技术领域
[0001] 本
发明涉及一种适于织物毛球与
毛羽质量及磨损量的测量方法与装置，以及预测织物的抗起毛起球性和磨损物质量测量的评价方法，是一机多用、一测多指标的测量装置，属于纺织品品质评价与测试技术领域。
背景技术
[0002] 起毛起球是织物的一大外观疵点，是在穿着使用中逐渐暴露的。常用的织物起毛起球性能测量装置和仪器有：国产YG511型起球仪，英国ICI起球测试仪，基本原理结构相同。它将待试的织物包在
橡胶辊上，放进内壁是软木板的六面体滚筒内自由翻滚。定时取出后对比照片标样，评定等级。此种方法的缺点是：
[0003] 1、占地费时，必须配备各种针号的
针织机，并需人工织片。
[0004] 2、试样摩擦完毕后采用人工目测评定，误差大。
[0005] 3、目前有机
硅大量用于针织物后
整理，带有有机硅的织片与滚筒内的软木板摩擦后沾污了软木板，很快使软木板变得光滑，
摩擦力逐渐降低直至消失，严重影响测试正确性及试验的重现性。
[0006] 另一种常用的测量装置是
马丁代尔(Martindale)国产YG401C型织物耐磨仪进行测试，其缺点是：
[0007] 1、占地费时，必须配备各种针号的针织机，并需人工织片。
[0008] 2、仪器摩擦时间长，进行试验的试样面积小，代表性差。
[0009] 3、摩擦后进行目测评级或秤重评比的误差大。
[0010] 4、不同细度、不同混纺比的原料，用不同的针织机
密度不同，难以制订可行的标准。
[0011] 5、所用
磨料只能采用英国进口的毛布，价格贵，并且难以适应不同原料的摩擦要求。
[0012] 这些都是工业界和检测部
门常用的起毛起球测量方法和装置，但都是针对摩擦后的织物进行无原织物参考的起毛起球评价。另外，通过可以更换的摩擦介质，放置橡胶辊、毛毡、等来模拟生产过程或服用过程。
[0013] 由于只是对织物进行静态测评，而且是针对起球结果的评价，缺乏客观性和直观性。另一方面，仪器摩擦时间长，试验用织片面积小，试样的代表性差，摩擦之后无论是定性的目测法还是定量的切割毛羽和毛球称重法误差都比较大。
发明内容
[0014] 本发明所要解决的技术问题是要寻求一种集织物的毛羽显著度和毛球数量、形态大小及其分布、磨损物重量的在线原位测量为一体的在线原位测量方法，及其可适用于工业化实际检测的精巧、实用、精准、定量测量装置，以克服此类评价技术中的
缺陷和主观化的评价。
[0015] 为了解决上述技术问题，本发明的原理是通过等
张力卷装布样得初始样，在静电
电极的作用下立即测量其毛羽显著度和毛球数量、形态大小及其分布；以摩擦
块水平单方向往复平移而转筒上布样不动、或以转筒上布样的非对称或对称来回转动而摩擦块不动、或以转筒上布样的非对称或对称来回转动与摩擦块的往复平移运动组合，实现对织物起毛起球制样，得摩擦样；同步，以磨损物收集器收集在磨布过程中磨损掉落的毛羽和毛球并称重和以显微摄像系统观测转到
视野中的布样上的毛羽和毛球量，对摩擦完毕后的摩擦样作整体表观的毛羽和毛球数量、形态与大小的测量；将所有采集的数据和图像输入计算机并计算与评价初始样和摩擦样的毛羽及毛球数量、磨损量值、毛球的形状与大小值、及其动态变化与最终值，由此综合评价布样的起毛起球行为及其抗起毛起球性。该测量的原理为原位、综合测量，一机多测、一测多指标，抗干扰性强、代表性好，以此测量原理建立的测量装置和计算控制系统，结构精巧、实用，测量精准、方便，且前后测量独立、无影响，可实现对织物起毛起球量、形态、磨损量及其抗起毛起球性的综合评价。
[0016] 本发明的一个具体技术方案是提供了一种适于织物起毛起球量及其磨损量的测量装置，其特征在于，包括卷装与夹持被测织物的布样筒、位于布样筒一侧用于对所卷装布样进行起毛起球摩擦的摩擦机构、位于布样筒下方收集摩擦中掉落
纤维和毛球的微型
吸尘器、帮助毛羽竖起的静电电极和剃剪与收集毛球及毛羽的毛
羽毛球收集器、位于布样筒上方可观测布样上毛球数量与大小的光学测量系统、称取毛羽及毛球质量的精密
电子秤、采集与分析所测数据并控制各机构运行的
数据采集与控制系统和计算机构成。
[0017] 优选地，所述布样筒是由在圆柱面上开有条形凹槽和在两端面有棘齿扣的转筒、条杆状并两端弯曲内侧带有棘齿用于固定布样头端的端压条、与端压条结构形状一致用于固定布样尾端的尾压条、夹持布样尾端并实现等张力卷装布样的砝码夹、用于切断布样的手术刀、将转筒轴和转动步进
电机轴传动连接的传动器、与数据采集与控制系统相连驱动转筒转动的转动步进电机组成；所述的端压条和尾压条的两端弯曲段内侧均有棘齿，通过与棘齿扣的
啮合，实现对布样的压紧夹持，其加紧试样后的高度不超出转筒的圆柱面；
