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纱线与织物同机弯曲表征及建模分析

杜赵群  
【摘要】:纱线与织物的弯曲性能是纱线与织物风格评价中最为重要和经典的特性,因为该性能直接影响内衣的贴身性、柔软性和悬垂特征;外衣的挺括、抗皱、保形与造型等特征;睡袋、帐篷等的折叠加工成形,因此,在纱线与织物的使用与加工过程中,必须选择合适的弯曲性能,以及与此有关的质量、厚度、摩擦性能和拉伸性能等。而选择或改善的基本依据是认识和测量纱线与织物的性能,尤其是定量化的表征。 目前国内外纱线与织物弯曲测试仪主要采用单测单指标测量,性能单一、技术落后、实用性差;单测多指标测量,多为实验室技术、且性能亦较为单一、无标准化应用;多测多指标测量,价格昂贵、自动化程度较低。作为单测单指标测量的延伸技术为单测多指标方法,是表征技术的前沿和趋势。其本质是原位组合测量技术。采用单测多指标原理测量纺织品性能与风格不仅可以实现多功能快速化测量,而且是真正“一样”的综合性测量。 本课题完成的就是采用单测多指标原理,研制具有自主知识产权的、集纱线与织物弯曲测量于一体的测量仪器和方法,并通过一次变形实现纱线与织物的组合原位测量。由此,定量地表达纱线和织物的质量、弯曲、摩擦、拉伸和厚度等力学性能及其与弯曲间的相互关系;准确预测纱线与织物的弯曲性能,为综合地表征纺织品风格特征奠定基础。该研究不但可以从根本上降低仪器的成本与价格、快速和多方位地获取纱线与织物力学和风格特征,进行性能分析与风格判定,而且可以实现纺织品的快速标准化检验,为纺织品的质量把关、纺织品的开发和加工以及高生产效率、低成本检测仪器提供可行、有效的先进技术指导。 本课题基于准三点梁弯曲理论建模实现纱线与织物弯曲性能同机同弯曲原理,进行同试样测量。基于单测多指标测量理念为实现一次组合原位测量获取质量、弯曲性能、摩擦性能、拉伸性能和厚度等指标,开发了具有自主知识产权的纱线与织物性能组合原位测量装置(即CHES-FY系统)。依据CHES-FY系统测量所得抽拔力—位移曲线,进行特征模式识别可得到典型曲线上对应于质量、弯曲、摩擦、拉伸和厚度等特征的五个阶段,通过特征分析可提取纱线与织物的各力学性能对应的指标,即质量阶段可获取纱线线密度和织物的平方米质量;弯曲阶段可提取抗弯斜率、弯曲功和最大弯曲力等特


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