數位化控制的負離子紡織品的動態激發裝置及應用方法
2023-05-28 02:19:56 2
數位化控制的負離子紡織品的動態激發裝置及應用方法
【專利摘要】本發明涉及負離子紡織品的激發【技術領域】，更具體地，涉及一種數位化控制的負離子紡織品的動態激發裝置及應用方法，所述動態激發裝置包括用於夾持紡織品的樣品夾持框、用於控制樣品夾持框運動的第一控制模塊、用於對紡織品進行摩擦的摩擦頭以及用於控制摩擦頭運動且施加壓力的第二控制模塊，第一控制模塊與樣品夾持框連接，所述第二控制模塊與摩擦頭連接；所述樣品夾持框為四條邊可以兩兩相對運動的方形結構，所述四條邊框上均設有滑動導軌，邊框可自由滑動。將樣品放置於樣品夾持框上，第二控制模塊控制摩擦頭。通過機械運動模擬紡織品在實際穿著時的狀態特徵，並且在動態運動下摩擦面料激發出負離子，以實現較高的實驗效率和數據可靠性和客觀性。
【專利說明】數位化控制的負離子紡織品的動態激發裝置及應用方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及負離子紡織品的激發【技術領域】，更具體地，涉及一種數位化控制的負離子紡織品的動態激發裝置及應用方法。
【背景技術】
[0002]負離子是近幾年興起的服裝生態保健功能項目，負離子發生量的測量是評價面料是否具有良好發生負離子健康功能的指標之一。2013年新發布的國家標準GB/T30128-2013《紡織品負離子發生量的檢測和評價》採用的是平磨法。該標準的激發裝置使用上下兩個摩擦盤，在規定條件下進行平面摩擦，然後用離子測量儀測定試樣本身相互摩擦時釋放的負離子個數。樣品是在自然平整狀態下進行試驗的，摩擦盤進行的是普通圓形運動。但是這個激發裝置不能反映紡織品如服裝面料在實際穿著時的真實狀態，即由於肢體的運動造成了面料平整又褶皺，也同時都受到皮膚的摩擦作用；同時，普通平磨對面料接觸點摩擦作用不夠均勻，只會對磨盤中央附近的接觸點摩擦作用頻繁。
[0003]目前各實驗室大多採用的是手搓法激發負離子釋放，然後在封閉空間內採用負離子測量儀器測出負離子濃度。但是對於不同的面料每個操作人員的手搓力度及方式是不同的，這些存在顯著差別的測量過程靠操作員以簡單的手搓方式進行不僅準確性不高，而且不能如實反映服裝在實際使用條件下負離子發生誘因本質及發生量的區別。
【發明內容】
[0004]本發明為克服上述現有技術所述的至少一種缺陷，提供一種數位化控制的負離子紡織品的動態激發裝置，通過機械運動模擬紡織品在實際穿著時的運動特徵，從而得到面料在動態狀態下經過摩擦激發負離子，以實現較高的實驗效率和數據可靠性和客觀性。
[0005]為解決上述技術問題，本發明採用的技術方案是:
提供一種數位化控制的負離子紡織品的動態激發裝置，所述動態激發裝置包括用於夾持紡織品的樣品夾持框、用於控制樣品夾持框運動的第一控制模塊、用於對紡織品進行摩擦的摩擦頭以及用於控制摩擦頭運動且施加壓力的第二控制模塊，所述摩擦頭放置於樣品夾持框的幾何中心處；第一控制模塊與樣品夾持框連接，所述第二控制模塊與摩擦頭連接；所述樣品夾持框為四個邊框依次活動連接組成的方形結構，所述四個邊框上均設有滑動導軌，所述邊框可在相鄰的邊框的滑動導軌上自由滑動；將樣品夾持框放置於紡織品上，第二控制模塊控制摩擦頭在樣品夾持框內按李莎如圖形旋轉運動進行摩擦，同時第一控制模塊控制樣品夾持框的四個邊框在滑動導軌上滑動。