[0018] 所述的转动步进电机可驱动转筒作非对称来回转动或对称来回转动，实现对卷装布样沿竖直方向的转动摩擦制样或与所述摩擦机构摩擦块的水平来回移动相配合完成李莎茹曲线的摩擦制样；所述的转筒作非对称来回转动是指转动步进电机非对称来回转动、驱动转筒作来回转动和同时单向渐进的转动，当转筒渐进转动达设定的摩擦n1周时，完成对卷装布样作沿转筒转动方向的非对称来回转动起毛起球，所述的非对称来回转动的前进
角θa大于后退角θb，且θa为5°～180°，所述的n1大于等于1；所述的转筒作对称来回转动是指通过所述的转动步进电机的对称来回转动驱动转筒作对称角θ的来回转动摩擦，直至设定的重复摩擦周数n2或称摩擦周数n2时，完成对卷装布样作沿转筒转动方向的对称来回转动起毛起球，所述的n2大于等于10。
[0019] 优选地，所述摩擦机构是由摩擦块、
平移机构、平移步进电机组成，所述的平移步进电机作对称式的来回转动，驱动平移机构带动摩擦块作来回往复平移，使摩擦块对布样作水平单方向的往复平移摩擦制样，或与所述转筒的非对称来回转动或对称来回转动协同运动完成李莎茹曲线的起毛起球摩擦制样；所述的平移步进电机与数据采集与控制系统相连。
[0020] 优选地，所述微型吸尘器包括具有与所述转筒同宽度并扁平状吸口的狭缝吸管和与狭缝吸管相连的吸尘器，所述的狭缝吸管在吸尘器的抽吸作用下，强力快速抽吸毛羽和粘结毛球，实现同步收集摩擦中磨损掉落的毛羽和毛球；所述的吸尘器与数据采集与控制系统相连；
[0021] 所述的静电电极包括由金属条和外绝缘层组成的电极和负高压源，所述的电极分为前置电极和后置电极；所述的负高压源提供负静电
电压给金属条，以帮助毛羽和毛球竖起分离；所述的负高压源由数据采集与控制系统控制；
[0022] 所述的精密电子秤是用于称取收集在微型吸尘器中的摩擦掉落的和剃剪下的毛羽及毛球，其与数据采集与控制系统相连。
[0023] 优选地，所述毛
羽毛球收集器包括剪球器、剃毛器、推进机构和推进步进电机；所述的推进步进电机可作慢速正转和快速反转，驱动推进机构带动剪球器和剃毛器前进剃剪毛羽和毛球和后退快速复位；所述的推进步进电机与数据采集与控制系统相连；所述的剪球器和剃毛器与数据采集与控制系统相连；所述的剪球器和剃毛器通过吸
风管与吸尘器连接并由数据采集与控制系统控制。
[0024] 优选地，所述光学测量系统是由可整体成像观测卷装布样表观毛羽和毛球形态和数量的CCD摄像器、侧向投射光照并可调节投射角的投影灯、固定投影灯并可在圆弧槽上滑动的固定钮、以转筒上水平切面的切点线为圆心的圆弧槽组成；所述的CCD摄像器与数据采集与控制系统相连；所述的投影灯由数据采集与控制系统控制。
[0025] 优选地，所述数据采集与控制系统包括转动步进电机控制单元、平移步进电机控制单元、推进步进电机控制单元、投射灯
亮度控制单元、吸尘收集控制单元、静电压
开关和电压控制单元、剪毛球和剃毛羽控制单元、
图像采集模块和称重值采集模块；所述的数据采集与控制系统与计算机以数据线相连接。
[0026] 本发明的另一个技术方案是提供了一种应用上述的适于织物起毛起球量及其磨损量的测量装置的方法，其特征在于，步骤为：
[0027] 第一步、等张力卷装布样：先将布样的一边平行对准转筒的
槽口中心线，用端压条压入转筒凹槽内并使两端的棘齿扣卡紧，此时，布样的一端被压住；再取砝码夹夹住布样的另一端悬挂后，顺
时针转动转筒一圈，布样在砝码夹重力作用下，呈均匀、等张力地包覆在转筒上；然后，取尾压条压入转筒凹槽内并使两端的棘齿扣卡紧，此时布样的两端被压紧固定并保持一定张力；再取手术刀，直线切割尾压条露出的布样，制成用于起毛起球实验的初始样；
[0028] 第二步、初始样测量：先调整投影灯的投射角β和照射亮度，开启微型吸尘器的吸尘器和静电电极的负高压源，并在测量模式下启动转动步进电机驱动转筒以观测转角θ1逐一转动并
定位，采用CCD摄像器在正上方观测所述初始样即未起毛起球的卷装布样在该位的毛羽显著度和毛球数量、形态大小及其分布；直至动转筒即卷装的布样转满一周，开启的吸尘器、负高压源、投影灯和转动步进电机自停，并以称重器称取记录布样上初始浮游纤维的重量；所得结果均输入计算机，计算得所述布样的毛羽显著度和毛球数量、形态大小及其分布值，并作为参照样本；
[0029] 第三步、起毛起球制样：先在计算机中将平移步进电机和转动步进电机的运行模式设置为往复平移摩擦、来回转动摩擦和李莎茹曲线摩擦中的一种摩擦模式；再将摩擦机构的摩擦块左移、与转筒上的布样紧密
接触或以一定压力接触；然后，开启微型吸尘器的吸尘器、静电电极的负高压源和投影灯，同时：
[0030] 启动平移步进电机进行摩擦块相对不动的布样作水平单方向的往复平移摩擦制样，得设定往复平移摩擦次数Δn的过程摩擦样，再以45°或90°顺时针转动转筒，重复所述的往复平移摩擦制样、直至设定的周数n，即各转动
