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上海泛標(biāo)紡織品檢測技術(shù)有限公司
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羽絨服防鉆絨性試驗方法是研究羽絨服防鉆絨問題亟需解決的重要課題。起初，人們采用試穿、做墊子等手段來測試羽絨服的防絨性，但試驗周期長、試驗強度不固定且結(jié)果難衡量，后來采用織物透氣性試驗方法，因為透氣量大小能在一定程度上反應(yīng)織物的防絨性能，但該方法不夠直觀且只能用于相同組織結(jié)構(gòu)的織物。中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 12705-91）中規(guī)定了織物防鉆絨性試驗方法,日本和美國也有這方面的試驗方法與標(biāo)準(zhǔn)，但國外對羽絨服防鉆絨性能的研究也比較有限。本文將分析和比較目前國內(nèi)外采用的試驗方法，研究現(xiàn)有方法可能存在的不足，提出防鉆絨性試驗方法研究的新思路。
一、織物防鉆絨性試驗方法（GB/T12705-91）描述
1、試驗原理
將試樣制成袋狀，內(nèi)裝一定質(zhì)量的羽絨，放在裝有硬質(zhì)橡膠球的試驗機回轉(zhuǎn)箱內(nèi)，通過回轉(zhuǎn)箱的定速轉(zhuǎn)動，將橡膠球帶至一定高度，沖擊箱內(nèi)的試樣，達到模擬羽絨制品在服用中所受的各種擠壓、揉搓、碰撞等作用，通過計數(shù)從試樣內(nèi)部所鉆出的羽絨根數(shù)來評定織物的防鉆絨性能。
2、主要設(shè)備、用具
①、試驗機
試驗機由一個能正、反向轉(zhuǎn)動的回轉(zhuǎn)箱、電器控制部分組成。回轉(zhuǎn)箱為一以有機玻璃為材料的內(nèi)壁光滑的正方體，內(nèi)部尺寸為：450 mm×450mm×450 mm，回轉(zhuǎn)箱轉(zhuǎn)速為45士1 r/min。試驗機具有預(yù)置轉(zhuǎn)數(shù)、滿數(shù)自停等功能。
②、橡膠球
至少應(yīng)備有硬度45士10邵爾、重量為140士5g的勻質(zhì)丁氰橡膠球12只。
3、試驗步驟
置10只橡膠球和一只試樣袋于回轉(zhuǎn)箱內(nèi)。通過預(yù)置正向和反向轉(zhuǎn)動各1000次進行試驗，當(dāng)每次滿數(shù)自停后，統(tǒng)計鉆絨根數(shù)。將兩次計數(shù)的羽絨根數(shù)相加，即為一只試樣袋的試驗結(jié)果。每次試驗進行三次，實驗結(jié)果取平均值。
二、國內(nèi)外試驗方法比較
通過相關(guān)資料的收集，發(fā)現(xiàn)國外對羽絨防鉆絨性能的研究也比較有限，目前主要有美國和日本在這方面有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，但日本的研究不夠深入，僅在實驗方法中采用了回轉(zhuǎn)箱法，實驗描述中僅規(guī)定了橡膠球的固定落點和試樣袋是固定的兩個條件，其他條件均無提及。因此，現(xiàn)比較中美兩國實驗方法的異同(見表1).
