化學(xué)纖維短纖維拉伸性能試驗方法(報批稿)

1、發(fā)布發(fā)布中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局 中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會200x-xx-xx實施200x-xx-xx發(fā)布化學(xué)纖維 短纖維拉伸性能試驗方法testing method for tensile properties of man-made staple fibres（報批稿）gb/t 14337代替 gb/t 14337-1993中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)ics 59.060w 50-+前 言本標(biāo)準(zhǔn)非等效采用bisfa -1998滌綸短纖維試驗方法 、bisfa-2002錦綸短纖維試驗方法 、bisfa 2004粘膠、莫代爾、萊賽爾、醋酯短纖維和絲束試驗方法中拉伸性能試驗部分。本標(biāo)準(zhǔn)是

2、對gb/t 14337-1993合成短纖維斷裂強力及斷裂伸長試驗方法、gb/t 9997-1988化學(xué)纖維單纖維斷裂強力及斷裂伸長的測定進行合并修改。與原標(biāo)準(zhǔn)相比，主要在以下幾方面作了修改：將標(biāo)準(zhǔn)名稱改為化學(xué)纖維 短纖維拉伸性能試驗方法，適用范圍包含了纖維素纖維；修改了原規(guī)定的預(yù)張力，并增加了預(yù)張力的精度要求；增加了附錄a實驗室樣品的快速調(diào)濕時間；修改了滌綸等調(diào)濕和試驗用標(biāo)準(zhǔn)大氣的相對濕度；增加了濕態(tài)定伸長強力的測定方法；依據(jù)bisfa，修改了定伸長強力的測定和結(jié)果計算方法；增加了模量的計算方法；增加了重復(fù)性要求和計算結(jié)果有效位數(shù)的規(guī)定；增加了結(jié)果置信區(qū)間的計算方法；增加了附錄b預(yù)加張力的求取

3、方法；增加了附錄c統(tǒng)計：術(shù)語和計算；增加了試驗報告的內(nèi)容。本標(biāo)準(zhǔn)的附錄a為規(guī)范性附錄，附錄b和附錄c為資料性附錄。本標(biāo)準(zhǔn)由中國紡織工業(yè)協(xié)會提出。本標(biāo)準(zhǔn)由上海市紡織工業(yè)技術(shù)監(jiān)督所歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：山東海龍股份有限公司、上海市纖維檢驗所、中國紡織科學(xué)研究院、上海石化股份有限公司、儀征化纖股份有限公司、東華大學(xué)本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：邢春花、徐云、徐華、宋錚、許曄峰、凌崢、婁善好。本標(biāo)準(zhǔn)所代替標(biāo)準(zhǔn)的歷次版本發(fā)布情況為：gb/t 14337-1993，gb/t 9997-1988化學(xué)纖維 短纖維拉伸性能試驗方法1 范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了化學(xué)纖維短纖維的單根纖維拉伸性能的試驗。本標(biāo)準(zhǔn)適用于聚酯（滌綸）、聚酰胺（

4、錦綸）、聚丙烯腈（腈綸）、聚丙烯（丙綸）、聚乙烯醇縮甲醛（維綸）、纖維素纖維等化學(xué)纖維短纖維拉伸性能的試驗。纖維長度應(yīng)能滿足所規(guī)定名義隔距長度要求。2 規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然而，鼓勵根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。gb 6529 紡織品的調(diào)濕和試驗用標(biāo)準(zhǔn)大氣gb/t 3291.1 紡織 紡織材料性能和試驗術(shù)語 第1部分：纖維與紗線gb/t 8170 數(shù)值修約規(guī)則gb/t 14334 化學(xué)纖維

5、 短纖維取樣方法gb/t 14335 化學(xué)纖維 短纖維線密度試驗方法3 術(shù)語和定義gb/t 3291.1確立的以及下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。3.1濕模量 wet modulus當(dāng)材料在水中完全浸沒時，在負(fù)荷伸長曲線上規(guī)定兩點之間的強度變化與伸長率變化的比值。注：該術(shù)語一般用于屬名“modal”的粘膠纖維，濕模量由完全浸濕的纖維在伸長5%時所需的強度計算得到。4 原理單根纖維在規(guī)定條件下，在等速伸長型拉伸儀上將纖維拉伸至斷裂，從負(fù)荷伸長曲線或數(shù)據(jù)顯示采集系統(tǒng)中得到試樣的斷裂強力、斷裂伸長、定伸長強力、初始模量等拉伸性能的測定值。5 裝置和材料5.1 等速伸長型單纖維拉伸儀（cre）5.1.1

