​​织物硬挺度测试仪的基本原理​

织物硬挺度测试仪是用于测量织物抗弯曲性能（即硬挺度）的仪器，其基本原理基于模拟织物在受力时的弯曲行为，通过测量织物弯曲过程中所受的力或弯曲的程度来评估其硬挺度。以下是其核心原理及关键环节的详细说明：

一、基本原理

织物硬挺度测试仪的原理通常基于悬臂梁法或斜面法，通过以下方式评估织物抵抗弯曲的能力：

1. 悬臂梁法
   • 原理：将织物试样一端固定，另一端悬空形成悬臂梁。在试样自由端施加一个已知的力（如重力）或使其自由下垂，测量试样自由端的弯曲长度或弯曲角度。
   • 关系：织物的硬挺度与弯曲长度呈反比，即弯曲长度越大，说明织物越柔软；弯曲长度越小，说明织物越硬挺。
2. 斜面法
   • 原理：将织物试样平放在一个倾斜的斜面上，试样的一端固定，另一端自由下垂。在试样自由端施加一个水平方向的力（如砝码的重力分量），使试样沿斜面滑动并产生弯曲。测量试样滑动的距离或弯曲的角度。
   • 关系：通过计算试样在滑动过程中受到的力和弯曲程度，评估织物的硬挺度。

二、关键结构与测量参数

1. 试样夹持装置
   • 用于固定织物试样的一端，确保试样在测试过程中不会发生滑移或松动。
   • 夹持方式需保证试样受力均匀，避免因夹持不当导致测试结果偏差。
2. 弯曲长度测量装置
   • 测量试样自由端在受力后的弯曲长度（如悬臂梁法中试样下垂的长度）。
   • 可通过标尺、光电传感器或激光测距仪等装置进行精确测量。
3. 力值施加与测量装置
   • 施加已知的力（如砝码的重力）或测量试样弯曲过程中所受的力（如通过测力传感器）。
   • 力的施加需平稳、均匀，避免冲击力对测试结果的影响。
4. 角度测量装置
   • 测量试样在弯曲过程中的角度变化（如斜面法中试样与斜面的夹角）。
   • 可通过角度传感器、量角器等装置进行测量。

三、测试流程与数据处理

1. 试样准备
   • 按照相关标准（如ASTM D1388、GB/T 18318等）要求裁取规定尺寸的织物试样。
   • 确保试样表面平整、无褶皱，且裁剪方向符合测试要求（如经向、纬向或斜向）。
2. 仪器校准
   • 在测试前对仪器进行校准，确保测量装置的精度和准确性。
   • 校准内容包括力值测量装置、长度测量装置和角度测量装置等。
3. 测试操作
   • 将试样安装在测试仪上，固定一端，另一端悬空或放置在斜面上。
   • 施加已知的力或让试样自由下垂，测量试样的弯曲长度、角度或所受的力。
   • 记录测试数据，通常需进行多次测试（如5次或10次）以取平均值，提高测试结果的可靠性。
4. 结果计算
   • 根据测试数据计算织物的硬挺度指标，如抗弯刚度（Bending Rigidity）、弯曲长度（Bending Length）等。
   • 抗弯刚度的计算公式通常为：$B=\frac{G\times C^3}{8\times \theta }$，其中 $G$ 为织物单位面积质量，$C$ 为弯曲长度，$\theta$ 为弯曲角度（需根据具体测试方法调整公式）。

四、影响因素与注意事项

1. 试样尺寸与形状
   • 试样的尺寸和形状对测试结果有显著影响，需严格按照标准要求裁剪试样。
2. 环境条件
   • 温度和湿度会影响织物的物理性能，测试时需控制环境条件（如温度20±2℃，相对湿度65±2%）。
3. 测试方向
   • 织物的硬挺度可能因经向、纬向或斜向的不同而存在差异，需明确测试方向。
4. 仪器精度
   • 测试仪的精度和校准状态直接影响测试结果的准确性，需定期维护和校准仪器。

五、应用与意义

织物硬挺度测试仪广泛应用于纺织、服装、家居用品等行业，用于评估织物的手感、悬垂性、成型性等性能。通过测试织物的硬挺度，可以为产品开发、质量控制和工艺优化提供重要依据。例如：

• 服装面料：硬挺度影响服装的外观和穿着舒适性，如衬衫面料需具有一定的硬挺度以保持挺括。
• 家纺产品：窗帘、床单等产品的硬挺度影响其悬垂性和美观性。
• 产业用纺织品：如过滤材料、土工布等，硬挺度影响其使用性能和耐久性。