试验，可以保证试验结果的准确性。

步骤(3)中，柱型伸缩杆的上升速度为80-100mm/min。

当织物被刺破后，柱型伸缩杆的上升速度调整为15-30mm/min，慢速上升有利于观察织物脱散的长度和方向，同时也便于记录某一脱散长度下的力值。

织物脱散后，柱型伸缩杆的下降速度为80-100mm/min。

锥形探针的上升速度和下降速度为50-70mm/min，上升速度和下降速度相同。

步骤(4)中，压力传感器力值达到20-50cN时，柱形伸缩杆停止上升。此处力值的设置一方面根据织物穿着时伸长率一般处于30％-50％范围内而确定的，即将织物的伸长率拉伸为30％-50％时所需要的拉伸力大致为20-50cN。另一方面，跟织物本身的克重、编织结构及氨纶含量相关。正常来说，面料克重越大，相当于是织物单位面积内的经纬密度越大，则拉伸面料至同等长度，大克重的面料所需的力值当然要比小克重的面料要大。编织结构对于纬编针织物来说，横向线圈延展、纵向线圈串套是基本原则，此处说力值与编织结构有关系确切应该说是编织纱线，而不是编织结构，编织纱线可以是临近路相同也可以是隔路相同，这需要根据面料不同的应用而设计。若面料编织过程中氨纶纤维每路均参与编织，则含氨量必然大于隔路参与编织的面料。那就相当于是在拉伸这两种面料时，含氨量高的面料必然承受更大的拉力。压力传感器的力值最大为50cN，如果力值太大，则柱形伸缩杆对织物的压力大，织物的形变程度大。如果力值小于20cN，织物受到的拉伸形变程度小，由于氨纶的弹性回缩性，导致各线圈之间紧密、相互堆叠，而不能表现出织物正常穿着时的拉伸变形状态。

锥形探针以50-70mm/min速度伸出，锥形探针刺破丝袜并继续上升，直至锥形探针的圆锥端距离丝袜破洞垂直高度4-5.5cm处(即锥形探针的圆柱模块也穿过织物一定距离)，而后锥形探针停止上升，并以50-70mm/min的速度下降至初始位置。此步骤的目的是为了模拟丝袜在人体穿着时的状态，即在某一压力下，丝袜遭到来自于外界的钩挂或拉扯而导致出现破洞。

步骤(5)中，柱形伸缩杆静止3-7s，此时织物四面均处于被拉伸伸长的状态。柱形伸缩杆与织物接触的部位压力最大，变形最大，相当于是越靠近柱形伸缩杆顶部，拉伸变形越大，则线圈的形变程度也是最严重。由于织物的编织是线圈之间的相互串套，当压力增大后，线圈之间会出现移动和错位，由于纱线之间的相互摩擦、掣肘，导致线圈不能及时达到相对稳定的位置状态，因此需要柱形伸缩杆静止5-7s，给线圈提供充分的回复至稳定位置的时间。另一方面也可以用来模拟人体穿着织物时，织物处于某一压力状态的情况。同时给予人眼一定的时间观察线圈脱散状态，压力传感器可以充分记录此时间段内织物线圈脱散时力值的变化。

步骤(6)中，量取织物的脱散长度时，此时织物不必从夹持盘中卸下。

上述测试装置还可以用来测试熔粘氨纶纤维织物的压感性能，包括如下步骤：

(1)将待测的熔粘氨纶纤维织物放入夹持盘中，并用夹持筘将其固定；

(2)调整柱形伸缩杆的位置，使柱形伸缩杆的顶部与织物处于接触但无压力的状态；

(3)在操作平台上设置柱形伸缩杆的上升速度、下降速度和上升高度，然后开始测试；

(4)按照定伸长的测试方法，设置3次拉伸-回复循环步骤。分别记录柱形伸缩杆上升至20mm、40mm、60mm或30mm、50mm、70mm或50mm、70mm、90mm位置处的拉伸力和第三次下降至20mm、

40mm、60mm或30mm、50mm、70mm或50mm、70mm、90mm

位置处的回复力，并求各位置处的平均力值。拉伸力值小，则丝袜可轻松拉伸，易于穿着；回复力值大，则丝袜对人体的贴合程度

高，包覆性好。所以，拉伸力值越小，回复力值越大，则压感性能越好。

步骤(4)中，上升及下降的高度模拟的是不同身材比例的人群穿着丝袜时处于不同的拉伸状态，或者是人体处于不同运动状态时的丝袜拉伸程度。也可以根据织物的氨纶含量或者编织结构的而不同而进行改变。

