一种羽绒燃烧性能的测试评价方法及其设备

1.本发明属于散纤维材料阻燃性测试技术领域，具体地说，本发明涉及一种羽绒燃烧性能的测试评价方法及其设备。


背景技术：

2.羽绒资源丰富，用途广泛，羽绒服、羽绒被、羽绒家纺等；因具有轻质、保暖、环保等特性，深受市场欢迎。
3.因功能需求，当今市场对羽绒的阻燃性能提出了更高的要求，采用后整理、化学修饰等方法制备阻燃功能羽绒已成为行业发展趋势，但目前对羽绒阻燃性能并没有非常合适的检测评价方法和配套设备。
4.限氧指数仪可以测试羽绒等散纤维的阻燃性能，但并没有考虑到羽绒自身具有蓬松立体特性，测试结果并不能真实反映羽绒集合体的阻燃性能。
5.垂直燃烧试验仪仅适用于平面状材料阻燃性能的测试，不适用于羽绒等散纤维的阻燃性能测试评价。
6.综上，基于市场和技术的多方面需求，急需要发明一种测试评价羽绒燃烧性能的方法和配套实验设备。


技术实现要素：

7.本发明提供一种羽绒燃烧性能的测试评价方法及其设备，以解决上述背景技术中存在的问题。
8.为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种羽绒燃烧性能的测试评价方法，包括损毁底圈最大直径测试、燃烧损毁深度测试和产烟量测试；
9.具体包括以下步骤：
10.步骤s1：将测试用羽绒装入自动称重器中进行称重，然后称取定量测试用羽绒；
11.步骤s2：将称取定量测试用羽绒的自动称重器端部与羽绒燃烧器连接，且将自动称重器中的定量测试用羽绒推入羽绒燃烧器中，然后取下自动称重器；
12.步骤s3：将羽绒燃烧器挂在自动旋转支架上；
13.步骤s4：点燃试验酒精灯的灯芯，且使灯芯位于羽绒燃烧器正下方；
14.步骤s5：电动调节羽绒燃烧器的高度使其下端位于试验酒精灯的灯芯火焰上方，且与灯芯火焰外焰接触位置停止，停留时间t；
15.步骤s6：从自动旋转支架上取下羽绒燃烧器；
16.步骤s7：测量羽绒燃烧器中测试用羽绒燃烧后损毁底圈最大直径；
17.步骤s8：测量羽绒燃烧器中测试用羽绒燃烧后燃烧损毁深度。
18.优选的，所述步骤s1中的测试用羽绒的填充量为5g/dm3，称取定量测试用羽绒为1g。
19.优选的，所述步骤s2中的羽绒燃烧器内腔体积为10cm
×
10cm
×
2cm。
20.优选的，所述步骤s5中的停留时间t为12s。
21.优选的，所述步骤s5中的停留时间t这个时间段，在羽绒燃烧器的测试用羽绒着火点正上方5cm处放置有用于测试用羽绒燃烧过程中的烟雾量的烟雾检测器。
22.一种羽绒燃烧性能的测试评价用设备，包括羽绒燃烧器、自动旋转支架和自动称重器，所述羽绒燃烧器与自动旋转支架连接；
23.所述羽绒燃烧器包括燃烧器主体、方形铁丝网和侧盖板，所述方形铁丝网后端设有转动轴，且方形铁丝网通过转动轴与燃烧器主体铰接，所述方形铁丝网前端设有弧形圆柱卡扣，且方形铁丝网通过弧形圆柱卡扣与燃烧器主体卡接；所述燃烧器主体两侧镂空处对称设有滑槽，所述侧盖板与滑槽滑动连接；所述燃烧器主体后端设有方形挂槽；
24.所述自动旋转支架包括底座、支架电机、升降螺杆、丝母套筒、圆弧导轨和挂架，所述支架电机与底座内部紧固连接，所述升降螺杆与底座转动连接，且下端与支架电机输出轴端部通过联轴器连接，所述丝母套筒与升降螺杆通过螺旋副连接，所述丝母套筒外壁上设有圆弧凹槽，所述圆弧导轨下端与底座紧固连接，且圆弧凹槽与圆弧导轨相契合滑动连接，所述挂架与丝母套筒紧固连接；
