銀纖維耐刮磨評定裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種銀纖維耐刮磨評定裝置，包括測試板，測試板上設置有一用于模擬銀纖維在針織機上針織時銀纖維與鉤針摩擦接觸的模擬裝置，在模擬裝置上設置有電阻值測量裝置及摩擦次數(shù)采集傳感器，還包括一當電阻值達到某一設定值時可驅動模擬裝置停止動作的設定電阻率閾值自停系統(tǒng)，所述設定電阻率閾值自停系統(tǒng)包括控制器及分別與所述控制器電連接的信息存儲模塊、數(shù)字編輯模塊、信號輸出模塊、信號輸入模塊、液晶顯示器及摩擦次數(shù)顯示器，所述信號輸出模塊與模擬裝置電連接，信號輸入模塊與摩擦次數(shù)傳感器及電阻值測量裝置電連接，所述數(shù)字編輯模塊連接有數(shù)字編輯器。測試結果準確，能夠得到任何設定摩擦值時銀纖維的電阻率。
【專利說明】 銀纖維耐刮磨評定裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種銀纖維檢測裝置，特別涉及一種銀纖維耐刮磨評定裝置。
【背景技術】
[0002]隨著現(xiàn)代生活水平的不斷提高，人們對生活質量的要求也在不斷的提高，衣、食、住、行衣為先，纖維作為人們平常穿的衣物已經有多種多樣，例如在尼龍纖維表面涂敷的銀層的得到的銀纖維，采用銀纖維制作的防電磁屏蔽面料因其防輻射性能的優(yōu)良，已被廣泛的用于孕婦防輻射服，眾所周知，防輻射服的電磁屏蔽原理主要靠鍍銀纖維形成的閉合回路，導電率的大小將直接影響電磁屏蔽性能的優(yōu)劣，而尼龍纖維表面的鍍銀層的厚度是決定鍍銀纖維電阻率大小的關鍵，傳統(tǒng)的針織機采用鉤針將銀纖維鉤入針床進行反復針織的過程不可避免的將對鍍銀纖維表面的銀層造成刮傷，這將不可避免的影響到電磁屏蔽面料的防輻射性能，也就是說，成品的防輻射面料的電阻值將偏大，而經不同數(shù)量針床及不同線圈數(shù)量得到的防輻射面料，因銀纖維與鉤針的磨損次數(shù)不同導致其電阻值下降的程度也不同，最終成品防輻射面料將低于理論上防輻射面料的電磁屏蔽效果，而表面銀層的初期磨損也將導致人們在后期的穿著、洗滌加速破壞的速度，從而導致防輻射面料的使用壽命的下降。所以，纖維的應力和疲勞檢測是把握紡織品質量的重要環(huán)節(jié)，它直接涉及到纖維品質的定級以及終端應用，如服裝、家用紡織品、汽車內飾件等多種用途。任何纖維都要經過強度不斷變化的應力反復作用，因此，纖維的耐疲勞的測試顯得尤為重要。
[0003]一般認為，影響鍍銀纖維耐疲勞性能的因素主要有下列這些:
[0004]1.纖維本身的韌性。研究發(fā)現(xiàn)，纖維基體本身的韌性越強，纖維的壽命也越長，一般公認尼龍纖維的韌性較強。
[0005]2.鍍銀層與基體結合的牢度。
[0006]3.鍍銀層本身的耐疲勞性能。
[0007]對銀纖維而言，其屏蔽性能的下降主要表現(xiàn)為鍍銀層本身的破壞和鍍銀層與纖維基體的剝離。
[0008]關于涂覆層附著力的測試方法有許多。如美國油漆附著力測試方法標準ASTMD3359-1997