位置重复往复平移摩擦的总次数N＝n×Δn，得最终摩擦样；
[0031] 或启动转动步进电机进行转筒上的布样相对不动的摩擦块作竖直单方向的非对称或对称来回转动摩擦制样，得设定非对称来回转动摩擦渐进的次数Δn1的过程摩擦样，重复所述的非对称来回转动摩擦制样、直至设定的周数n1，即各转动位置重复非对称来回转动摩擦的总次数N1＝n1×Δn1，得最终摩擦样；或得设定对称来回转动摩擦次数Δn2的过程摩擦样，当对称来回转动的对称角θ小于等于180°时以对称角θ顺时针转动转筒、当对称来回转动的对称角θ大于180°时不作任何转动而停顿测量，而后重复所述的对称来回转动摩擦制样、直至设定的周数n2，即各摩擦位置的重复对称来回转动摩擦的总次数N2＝n2×Δn2，得最终摩擦样；
[0032] 或同步启动平移步进电机和转动步进电机进行转筒上的布样的非对称或对称来回转动与摩擦块的往复平移运动组合的李莎茹曲线摩擦轨迹的摩擦制样，以设定的非对称或对称来回转动参数Δn1或Δn2摩擦得过程摩擦样，以设定周数n1或n2的重复摩擦得李莎茹曲线摩擦轨迹的最终摩擦样；
[0033] 所述的转筒作非对称来回转动是指转动步进电机非对称来回转动驱动转筒作来回转动和同时单向渐进的转动，当转筒渐进转动达设定的n1周时，完成对卷装布样作沿转筒转动方向的非对称来回转动起毛起球，所述的非对称来回转动的前进角θa大于后退角θb，且θa为5°～180°，所述的n1大于等于1；所述的转筒作对称来回转动是指通过所述的转动步进电机的对称来回转动驱动转筒作对称角θ的来回转动，θ为45°～360°，当转筒对称来回转动的对称角θ小于等于180°并达对称来回转动设定的摩擦次数Δn2时，转筒以对称角θ顺时针转动转筒，并在新位置重复对称角θ小于等于180°的对称来回转动摩擦、直至设定的周数n2；当对称来回转动的对称角θ大于180°并达对称来回转动设定的摩擦次数Δn2时，转筒不作任何转动而停顿测量，并在原位置重复对称角θ大于180°的对称来回转动摩擦、直至设定的重复摩擦周数n2，即相当于转筒转动一周到原摩擦位的所述的转动周数n2，完成对卷装布样作沿转筒转动方向的对称来回转动起毛起球，所述的n2大于等于10；
[0034] 第四步、摩擦样测量：其包括对过程摩擦样的测量和/或对最终摩擦样的测量；
[0035] 所述的过程摩擦样测量是指在完成所述的往复平移摩擦次数Δn、非对称来回转动摩擦渐进的次数Δn1、对称来回转动摩擦次数Δn2中的一种后，并当卷装布样的该摩擦部位顺时钟转动到转筒的顶端时，即时地由位于至正上方的CCD摄像器观测所述过程摩擦样的毛羽显著度和毛球数量、形态大小及其分布；直至动转筒上卷装布样转满一周，暂停吸尘器吸风、收集磨损掉落的毛羽及毛球，并以称重器称取记录收集到毛羽及毛球的重量；所得结果均输入计算机，计算得所述过程摩擦样的毛羽显著度、毛球数量、形态大小及其分布值，以及磨损掉落的毛羽及毛球的单位面积质量值和毛球含量值，此为过程摩擦样的样本值；
[0036] 所述的最终摩擦样测量是指在完成所述的往复平移摩擦次数n、非对称来回转动摩擦渐进的周数n1、对称来回转动摩擦周数n2中的一种后，并当卷装布样的该摩擦部位顺时钟转动到转筒的顶端时，由位于至正上方的CCD摄像器观测所述最终摩擦样的毛羽显著度和毛球数量、形态大小及其分布；直至动转筒上卷装布样转满一周，暂停吸尘器吸风、收集磨损掉落的毛羽及毛球，并以称重器称取记录收集到毛羽及毛球的重量；所得结果均输入计算机，计算得所述最终摩擦样的毛羽显著度、毛球数量、形态大小及其分布值，以及磨损掉落的毛羽及毛球的单位面积质量值和毛球含量值；然后，启动剪球器、剃毛器和推进步进电机，驱动推进机构带动剪球器和剃毛器前进剃剪毛羽和毛球和后退快速复位，此剃剪毛羽和毛球可1～3次，关闭吸尘器吸风、收集剃剪毛羽和毛球并以称重器称取记录剃剪毛羽和毛球的重量；所得结果均输入计算机，计算布样上保持的毛羽及毛球的单位面积质量值和毛球含量值，此为最终摩擦样的样本值；
[0037] 第五步、综合分析评价：最后依据上述测量结果通过计算机对布样的起毛起球作综合评价，其有三种形式的评价，即依据第一步到第四步的全套测量与计算结果，可得到对所测布样起毛起球过程及其终态性能的综合评价；依据第一步到第三步中过程摩擦样的测量与计算结果，可对所测布样起毛起球过程作定量评价；依据在相同实验条件下和扣除第一步卷装布样的影响下的第四步测量计算结果，对不同布样的起毛起球难易程度作综合性对比检验评价。
[0038] 本发明的另一个技术方案是提供了一种上述的织物毛球与毛羽质量及磨损量的测量装置的应用，其特征在于，可用于织物起毛起球制样和起毛起球量、形态和磨损量的测量及其抗起毛起球性的综合评价。