25.所述自动称重器包括称重箱、推送电机、推送螺杆、推送板和阻挡板，所述推送电机与称重箱端部紧固连接，所述推送电机输出轴端部通过联轴器与推送螺杆端部连接，所述推送板与称重箱内壁滑动连接，且与推送螺杆中间紧固连接，所述称重箱前端设有插槽，所述阻挡板插入插槽密封称重箱前端，所述称重箱前端对称设有定位滑块。
26.采用以上技术方案的有益效果是：
27.1、本发明的羽绒燃烧性能的测试评价方法，形成了测试评价羽绒阻燃性能的指标体系，具体包括损毁底圈最大直径、燃烧损毁深度以及产烟量。
28.2、所述步骤s1中的测试用羽绒的填充量为5g/dm3，称取定量测试用羽绒为1g，保证了测试用羽绒的填充量相当于市面上最常见的羽绒服的填充量。
29.所述步骤s2中的羽绒燃烧器内腔体积为10cm
×
10cm
×
2cm，保证了测试用羽绒自身的蓬松立体特性，保证了阻燃性测试指标体系的尽可能的符合实际情况。
30.所述步骤s5中的停留时间t为12s，保证接触火焰的一致性。
31.所述步骤s5中的停留时间t这个时间段，在羽绒燃烧器的测试用羽绒着火点正上方5cm处放置有用于测试用羽绒燃烧过程中的烟雾量的烟雾检测器，保证接触火焰的一致性和检测烟雾位置的一致性。
32.3、本发明的羽绒燃烧性能的测试评价用设备，具体使用过程为：将一定量测试用羽绒装入自动称重器中进行称重，然后将阻挡板插入插槽，然后称取定量测试用羽绒；将所得重量减去自动称重器本身重量，得到测试用羽绒重量。
33.关闭方形铁丝网，使弧形圆柱卡扣扣紧燃烧器主体，将侧盖板沿滑槽推入右侧预留位置，然后将自动称重器的定位滑块沿滑槽推入，然后将阻挡板从插槽拔出，然后遥控启动推送电机，推送电机带动推送螺杆使推送板将测试用羽绒推入羽绒燃烧器中，然后将自动称重器沿滑槽推出，将侧盖板沿滑槽将燃烧器主体两侧镂空处关闭，然后将方形挂槽挂入自动旋转支架的挂架上。
34.根据酒精灯高度或实验需求，遥控启动支架电机，支架电机带动升降螺杆使丝母套筒带着挂架在圆弧导轨的限位导向下上下移动，调整羽绒燃烧器的高度，调整到合适高
度，实验开始。
35.本发明的羽绒燃烧性能的测试评价用设备，通过自动称重器，不仅可以快速精准称取定量的羽绒限位，而且缓慢将测试用羽绒推入羽绒燃烧器中，保证了测试用羽绒自身的蓬松立体特性，保证了阻燃性测试指标体系的尽可能的符合实际情况。所述丝母套筒外壁上设有圆弧凹槽，所述圆弧导轨下端与底座紧固连接，且圆弧凹槽与圆弧导轨相契合滑动连接，限位导向结构紧凑。
附图说明
36.图1是损毁底圈直径及其评价体系；
37.图2是燃烧损毁深度占比及其评价体系；
38.图3是燃烧产烟量及其评价体系；
39.图4是本发明的羽绒燃烧性能的测试评价用设备装配图；
40.图5是羽绒燃烧器装配图；
41.图6是燃烧器主体结构示意图；
42.图7是燃烧器主体上的滑槽结构示意图；
43.图8是方形铁丝网结构示意图；
44.图9是自动旋转支架装配图；
45.图10是支架电机结构示意图；
46.图11是自动称重器装配透视图；
47.图12是羽绒燃烧器中填充测试用羽绒后的状态；
48.图13是没有阻燃性能的底圈直径图；
49.图14是阻燃性较差的底圈直径图；
50.图15是阻燃性良好的底圈直径图；
51.图16是阻燃性优秀的底圈直径图；
52.其中：
53.1、羽绒燃烧器；2、自动旋转支架；3、自动称重器；