[0009]提供了一種刀鋒測試法。它是用鋒利刀片(刀鋒角度為15°?30° )在測試樣本表面劃10 X 10個ImmX Imm小網格，每一條劃線應深及油漆的底層；用毛刷將測試區(qū)域的碎片刷干凈；用粘附力350?400g/cm2的膠帶(3M600號膠紙或等同)牢牢粘住被測試小網格，并用橡皮擦用力擦拭膠帶，以加大膠帶與被測區(qū)域的接觸面積及力度；用手抓住膠帶一端，在垂直方向(90° )迅速扯下膠紙，同一位置進行2次相同測試，其結果判定方法為:要求附著力> 4B時為合格。其中5B為劃線邊緣光滑，在劃線的邊緣及交叉點處均無油漆脫落；4B為在劃線的交叉點處有小片的油漆脫落，且脫落總面積小于5%;3B為在劃線的邊緣及交叉點處有小片的油漆脫落，且脫落總面積在5%?15%之間；2B為在劃線的邊緣及交叉點處有成片的油漆脫落，且脫落總面積在15%?35%之間；1B為在劃線的邊緣及交叉點處有成片的油漆脫落，且脫落總面積在35%?65%之間；0B為在劃線的邊緣及交叉點處有成片的油漆脫落，且脫落總面積大于65%。銀纖維的直徑只有10?20 μ m，顯然不適用于該方法。
[0010]美國ASTM B571-97標準給出了 11種定性評價各種基材上金屬覆蓋層的附著力的方法，有彎曲試驗法、打磨試驗、拖曳試驗、鑿刀試驗、銼刀試驗、鋸試驗、淬火試驗、沖擊試驗、剝離試驗、推壓試驗、畫格試驗。其中:
[0011]1、彎曲試驗。是將試樣中心放在一個軸上，覆蓋層面朝外，兩邊向下用力彎曲試樣，直到兩邊平行。軸的直徑應該是試樣厚度的4倍。用低倍放大鏡(如4倍)檢查彎曲部位是否有覆蓋層剝落，這是附著力差的表現(xiàn)。如果覆蓋層破裂或起泡，則用鋒利的刀片嘗試看能否將覆蓋層從基材上分離。對于堅硬和易脆的覆蓋層，彎曲部位通常會出現(xiàn)裂紋。這些裂紋可能會也可能不會延伸到基材。無論哪種情況，出現(xiàn)裂紋并不表示試樣的附著力差，除非用鋒利的工具能夠將覆蓋層剝離。然后以180度的角度，反復彎曲試樣，直到金屬斷裂。在低倍放大鏡(如10倍)下觀察此區(qū)域覆蓋層的翹起和剝落。用鋒利的刀片看能否從基材上分離覆蓋層，如果能夠分離，則說明此覆蓋層的附著力較差。
[0012]2、打磨試驗。是用一端為光滑半球狀(直徑為6mm)的工具在覆蓋層上5cm的長度上打磨約15s。打磨時的力度應保持為每次都能夠打磨試樣，但又不至于使樣品表面產生凹痕。觀察是否出現(xiàn)起泡、分離和剝落現(xiàn)象。通常，覆蓋層較厚時得到的結果會不那么令人滿意。
[0013]3、鑿刀試驗。用一把鋒利的冷鑿子刺穿要進行試驗的樣品表面的覆蓋層。鑿子可以從覆蓋層后部刺入，也可以先用鋸子鋸開，再從露出來的覆蓋層和基材的結合面刺入?？捎玫蹲哟骅徸?。用刀子時，可以用錘來錘或其它工具輕敲，也可以不用。如果用這種方法就可以去除覆蓋層，那么其附著力是比較差的。覆蓋層比較軟或薄時，此法不適用。
[0014]4、拖曳試驗。在普通沖床上，選用可調整的沖模，將直徑約為60mm的樣品拉伸成為一個直徑為38_，深18_的帶突緣的帽狀物。持續(xù)穿透內螺模，直到帽狀物斷裂?？梢灾苯佑^察覆蓋層的附著力情況，也可以通過第5部分給出的從基材上分離的技術進一步進行評價。如果出現(xiàn)覆蓋層的剝落或與基材分離，則覆蓋層的附著力是比較差的。這一方法得到的試驗結果不僅涉及到覆蓋層的柔韌性，同樣也涉及基材的柔韌性。
[0015]5、銼刀試驗。鋸下一片試驗樣品，檢查覆蓋層和基材是否分離。在鋸口用粗糙的銼從基材方向向覆蓋層方向銼，銼的角度與覆蓋層表面呈45度角。如果覆蓋層剝落或從基材分離，則視為附著力不合格。
[0016]6、鋸試驗。用金剛砂輪從基材向覆蓋層方向快速切割試樣。也可以用弓鋸來代替金剛砂輪，但同樣要從基材向覆蓋層方向鋸。如果出現(xiàn)覆蓋層剝落或分離，就可視為附著力不合格。
