[发明专利]一种纺织材料防滑的平板压缩测量装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及纺织精密测量仪器技术领域，尤其是一种纺织材料防滑的平板压缩测量装置及方法，较优地实现压缩刚度大的纺织材料在平板压缩过程中的平稳压缩，适用于间隔织物、层合织物、三维机织物、三维针织物、非织物、复合织物、泡沫或海绵的防滑的平板压缩测量。

背景技术

目前，随着纺织材料在航空航天、深海、建筑和医用领域的拓展应用，多层织物的复合结构、由间隔丝连接上、下表面层织物构成的间隔织物结构等脱颖而出(迈克尔·申德齐洛尔兹，约翰·普鲁伊特，卡尔·瓦格纳，间隔织物，发明专利号：200580019396.3，申请日2005年4月4日；B·加鲁斯，间隔织物及其制造方法，发明专利号：200780007387.1，申请日2007年1月31日；李少玲，经编间隔织物冬夏两用垫及其加工方法，发明专利号：201010253103.0，申请日2010年8月11日)。此类织物由于厚度明显大于传统服用纺织品，以往基本上可忽略的厚度方向的压缩性能变得尤为重要。如颇受医用床垫和坐垫产品青睐的间隔织物(韦锡南等新伟张建芬万益，基于3D经编间隔织物的医用透气护垫，专利号201220682283.9，申请日2012年12月11日)，其与人体间的相互作用的关键之一，就是压缩力学行为的分析。然而传统的织物压缩实验基本上是将织物直接放在压缩仪下进行压缩性能测试(GB／T24442.2-2009，纺织品压缩性能的测定第2部分：等速法；GB／T24442.1-2009，纺织品压缩性能的测定第1部分：恒定法)，主要在于织物薄，相对于织物的测试长度和宽度而言可忽略不计，且实验的重现性较高，故以往的织物压缩试验不用考虑织物边缘的固定问题。

但对于间隔织物而言，其厚度基本上都超过3mm，且对于床垫和坐垫用间隔织物而言，厚度往往高于1cm，此情况下的厚度相对织物长度和宽度而言不可忽略；且服用所选的间隔丝具有较强的压缩刚度，因而在压缩过程中的抵抗压缩变形的能力强，则间隔织物压缩过程中出现许多新的问题，影响实验测试结果，如间隔织物压缩过程中，由于压缩夹头表面光滑，压缩夹头与间隔织物间的摩擦阻力小，当间隔织物压缩时，由于间隔丝压缩的不对称性造成间隔织物表面的受力不对称，间隔织物在压缩夹头表面滑动，造成压缩力有明显波动；而且，间隔织物在压缩过程中由于间隔丝的压缩刚度大，造成间隔织物边缘的明显翘起，进而造成压缩力测试结果的波动。因此为了基于间隔织物的压缩力-位移曲线，指导和改进间隔织物的结构设计、优化间隔织物产品，极为必要获得稳定和精准的压缩性能试验结果。因此有必要研制间隔织物平板压缩测试时的防滑测量装置和方法。

目前还未见有纺织材料平板压缩时的专门测量装置，尤其是压缩过程中如何防止滑动的测量装置，国内外无相关报道；也未见有用于间隔织物平板压缩条件下的防滑测量方法。故为指导间隔织物的结构设计，开发新的功能产品，也为了明晰间隔织物的结构与压缩性能的关系，需要对间隔织物实施防滑的平板压缩实验装置改进，实现防滑、高重现性、精准、客观的有效测量。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种纺织材料防滑的平板压缩测量装置及方法，可对纺织材料在压缩作用下的边界条件稳定的测量，防止压缩作用下纺织材料上表面和下表面发生滑动位移，影响测试结果，可实现压缩实验结果稳定的压缩测量。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种纺织材料防滑的平板压缩测量装置，其特征在于：包括夹持机构、压缩机构和位移机构，夹持机构、压缩机构均设于位移机构上且压缩机构位于夹持机构上方；

夹持机构包括下夹持器，限位杆下端固定在下夹持器上，限位杆上端通过耦合上夹持器上的螺丝孔限定上夹持器在竖直位置上下移动；固定针与上夹持器上的上圆孔和下夹持器上的下圆孔耦合；

位移机构包括L形结构的支架，夹持机构的下夹持器耦合在支架的水平结构上，步进电机也设于支架的水平结构上，涡轮设于步进电机上，丝杆设于支架的竖直结构上，齿轮设于丝杆下端且与涡轮连接；

压缩机构包括滑行杆，滑行杆一端套接在位移机构的丝杆上，滑行杆另一端固接有压力传感器；固接杆一端固接压力传感器，固接杆另一端固接平板。

优选地，所述固定针为不锈钢材料制成的直径为0.1～1mm的圆柱形针。

优选地，所述下夹持器上的下圆孔呈圆周分布，所述上夹持器上的上圆孔也呈圆周分布，下圆孔、上圆孔的数量均为4～108个。

优选地，所述限位杆调节所述上夹持器仅能在垂直方向做无摩擦的上下移动的范围为4～400mm。