CN116203108B - 一种纺织品静电衰减测试设备及其测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纺织品静电衰减测试设备及其测试方法，包括：若干牵线轴以及静电检测机构，牵线轴设置里层纤维牵线机构以及表层纤维牵线机构，里层纤维牵线机构与表层纤维牵线机构均能够在牵线轴上轴向移动；若干牵线轴平行分布，且相邻的牵线轴转动方向相反，用于将对应相邻的纤维进行交织定型，形成纺织品模拟件；静电检测机构包括静电施加模块与测量模块，静电施加模块通过摩擦或充电对模拟件施加电压，再对模拟件样品电压检测；本发明通过将对应种类的纺织品开松分梳后，进行重组模拟的方式，实现对同种类纺织品的不同交织结构、不同交织疏密以及正反面等细分纺织品的静电衰减检测，从而获取此种类纺织品的最优静电解决方案。

Description

一种纺织品静电衰减测试设备及其测试方法

技术领域

本发明涉及纺织品检测领域或静电检测领域，尤其涉及一种纺织品静电衰减测试设备及其测试方法。

背景技术

纤维材料在加工和穿用过程中，会与人体及各种物体发生摩擦而产生静电。如果纤维或物体的导电性不好，电荷不易逸去，常会影响生产加工，降低织物品质，服装在产生静电时易沾污，在衣物使用过程中，衣物带静电后会相互纠缠出现“裙抱腿”的缠附现象，引起肢体不适感。

影响纺织品静电的因素很多，但主要取决于纺织品的吸湿性和空气的相对湿度及摩擦条件等，纤维的亲水性越好，吸湿越多，带电量越低，抗静电效果越好；天然纤维如棉、毛、丝、麻等吸湿性较高，电阻较低，静电现象并不严重，而合成纤维由于吸湿性较低、结晶度较高等易产生静电；空气的相对湿度越低，纤维的吸湿率越低，即使是亲水性纤维，也由于回潮率低而易产生静电；纤维表面越粗糙，摩擦系数越大，接触点越多，越容易产生静电；两物体表面的相对摩擦速度越快，则点接触的几率越大，电荷密度越大，电位差也越高；温度对纤维材料的静电量也有影响，温度升高，电阻下降，带电量减少；但温度对静电的影响比起相对湿度的影响要小很多。

长时间静电干扰会使人体的血糖浓度升高，血液中钙和维C含量下降，导致人们出现焦燥、头痛、胸闷、咳嗽等不良反应，甚至还会引发支气管哮喘和心率失常，所以对纺织品进行抗静电整理至关重要。

静电衰减时间测量是通过某种方法使被测材料带电至稳定值，然后将被测材料接地，利用非接触式静电电位计测量被试材料表面电位随时间变化的衰减信号，并以此为依据计算被测材料表面电位衰减至某一电位时所经历的时间。

然而静电衰减测试多为采用纺织品块状样品进行直接测试，然而纺织品静电性能不但受到上述湿度温度的影响，还和其本身纤维的织造结构密度，样品厚度、正反面特性等影响，因此想要全面的评估其性能，需要非常多数量的块状样品，进行多次的独立测试，才能得到各种条件下全面的静电性能，测试数量越多，数据越全面，但是耗费时间，当下还没有一种能够便捷的进行全部测试的静电性能测试设备。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种纺织品静电衰减测试设备。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种纺织品静电衰减测试设备，包括：若干牵线轴以及静电检测机构，其特征在于：所述牵线轴上设置有里层纤维牵线机构以及表层纤维牵线机构，所述里层纤维牵线机构与所述表层纤维牵线机构均能够在所述牵线轴上轴向移动；若干所述牵线轴平行分布，且相邻的所述牵线轴转动方向相反，用于将对应相邻的纤维进行交织定型，形成纺织品模拟件；所述静电检测机构包括静电施加模块与测量模块，所述静电施加模块通过摩擦或充电，对模拟件施加电压，并由所述测量模块对模拟件样品电压进行检测；还包括挂线机构，用于将里层纤维缠绕悬挂于里层纤维牵线机构，将表层纤维缠绕悬挂于表层纤维牵线机构。