由表1可見，中美兩國在實驗方法的選擇上均采用了回轉(zhuǎn)箱法，并且在實驗過程的控制上采用了比日本更加科學(xué)有效的方法，即取代固定試樣袋而使其隨機翻轉(zhuǎn)，有效模擬羽絨服在穿著時的受壓隨機狀態(tài)。主要不同點在于沖擊物的選擇與數(shù)量、實驗時間的控制、對實驗結(jié)果的評價各有不同，通過比較，中國在實驗結(jié)果的評價上采用統(tǒng)計鉆絨根數(shù)來比較，而美國只有合格與不合格兩項指標(biāo)，相比之下，中國在實驗評價上比較科學(xué)。本文通過研究發(fā)現(xiàn)目前國內(nèi)外采用的回轉(zhuǎn)箱實驗法存在一定的不足。
三、對試驗設(shè)備的分析
在分析實驗設(shè)備之前必須深入了解羽絨鉆絨的機理，羽絨鉆絨要對羽絨的蓬松性能進行研究。蓬松度是衡量羽絨彈性程度的指標(biāo)，指羽絨在受壓力作用后能夠自然蓬起的能力。羽絨主要是以絨朵形式存在，在每一絨朵里,包含著幾十根以至上百根內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本相同的纖維，并且每根纖維之間都會產(chǎn)生一定的斥力并使其距離保持zui大,這樣就使羽絨產(chǎn)生了蓬松性。羽絨的蓬松性能使靠近面料的羽絨被向外擠壓，從而產(chǎn)生一個外推的力使羽絨貼近面料。通常羽絨面料為防鉆絨，面料的透氣性變得相對較差（通過織造和后整理等一系列工序），面料的使用使羽絨服的充絨內(nèi)腔停滯了大量的靜止空氣，因此當(dāng)羽絨服受到外界擠壓作用時，靜止空氣會從面料的孔隙或車縫留下的針眼透出，此時貼近面料的羽絨則會跟隨空氣一起鉆出內(nèi)腔。
1、對回轉(zhuǎn)箱的分析
在1.1的試驗原理中，試樣置于裝有硬質(zhì)橡膠球的試驗機回轉(zhuǎn)箱內(nèi)，回轉(zhuǎn)箱為封閉容器，盡管封閉的容器有利于試驗結(jié)束后對鉆絨數(shù)量的統(tǒng)計，但并不利于空氣的流動與交換，當(dāng)橡膠球在箱內(nèi)對羽絨試樣進行擊打、擠壓后，試樣的蓬松性能由于缺乏充足的空氣而難以發(fā)揮，試樣在短時間內(nèi)很難恢復(fù)原狀，從而對羽絨鉆絨的試驗效果產(chǎn)生影響。
2、對沖擊物的分析
試驗中對橡膠球的硬度、質(zhì)量和數(shù)量都做了相應(yīng)的要求，在實際操作中，放入回轉(zhuǎn)箱內(nèi)的橡膠球的數(shù)量為10個，回轉(zhuǎn)箱轉(zhuǎn)速為45士1 r/min，箱中的試樣一直處在被擊打的狀態(tài)，由于封閉回轉(zhuǎn)箱中空氣的不足，已經(jīng)使得試樣蓬松性能的發(fā)揮受到限制，而10個橡膠球的擊打數(shù)量可能導(dǎo)致處在被擊打過程中的試樣始終都無法恢復(fù)蓬松狀態(tài)，而是處在干癟的狀態(tài)下被不斷擊打，沒有蓬松狀態(tài)下羽絨中存有的大量靜止空氣為條件，外界的作用力再多，羽絨的鉆出都會很困難。因此，整個試驗的效果可能會受到很大的影響。
四、羽絨服防鉆絨性試驗方法新設(shè)想
通過對羽絨鉆絨機理的研究，了解到羽絨內(nèi)部存在的大量靜態(tài)空氣和外界的作用力對羽絨鉆絨的影響同等重要，因此，在試驗方法的研究上應(yīng)著重解決以下幾個方面的問題：
1、充分保證試樣的蓬松性
為使羽絨試樣的試驗過程盡量每次都能處于蓬松狀態(tài)下進行，首先要保證外界空氣的流動性，因此，整個試驗過程處在標(biāo)準(zhǔn)的大氣中比處在密閉的容器中進行要合理。