[0017]7、淬火試驗。在爐子里加熱試樣一段時間，使其達到一定溫度。保持爐溫在選定溫度的±10°C范圍內。如果覆蓋層或基材易氧化，則應在惰性氣體或適當?shù)囊后w中進行加熱。然后在室溫下將樣品放入水中或其它適當?shù)囊后w中進行淬火。如果出現(xiàn)剝落或分離，則試樣的附著力不合格。覆蓋層微孔里和基材的微坑里會裹存一些電鍍溶液，這些電鍍溶液會在加熱和淬火過程中形成泡。如果泡周圍的覆蓋層不會從基材分離，則這些泡的存在不被視為是附著力不好的證據。[0018]8、沖擊試驗。將試樣放在一個適當?shù)闹挝锷?，用錘子或其它沖擊儀錘擊試樣使其變形。沖擊頭的直徑為5mm或特別規(guī)定，沖擊時加有負載。凹印或周邊覆蓋層如果出現(xiàn)脫落或起泡，則試樣的附著力不合格。
[0019]9、剝離試驗。將一條寬20mm,厚約1.5mm的鋼條或黃銅條焊接或用適當?shù)哪z粘劑粘結在待測試樣表面某一平整的部位。也可適用單面膠帶代替?？梢詫δz粘劑進行加熱。剝離時的度角、速率，所貼金屬條(膠帶)的厚度和寬度等固定。如果覆蓋層和基材的界面出現(xiàn)任何異常，均可認為附著力不合格。
[0020]10、推壓試驗。從基材向覆蓋層方向，鉆一個直徑為0.75cm的不通的孔，直到鉆頭鉆過覆蓋層和基材界面大概1.5mm后停止。將試樣放在一個直徑為2.5mm的圓環(huán)上,用一個直徑為0.6cm的打孔器，以穩(wěn)定的壓力在孔不通的一端向下壓，直到推壓出一個按鈕狀的東西。如果按鈕狀的東西上的覆蓋層或孔周圍的覆蓋層出現(xiàn)脫落或分離，則可視為試樣的附著力不合格。
[0021]11、畫格試驗。用鋼刀在試樣表面劃出3條或更多的平行線或者畫出一個棋盤格。畫格的刀應該是鋒利的，刀尖為30度，所畫的平行線之間的距離大約為覆蓋層厚度的10倍，最小不小于0.4mm。在畫線時，要保證每條線都劃至基材。如果棋盤格上的某一塊從基材上脫落，則認為該試樣的附著力不合格。如果試樣在上述步驟中附著力表現(xiàn)為合格，則用手指將壓敏膠帶(膠帶的粘結強度至少為45g/mm)按壓在干凈的棋盤格上。在貼膠布前，應確保棋盤格上所有劃格造成的顆粒和碎屑均被去除干凈。膠布貼好后，抓住膠帶的自由端，快速(不是猛拉)拉開膠帶。拉開時自由端應盡量與試樣表面呈180度角。如果膠帶上粘有從棋盤格內脫落的覆蓋層，則覆蓋層的附著力不合格。不考慮與棋盤格相連的覆蓋層。
[0022]該標準明確指出“對金屬覆蓋層附著力的定性檢測試驗方法的解釋往往是有爭議的。”并進一步指出，鑿刀試驗、銼刀試驗、鋸試驗、推壓試驗和畫格等試驗不適用于覆蓋層比較軟或薄的試樣，同時還認為，涂覆件的最終使用情況和方式決定了能最好的代表其功能上要求的試驗方法。例如，對于要隨后裝配的涂覆件，彎曲測試或拖曳試驗是適合的；對于要焊接或曝露于高溫下的試樣則適合進行淬火試驗。如果一個部件在噴涂后需要烘烤或熱處理，則需要進行附著力的測試?！庇捎阢y纖維的直徑只有10?20 μ m，且很柔軟，鍍銀層只有幾個微米，在其織造過程中銀纖維受到的是反復的拉拽、彎曲、表面摩擦等作用，這些作用的綜合作用結果導致鍍銀層的破壞或剝離，表現(xiàn)為電阻值的升高，從而導致電磁屏蔽效能的下降。因此用這些方法中的任何一種均不適合評價銀纖維的耐疲勞性能。