[0039] 本发明的另一个技术方案是提供了一种上述的织物毛球与毛羽质量及磨损量的测量方法的应用，其特征在于，可用于起毛起球制样和织物起毛起球量、形态和磨损量的测量及其抗起毛起球性的综合评价。。
[0040] 在本发明之前，
发明人还
申请了如下
专利：一种
纱线起毛起球情况的客观评价装置(专利申请号：201110142608.4，公开号：CN102305763A)、一种用于纱线磨纱起毛起球的装置与方法(专利申请号：201110142609.9，公开号：CN102305764A)和在线进出双测量的纱线起毛起球评价方法与装置(专利申请号：201110142607，公开号：CN102323120A)是本专利
申请人近期申请的发明专利。其主要解决纱片的制样和磨损前后单纱的起毛起球的测量，这与本发明直接对织物起毛起球摩擦制样前后的表观毛羽及毛球数量、形态的原位定量测量与客观评价不同。本发明不仅在制样和测量的原理、方法、装置及综合评价上有典型的区别，而且在测量的即时、在线、原位和直接性上也有着本质区别。
[0041] 本发明提供的装置具有结构简洁、测量精确、信息量大、自动化程度高特点，可用于织物起毛起球制样及毛织物表观毛羽和毛球形态、数量；磨损物质量及其毛羽和毛球量的测量及综合分析评价，还可兼做织物起毛起球等级的评价。是一机多用、一测多指标的测量装置，填补织物毛球与毛羽质量及磨损量的测量方面的空白，具有较大的使用价值与经济意义。
[0042] 与
现有技术相比，本发明包括如下优点：
[0043] 1、是针对织物表面毛羽和毛球量、形态及其大小的原位、定量、综合的即时测量方法，是集布样的预测评、制样、在线过程测量、最终起毛起球测量和数据综合对比评价为一体的测量装置与方法，不仅为独特的测量装置与方法，而且真正实现了快速、精准、客观、实用。
[0044] 2、由于有初始样、过程摩擦样和终态摩擦样的对应测量结果，其三者合一、或两两结合的测量与结果，不仅适于理论研究的科学表征和实验分析，而且适于产品质量评价的标准检验和工业化检测。
[0045] 3、装置的结构合理、精巧、完整，解决了织物样的装样与夹持，摩擦平动与转动的结合实现制样与观测；CCD摄像器实现了对起毛，如毛羽显著度和起球，如毛球数量、大小及脱落毛球的整体观测；由于静电起绒和微型吸尘器实现了毛羽竖起和磨损物收集的精准、无丢失、符合实际实用的测量；为一机多用、一测多指标的测量装置。
[0046] 4、测量过程科学、合理、无干扰，先原样、再过程样、后磨损样；先光学无损观测、后摩擦精确测量，对各测量环节都是真实、无损伤的原位测量，故测量准确、结果可靠。
附图说明
[0047] 图1是织物毛球与毛羽质量及磨损量测量原理图；
[0048] 图2是织物毛球与毛羽质量及磨损量测量装置示意图；
[0049] 图3是数据采集与控制系统关系图；
[0050] 图4是起毛起球过程定量评价的特征值与摩擦次数的关系曲线图；
[0051] 图5是起毛起球综合全套评价的特征值与摩擦次数的关系曲线图。
[0052] 图中：
[0053] 11-转筒；12-端压条；13-尾压条；14-棘齿扣；15-砝码夹；16-手术刀；17-传动器；18-转动步进电机。
[0054] 2-摩擦机构，其包括21-摩擦块；22-平移机构；23-平移步进电机。
[0055] 3-微型吸尘器，其包括31-狭缝吸管；32-吸尘器。
[0056] 41-金属条；42-外绝缘层；43-负高压源；4A-前置静电电极；4B-后置静电电极。
[0057] 51-剪球器；52-剃毛器；53-推进机构；54-推进步进电机。
[0058] 6-光学测量系统，其包括61-CCD摄像器；62-投影灯；63-固定钮；64-圆弧槽。
[0059] 7-精密电子秤。
[0060] 8-数据采集与控制系统，其包括81-转动步进电机控制单元；82-平移步进电机控制单元；83-推进步进电机控制单元；84-投射灯亮度控制单元；85-吸尘收集控制单元；86-静电压开关和电压控制单元；87-剪毛球和剃毛羽控制单元；88-图像采集模块；89-称重值采集模块。
[0061] 9-计算机。
具体实施方式
[0062] 为使本发明更明显易懂，兹以优选
实施例，并配合附图作详细说明如下。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或
修改，这些等价形式同样落于本申请所附
权利要求书所限定的范围。
[0063] 结合图1～图3所示，下述各实施例均采用本发明的适于织物起毛起球量及其磨损量的测量装置。
