[实用新型]纺织品电荷面密度自动摩擦装置及其系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种纺织品电荷面密度自动摩擦装置及其系统，属于纺织品的测试仪器技术领域。

背景技术

由于我国导电纤维开发、生产的滞后，防静电测试参考日本的工业标准，到八十年代末才制定了测试标准GB12014-1989防静电工作服。在上世纪六、七十年代，美国、日本等国家就制定了纺织面料静电的测试方法。

目前国内外对于纺织品静电性能测试方法基本分为三类：第一类是法拉第法，通过摩擦使试样带电，将试样置入法拉第筒内读取电荷量，人工计算静电电荷面密度，这种方法由于人工操作，造成测试误差因素较多，且无静电电荷衰减测试。第二类是电阻法，通过电极对试样施加直流电压，测试纺织品的表面或体积电阻，可评价普通纺织品的静电性能。由于导电纤维可造成局部电阻较低甚至短路，虽然表面电阻或体积电阻相同的纺织品，因组织结构或导电纤维混合比例等因素，造成有些纺织品局部聚集电荷较高，从而影响纺织品防静电效果，因此电阻法不适应于导电纤维纺织品。第三类是半衰期法，通过使试样直接或间接带电，检测试样静电衰减半衰期，此类方法试样面积较小或充电机理不同，不适应于评价导电纺织品的防静电性能。平面静电传感器无法检测试样的静电电荷面密度。

对于第一类法拉第法，现有技术是通过双手持缠有标准布的摩擦棒两端，单方向拖动摩擦棒对试样进行摩擦(不能使摩擦棒转动)，利用人体部分体重对其均匀施加负荷。其存在以下问题：(1)人工操作摩擦起电，操作人员不同，操作人员施加压力不同(或左右手施压不对称)，导致对试样施加的摩擦力和试样接触面积不同；(2)人工控制摩擦棒速度控制不准或不匀；(3)计摩擦次数计数易失误；(4)连续测试，操作员比较辛苦，容易导致摩擦动作不规范，测试数据先后有差异。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述缺陷，本实用新型是参照《GBT12703.2-2009纺织品静电性能的评定第2部分：电荷面密度》和《JISL10942014机织品和针织品带电性的试验方法》C法研制的，旨在研究建立了一套完备的具有自主知识产权的、具有通用性和精密性的纺织品电荷面密度自动摩擦装置及其系统

本实用新型的纺织品电荷面密度自动摩擦装置，包括试样、垫板和摩擦棒，试样通过绝缘棒张紧并铺设于垫板的表面，摩擦棒位于试样上方，还包括机械臂和砝码组，摩擦棒两端固定有机械臂，摩擦棒在机械臂带动下沿试样表面摩擦滑动；摩擦棒两端均挂接质量相同的砝码组，摩擦棒在砝码组作用下与试样处于紧密贴合状态。

优选地，砝码组采用片状砝码组，摩擦棒两端施加砝码的数量相同。

优选地，机械臂位于试样和木质垫板所在平面的两侧，通过两个机械臂固定到摩擦棒的两端。

优选地，垫板一侧固定有两个阻挡摩擦棒滑动用的限位柱，限位柱位于垫板和绝缘棒之间。

优选地，摩擦棒表面包裹有摩擦布，摩擦布与试样之间滑动摩擦构成摩擦副，试样表面产生静电。

一种纺织品电荷面密度自动摩擦系统，包括试验台、摩擦装置和人机界面，人机界面内置有控制机构，控制机构与试验台内的驱动机构相连试验台上表面设置有两条平行的轨道，摩擦装置的机械臂伸入轨道内并与轨道内的驱动机构相连。

优选地，人机界面为设置于摩擦装置一侧的操作界面，操作界面上部设置有显示器和输入按键，下部设置有开关和指示灯。

一种纺织品电荷面密度自动摩擦方法，包括如下步骤：

第一步：将试样铺设至垫板的表面，并通过绝缘棒将试样张紧；

第二步：按下开关，摩擦装置启动；

第三步：通过操作界面的设定，控制机构控制与驱动机构相连的机械臂运动，从而带动与机械臂相连的摩擦棒移动直到触碰到限位柱为止，返程由机械臂抬起摩擦棒，实现单方向直线运动，试样在摩擦棒的作用下其表面产生电荷；

第四步：复位开关，摩擦装置复位；

第五步：握住绝缘棒的一端，使绝缘棒与垫板保持平行地从垫板上揭离，并在S内迅速投入法拉第筒，读取静电压或者电量值，每块试样进行三次测试，每次测试后应消电直至确认试样不带电时再进行下一次测试。

本实用新型的使用过程如下：采用本实用新型的纺织品电荷面密度自动摩擦装置及其系统，研究机械臂带动摩擦棒单方向摩擦直线运动，返程自动抬起摩擦棒，摩擦棒两端施加已知质量砝码组，实现摩擦压力可以调节，例如，摩擦速度：1次/s。本实用新型配有计数器，当达到摩擦次数时，摩擦棒运动自动停止。