織物取樣對斷裂強(qiáng)力值的影響

胡志龍

摘要：通過對紡織品面料進(jìn)行測試斷裂強(qiáng)力，分析拆紗及未拆紗兩種情況對斷裂強(qiáng)力值的驗證活動。讓試驗可以更加客觀、全面了解標(biāo)準(zhǔn)每個步驟的重要性，促進(jìn)實驗室的技術(shù)水平和管理水平的提高。

關(guān)鍵詞：紡織品；拆紗；斷裂強(qiáng)力

1 試驗?zāi)康?/p>

織物的拉伸性主要取決于纖維的性質(zhì)、紗線的結(jié)構(gòu)、織物的組織以及染整后加工等因素，而在實際檢測中，紗線的結(jié)構(gòu)往往被試驗人員所忽視，直接裁剪樣品做測試，造成數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，原材料有的以不合格退回，有的以合格品入庫，給企業(yè)帶來了巨大的損失。因此就織物拆紗及未拆紗對斷裂強(qiáng)力進(jìn)行分析，并結(jié)合不確定度來評估結(jié)果是否偏離，讓試驗人員明白操作方法的重要性，使檢測數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。（注：拆紗是將試樣從邊緣開始逐根拆紗，拆到規(guī)定距離同一條水平線上。）

2 試驗方法

本試驗依據(jù)GB/T 3923.1—2013《紡織品 織物拉伸性能 第1部分：斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長率的測定 （條樣法）》[1]的方法進(jìn)行測試。

3 試驗設(shè)備

（1）等速伸長（CRE）試驗儀：使用等速伸長試驗儀，因選取試樣斷裂伸長率在8%至75%之間，所以儀器設(shè)定100mm/min的拉伸速度，隔距長度設(shè)定為200mm。

（2）裁剪試樣和拆除紗線的器具、電子天平。

4 試樣準(zhǔn)備

選取十塊機(jī)織面料按GB/T 6529—2008的規(guī)定在相對濕度25%、溫度不超過50℃的大氣條件下預(yù)調(diào)濕4小時，在相對濕度65%、溫度20℃至21℃調(diào)濕4小時，達(dá)到平衡狀態(tài)。調(diào)濕的目的是為了消除吸濕對紡織品強(qiáng)力的影響。一般來說，溫度升高，相對濕度增大，纖維的拉伸強(qiáng)力下降（只有棉和麻纖維吸濕后反而上升），斷裂伸長率增大。對于含水較高和回潮率影響較大的試樣，比如棉纖維，還應(yīng)進(jìn)行預(yù)調(diào)濕，預(yù)調(diào)濕是為了保證在調(diào)濕期間試樣是由吸濕狀態(tài)達(dá)到平衡的，為了避免纖維的吸濕滯后性帶來的影響[2]。 選取試樣距布邊15cm以上，偏離疵點、折皺取樣，保證樣品均勻分布在樣品上。

每塊面料按如下兩種方式備樣，（1）拆紗：對面料進(jìn)行逐漸拆紗，使試樣達(dá)到規(guī)定的50mm，允許誤差±0.5mm；（2）未拆紗：對面料不進(jìn)行拆紗，直接取樣，兩種形式經(jīng)緯向呈T形取樣，各10塊試樣，選取每塊試樣的有效寬度為50mm（不包括毛邊），其長度應(yīng)能滿足隔距長度為200mm。試樣寬度只能以單根紗線直徑的整倍數(shù)增大或縮小，因此當(dāng)試樣寬度多于或少于不足一根紗線直徑時，就導(dǎo)致試樣寬度不準(zhǔn)。試樣寬度的準(zhǔn)確性對斷裂強(qiáng)力的影響非常明顯，因此在檢測過程中要盡可能保證寬度的準(zhǔn)確[3]。