本发明一个较佳实施例中，所述静电施加模块采用摩擦标准布对所述模拟件进行摩擦，所述测量模块对所述模拟件一侧表面进行电位测试。

本发明一个较佳实施例中，所述静电施加模块通过电晕喷电或充电使所述模拟件带电，所述测量模块测试其表面电位随时间的衰减规律，确定电荷衰减的半值时间。

本发明一个较佳实施例中，所述挂线机构采用朝向所述牵线轴自由端的气流，将纤维依次且均匀吹向牵线机构，气流方向与所述牵线轴的轴向平行。

本发明一个较佳实施例中，所述里层纤维以及所述表层纤维均由对应纺织品经开松、分梳后获得。

本发明一个较佳实施例中，所述里层纤维牵线机构由若干里层纤维挂线杆组成，若干所述里层纤维挂线杆在所述牵线轴外侧环绕布置；所述表层纤维牵线机构由若干表层纤维挂线杆，若干所述表层纤维挂线杆在所述牵线轴外侧环绕设置。

本发明一个较佳实施例中，所述里层纤维挂线杆以及所述表层纤维挂线杆的长度在轴向规律变化，越靠近所述牵线轴自由端，所述里层纤维挂线杆越长，所述表层纤维挂线杆越短。

本发明一个较佳实施例中，所述表层纤维挂线杆与所述里层纤维挂线杆，在所述牵线轴外侧轴向交错设置，所述里层纤维挂线杆能够从靠近所述牵线轴自由端的一侧，穿过所述表层纤维挂线杆，移动至所述表层纤维挂线杆远离所述牵线轴自由端的一侧。

本发明还提供了一种纺织品静电衰减测试设备的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

A.将纺织品开松分梳为里层纤维与表层纤维，将二者分别缠绕悬挂于对应的牵线机构，进行放电处理；

B.相邻的牵线轴进行轴线平行的交叉转动，使得纤维交叉缠绕，进行放电处理；

C.施加电压后进行摩擦或充电，测电压获取静电衰减性能。

本发明一个较佳实施例中，通过相邻的牵线轴的径向转速，或挂线杆的交叉深度，来调节纺织品模拟件的交织疏密程度；

通过同一牵线轴上的里层纤维挂线杆与表层纤维挂线杆的轴向穿插相对移动，来调节纺织品模拟件的正反面以及厚度方向的交织结构。

本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：

（1）本发明通过将对应种类的纺织品开松分梳后，进行重组模拟的方式，实现对同种类纺织品的不同交织结构、不同交织疏密以及正反面等细分纺织品的静电衰减检测，从而获取此种类纺织品的最优静电解决方案，无需对单个结构的纺织品进行逐一的检测，且能够提供线性的静电衰减变化曲线，相较于单个结构的逐一检测所得到的点位式折线线条，本发明能提供的对比例丰富，结论数据更为细化。

（2）本发明采用了平行设置的若干牵线轴，通过其相互之间的交叉转动，使得纤维交叉缠绕，通过构成纺织品幅面结构，通过相互之间转速的差异化设置，或交叉接触面积的调整，来对纺织品幅面上的交织结构及交织方式进行调节，从而模拟出同大类纺织品中幅面差异化的纺织品变化，获取幅面差异化纺织品的线性的静电衰减变化曲线。

（3）本发明在牵线轴的轴向分设有区块，能够对内外层材料不同的复合纺织品进行模拟重组，通过将里层与表层不同的纤维材料分别置入对应的区块牵线机构中，从而随着相邻牵线轴之间的交叉转动配合，能够在保证幅面结织的过程中，在厚度方向上同步进行重组，从而提供了立体性的纺织品模拟效果。