[0023]上述的方法及設備僅僅能夠對纖維斷裂失效的次數(shù)進行測量，但無法模擬纖維在織造的過程中與鉤針的真實摩擦方式，并且針對鍍銀纖維也不能夠通過斷裂的方式測量出銀層在與鉤針刮擦時每一次的電阻值變化，而無法針對該問題預先控制銀層的鍍銀量，來得到最終成品面料的電磁屏蔽預期效果。
【發(fā)明內容】
[0024]針對現(xiàn)有技術存在的不足，本發(fā)明所要解決的技術問題是，提供一種能夠測試出銀纖維在織造過程中，尤其是針織機過程中銀纖維與鉤針接觸摩擦所造成的影響，預測銀纖維織造的適應性和銀纖維質量評價，進而指導改進工藝等，提高電磁屏蔽面料的防輻射性能及使用壽命的銀纖維耐刮磨評定裝置。
[0025]為解決上述技術問題，本發(fā)明所采取的技術方案是:一種銀纖維耐刮磨評定裝置，包括一具有電源插頭及開關的底座，在底座上設置有測試板，所述測試板上設置有一用于模擬銀纖維在針織機上針織時銀纖維與鉤針摩擦接觸的模擬裝置，在模擬裝置上設置有與待測銀纖維電連接的電阻值測量裝置及用于測量待測銀纖維與鉤針摩擦次數(shù)的摩擦次數(shù)采集傳感器，還包括一當電阻值達到某一設定值時可驅動模擬裝置停止動作的設定電阻率閾值自停系統(tǒng)，所述設定電阻率閾值自停系統(tǒng)包括控制器及分別與所述控制器電連接的信息存儲模塊、數(shù)字編輯模塊、信號輸出模塊、信號輸入模塊、液晶顯示器及摩擦次數(shù)顯示器，所述信號輸出模塊與模擬裝置電連接，信號輸入模塊與摩擦次數(shù)傳感器及電阻值測量裝置電連接，所述數(shù)字編輯模塊連接有數(shù)字編輯器。
[0026]上述的銀纖維耐刮磨評定裝置，所述模擬裝置包括一用于將待測銀纖維的一端部固定的絕緣固定部件及與待測銀纖維的另一端連接的用于牽拉待測銀纖維的驅動部件，在待測銀纖維上懸掛有一作用于待測銀纖維上向下施加牽引力的牽引摩擦部件，所述牽引摩擦部件的牽弓I力與針織機鉤針的牽引力相同。
[0027]上述的銀纖維耐刮磨評定裝置，所述牽引摩擦部件為懸掛于待測銀纖維上的一模擬鉤針與待測銀纖維喂入針床時反復接觸的鉤針體，在鉤針體底部設置有配重塊。
[0028]上述的銀纖維耐刮磨評定裝置，所述驅動部件包括固定于測試板上的絕緣凸起，在絕緣凸起上設置有其軸線垂直于測試板的可轉動的轉軸，所述轉軸上設置有用于固定待測銀纖維其中一端的導電柱。
[0029]上述的銀纖維耐刮磨評定裝置，電阻值測量裝置包括一具有兩測試筆的萬用表，所述兩測試筆分別與固定在絕緣固定部件上的待測銀纖維一端及導電柱連接。
[0030]上述的銀纖維耐刮磨評定裝置，所述底座或測試板上還設置有一當待測銀纖維被磨損斷裂后配重塊帶動鉤針體下落時立即切斷電源的急停裝置，所述急停裝置設于配重塊下方。
[0031]上述的銀纖維耐刮磨評定裝置，所述測試板上設置有允許鉤針體穿過的用于穩(wěn)定及限位當待測銀纖維隨驅動部件上下運動時隨待測銀纖維上下運動的鉤針體及配重塊的導向座。
[0032]本發(fā)明銀纖維耐刮磨評定裝置的優(yōu)點是:本發(fā)明準確地模擬了銀纖維在織造過程中受到的反復拉拽、彎曲和與金屬構件的摩擦等作用，且結構簡單、操作方便，測試結果準確，能夠得到任何設定摩擦值時銀纖維的電阻率，并以數(shù)據和圖表等方式提供測試結果。采用控制器信號控制的方式，測試簡單、易操作，該裝置能夠對成品鍍銀纖維的鍍銀量進行檢測和控制，在預先檢測后可以判定銀纖維的質量和可織性，并針對具體的銀纖維織物面料的要求提前優(yōu)選織造工藝和織物結構，進而保證了得到鍍銀纖維的質量，保證了鍍銀纖維面料的防輻射性能，有效提高了鍍銀纖維織物的使用壽命。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0033]圖1為本發(fā)明的結構示意圖；