[0064] 该装置包括卷装与夹持被测织物的布样筒、位于布样筒1一侧用于对所卷装布样起毛起球的摩擦机构2、位于布样筒下方的收集摩擦中掉落纤维和毛球的微型吸尘器3、帮助毛羽竖起的静电电极和剃剪与收集毛球及毛羽的毛羽毛球收集器、位于布样筒1上方可观测布样上毛球数量与大小的光学测量系统6、称取毛羽及毛球质量的精密电子秤7、采集与分析所测数据并控制各机构运行的数据采集与控制系统8，以及计算机9。
[0065] 布样筒是由在圆柱面上开有条形凹槽和在两端面有棘齿扣14的转筒11、条杆状并两端弯曲内侧带有棘齿用于固定布样头端的端压条12、与端压条12结构形状一致用于固定布样尾端的尾压条13、夹持布样尾端并实现等张力卷装布样的砝码夹15、用于切断布样的手术刀16、将转筒11轴和转动步进电机18轴传动连接的传动器17、与数据采集与控制系统8相连驱动转筒11转动的转动步进电机18组成；所述的端压条12和尾压条13的两端弯曲段内侧均有棘齿，通过与棘齿扣14的啮合，实现对布样的压紧夹持，其加紧试样后的高度不超出转筒11的圆柱面；
[0066] 所述的转动步进电机18可驱动转筒11作非对称来回转动或对称来回转动，实现对卷装布样沿竖直方向的转动摩擦制样或与所述摩擦机构2摩擦块21的水平来回移动相配合完成李莎茹曲线的摩擦制样；所述的转筒11作非对称来回转动是指转动步进电机18非对称来回转动、驱动转筒11作来回转动和同时单向渐进的转动，当转筒11渐进转动达设定的摩擦n1周时，完成对卷装布样作沿转筒11转动方向的非对称来回转动起毛起球，所述的非对称来回转动的前进角θa大于后退角θb，且θa为5°～180°，所述的n1大于等于1；所述的转筒11作对称来回转动是指通过所述的转动步进电机18的对称来回转动驱动转筒11作对称角θ的来回转动摩擦，直至设定的重复摩擦周数n2或称摩擦周数n2时，完成对卷装布样作沿转筒11转动方向的对称来回转动起毛起球，所述的n2大于等于10。
[0067] 所述摩擦机构2是由摩擦块21、平移机构22、平移步进电机23组成，所述的平移步进电机23作对称式的来回转动，驱动平移机构22带动摩擦块21作来回往复平移，使摩擦块21对布样作水平单方向的往复平移摩擦制样，或与所述转筒11的非对称来回转动或对称来回转动协同运动完成李莎茹曲线的起毛起球摩擦制样；所述的平移步进电机23与数据采集与控制系统8相连。
[0068] 所述微型吸尘器3包括具有与所述转筒11同宽度并扁平状吸口的狭缝吸管31和与狭缝吸管31相连的吸尘器32，所述的狭缝吸管31在吸尘器32的抽吸作用下，强力快速抽吸毛羽和粘结毛球，实现同步收集摩擦中磨损掉落的毛羽和毛球；所述的吸尘器32与数据采集与控制系统8相连；
[0069] 所述的静电电极包括由金属条41和外绝缘层42组成的电极和负高压源43，所述的电极分为前置电极4A和后置电极4B；所述的负高压源43提供负静电电压给金属条41，以帮助毛羽和毛球竖起分离；所述的负高压源43由数据采集与控制系统8控制；
[0070] 所述的精密电子秤7是用于称取收集在微型吸尘器3中的摩擦掉落的和剃剪下的毛羽及毛球，其与数据采集与控制系统8相连。
[0071] 所述毛羽毛球收集器包括剪球器51、剃毛器52、推进机构53和推进步进电机54；所述的推进步进电机54可作慢速正转和快速反转，驱动推进机构53带动剪球器51和剃毛器52前进剃剪毛羽和毛球和后退快速复位；所述的推进步进电机54与数据采集与控制系统8相连；所述的剪球器51和剃毛器52与数据采集与控制系统8相连；所述的剪球器51和剃毛器52通过吸风管与吸尘器32连接并由数据采集与控制系统8控制。
[0072] 所述光学测量系统6是由可整体成像观测卷装布样表观毛羽和毛球形态和数量的CCD摄像器61、侧向投射光照并可调节投射角的投影灯62、固定投影灯62并可在圆弧槽64上滑动的固定钮63、以转筒11上水平切面的切点线为圆心的圆弧槽64组成；所述的CCD摄像器61与数据采集与控制系统8相连；所述的投影灯62由数据采集与控制系统8控制。
[0073] 所述数据采集与控制系统8包括转动步进电机控制单元81、平移步进电机控制单元82、推进步进电机控制单元83、投射灯亮度控制单元84、吸尘收集控制单元85、静电压开关和电压控制单元86、剪毛球和剃毛羽控制单元87、图像采集模块88和称重值采集模块89；所述的数据采集与控制系统8与计算机9以数据线相连接。
[0074] 本发明提供了一种上述的适于织物起毛起球量及其磨损量的测量装置的方法，其步骤为：
[0075] 第一步、等张力卷装布样：
[0076] 先将布样的一边平行对准转筒11的槽口中心线，用端压条12压入转筒11凹槽内并使两端的棘齿扣14卡紧，此时，布样的一端被压住；再取砝码夹15夹住布样的另一端悬挂后，顺时针转动转筒11一圈，布样在砝码夹15重力作用下，呈均匀、等张力地包覆在转筒11上；然后，取尾压条13压入转筒11凹槽内并使两端的棘齿扣14卡紧，此时布样的两端被压紧固定并保持一定张力；再取手术刀16，直线切割尾压条13露出的布样，制成用于起毛起球实验的初始样。