此外，还能够通过将两种牵线机构的具体结构，在牵线轴外侧轴向交错设置，从而使得厚度方向上进行方向的转换，使得正反面特性差异化的纺织品，无需进行手动的翻面重复检测，能够在牵线轴上位移实现正反面的交换检测，还需要说明的是，通过牵线机构之间的交错以及可移动设置，也可以通过二者之间距离的拉近，用作对纺织品厚度进行调整，而不一定是直接进行翻面。

（4）本发明采用气动挂线机构，且将对应的牵线机构设置为在牵线轴外侧环布的挂线杆，本发明中纺织品样品通过开松分梳后，直接将纤维样品送入挂线杆范围内，容易导致纤维团聚或卡线，无法将其从侧面送入挂线杆的根部位置，只能聚集在挂线杆的自由端附近，而气动挂线机构从端面将纤维送至挂线杆上，能够确保纤维在挂线机构中的均匀分布。

（5）本发明中纺织品模拟件结织在相邻的牵线轴之间，其厚度方向没有固定，而是通过幅面边缘与牵线轴之间通过剩余纤维的牵扯进行固定，从而使得静电施加模块以及测量模块能够从厚度方向进行准确的检测，无需额外的固定，也方便进行多种方式的适配，包括摩擦电位测试，喷电电位衰减测试等方式，适配性较好，两侧幅面悬空的设置便于静电检测机构的多样化设置；且本发明纤维重组的方式，能够提供更小尺寸的样品，纺织样品的利用率更高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；

图1是本发明的优选实施例的方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，本发明的描述中，“实施例”、“一个实施例”或“其他实施例”的提及表示结合实施例说明的特定特征、结构或特性包括在至少一些实施例中，但不必是全部实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

一种纺织品静电衰减测试设备，包括：若干牵线轴以及静电检测机构，牵线轴上设置有里层纤维牵线机构以及表层纤维牵线机构，两种牵线机构适用于双层复合纺织面料，如单向导湿面料，通过内外层织物的亲、疏水性不同，即织物外层亲水而内层大部分疏水，内层结构负责将水分或汗液迅速由体表传导至面料外层，外层结构需要将导出的水分或汗液尽快挥发，同时确保导出的水分或汗液不会重新进入面料内层，实现单向导湿效果。

具体的应用中，里层纤维牵线机构对应单向导湿面料的皮肤接触层，优选的为丙纶，表层纤维牵线机构对应空气接触层，优选的为涤纶，面料样品处理过程包括：样品裁剪，开松，分梳，经过清理后分别获得丙纶纤维和涤纶纤维。

里层纤维牵线机构与表层纤维牵线机构均能够在牵线轴上轴向移动，二者能够空负载交叉移动，也能够在其负载对应纤维后进行换位，需要说明的是，在负载换位时，容易出现两种纤维之间交缠的情况，因此优选的在负载时只进行厚度调整，即拉近或远离两个机构之间距离，当不做完全的穿过换位。

至少两个牵线轴平行分布，且相邻的牵线轴转动方向相反，用于将对应相邻的纤维进行交织定型，形成纺织品模拟件，需要说明的是，其交织过程能够通过相邻的牵线机构的微小的高低落差和/或转速上的差异，来相邻的同种类的纤维交织。

本发明采用了平行设置的若干牵线轴，通过其相互之间的交叉转动，使得纤维交叉缠绕，通过构成纺织品幅面结构，通过相互之间转速的差异化设置，或交叉接触面积的调整，来对纺织品幅面上的交织结构及交织方式进行调节，从而模拟出同大类纺织品中幅面差异化的纺织品变化，获取幅面差异化纺织品的线性的静电衰减变化曲线。

需要说明的是，本发明纤维重组的方式，能够提供更小尺寸的样品，纺织样品的利用率更高，因此重点在于同种纤维的交织，以及复合材料的厚度方向的控制，而具体的幅面美观程度并不需要考虑。