6、拉伸儀應(yīng)配備下列裝置：a） 能指示或記錄施加到試樣上的負(fù)荷和相應(yīng)伸長值的裝置；b） 能作出負(fù)荷伸長曲線的裝置；c） 適當(dāng)?shù)脑谒璧拿x隔距長度處夾持單根纖維的夾持器；d） 具有變換不同拉伸速度的裝置；e） 用于濕態(tài)試驗的纖維浸濕裝置，使纖維在試驗過程中浸沒而不影響測試；f） 具有用于精確校正儀器的裝置。5.1.2 儀器技術(shù)要求a) 施加力的指示誤差不超過1%；b) 伸長的指示誤差不超過0.lmm；c) 夾持長度的誤差不超過0.2mm；d) 儀器必須保持等速伸長。在強力儀啟動1s后，下夾持器速度與規(guī)定速度的差異不超過5%；e）夾持器應(yīng)具有調(diào)節(jié)裝置，使其在夾持纖維時需給予纖維恰當(dāng)?shù)膴A持力，以防止纖

7、維滑移或軋傷；夾持器鉗口與試樣接觸的表面可有一層襯面，使試樣在夾持區(qū)域內(nèi)的滑移或損傷降低到最小程度；f）仲裁時應(yīng)采用可調(diào)節(jié)的自動夾持器；g) 預(yù)張力夾質(zhì)量誤差不超過名義值的10%。5.2 其他試驗工具a）試驗所需的鑷子、絨板、刷子、秒表等；b）容器：用于水中浸漬試樣。5.3 材料a）蒸餾水或去離子水，溫度為(202)；b）非離子型表面活性劑。6 試驗通則6.1 取樣散件實驗室樣品和試樣按需取出。批量樣品中實驗室樣品和試樣抽取按gb/t 14334規(guī)定。不要抽取在運輸途中意外受潮、污染、擦傷或包裝已經(jīng)打開的包裝件。6.2 預(yù)調(diào)濕、調(diào)濕和試驗用標(biāo)準(zhǔn)大氣6.2.1 預(yù)調(diào)濕當(dāng)試樣回潮率超過公定回潮率時

8、，需要進行預(yù)調(diào)濕：溫度不超過50；相對濕度(5-25)%；時間大于30min。6.2.2 調(diào)濕滌綸、丙綸和腈綸試樣的調(diào)濕和試驗用標(biāo)準(zhǔn)大氣為：溫度（202）相對濕度（655）%調(diào)濕時間4h。其它試樣調(diào)濕和試驗用標(biāo)準(zhǔn)大氣為：溫度（202）相對濕度（652）%推薦調(diào)濕時間16h?？焖僬{(diào)濕時間可參見附錄a。6.3 試驗條件6.3.1 預(yù)加張力試樣的預(yù)加張力按公式（1）計算： （1） 式中：f預(yù)加張力負(fù)荷，單位為厘牛（cn）；t試樣的名義線密度，單位為分特(dtex)；p預(yù)加張力，單位為厘牛每分特(cn/dtex)。l 滌綸、錦綸、丙綸、維綸等標(biāo)準(zhǔn)預(yù)加張力：（0.050.20）cn/dtex； 推薦：

9、滌綸： (0.150.03)cn/dtex； 錦綸： (0.100.03)cn/dtex； 丙綸： (0.100.03)cn/dtex； 維綸： (0.100.03)cn/dtex。l 腈綸標(biāo)準(zhǔn)預(yù)加張力：(0.100.03)cn/dtex；l 纖維素纖維標(biāo)準(zhǔn)預(yù)加張力：(0.0600.006)cn/dtex，濕態(tài)(0.0250.003)cn/dtex l 測試濕態(tài)下拉伸性能時，預(yù)張力為上述規(guī)定值的二分之一。l 鉤接斷裂強力的預(yù)張力：按單纖維名義線密度的二倍計算。l 對于不適合以上標(biāo)準(zhǔn)預(yù)加張力的短纖維，可以參見附錄b規(guī)定其它值。6.3.2 拉伸速度當(dāng)試樣的平均斷裂伸長率小于8時，拉伸速度為每分鐘5