[0006]本發明數位化控制的負離子紡織品的動態激發裝置，通過用於夾持紡織品的樣品夾持框、用於控制樣品夾持框運動的第一控制模塊、用於對紡織品進行摩擦的摩擦頭以及用於控制摩擦頭運動且施加壓力的第二控制模塊的設置，使得能將樣品夾持框放置於紡織品上，利用第二控制模塊控制摩擦頭在樣品夾持框內按李莎如圖形旋轉運動進行摩擦，同時利用第一控制模塊控制樣品夾持框的四個邊框在滑動導軌上滑動，實現了通過機械運動模擬紡織品主要是服裝面料在實際穿著時的運動現象，從而實現面料在動態狀態下受摩擦而釋放負離子的過程，以實現較高的實驗效率、保證數據可靠性和客觀性。解決了目前流行的採用手搓法、平磨法等效率低，易出現數據不準、不可靠的問題。
[0007]優選地，所述第二控制模塊上設有用於給摩擦頭施加壓力的施壓結構；所述第二控制模塊通過軸控制摩擦頭運動。這樣設置是為了給摩擦頭附加重量，使其下沉到面料裡一定深度，能夠更好地摩擦。
[0008]優選地，為了控制樣品夾持框的運動以及感應樣品夾持框的運動情況，所述第一控制模塊包括用於控制樣品夾持框運動的步進電機、用於感應邊框位置的位置傳感器感器、用於感應邊框運動速度的速度傳感器。
[0009]為了能更好地實現數位化控制動態激發裝置且使其具有通用性，所述動態激發裝置包括PLC控制器，所述第一控制模塊和第二控制模塊均有PLC控制器控制。這樣設置是由於PLC控制器為通用設備且能很好地對動態激發裝置進行數位化控制。
[0010]為了能夠不劃破紡織品且能很好地模擬在人體實際穿著時的運動現象，所述摩擦頭的縱向截面為球形結構，所述摩擦頭的表面設有與人體皮膚表面摩擦係數相同的不鏽鋼或塑料材料。
[0011]為了使四個邊框能夠自由移動同時又不相互脫離，所述四個邊框之間通過可鉸接結構連接。
[0012]優選地，四個邊框上設有用於夾持紡織品的夾緊結構。
[0013]為了放置紡織品以保證動態激發裝置的正常使用過程，所述動態激發裝置還包括用於放置紡織品的試驗臺基座。
[0014]本發明還提供了一種根據所述數位化控制的負離子紡織品的動態激發裝置的應用方法，具體步驟如下:
(a)將紡織品部分夾持在樣品夾持框上，並保證樣品的正面朝上；樣品夾持框面積小於紡織品面積，未被夾持部分作為樣品夾持框的滑動餘量，以保證滑動到最大位置時夾持位置不會發生變動；且樣品夾持框處於伸展狀態無預加載荷；
(b)通過第二控制模塊給摩擦頭施加壓力，使其下沉到樣品裡一定深度；
(c)通過第二控制模塊控制摩擦頭使其開始轉動；
(d)通過第一控制模塊控制樣品夾持框運動，使樣品夾持框的四個邊框在兩兩相對地同時向靠近摩擦頭的方向以相同的速率運動，直至達到最大位置，此時樣品的受摩擦面積最小；摩擦頭循環轉動一定次數時，樣品夾持框的四個邊框兩兩相對地同時向著遠離摩擦頭的方向以相同的速率運動，直至回復到初始位置，此時，紡織品的受摩擦面積為最大；
(e )重複步驟(b )、( c )、( d)的過程，直至測試結束ο
[0015]優選地，所述摩擦頭的運動軌跡為李莎茹圖形且為16個運動循環。
[0016]與現有技術相比，本發明的有益效果是:
本發明數位化控制的負離子紡織品的動態激發裝置及應用方法，通過用於夾持紡織品的樣品夾持框、用於控制樣品夾持框運動的第一控制模塊、用於對紡織品進行摩擦的摩擦頭以及用於控制摩擦頭運動且施加壓力的第二控制模塊的設置，使得能將樣品夾持框放置於紡織品上，利用第二控制模塊控制摩擦頭在樣品夾持框內按李莎如圖形旋轉運動進行摩擦，同時利用第一控制模塊控制樣品夾持框的四個邊框在滑動導軌上滑動，實現了通過機械運動模擬紡織品主要是服裝面料在實際穿著時的運動現象，從而實現面料在動態狀態下受摩擦而釋放負離子的過程，以實現較高的實驗效率、保證數據可靠性和客觀性。解決了目前流行的採用手搓法、平磨法等效率低，易出現數據不準、不可靠的問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為本發明實施例動態激發裝置的俯視圖；