优选的，静电检测机构包括静电施加模块与测量模块，静电施加模块通过摩擦或充电，对模拟件施加电压，并由测量模块对模拟件样品电压进行检测，需要说明的是，牵线轴本体能够采用绝缘材料，仅做张拉固定作用，或直接将牵线轴作为测量模块的一金属电极使用。

一实施例中，被测材料材料固定不动，喷电装置运动，能够测量较小的试样，本实施例通过电晕喷电、充电使被测试样带电，测试试样表面电位随时间的衰减规律，确定电荷衰减的半值时间；

需要说明的是，半衰期越小，防静电性能越好，一般取半衰期值小于2s作为防静电织物的技术指标，该方法操作简便，数据重现性好，可对被测织物实现非破坏性测试，测试电压和极性均可人为地进行控制，还需要说明的是，织物电荷衰减不符合指数规律，因此半衰期值与测试电压密切相关。

另一实施例中，保持纺织品模拟件受到一定张力，使其与标准摩料布摩擦，以模拟件表面达到的电位稳定值评价其静电性能，带电电位越低，织物的防静电性能越好，一般取摩擦带电电位值小于0.5kV作为防静电织物的技术指标。

优选的，测量模块采用接触式测量设备，使被测物体与静电电压表直接接触，利用等电位原理进行测试；传统接触式静电电压表（或称静电伏特计）通常是利用静电力矩来进行测试的，最常用的是Q-V系列静电电压表，为防止其它带电体的干扰，该类仪表采用金属外壳，测试时将其外壳接地。

本发明中挂线机构用于将丙纶纤维缠绕悬挂于里层纤维牵线机构，将涤纶纤维缠绕悬挂于表层纤维牵线机构，优选的采用位于牵线轴自由端一侧的喷气机构，将纤维依次且均匀吹向牵线机构，气流方向与牵线轴的轴向平行。

在一优选实施例中，还能够通过在静电检测之前施加水雾等方式，与气流混合对单向导湿面料模拟湿度变化，从而用于检测在实际应用出汗过程中的静电衰减变化。

本发明采用气动挂线机构，且将对应的牵线机构设置为在牵线轴外侧环布的挂线杆，本发明中纺织品样品通过开松分梳后，直接将纤维样品送入挂线杆范围内，容易导致纤维团聚或卡线，无法将其从侧面送入挂线杆的根部位置，只能聚集在挂线杆的自由端附近，而气动挂线机构从端面将纤维送至挂线杆上，能够确保纤维在挂线机构中的均匀分布。

进一步的，对于单向导湿面料的热湿传递性，通常通过使拒油拒水整理剂均匀分布在织物的一侧，并控制整理剂在织物上的渗透深度，使织物的一侧为亲水性，一侧为疏水性，构成亲疏水双侧结构；本发明中通过正反面的同时悬空，且能够正反灵活切换，使得能够通过水雾的方式对纤维进行分别的对应处理，以免在纺织面料开松之前处理，开松分梳后影响其纤维亲疏水性能。

需要说明的是，纤维制品还能够采用其他方式进行抗静电处理。例如通过利用表面抗静电剂在纤维表面形成一层薄膜，适用于各种纤维材料，经过浸轧、浸渍、焙烘等使抗静电剂粘附或交联在纤维或织物上，降低纤维间摩擦系数、提高纤维的吸湿性、或者使纤维表面离子化，从而抑制或减少静电荷的产生，达到抗静电的目的；或在织物表面镀金属如镀铜、镍、银等或复合镀如镀铜-镍等，上述方法都可以在开松或挂线过程中对纤维进行施加。

一实施例中，纺织品开松分梳清理时，加工化学短纤维或中长纤维时，由于化纤原料较蓬松，不含杂质，仅含少量的纤维疵点，所以采用多梳少打、少排除多回收的工艺原则；对包装过紧、含水或含杂过多的原料，一般应经过预处理；紧包原料应进行预开松，或先行拆包给予充分时间自然松解；含水过多的原料，在开松前应进行烘干，以提高原料的开松效果。

