[发明专利]纤维毛丝收集装置及其使用方法

说明书

本发明公开了一种纤维毛丝收集装置，该收集装置包括底座、上压块和两片收集片，在底座和上压块提供的稳定负荷下，纤维束水平穿过两片收集片，将纤维毛丝收集在收集片上，然后通过纤维通道穿出纤维毛丝收集装置完成毛丝收集工作。通过聚酯海绵片作为收集片，有效的收集纤维耐磨测试时产生的毛丝，使纤维束通过之后纤维束表面无明显毛丝，实现了良好的收集作用，为纤维耐磨测试评价提供了可靠数据。使用该装置，纤维毛丝收集方法操作简单，为纤维耐磨性评价方法研究及专用装置研制提供了基础。

技术领域

本发明涉及材料测试技术领域，特别是涉及纤维毛丝收集装置及其使用方法。

背景技术

纤维复合材料因具有较好的力学强度与稳定性、可长期贮存等优点，近年来得到了迅速发展，尤其在航空航天、医疗、电子、机械等领域得到了越来越广泛的应用。其中，纤维的耐磨性对于纤维的应用有着相当重要的意义，它的准确表征有助于复合材料制品在设计过程中获得更准确的设计参数，得到性能优异的产品。目前针对纤维耐磨性测试中得到的纤维毛丝，并没有普遍适用且简单有效的收集装置。中国专利CN 105445131 A中公开了一种纤维丝束耐磨性能的测试方法及毛丝采集判定方法，该方法通过使纤维丝束通过夹角为60度的镀铬不锈钢细棒，在细棒前后都设置CCD相机测量毛丝量的变化值来采集毛丝数据。但该方法仍存在几点问题：(1)CCD相机只能观察到纤维束外表面的毛丝，无法检测到纤维束中的毛丝，且当纤维牵引速度较快时，CCD相机不能清晰观察到毛丝，从而导致测得的毛丝量不准确；(2)该装置测试得到的耐磨性数据为毛丝个数，有很大局限性，且肉眼清点个数的过程效率低下、易出错，可靠性较低；(3)该装置采用多个CCD相机，成本高、维护要求高。

查阅相关标准发现，中航复合材料有限责任公司标准Q/ZHFC 4403-2014评价方法采用的毛丝收集方式为：纤维束经过耐磨实验后，以15±2m/min的速度匀速经过两个夹持的聚氨酯海棉片之间，整个聚氨酯海棉片摩擦载荷为250g。该标准仅给出了毛丝收集方式，并未给出具体装置。

上述毛丝收集方式存在以下几个问题：1、其应用于纤维牵引速度和张力均较小的测试条件下，在评价方法研究过程中如果需要摸索较大牵引速度和张力，则收集片则可能发生褶皱或偏移，甚至被纤维牵引带走；2、在纤维被牵引过程中，海绵片上的载荷块可能发生跳动，导致海绵片承受载荷不稳定。

因此，急需开发一种适用范围广、毛丝量准确、操作简单、成本低的纤维毛丝收集装置，为纤维的耐磨性测试提供更准确的数据。

发明内容

本发明的目的是针对纤维耐磨性测试过程中纤维毛丝收集不充分、毛丝量数据不准确等缺陷，而提供一种纤维毛丝收集装置，该收集装置包括底座、上压块和两片收集片，在底座和上压块提供的稳定负荷下，纤维束水平穿过两片收集片，将纤维毛丝收集在收集片上，然后通过纤维通道穿出纤维毛丝收集装置完成毛丝收集工作。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种纤维毛丝收集装置，包括上压块、嵌套于所述上压块内的底座以及放置在底座(1)上受所述上压块挤压定位的两片收集片；

其中：所述上压块上形成有供所述底座插入的插槽，所述插槽与纤维束牵引方向相同，所述插槽的顶部形成一水平的下压面，所述底座的顶部形成一水平的上支撑面，两片收集片位于所述下压面和上支撑面之间，所述纤维从两片收集片之间水平穿过。

在上述技术方案中，所述底座在纤维束离去方向的端部固定有在水平方向限定所述上压块位置的挡台，所述挡台中部形成有供所述纤维束穿过的纤维通道。

在上述技术方案中，所述纤维毛丝收集装置还包括在垂直方向上的限位部，所述限位部包括形成在所述插槽槽壁底部的止口和形成在所述底座上的台阶，所述止口上表面至下压面之间的距离大于所述台阶至上支撑面之间的距离与两片收集片的厚度之和。

在上述技术方案中，所述上压块的上表面设置有凹陷的砝码放置平台。