圖2為圖1的正視圖；
圖3為樣品夾持框面積處於最大位置處的結構示意圖。
[0018]圖4為樣品夾持框面積處於最小位置處的結構示意圖。
[0019]圖5為摩擦頭和樣品夾持框運動範圍的結合示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合【具體實施方式】對本發明作進一步的說明。其中，附圖僅用於示例性說明，表示的僅是示意圖，而非實物圖，不能理解為對本專利的限制；為了更好地說明本發明的實施例，附圖某些部件會有省略、放大或縮小，並不代表實際產品的尺寸；對本領域技術人員來說，附圖中某些公知結構及其說明可能省略是可以理解的。
[0021]本發明實施例的附圖中相同或相似的標號對應相同或相似的部件；在本發明的描述中，需要理解的是，若有術語「上」、「下」、「左」、「右」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此附圖中描述位置關係的用語僅用於示例性說明，不能理解為對本專利的限制，對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語的具體含義。
實施例
[0022]如圖1至5所示為本發明數位化控制的負離子紡織品的動態激發裝置的實施例，動態激發裝置包括用於夾持紡織品的樣品夾持框1、用於控制樣品夾持框I運動的第一控制模塊、用於對紡織品進行摩擦的摩擦頭3以及用於控制摩擦頭3運動且施加壓力的第二控制模塊，摩擦頭3放置於樣品夾持框I的幾何中心處；第一控制模塊2與樣品夾持框I連接，所述第二控制模塊與摩擦頭3連接；樣品夾持框I為四個連接邊依次活動連接組成的方形結構，四個邊框上均設有滑動導軌，所述邊框可在相鄰的邊框的滑動導軌上自由滑動；將樣品夾持框I放置於紡織品上，第二控制模塊控制摩擦頭3在樣品夾持框I內按李莎如圖形旋轉運動進行摩擦，同時第一控制模塊控制樣品夾持框I的四個邊框在滑動導軌上滑動。具體地，第二控制模塊上設有用於給摩擦頭3施加壓力的施壓結構；第二控制模塊通過軸5控制摩擦頭3運動。這樣設置是為了給摩擦頭3附加重量，使其下沉到面料裡一定深度，能夠更好地與布面接觸。
[0023]其中，第一控制模塊包括用於控制樣品夾持框I運動的步進電機、用於感應邊框位置的位置傳感器感器、用於感應邊框運動速率的速率傳感。這樣設置是為了控制樣品夾持框I的運動以及感應樣品夾持框I的運動情況。
[0024]另外，動態激發裝置包括PLC控制器，第一控制模塊和第二控制模塊均有PLC控制器控制。這樣設置是由於PLC控制器為通用設備且能很好地對動態激發裝置進行數位化控制。優選地，摩擦頭3的縱向截面為球形結構，摩擦頭3的表面設有與人體皮膚表面摩擦係數相同的不鏽鋼或塑料材料，這樣設置是為了能更好地模擬在人體實際穿著時的運動現象。
[0025]其中，四個邊框之間通過可鉸接結構7連接，四個邊框上設有用於夾持紡織品的夾緊結構。
[0026]另外，動態激發裝置還包括用於放置紡織品的試驗臺基座4，這樣設置是為了放置紡織品以保證動態激發裝置的正常使用過程。
[0027]本發明還提供一種根據所述的數位化控制的負離子紡織品的動態激發裝置的應用方法，具體步驟如下:
(a)將紡織品部分夾持在樣品夾持框I上，並保證樣品的正面朝上；樣品夾持框I面積小於紡織品面積，未被夾持部分作為樣品夾持框I的滑動餘量，以保證滑動到最大位置時夾持位置不會發生變動；且樣品夾持框I處於伸展狀態無預加載荷；