具体的，由两个表面装有角钉和针齿的机件相对运动，对原料中的纤维块进行撕扯、松解，纤维块随角钉帘向上运动，与带有角钉的圆筒形均棉罗拉相遇，由于角钉帘和均棉罗拉间隔开的距离很小，纤维块受到角钉抓取并撕扯而获得松解，此时一部分扯松的纤维原料随角钉帘输出机外，另一部分则被均棉罗拉所击落，然后再由角钉帘带回二者之间，进行反复扯松，在扯松过程中，纤维相互间发生一定的位移，纤维块的密度降低，纤维与杂质间的联系减弱，一些粘附性小的杂质被分离开。

一实施例中，里层纤维牵线机构由若干里层纤维挂线杆组成，若干里层纤维挂线杆在牵线轴外侧环绕布置；表层纤维牵线机构由若干表层纤维挂线杆，若干表层纤维挂线杆在牵线轴外侧环绕设置；里层纤维挂线杆以及表层纤维挂线杆的长度在轴向规律变化，越靠近牵线轴自由端，里层纤维挂线杆越长，表层纤维挂线杆越短，本实施例使得两层纤维之间具备分层，避免全部混杂。

在转动过程中，在牵线轴外侧轴向交错设置的表层纤维挂线杆与里层纤维挂线杆，里层纤维挂线杆能够从靠近牵线轴自由端的一侧，穿过表层纤维挂线杆，移动至表层纤维挂线杆远离牵线轴自由端的一侧。

如图1所示的一种纺织品静电衰减测试设备的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

A.将纺织品开松分梳为里层纤维与表层纤维，将二者分别缠绕悬挂于对应的牵线机构，进行放电处理；

B.相邻的牵线轴进行轴线平行的交叉转动，使得纤维交叉缠绕，进行放电处理；

C.施加电压后进行摩擦或充电，测电压获取静电衰减性能。

上述放电处理使用静电消除棒,安装在距模拟件幅面中心一侧，间隔10cm以内，即可消除织物静电，还可以在两面都安装静电消除棒。

在上述限位交叉缠绕过程中，通过相邻的牵线轴的径向转速，或挂线杆的交叉深度，来调节纺织品模拟件的交织疏密程度；通过同一牵线轴上的里层纤维挂线杆与表层纤维挂线杆的轴向穿插相对移动，来调节纺织品模拟件的正反面以及厚度方向的交织结构。

综上，本发明通过将对应种类的纺织品开松分梳后，进行重组模拟的方式，实现对同种类纺织品的不同交织结构、不同交织疏密以及正反面等细分纺织品的静电衰减检测，从而获取此种类纺织品的最优静电解决方案，无需对单个结构的纺织品进行逐一的检测，且能够提供线性的静电衰减变化曲线，相较于单个结构的逐一检测所得到的点位式线条，对比例丰富，结论数据更为细化。

本发明在牵线轴的轴向分设有区块，能够对内外层材料不同的复合纺织品进行模拟重组，通过将里层与表层不同的纤维材料分别置入对应的区块牵线机构中，从而随着相邻牵线轴之间的交叉转动配合，能够在保证幅面结织的过程中，在厚度方向上同步进行重组，从而提供了立体性的纺织品模拟效果。

此外，还能够通过将两种牵线机构的具体结构，在牵线轴外侧轴向交错设置，从而使得厚度方向上进行方向的转换，使得正反面特性差异化的纺织品，无需进行手动的翻面重复检测，能够在牵线轴上位移实现正反面的交换检测，还需要说明的是，通过牵线机构之间的交错以及可移动设置，也可以通过二者之间距离的拉近，用作对纺织品厚度进行调整，而不一定是直接进行翻面。