[0077] 第二步、初始样测量：
[0078] 先调整投影灯62的投射角β和照射亮度，开启微型吸尘器3的吸尘器32和静电电极的负高压源43，并在测量模式下启动转动步进电机18驱动转筒11以观测转角θ1逐一转动并定位，采用CCD摄像器61在正上方观测所述初始样即未起毛起球的卷装布样在该位的毛羽显著度和毛球数量、形态大小及其分布；直至动转筒11即卷装的布样转满一周，开启的吸尘器32、负高压源43、投影灯62和转动步进电机18自停，并以称重器64称取记录布样上初始浮游纤维的重量；所得结果均输入计算机9，计算得所述布样的毛羽显著度和毛球数量、形态大小及其分布值，并作为参照样本。
[0079] 第三步、起毛起球制样：
[0080] 先在计算机9中将平移步进电机23和转动步进电机18的运行模式设置为往复平移摩擦、来回转动摩擦和李莎茹曲线摩擦中的一种摩擦模式；再将摩擦机构2的摩擦块21左移、与转筒11上的布样紧密接触或以一定压力接触；然后，开启微型吸尘器3的吸尘器32、静电电极的负高压源43和投影灯62，同时：
[0081] 启动平移步进电机23进行摩擦块21相对不动的布样作水平单方向的往复平移摩擦制样，得设定往复平移摩擦次数Δn的过程摩擦样，再以45°或90°顺时针转动转筒11，重复所述的往复平移摩擦制样、直至设定的周数n，即各转动位置重复往复平移摩擦的次数N＝n×Δn，得最终摩擦样；
[0082] 或启动转动步进电机18进行转筒11上的布样相对不动的摩擦块21作竖直单方向的非对称或对称来回转动摩擦制样，得设定非对称来回转动摩擦渐进的次数Δn1的过程摩擦样，重复所述的非对称来回转动摩擦制样、直至设定的周数n1，即各转动位置重复非对称来回转动摩擦的次数，得最终摩擦样；或得设定对称来回转动摩擦次数Δn2的过程摩擦样，当对称来回转动的对称角θ小于等于180°时以对称角θ顺时针转动转筒11、当对称来回转动的对称角θ大于180°时不作任何转动而停顿测量，而后重复所述的对称来回转动摩擦制样、直至设定的周数n2，即各摩擦位置的重复对称来回转动摩擦的次数，得最终摩擦样；
[0083] 或同步启动平移步进电机23和转动步进电机18进行转筒11上的布样的非对称或对称来回转动与摩擦块21的往复平移运动组合的李莎茹曲线摩擦轨迹的摩擦制样，以设定的非对称或对称来回转动参数Δn1或Δn2摩擦得过程摩擦样，以设定周数n1或n2的重复摩擦得李莎茹曲线摩擦轨迹的最终摩擦样。
[0084] 所述的转筒11作非对称来回转动是指转动步进电机18非对称来回转动驱动转筒11作来回转动和同时单向渐进的转动，当转筒11渐进转动达设定的n1周时，完成对卷装布样作沿转筒11转动方向的非对称来回转动起毛起球，所述的非对称来回转动的前进角θa大于后退角θb，且θa为5°～180°，所述的n1大于等于1；所述的转筒11作对称来回转动是指通过所述的转动步进电机18的对称来回转动驱动转筒11作对称角θ的来回转动，θ为45°～360°，当转筒11对称来回转动的对称角θ小于等于180°并达对称来回转动设定的摩擦次数Δn2时，转筒11以对称角θ顺时针转动转筒11，并在新位置重复对称角θ小于等于180°的对称来回转动摩擦、直至设定的周数n2；当对称来回转动的对称角θ大于180°并达对称来回转动设定的摩擦次数Δn2时，转筒11不作任何转动而停顿测量，并在原位置重复对称角θ大于180°的对称来回转动摩擦、直至设定的重复摩擦周数n2，即相当于转筒11转动一周到原摩擦位的所述的转动周数n2，完成对卷装布样作沿转筒11转动方向的对称来回转动起毛起球，所述的n2大于等于10。
[0085] 第四步、摩擦样测量：
[0086] 其包括对过程摩擦样的测量和/或对最终摩擦样的测量，
[0087] 所述的过程摩擦样测量是指在完成所述的往复平移摩擦次数Δn、非对称来回转动摩擦渐进的次数Δn1、对称来回转动摩擦次数Δn2中的一种后，并当卷装布样的该摩擦部位顺时钟转动到转筒11的顶端时，即时地由位于至正上方的CCD摄像器61观测所述过程摩擦样的毛羽显著度和毛球数量、形态大小及其分布；直至动转筒11上卷装布样转满一周，暂停吸尘器32吸风、收集磨损掉落的毛羽及毛球，并以称重器64称取记录收集到毛羽及毛球的重量；所得结果均输入计算机9，计算得所述过程摩擦样的毛羽显著度、毛球数量、形态大小及其分布值，以及磨损掉落的毛羽及毛球的单位面积质量值和毛球含量值，此为过程摩擦样的样本值；