其次，由于羽絨試樣受力后的回彈需要一定的時間，盡管時間的長短與所充羽絨的含絨量高低、蓬松度高低、面料的透氣性好壞等因素有關(guān)，而回彈時間的間隔仍會影響試驗進行的效率，即每次都要等試樣基本恢復(fù)原樣后再進行第二次擊打。為有效提高試驗效率，可以設(shè)想一種人為蓬松法，即通過在試樣一角留一微孔進行充氣，節(jié)省試樣自然蓬起所需的時間，而達到同樣蓬松的效果。同時考慮到試樣一角預(yù)留的微孔會導(dǎo)致試驗時羽絨大量鉆漏現(xiàn)象，應(yīng)在預(yù)留的微孔前端設(shè)計一種活動夾將微孔封閉，當(dāng)每次充氣后用活動夾將微孔封閉，再進行受力、擊打試驗。
2、外力的施加
在GB/T 12705-91中關(guān)于織物防鉆絨性試驗方法中，外界作用力的施加是通過選擇10個符合要求的橡膠球在回轉(zhuǎn)箱內(nèi)自由滾動來完成對試樣的擊打過程，橡膠球的選用保證在作用外力的過程當(dāng)中，包裹羽絨的面料不會被損壞，同時橡膠球與試樣點狀的接觸面能zui大程度地降低對羽絨鉆出的阻礙，而其他形狀如正方體、多面體由于其棱角原因可能會對試樣造成損傷，并且若接觸面積過大，則有效的鉆絨面積將減少，從而降低試驗效率。
在新方法的研究中，應(yīng)設(shè)想一種直接作用外力的方法，首先作用力的載體仍然選擇橡膠球，但應(yīng)對橡膠球的數(shù)量、直徑及其組合方式進行研究。假設(shè)采用一個或者較少數(shù)量的橡膠球?qū)υ嚇邮┘幼饔昧?，那么很可能?受力后試樣內(nèi)仍存有大量的空氣，影響試驗進行的效率。
為提高每次擊打的效率，現(xiàn)設(shè)想一種新的外力施加方法：試樣的制備選用GB/T 12705-91中描述的方法，保證試樣成品規(guī)格為40cm×40cm，完成的試樣置于光滑的黑色臺面上（可與白色羽絨形成鮮明對比有利觀察、統(tǒng)計），等待作用力的施加?，F(xiàn)設(shè)計橡膠球的數(shù)量、直徑及其組合方式（見圖2）。
橡膠球數(shù)量的初步設(shè)想為16個，其直徑為30cm÷4=7.5cm，排列方式為16個橡膠球處于同一平面，并固定在便于提攜的平板上面，施加外力時球所在平面與試樣平面保持平行且以按壓的方式進行。
3、試驗結(jié)果統(tǒng)計
試驗結(jié)果的統(tǒng)計效率與試驗進行的效率是互為矛盾的兩個方面。根據(jù)GB/T 12705-91中介紹的試驗方法，試驗結(jié)果只需在每次試驗結(jié)束后打開回轉(zhuǎn)箱進行統(tǒng)計。在新方法的設(shè)想中，由于試驗在開放的空氣中進行，給統(tǒng)計工作造成一定困難，因此統(tǒng)計的間隔次數(shù)不能太大，否則鉆出的羽絨會飄向空氣中，造成統(tǒng)計的誤差。為解決這一矛盾，設(shè)想每間隔10次作用力進行一次統(tǒng)計，每組試驗進行500次，試驗進行三組，zui終試驗結(jié)果取三次結(jié)果的算術(shù)平均值。
五、結(jié)論
本文通過研究現(xiàn)有的回轉(zhuǎn)箱實驗方法存在的不足，提出了防鉆絨性試驗方法研究的新思路，即將實驗條件從回轉(zhuǎn)箱內(nèi)變成在開放的大氣中進行，為試樣的鉆絨提供充足的空氣保證；同時將外力施加的條件由在箱內(nèi)自由擊打變?yōu)橛幸?guī)律的平行擊打，提高外力作用效率；在實驗結(jié)果的統(tǒng)計上，從原來的開箱統(tǒng)計變?yōu)槊渴巫饔昧蠼y(tǒng)計鉆絨數(shù)量，不足之處在于統(tǒng)計過程耗時長但優(yōu)點在于實驗精度提高。本文只針對現(xiàn)有方法的不足并提出了相關(guān)的解決辦法，但對實驗儀器的機械化設(shè)計并沒有深入，今后將從機械化的實驗設(shè)備設(shè)計入手進行深入研究。
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