上述测试装置还可以用来测试熔粘氨纶纤维织物的顶破性能，包括如下步骤：

(1)将待测的熔粘氨纶纤维织物放入夹持盘中，并用夹持筘将其固定；

(2)调整柱形伸缩杆的位置，使柱形伸缩杆的顶部与织物处于接触但无压力的状态；

(3)在操作平台上设置柱形伸缩杆的上升速度和下降速度，然后开始测试；

(4)按照断裂强力的测试方法，记录丝袜顶破时的力值和柱形伸缩杆的伸长值。力值和伸长值越大，说明织物的顶破性能越好。

有益效果：

本发明采用了柱形伸缩杆作为测试元件，保证了织物受力部位稳定不移位，与柱形伸缩杆相连接的压力传感器可精确控制织物的拉伸力值和回复力值。柱形伸缩杆内部的锥形探针可根据需要自动伸出或回缩，保证织物测试的安全性。

本发明采用的防脱散性测试方法中，当织物刺破后，以力值为单位。

每增加5-15cN，柱形伸缩杆静止3-7s，若织物线圈不出现脱散，则继续按照每增加5-15cN，柱形伸缩杆静止3-7s的步骤进行测试，直至织物线圈出现脱散。柱型伸缩杆静止一段时间，可以使织物静止处于某一压力状态

下，给于织物中线圈一定的脱散反应时间；同时给人眼一定的时间观察织物脱散状态，压力传感器可以充分记录此时间段内织物线圈脱散时力值的变化。该测试方法结合了熔粘氨纶纤维织物的应用性能特点与线圈滑移、

脱散的作用机理，与传统的行标测试方法相比，更贴近实际应用场景，测试数据对于评判熔粘氨纶纤维织物的防脱散效果十分有效。特别适用于小克重、薄透类的丝袜、袜子、高档内衣、T恤等熔粘氨纶纤维织物。

本发明测试装置还可用于熔粘氨纶纤维织物的压感性能和顶破性能的测试。测试程序和测试参数均可自行设置。

附图说明

图1为本发明熔粘氨纶纤维织物防脱散性测试装置的结构示意图；

图2为柱型伸缩杆和锥形探针的结构示意图。

附图标记说明：

夹持盘101、夹持筘102、支撑臂103、柱形伸缩杆104、操作平台105、压力传感器106、开合式半圆弧顶部201、锥形探针圆锥模块202、锥形探针圆柱模块203、压缩弹簧204、锥形探针205。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将通过文字结合附图对本发明实施例中的技术方案进一步进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标。

在此，还需要说明的一点是，在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图和说明中仅仅描述了与根据本发明的方案密切相关的装置结构，为了更清楚地示出本发明所述设备的结构，附图中省去了一些结构，以突出表示重要部分的特征结构。

实施例1

本发明涉及熔粘氨纶纤维织物防脱散性的测试装置，其结构示意图如图1和图2所示。

熔粘氨纶纤维织物防脱散性的测试装置，包括夹持盘101、夹持筘102、支撑臂103、柱形伸缩杆104、操作平台105、压力传感器106、开合式半圆弧顶部201、锥形探针圆锥模块202、锥形探针圆柱模块203、压缩弹簧204、锥形探针205。

夹持盘101呈正方形，即“口”字型，包括前夹持盘、后夹持盘、左夹持盘、右夹持盘。4个夹持盘尺寸、材质相同，长度分别为10cm，宽度分别为2cm；并且，4个夹持盘分别安装有2个夹持筘102，夹持筘102对称设置，用于夹紧待测织物样品，保持样品平整无褶皱。

支撑臂103距离操作平台105高度为10cm。支撑臂103固定在操作平台105上，用来支撑夹持盘101。

柱型伸缩杆104位于夹持盘101的正下方。柱型伸缩杆104的下部为圆柱形状，直径为3cm；上部为开合式半圆弧顶部201，半圆弧圆心角为180°。半圆弧为开合式，正常测试过程中处于关闭状态；当需要刺破织物时，半圆弧打开。