(b)通過第二控制模塊給摩擦頭3施加壓力，使其下沉到樣品裡一定深度；
(c)通過第二控制模塊控制摩擦頭3使其開始轉動；
(d)通過第一控制模塊控制樣品夾持框運動，使樣品夾持框的四個邊框在兩兩相對地同時向靠近摩擦頭的方向以相同的速率運動，直至達到最大位置，此時樣品的受摩擦面積最小；摩擦頭循環轉動一定次數時，樣品夾持框的四個邊框兩兩相對地同時向著遠離摩擦頭的方向以相同的速率運動，直至回復到初始位置，此時，紡織品的受摩擦面積為最大；
(e )重複步驟(b )、( c )、( d)的過程，直至測試結束
其中，摩擦頭3的運動軌跡為李莎茹圖形且為16個運動循環。
[0028]本實施例的紡織品以面料6為例，具體說明激發負離子的過程:
首先將紡織品夾持在樣品夾持框I上，樣品夾持框I為四邊可自由活動的正方形框形結構，內附滑動導軌，並保證面料正面朝上；
其次，將摩擦頭3附加重量，使其下沉到面料裡一定深度；摩擦頭按照李莎茹圖形軌跡進行旋轉摩擦，以確保布面上的點受到的摩擦作用頻率分布均勻，待摩擦達到預定次數後摩擦儀停止轉動。
[0029]再次，控制樣品夾持框I的四邊框活動，相對兩邊框同時以相反的方向、相同速率沿導軌運動，另兩邊同時也做相同速率的運動，以此產生面料褶皺。
[0030]需要說明的是，樣品夾持框I將面料夾住後沿滑軌運動，樣品夾持框I外留有一定面積的面料，為夾持框滑動餘量，保證滑動到最大位置時加持位置不會發生變動。圖1和圖2是試驗裝置的俯視圖和正視圖。樣品夾持框I必須為兩兩相對運動且速率相同。樣品夾持框I四邊框不能單獨運動，須是相對兩條邊同時運動，開始時四邊都同時向內移動；而後四條邊又同時向外回復到初始位置，這兩個方向的運動都可造成布面起皺，從而模擬了服裝在穿著時因人體活動使面料皺褶，具體結構見圖1。
[0031]本實施例中，圖3所示的邊框位置為邊框的初始位置，此時面料的受摩擦面積為最大；圖4表示另一種極端情況，即邊框都運動到最大位置處。樣品夾持框I重複做「伸縮」運動。本實施例中，四個邊框的相對兩邊的運動速度分別為Vl和V2。
[0032]最後，通過按「啟動」按鈕啟動裝置，摩擦頭3開始轉動；同時樣品夾持框I的運動由步進電機控制，通過滾珠絲槓控制四條邊，達到最大動程後向相反方向運動，如此一個循環，PLC控制器控制步進電機進行16個循環；摩擦頭3的運動軌跡為李莎茹圖形，也進行16個運動循環。運動關係如圖5所示，本實施例中摩擦頭3運動的初始最大位置為M1，運動的最小位置處為M2，陰影部分為摩擦頭3運動的範圍。
[0033]需要說明的是，如圖3所示，S區域為樣品夾持框I的邊框連接的滑動結構7，使得相鄰的兩邊框可自由滑動，且樣品夾持框I有4個S區域，這保證了受摩擦部分永遠是方形結構，與摩擦頭3的運動軌跡為相似形。
[0034]顯然，本發明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發明所作的舉例，而並非是對本發明的實施方式的限定。