5 試驗過程

按GB/T 32923.1—2013的要求，等速試驗儀器夾鉗的中心點處于拉邊軸線上，鉗口中線應(yīng)與拉力線垂直，以保證拉力中心線通過夾鉗的中點，夾鉗應(yīng)能握持試樣而不使試樣打滑，使用波紋夾鉗，不破壞試樣。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定“試樣可在預(yù)加張力下夾持或松式夾持”。當(dāng)采用預(yù)張力夾持試樣時，產(chǎn)生的伸長率不大于2%，本次試驗的試樣單位面積質(zhì)量<200g/m2，可采用2N的預(yù)張力[4]。預(yù)加張力是使纖維伸直而不伸長的力，預(yù)加張力過大會將纖維拉得過長，這樣會損失纖維的伸長，甚至可能會損傷纖維，其強(qiáng)力也會受損。

6 試驗數(shù)據(jù)

拆紗與未拆紗的區(qū)別在試樣做斷裂強(qiáng)力時有可能不在同一根紗線上，造成斷裂值不一樣。下面就采用標(biāo)準(zhǔn)方法的10組試驗，與結(jié)合國家計量規(guī)范《測量與不確定度的評定與表示》[5]對實驗室結(jié)果進(jìn)行測量不確定評估，總結(jié)分析偏離方法的試驗結(jié)果是否在范圍內(nèi)（見表1）。

7 對拆紗試樣分析不確定度

拆紗試驗不確定度來源重復(fù)性檢測導(dǎo)致的不確定度、拉力試驗機(jī)測量精度導(dǎo)致的不確定度。

7.1 重復(fù)性

在重復(fù)性測量條件下，由測量結(jié)果的分散性引入的不確定度，依據(jù)貝塞爾公式、 u=，測量的數(shù)據(jù)如表2所示：

表中u1T：經(jīng)向重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)不確定度；u1w：緯向重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)不確定度

7.2 拉力試驗機(jī)-測量精度

拉力機(jī)使用說明書給出的測量精度為±0.2%F.S，可認(rèn)為在±0.2%范圍內(nèi)的任何處是等概率的，而落在±0.2%F.S范圍外的概率為零：依據(jù)u2=0.002×平均值/ 3 測得數(shù)據(jù)如表3所示。

表中u2T：經(jīng)向測量精度標(biāo)準(zhǔn)不確定度；u2w：緯向測量精度標(biāo)準(zhǔn)不確定度。

7.3 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

依據(jù)公式計算。

7.4 擴(kuò)展不確定度

選取置信概率95%，包含因子K=2，計算擴(kuò)展不確定度為：U=uc×2

8 試驗結(jié)果分析：

結(jié)合不確度，計算斷裂強(qiáng)力見表4。

10組未拆紗的經(jīng)向、緯向斷裂強(qiáng)力值均在范圍之外，甚至偏離嚴(yán)重，而且在10組非標(biāo)方法試驗中，鉗口斷裂、鉗口滑移現(xiàn)象頻率很高，所以都是造成數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的原因。

9 結(jié)論

通過上述幾組試驗和結(jié)合斷裂強(qiáng)力不確定度分析，試樣在未拆紗情況下進(jìn)行測試斷裂強(qiáng)力時存在偏離，造成數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。所以在日常檢測中，試驗人員應(yīng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的程序進(jìn)行試驗，杜絕由于自身的不規(guī)范操作影響試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。

參考文獻(xiàn)：

[1] GB/T 329.1—2013 紡織品 織物拉伸性能 第1部分：斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長率的測定 （條樣法）[S].

[2] GB/T 6529—2008 紡織品 調(diào)濕和試驗用標(biāo)準(zhǔn)大氣[S].

[3] 黃大兵.織物斷裂強(qiáng)力測試影響因素的分析[J].中國纖維，2012，（8下）：63-65.

[4] 陳長松.紡織品拉伸斷裂強(qiáng)度測試的不確定分析[J].中國計量，2013，（9）：63-64.

[5] JJF 1059—1999 測量不確定度的評定與表示[S].

（作者單位：石獅市大帝集團(tuán)有限公司）