[0034]圖2為本發(fā)明的電路結構框圖；
[0035]圖3為圖1中I部分的局部結構放大圖；[0036]圖4為圖1中II部分的局部結構放大圖。
【具體實施方式】
[0037]下面結合附圖及具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明；
[0038]如圖1、2、3、4所示，一種銀纖維耐刮磨評定裝置，包括一具有電源插頭I及開關2的底座3，在底座3上設置有豎直的測試板4，在測試板4上設置有一用于模擬銀纖維5在針織機上針織時銀纖維5與鉤針摩擦接觸的模擬裝置6，在模擬裝置6上設置有與待測銀纖維5電連接的電阻值測量裝置7及用于測量待測銀纖維5與鉤針摩擦次數(shù)的摩擦次數(shù)采集傳感器8，還包括一當電阻值達到某一設定值時可驅動模擬裝置6停止動作的設定電阻率閾值自停系統(tǒng)，所述設定電阻率閾值自停系統(tǒng)包括控制器及分別與所述控制器電連接的信息存儲模塊、數(shù)字編輯模塊、信號輸出模塊、信號輸入模塊、液晶顯示器22及摩擦次數(shù)顯示器21，所述信號輸出模塊與模擬裝置6電連接，信號輸入模塊與摩擦次數(shù)傳感器8及電阻值測量裝置7電連接，所述數(shù)字編輯模塊連接有數(shù)字編輯器23。
[0039]模擬裝置6包括一用于將待測銀纖維5的一端部固定的絕緣固定部件9及與待測銀纖維5的另一端連接的用于牽拉待測銀纖維5的驅動部件10，在待測銀纖維5上懸掛有一作用于待測銀纖維5上向下施加牽引力的牽引摩擦部件11，所述牽引摩擦部件11的牽引力與針織機鉤針的牽引力相同。牽引摩擦部件11為懸掛于待測銀纖維5上的一模擬鉤針與待測銀纖維5喂入針床時反復接觸的鉤針體12，在鉤針體12的底部設置有配重塊13。驅動部件10包括固定于測試板4上的絕緣凸起14，在絕緣凸起14上設置有其軸線垂直于測試板4的可轉動的轉軸15，所述轉軸15上設置有用于固定待測銀纖維5其中一端的導電柱16。轉軸15可通過常規(guī)的伺服電機或普通轉速可調的電動機帶動轉動，該技術為本領域技術人員的常規(guī)技術手段，在此不多贅述，電阻值測量裝置7包括一具有兩測試筆17的萬用表18，也可以使用電阻測試儀，所述兩測試筆17分別與固定在絕緣固定部件9上的待測銀纖維5的一端及導電柱16連接。在底座3或測試板4上還設置有一當待測銀纖維5被磨損斷裂后配重塊13帶動鉤針體12下落時立即切斷電源的急停裝置19，所述急停裝置19設于配重塊13的下方。在測試板4上設置有允許鉤針體12穿過的用于穩(wěn)定及限位當待測銀纖維5隨驅動部件10上下運動時隨待測銀纖維5上下運動的鉤針體12及配重塊13的導向座20。
[0040]使用時，預先通過數(shù)字編輯器23設定相應的摩擦次數(shù)，該摩擦次數(shù)通過數(shù)字編輯模塊經控制器存入信息存儲模塊，此時，打開開關2，模擬裝置6上的驅動部件10通過電動機帶動轉軸15轉動，通過配重塊13的重力作用，鉤針體12開始模擬針織機進行銀纖維的摩擦，當摩擦次數(shù)采集傳感器8采集到的摩擦次數(shù)達到與設定值相同時，摩擦次數(shù)采集傳感器8將信號經信號輸入模塊到達控制器，控制器將停止信號經信號輸出模塊發(fā)送至模擬裝置6，模擬裝置6的電動機停止運轉，此時銀纖維的電阻率通過電阻值測量裝置7將信號經信號輸入模塊到達液晶顯示器22，即可讀出在該摩擦設定值時電阻率的大小。