54.10、燃烧器主体；10-1、滑槽；10-2、方形挂槽；11、方形铁丝网；11-1、转动轴；11-2、弧形圆柱卡扣；12、侧盖板；
55.20、底座；21、支架电机；22、升降螺杆；23、丝母套筒；23-1、圆弧凹槽；24、圆弧导轨；25、挂架；
56.30、称重箱；30-1、插槽；30-2、定位滑块；31、推送电机；32、推送螺杆；33、推送板；34、阻挡板。
具体实施方式
57.下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。
58.如图1至图16所示，本发明是一种羽绒燃烧性能的测试评价方法及其设备，形成了测试评价羽绒阻燃性能的指标体系，具体包括损毁底圈最大直径、燃烧损毁深度以及产烟
量；通过自动称重器，不仅可以快速精准称取定量的羽绒限位，而且缓慢将测试用羽绒推入羽绒燃烧器中，保证了测试用羽绒自身的蓬松立体特性，保证了阻燃性测试指标体系的尽可能的符合实际情况。所述丝母套筒外壁上设有圆弧凹槽，所述圆弧导轨下端与底座紧固连接，且圆弧凹槽与圆弧导轨相契合滑动连接，限位导向结构紧凑。
59.具体的说，如图1至图16所示，一种羽绒燃烧性能的测试评价方法，包括损毁底圈最大直径测试、燃烧损毁深度测试和产烟量测试；
60.具体包括以下步骤：
61.步骤s1：将测试用羽绒装入自动称重器3中进行称重，然后称取定量测试用羽绒；
62.步骤s2：将称取定量测试用羽绒的自动称重器3端部与羽绒燃烧器1连接，且将自动称重器3中的定量测试用羽绒推入羽绒燃烧器1中，然后取下自动称重器3；
63.步骤s3：将羽绒燃烧器1挂在自动旋转支架2上；
64.步骤s4：点燃试验酒精灯的灯芯，且使灯芯位于羽绒燃烧器1正下方；
65.步骤s5：电动调节羽绒燃烧器1的高度使其下端位于试验酒精灯的灯芯火焰上方，且与灯芯火焰外焰接触位置停止，停留时间t；
66.步骤s6：从自动旋转支架2上取下羽绒燃烧器1；
67.步骤s7：测量羽绒燃烧器1中测试用羽绒燃烧后损毁底圈最大直径；
68.步骤s8：测量羽绒燃烧器1中测试用羽绒燃烧后燃烧损毁深度。
69.所述步骤s1中的测试用羽绒的填充量为5g/dm3，称取定量测试用羽绒为1g。
70.所述步骤s2中的羽绒燃烧器1内腔体积为10cm
×
10cm
×
2cm。
71.所述步骤s5中的停留时间t为12s。
72.所述步骤s5中的停留时间t这个时间段，在羽绒燃烧器1的测试用羽绒着火点正上方5cm处放置有用于测试用羽绒燃烧过程中的烟雾量的烟雾检测器。
73.一种羽绒燃烧性能的测试评价用设备，包括羽绒燃烧器1、自动旋转支架2和自动称重器3，所述羽绒燃烧器1与自动旋转支架2连接。
74.所述羽绒燃烧器1包括燃烧器主体10、方形铁丝网11和侧盖板12，所述方形铁丝网11后端设有转动轴11-1，且方形铁丝网11通过转动轴11-1与燃烧器主体10铰接，所述方形铁丝网11前端设有弧形圆柱卡扣11-2，且方形铁丝网11通过弧形圆柱卡扣11-2与燃烧器主体10卡接；所述燃烧器主体10两侧镂空处对称设有滑槽10-1，所述侧盖板12与滑槽10-1滑动连接；所述燃烧器主体10后端设有方形挂槽10-2。