本发明中纺织品模拟件结织在相邻的牵线轴之间，其厚度方向没有固定，而是通过幅面边缘与牵线轴之间通过剩余纤维的牵扯进行固定，从而使得静电施加模块以及测量模块能够从厚度方向进行准确的检测，无需额外的固定，也方便进行多种方式的适配，包括摩擦电位测试，喷电电位衰减测试等方式，适配性较好，两侧幅面悬空的设置便于静电检测机构的多样化设置。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。

Claims (7)

1.一种纺织品静电衰减测试设备，包括：若干牵线轴以及静电检测机构，其特征在于：

所述牵线轴上设置有里层纤维牵线机构以及表层纤维牵线机构，所述里层纤维牵线机构与所述表层纤维牵线机构均能够在所述牵线轴上轴向移动；

若干所述牵线轴平行分布，且相邻的所述牵线轴转动方向相反，用于将对应相邻的纤维进行交织定型，形成纺织品模拟件；

所述静电检测机构包括静电施加模块与测量模块，所述静电施加模块通过摩擦或充电，对模拟件施加电压，并由所述测量模块对模拟件样品电压进行检测；

还包括挂线机构，用于将里层纤维缠绕悬挂于里层纤维牵线机构，将表层纤维缠绕悬挂于表层纤维牵线机构；

所述挂线机构为气动挂线机构；

所述里层纤维牵线机构由若干里层纤维挂线杆组成，若干所述里层纤维挂线杆在所述牵线轴外侧环绕布置；所述表层纤维牵线机构由若干表层纤维挂线杆，若干所述表层纤维挂线杆在所述牵线轴外侧环绕设置；

所述里层纤维挂线杆以及所述表层纤维挂线杆的长度在轴向规律变化，越靠近所述牵线轴自由端，所述里层纤维挂线杆越长，所述表层纤维挂线杆越短；

所述表层纤维挂线杆与所述里层纤维挂线杆，在所述牵线轴外侧轴向交错设置，所述里层纤维挂线杆能够从靠近所述牵线轴自由端的一侧，穿过所述表层纤维挂线杆，移动至所述表层纤维挂线杆远离所述牵线轴自由端的一侧。

2.根据权利要求1所述的一种纺织品静电衰减测试设备，其特征在于：所述静电施加模块采用摩擦标准布对所述模拟件进行摩擦，所述测量模块对所述模拟件一侧表面进行电位测试。

3.根据权利要求1所述的一种纺织品静电衰减测试设备，其特征在于：所述静电施加模块通过电晕喷电或充电使所述模拟件带电，所述测量模块测试其表面电位随时间的衰减规律，确定电荷衰减的半值时间。

4.根据权利要求1所述的一种纺织品静电衰减测试设备，其特征在于：所述挂线机构采用朝向所述牵线轴自由端的气流，将纤维依次且均匀吹向牵线机构，气流方向与所述牵线轴的轴向平行。

5.根据权利要求4所述的一种纺织品静电衰减测试设备，其特征在于：所述里层纤维以及所述表层纤维均由对应纺织品经开松、分梳后获得。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种纺织品静电衰减测试设备的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

A.将纺织品开松分梳为里层纤维与表层纤维，将二者分别缠绕悬挂于对应的牵线机构，进行放电处理；

B.相邻的牵线轴进行轴线平行的交叉转动，使得纤维交叉缠绕，进行放电处理；

C.施加电压后进行摩擦或充电，测电压获取静电衰减性能。

7.根据权利要求6所述的一种纺织品静电衰减测试设备的测试方法，其特征在于：

通过相邻的牵线轴的径向转速，或挂线杆的交叉深度，来调节纺织品模拟件的交织疏密程度；

通过同一牵线轴上的里层纤维挂线杆与表层纤维挂线杆的轴向穿插相对移动，来调节纺织品模拟件的正反面以及厚度方向的交织结构。