[0041]當然，上述說明并非是對本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不限于上述舉例，本【技術領域】的普通技術人員，在本發(fā)明的實質范圍內，作出的變化、改型、添加或替換，都應屬于本發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種銀纖維耐刮磨評定裝置，包括一具有電源插頭及開關的底座，在底座上設置有測試板，其特征在于:所述測試板上設置有一用于模擬銀纖維在針織機上針織時銀纖維與鉤針摩擦接觸的模擬裝置，在模擬裝置上設置有與待測銀纖維電連接的電阻值測量裝置及用于測量待測銀纖維與鉤針摩擦次數(shù)的摩擦次數(shù)采集傳感器，還包括一當電阻值達到某一設定值時可驅動模擬裝置停止動作的設定電阻率閾值自停系統(tǒng)，所述設定電阻率閾值自停系統(tǒng)包括控制器及分別與所述控制器電連接的信息存儲模塊、數(shù)字編輯模塊、信號輸出模塊、信號輸入模塊、液晶顯示器及摩擦次數(shù)顯示器，所述信號輸出模塊與模擬裝置電連接，信號輸入模塊與摩擦次數(shù)傳感器及電阻值測量裝置電連接，所述數(shù)字編輯模塊連接有數(shù)字編輯器。
2.根據權利要求1所述的銀纖維耐刮磨評定裝置，其特征是:所述模擬裝置包括一用于將待測銀纖維的一端部固定的絕緣固定部件及與待測銀纖維的另一端連接的用于牽拉待測銀纖維的驅動部件，在待測銀纖維上懸掛有一作用于待測銀纖維上向下施加牽引力的牽引摩擦部件，所述牽引摩擦部件的牽引力與針織機鉤針的牽引力相同。
3.根據權利要求2所述的銀纖維耐刮磨評定裝置，其特征是:所述牽引摩擦部件為懸掛于待測銀纖維上的一模擬鉤針與待測銀纖維喂入針床時反復接觸的鉤針體，在鉤針體底部設置有配重塊。
4.根據權利要求2或3所述的銀纖維耐刮磨評定裝置，其特征是:所述驅動部件包括固定于測試板上的絕緣凸起，在絕緣凸起上設置有其軸線垂直于測試板的可轉動的轉軸，所述轉軸上設置有用于固定待測銀纖維其中一端的導電柱。
5.根據權利要求1所述的銀纖維耐刮磨評定裝置，其特征是:電阻值測量裝置包括一具有兩測試筆的萬用表，所述兩測試筆分別與固定在絕緣固定部件上的待測銀纖維一端及導電柱連接。
6.根據權利要求5所述的銀纖維耐刮磨評定裝置，其特征是:所述底座或測試板上還設置有一當待測銀纖維被磨損斷裂后配重塊帶動鉤針體下落時立即切斷電源的急停裝置，所述急停裝置設于配重塊下方。
7.根據權利要求6所述的銀纖維耐刮磨評定裝置，其特征是:所述測試板上設置有允許鉤針體穿過的用于穩(wěn)定及限位當待測銀纖維隨驅動部件上下運動時隨待測銀纖維上下運動的鉤針體及配重塊的導向座。
【文檔編號】G01N3/56GK103926162SQ201410168875
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月25日 優(yōu)先權日:2014年4月25日
【發(fā)明者】仇江海, 李成波, 寧霞, 鮑軍方 申請人:青島市紡織纖維檢驗所
專業(yè)數(shù)控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