[0088] 所述的最终摩擦样测量是指在完成所述的往复平移摩擦次数n、非对称来回转动摩擦渐进的周数n1、对称来回转动摩擦周数n2中的一种后，并当卷装布样的该摩擦部位顺时钟转动到转筒11的顶端时，由位于至正上方的CCD摄像器61观测所述最终摩擦样的毛羽显著度和毛球数量、形态大小及其分布；直至动转筒11上卷装布样转满一周，暂停吸尘器32吸风、收集磨损掉落的毛羽及毛球，并以称重器64称取记录收集到毛羽及毛球的重量；所得结果均输入计算机9，计算得所述最终摩擦样的毛羽显著度、毛球数量、形态大小及其分布值，以及磨损掉落的毛羽及毛球的单位面积质量值和毛球含量值；然后，启动剪球器51、剃毛器52和推进步进电机54，驱动推进机构53带动剪球器51和剃毛器52前进剃剪毛羽和毛球和后退快速复位，此剃剪毛羽和毛球可1～3次，关闭吸尘器32吸风、收集剃剪毛羽和毛球并以称重器64称取记录剃剪毛羽和毛球的重量；所得结果均输入计算机9，计算布样上保持的毛羽及毛球的单位面积质量值和毛球含量值，此为最终摩擦样的样本值；
[0089] 第五步、综合分析评价：
[0090] 最后依据上述测量结果通过计算机9对布样的起毛起球作综合评价，其有三种形式的评价，即依据第一步到第四步的全套测量与计算结果，可得到对所测布样起毛起球过程及其终态性能的综合评价；依据第一步到第三步中过程摩擦样的测量与计算结果，可对所测布样起毛起球过程作定量评价；依据在相同实验条件下和扣除第一步卷装布样的影响下的第四步测量计算结果，对不同布样的起毛起球难易程度作综合性对比检验评价。
[0091] 下述具体实施例1～3是对不同纱线组成的及不同支数的织物，在不同的测量条件下和不同试验过程下，得到织物起毛起球特征的测量结果。其中：
[0092] 不同的测量条件主要是指：由砝码夹15施加并稳定的织物卷绕张力(cN)、静电电极4施加的起绒静电压(kV)、CCD摄像器61观测时布样筒1单向转动定位的转角θ1、李莎茹曲线的磨擦时布样筒1非对称来回转动的前进角θa和后退角θb或布样筒1对称来回转动的设定角度θ、往复平移摩擦次数Δn、设定的周数n和总平移摩擦次数N＝n×Δn，非对称来回转动摩擦渐进的次数Δn1、非对称来回转动渐进的周数n1和总非对称转动摩擦次数N1＝n1×Δn1，对称来回转动摩擦次数Δn2、对称来回转动的周数n2和总对称转动摩擦次数N2＝n2×Δn2，布样筒1来回转动的
频率(Hz)、摩擦块21往复平移的动程(mm)与频率(Hz)。
[0093] 不同试验过程是指：从第二步到第五步的全套测量与计算试验、仅第二步到第四步的过程测量与计算试验和第一步与第三步比较测量与计算试验，此三种形式。
[0094] 织物起毛起球特征的测量结果主要是指：终态毛羽平均长度估计值(mm)和终态毛羽密集度估计值(毛羽密集度＝毛羽丝斑域面积/观察域面积)、终态毛羽显著度(分为0～5档，0为无毛羽，5为毛羽最显著，依据毛羽平均长度和毛羽密集度判定)；终态表2
观毛球数(个/cm)、终态毛球平均直径d(mm)及直径变异系数CVd(％)；终态磨损物质量(mg)、掉落毛球数及质量百分率(％)；预测的抗起毛起球的等级，精确到0.01。
[0095] 实施例1
[0096] 采用本发明的装置，如图1～3所示，对纱线支数为Nm48/2的全毛
机织物的起毛起球作第一步到第三步中过程摩擦样的测量，其测量条件参数和实际测量结果见下表实施例1一栏和所述第三步的过程测量曲线见图4。采用布样筒1的非对称来回的转动，即前进角为60°、后退角为55°；配套的往复移动距离为6cm，使摩擦块21对布样筒1上的织物作渐进的李莎茹曲线摩擦。从实测结果可知，磨损后的全毛机织物终态摩擦样起毛较明显，毛羽平均长度5.6mm、密集度为0.175和毛羽显著度3.5，这是传统起毛起球测量中无法提供的结果，更不可能是对试样的原位测量；而全毛机织物初始样的毛羽平均长度1.1mm、毛羽密集度为0.002和毛羽显著度0.5为常态、无起毛表观，两者相比，全毛机织物的起毛较显著，毛羽平均长度增加了4.5mm、密集度增加了0.173和毛羽显著度增加了3.0，证明起毛的测量有效、真实和准确。磨损后的全毛机织物终态摩擦样的起球显著，毛球数量、毛球直径及其变异系数均较大，而原纱样基本无起球现象，说明全毛机织物起球是因反复摩擦所致。相对最高的磨损物质量15.63mg和掉落毛球数32个，说明其起球较为严重且易于脱落，证明收集和称量的准确；较低的掉落毛球的质量百分率18.8％，说明磨损丢失多为毛羽，且毛球结构较松。过程摩擦样的CCD摄像机61观测结果和毛球毛羽收集器5与精密电子秤7的称量结果见图4，毛羽显著度、表观毛球数(个/cm2)、毛球直径d(mm)和磨损物质量(mg)均随摩擦次数的增加而单调增加，四者的曲线规律一致，仅终点值不同；其中，毛羽显著度很快达到平衡而磨损物质量(mg)一直增加，表观毛球数(个/cm2)和毛球直径d(mm)的增加趋势较为一致。这证明本装置测量的动态、在线和精准性。基于毛羽平均高度、毛羽密集度、毛球数量、毛球直径及其变异系数、掉落毛球数及质量百分率织物抗起毛起球性的综合估计值2.98级，与采用标准翻滚箱法实测的该全毛机织物的抗起毛起球性评价的3～3.5级相比，不仅更为准确、稳定和真实，而且