锥形探针205为圆锥和圆柱的组合结构，分为锥形探针圆锥模块202和锥形探针圆柱模块203。圆锥角为30°，圆锥高度为5mm。圆柱直径为2.68mm，圆柱高度为4cm。当需要进行刺破动作时，柱形伸缩杆104上部的开合式半圆弧顶部201打开，锥形探针205上升，刺破织物，锥形探针圆锥模块202上升至一定高度后，开合式半圆弧顶部201关闭，然后锥形探针205再下降至初始位置。

压缩弹簧204与锥形探针圆柱模块203相连接。在初始位置时，压缩弹簧204是处于被压缩的状态；当需要刺破织物时，压缩弹簧204释放，锥形探针205上升，从而将织物刺破。

压力传感器106位于操作平台105的内部，压力传感器量程为50N，与柱形伸缩杆104相连接，用于接收织物样品施加于柱形伸缩杆的压力，测定织物脱散的力值。

该测试装置不仅可以用来测定熔粘氨纶纤维织物的防脱散性，还可以用来测织物的压感性能和顶破性能。

实施例2

本实施例2涉及熔粘氨纶纤维织物防脱散性的测试方法，采用实施例1中的测试装置对熔粘氨纶纤维织物的防脱散性进行测试，具体步骤如下：

(1)取待测的熔粘氨纶纤维丝袜A，恒温恒湿环境中放置8h，再用剪刀将丝袜裁剪成尺寸为长*宽15cm*15cm样品，放入夹持盘101中，此时夹持盘101的夹持面积长*宽为10cm*10cm，并用夹持筘102将其固定；

(2)调整柱形伸缩杆104的位置，使柱形伸缩杆104的顶部与丝袜A样品处于接触但无压力的状态；

(3)在操作平台105上设置柱形伸缩杆104的上升速度为90mm/min、

20mm/min，下降速度为90mm/min；锥形探针205的上升速度和下降速度分别为60mm/min，然后开始测试；

(4)压力传感器106显示的力值达到30cN时，柱形伸缩杆104停止上升。此时，打开开合式半圆弧顶部201，启动锥形探针205以

60mm/min的速度上升刺破丝袜A，直至锥形探针104的圆锥模块

202距离丝袜A破洞垂直高度3.5cm处，然后以60mm/min的速度下降并回复到柱形伸缩杆104的内部，关闭开合式半圆弧顶部201；

(5)柱型伸缩杆104以20mm/min的速度继续上升，此时以力值为单

位。即力值每增加10cN，柱形伸缩杆104静止5s，若丝袜A线圈不出现脱散，则继续按照力值每增加10cN，柱形伸缩杆104静止5s的步骤进行测试，直至丝袜A线圈出现脱散，而后停止试验，柱形伸缩杆104以90mm/min速度下降至初始位置；

(6)压力传感器106记录最终的测试力值。柱形伸缩杆104回复至初始位置后，此时织物仍固定于夹持盘101中，用直尺量取丝袜A的脱散长度并记录。再取丝袜A样品4组，分别为A2/A3/A4/A5，丝袜B样品和丝袜C样品各5组，分别为B1/B2/B3/B4/B5/，

C1/C2/C3/C4/C5，其中A样品克重35g、B样品克重32g、C样品克重36g，丝袜A、丝袜B和丝袜C为不同品牌，样品都含有熔粘氨纶纤维，采用上述测试方法进行平行测试，并求平均值，测试结果如表1所述。评判结果以力值为依据。若力值相同，则按照脱散长度评判。样品脱散的力值越大，脱散长度越小，说明该样品的防脱散性越好。

表1丝袜A/B/C样品防脱散性的测试结果

三个样品的脱散力值和脱散长度如上表所示。由数据可以看出，A样品的脱散力值最大，脱散长度最短，B样品的脱散力值最小，脱散长度最大，说明A样品的防脱散性能最好，B的最差，C样品介于A和B之间。同时也说明了A样品的熔粘氨纶具有优于B和C样品的熔粘效果，能够承受住大张力下的拉扯和钩挂而线圈不脱散或者脱散程度很低。将A、B、C三个样品同时寄往不同的三个厂家进行熔粘效果判定，根据三个厂家的应用反馈，其结果与实验室测试的数据趋势一致，即A样品具有较好的防脱散效果，B样品几乎没有防脱散效果，C样品一般。通过此方法可以有效测试出市场上三种不同样品的防脱散性能，对不同厂家的熔粘氨纶是否真正具有熔粘效果进行可行性判定。