對於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這裡無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明權利要求的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種數位化控制的負離子紡織品的動態激發裝置，其特徵在於，所述動態激發裝置包括用於夾持紡織品的樣品夾持框(1)、用於控制樣品夾持框(I)運動的第一控制模塊、用於摩擦的摩擦頭(3)以及用於控制摩擦頭(3)運動且施加壓力的第二控制模塊，所述摩擦頭(3)放置於樣品夾持框(I)的幾何中心處；第一控制模塊與樣品夾持框(I)連接，所述第二控制模塊與摩擦頭(3)連接；所述樣品夾持框(I)為四條邊可以兩兩相對運動的方形結構，所述四條邊框上均設有滑動導軌，邊框可自由滑動；將樣品放置於樣品夾持框(I)上，第二控制模塊控制摩擦頭(3)在樣品夾持框(I)內按李莎如圖形旋轉運動進行摩擦，同時第一控制模塊控制樣品夾持框(I)的四個邊框在滑動導軌上滑動。
2.根據權利要求1所述的數位化控制的負離子紡織品的動態激發裝置，其特徵在於，所述第二控制模塊上設有用於給摩擦頭(3)施加壓力的施壓結構；所述第二控制模塊通過軸(5)控制摩擦頭(3)運動。
3.根據權利要求1所述的數位化控制的負離子紡織品的動態激發裝置，其特徵在於，所述第一控制模塊包括用於控制樣品夾持框(I)運動的步進電機、用於感應邊框位置的位置傳感器感器、用於感應邊框運動速度的速度傳感器。
4.根據權利要求1所述的數位化控制的負離子紡織品的動態激發裝置，其特徵在於，所述動態激發裝置包括PLC控制器，所述第一控制模塊和第二控制模塊均由PLC控制器控制。
5.根據權利要求1至4任一項所述的數位化控制的負離子紡織品的動態激發裝置，其特徵在於，所述摩擦頭(3)的縱向截面為球形結構，所述摩擦頭(3)的表面摩擦係數與人體皮膚表面摩擦係數相同，材料為不鏽鋼或塑料。
6.根據權利要求5所述的數位化控制的負離子紡織品的動態激發裝置，其特徵在於，所述四個邊框之間通過鉸接結構連接，四條邊框上均設有滑動導軌並可自由滑動。
7.根據權利要求5所述的數位化控制的負離子紡織品的動態激發裝置，其特徵在於，所述四個邊框上設有用於夾持紡織品的夾緊結構。
8.根據權利要求5所述的數位化控制的負離子紡織品的動態激發裝置，其特徵在於，所述動態激發裝置還包括用於放置紡織品的試驗臺基座(4)。
9.一種根據權利要求1至4任一項所述的數位化控制的負離子紡織品的動態激發裝置的應用方法，具體步驟如下: (a)將紡織品部分夾持在樣品夾持框(I)上，並保證樣品的正面朝上；樣品夾持框(I)面積小於樣品面積，未被夾持部分作為樣品夾持框(I)的滑動餘量，以保證滑動到最大位置時夾持位置不會發生變動；且樣品夾持框(I)無預加載荷； (b)通過第二控制模塊給摩擦頭(3)施加壓力，使其下沉到樣品裡一定深度； (c)通過第二控制模塊控制摩擦頭(3)使其開始轉動； Cd)通過第一控制模塊控制樣品夾持框(I)運動，使樣品夾持框(I)的四個邊框兩兩相對同時向靠近摩擦頭(3)的方向以相同的速率運動，直至達到最大位置，此時樣品的受摩擦面積最小；摩擦頭(3)完成一定摩擦循環時，樣品夾持框(I)的四個邊框兩兩相對同時向著遠離摩擦頭(3)的方向以相同的速率運動，直至到達初始位置；此時，紡織品的受摩擦面積為最大； (e )重複步驟(b )、( c )、( d)的過程，直至測試結束ο
10.根據權利要求9所述的數位化控制的負離子紡織品的動態激發裝置的應用方法，所述摩擦頭(3)的運動軌跡為李莎茹圖形且為16個運動循環。
【文檔編號】G01N33/36GK104459090SQ201410704619
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月28日 優先權日:2014年11月28日
【發明者】張卓, 周長徵, 謝茂忠, 顧明桂, 方志軍 申請人:廣東出入境檢驗檢疫局檢驗檢疫技術中心