精度更高。说明本测量与计算方法的准确。
[0097] 实施例2
[0098] 采用与实例1同样的方法和装置，对纱线支数为Nm28/2的羊绒针织物起毛起球依据第一步到第四步的全套测量及计算结果，得到对所测布样的初始样、过程摩擦样和终态摩擦样的起毛起球的分别、逐一分析及对最终结果的综合评价，其测量条件参数和实测的终态摩擦样结果详见下表实施例2一栏。采用布样筒1的往复式转动中的对称转动，即正转前进角等于反转后退角的转动，转动角度为270°，配套的往复移动距离为10cm，以此使摩擦块21对布样筒1上的羊绒针织物作恒定的李莎茹曲线摩擦，其摩擦次数N2只有实施例1的2/3。由实测结果可知，磨损后的羊绒针织物终态摩擦样起毛明显，毛羽平均长度4.4mm、密集度为0.203和毛羽显著度4.0，这一结果是传统起毛起球测量中无法提供，且更不可能为试样的原位测量；而羊绒针织物初始样的毛羽平均长度1.0mm、毛羽密集度为0.002和毛羽显著度0.5属基本常态、无起毛表观。两者相比，羊绒针织物的起毛显著，毛羽平均长度增加了3.4mm、密集度增加了0.201和毛羽显著度增加了3.5，证明起毛的测量有效、真实和准确。磨损后的羊绒针织物终态摩擦样的起球显著，毛球数量、毛球直径及其变异系数均较大，而原纱样基本无起球现象，说明羊绒针织物相对羊毛机织物更易起球。相对较高的磨损物质量14.25mg和掉落毛球数28个，说明其起球较严重且易于脱落，这证明收集和称量机构是准确的。较高的掉落毛球质量百分率21.4％，说明磨损脱落的主体是为毛羽，到毛球结构较紧。过程摩擦样的CCD摄像机61观测结果和毛球毛羽收集器5与精密电子秤7的称量结果见图5所示，毛羽显著度、表观毛球数(个/cm2)、毛球直径d(mm)和磨损物质量(mg)均随摩擦次数的增加而单调增加，四者的曲线规律一致，仅终点值不同；其中，毛羽显著度和表观毛球数(个/cm2)很快达到平衡而磨损物质量(mg)一直增加，表观毛球的直径d(mm)的增加趋势与磨损物质量(mg)趋势较为一致，这互证说明毛球增大明显，且本装置测量的动态、在线和精准性。基于毛羽平均高度、毛羽密集度、毛球数量、毛球直径及其变异系数、掉落毛球数及质量百分率的织物抗起毛起球性综合估计值为2.76级，与采用标准翻滚箱法实测的该羊绒针织物的抗起毛起球性评价的3级相比，不仅更为准确、稳定和真实，而且精度更高。说明本测量与计算方法的准确。
[0099] 实施例3
[0100] 采用与实例1同样的方法和装置，对纱线支数为Nm32/2的毛涤毛衫起毛起球依据在相同实验条件下和扣除第一步卷装布样的影响下的第四步测量与计算结果，得到对所测布样起毛起球性能的综合评价。其测量条件参数和实际测量结果见下表实施例3一栏。采用转筒11不动而摩擦块21作往复平移摩擦制样，配套的往复移动距离为2.5cm，每磨完50次往复，就转动90°，直至转完20周共1000次摩擦，这与实施例1摩擦次数相当，但轨迹不同。由实测结果可知，磨损后的毛涤毛衫终态摩擦样起毛最明显，毛羽平均长度4.8mm、密集度为0.228和毛羽显著度4.5，这是传统起毛起球测量中无法提供的结果，更不可能是对试样的原位测量；而毛涤毛衫初始样的毛羽平均长度0.8mm、毛羽密集度为0.001和毛羽显著度0.5为无起毛常态表观，两者相比，羊绒针织物的起毛显著，毛羽平均长度增加了4.0mm、密集度增加了0.227和毛羽显著度增加了4.0，证明起毛测量的有效、真实和准确。磨损后的羊绒针织物终态摩擦样的起球显著，毛球数量和毛球直径均较大而直径变异系数稍小，又原纱样无起球，说明涤纶的起球更一致和耐久。相对较低的磨损物质量12.31mg和掉落毛球数23个，应该起球少，但涤纶的起球直径大、耐久不易脱落，这证明收集和称量机构是准确的。较高的掉落毛球的质量百分率26.7％，说明涤纶毛球结构更紧。这证明本装置测量的动态、在线和精准性。基于毛羽平均高度、毛羽密集度、毛球数量、毛球直径及其变异系数、掉落毛球数及质量百分率的织物抗起毛起球性综合估计值为2.53级，与采用标准翻滚箱法实测的该羊绒针织物的抗起毛起球性评价的2.5～3.0级相比，不仅更为准确、稳定和真实，而且精度更高。说明本测量与计算方法的准确。
[0101] 织物在不同摩擦方式下的起毛起球量、形态及磨损量的测量结果
[0102]
[0103]