75.所述自动旋转支架2包括底座20、支架电机21、升降螺杆22、丝母套筒23、圆弧导轨24和挂架25，所述支架电机21与底座20内部紧固连接，所述升降螺杆22与底座20转动连接，且下端与支架电机21输出轴端部通过联轴器连接，所述丝母套筒23与升降螺杆22通过螺旋副连接，所述丝母套筒23外壁上设有圆弧凹槽23-1，所述圆弧导轨24下端与底座20紧固连接，且圆弧凹槽23-1与圆弧导轨24相契合滑动连接，所述挂架25与丝母套筒23紧固连接。
76.所述自动称重器3包括称重箱30、推送电机31、推送螺杆32、推送板33和阻挡板34，所述推送电机31与称重箱30端部紧固连接，所述推送电机31输出轴端部通过联轴器与推送螺杆32端部连接，所述推送板33与称重箱30内壁滑动连接，且与推送螺杆32中间紧固连接，所述称重箱30前端设有插槽30-1，所述阻挡板34插入插槽30-1密封称重箱30前端，所述称重箱30前端对称设有定位滑块30-2。
77.以下用具体实施例对具体工作方式进行阐述：
78.实施例1：
79.本发明的羽绒燃烧性能的测试评价方法，形成了测试评价羽绒阻燃性能的指标体系，具体包括损毁底圈最大直径、燃烧损毁深度以及产烟量。
80.所述步骤s1中的测试用羽绒的填充量为5g/dm3，称取定量测试用羽绒为1g，保证了测试用羽绒的填充量相当于市面上最常见的羽绒服的填充量。
81.所述步骤s2中的羽绒燃烧器1内腔体积为10cm
×
10cm
×
2cm，保证了测试用羽绒自身的蓬松立体特性，保证了阻燃性测试指标体系的尽可能的符合实际情况。
82.所述步骤s5中的停留时间t为12s，保证接触火焰的一致性。
83.所述步骤s5中的停留时间t这个时间段，在羽绒燃烧器1的测试用羽绒着火点正上方5cm处放置有用于测试用羽绒燃烧过程中的烟雾量的烟雾检测器，保证接触火焰的一致性和检测烟雾位置的一致性。
84.实施例2：
85.本发明的羽绒燃烧性能的测试评价用设备，具体使用过程为：将一定量测试用羽绒装入自动称重器3中进行称重，然后将阻挡板34插入插槽30-1，然后称取定量测试用羽绒；将所得重量减去自动称重器3本身重量，得到测试用羽绒重量。
86.关闭方形铁丝网11，使弧形圆柱卡扣11-2扣紧燃烧器主体10，将侧盖板12沿滑槽10-1推入右侧预留位置，然后将自动称重器3的定位滑块30-2沿滑槽10-1推入，然后将阻挡板34从插槽30-1拔出，然后遥控启动推送电机31，推送电机31带动推送螺杆32使推送板33将测试用羽绒推入羽绒燃烧器1中，然后将自动称重器3沿滑槽10-1推出，将侧盖板12沿滑槽10-1将燃烧器主体10两侧镂空处关闭，然后将方形挂槽10-2挂入自动旋转支架2的挂架25上。
87.根据酒精灯高度或实验需求，遥控启动支架电机21，支架电机21带动升降螺杆22使丝母套筒23带着挂架25在圆弧导轨24的限位导向下上下移动，调整羽绒燃烧器的高度，调整到合适高度，实验开始。
88.本发明的羽绒燃烧性能的测试评价用设备，通过自动称重器3，不仅可以快速精准称取定量的羽绒限位，而且缓慢将测试用羽绒推入羽绒燃烧器1中，保证了测试用羽绒自身的蓬松立体特性，保证了阻燃性测试指标体系的尽可能的符合实际情况。所述丝母套筒23外壁上设有圆弧凹槽23-1，所述圆弧导轨24下端与底座20紧固连接，且圆弧凹槽23-1与圆弧导轨24相契合滑动连接，限位导向结构紧凑。
89.以上结合附图对本发明进行了示例性描述，显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。