10、0名義隔距長度；當(dāng)試樣的平均斷裂伸長率大于或等于8，小于50%時，拉伸速度為每分鐘100名義隔距長度；當(dāng)試樣的平均斷裂伸長率大于或等于50時，拉伸速度為每分鐘200名義隔距長度。6.3.3 名義隔距長度纖維名義長度大于或等于38mm時為20mm； 纖維名義長度小于38mm時為l0mm；當(dāng)纖維的名義長度小于15mm時，可采取協(xié)議雙方提供認(rèn)可的夾持長度。但必須說明的是，此時 的測試結(jié)果會有偏離，檢驗結(jié)果僅供參考。 注：采用10mm的隔距長度時，測量結(jié)果的精度會降低。6.3.4 試驗次數(shù)每個實驗室樣品測試50根纖維。注：除規(guī)定的試驗根數(shù)外，對確定95%的置信水平時，若置信區(qū)間超出允許值，則按附錄c計

11、算需要增加的試驗次數(shù)，直到置信區(qū)間滿足允許值，各種纖維的置信區(qū)間見表1。表1置信區(qū)間參照表纖維種類置信區(qū)間半寬值斷裂強力斷裂伸長率滌綸、錦綸5%10%腈綸、丙綸5%5%纖維素纖維5%5%3%（5%定伸長強力）/7 試驗步驟7.1 干斷裂強力和斷裂伸長的測定7.1.1 從已達平衡的樣品中隨機取出約500根纖維，均勻鋪放于絨板上以備測定。7.1.2 用鑷子從待測試樣中隨機取出一根纖維，用上述規(guī)定的張力夾夾持纖維一端，將纖維置于儀器的夾持器中，保證纖維沿著軸向伸長，然后進行拉伸試驗，得出試樣斷裂時的負(fù)荷及伸長值。注：對于脆性較大的試樣，試驗前須將纖維粘貼在紙框上，用合適的張力夾夾在紙框一端，另一端夾

12、緊在上夾持器中。然后剪掉紙框側(cè)邊，夾緊下夾持器，進行拉伸。若需進行濕態(tài)拉伸，試樣框應(yīng)選用耐水的材料。7.1.3 試樣測試時纖維斷裂在鉗口（纖維斷裂時看不出斷裂端）或在夾持頭中滑移的數(shù)量不應(yīng)超過試驗根數(shù)的10%，若超過則應(yīng)檢查夾持器是否有異常，并予以修理或調(diào)換后重新進行試驗；若不超過10%，則將纖維斷裂在鉗口或在夾持頭中滑移的試樣所得的結(jié)果剔除。7.1.4 按gb/t 14335測定該試樣的平均線密度。7.2 濕斷裂強力和斷裂伸長的測定7.2.1 將單根纖維浸入溫度為(202)的蒸餾水或去離子水中，水中加入非離子表面活性劑的濃度最大不超過0.1%，將試樣全部浸沒，浸潤2min。7.2.2 用鑷子

13、取出纖維，用上述規(guī)定的張力夾夾持纖維一端，將纖維置于儀器的上夾持器內(nèi)，保證纖維沿著軸向伸長。然后關(guān)閉下夾持器，推上水杯使纖維在浸沒狀態(tài)下進行拉伸試驗，得出試樣濕態(tài)斷裂時的負(fù)荷及伸長值。若試樣斷裂異常，按7.1.3規(guī)定進行處理。注：纖維浸沒時，水液面不能與上夾持器接觸，但離上夾持器下端面的距離應(yīng)不大于1mm。7.2.3 按gb/t 14335測定該試樣的平均線密度。7.3 鉤接斷裂強力的測定7.3.1 用鑷子從待測試樣中隨機取出兩根纖維，按圖1所示形狀相互鉤接，其上端用鑷子夾持，下端用張力夾夾持，將已鉤接好的纖維置于夾持器中，鉤接處為夾持長度的二分之一處，纖維兩端的距離約2mm。然后按7.1.2

14、和7.1.3規(guī)定進行拉伸試驗，得出試樣斷裂時的負(fù)荷值。在鉤接處以外斷裂者不計。7.3.2 按gb/t 14335測定該試樣的平均線密度。圖1 鉤接強力試驗7.4 打結(jié)斷裂強力的測定7.4.1 用鑷子從待測試樣中隨機取出一根纖維，用鑷子打成如圖2所示的小結(jié)，將纖維置于夾持器中，小結(jié)應(yīng)在夾持長度的二分之一處，然后按7.1.2和7.1.3規(guī)定進行拉伸試驗，得出試樣斷裂時的負(fù)荷值。在打結(jié)處以外斷裂者不計。7.4.2 按gb/t 14335測定該試樣的平均線密度。圖2 打結(jié)強力試驗7.5 干定伸長強力的測定7.5.1 按gb/t 14335測定并記錄試樣中單根纖維的線密度。7.5.2 用鑷子取出已知線密

15、度的單根纖維，按7.1.2規(guī)定進行拉伸試驗，儀器自動記錄出負(fù)荷伸長曲線，按圖3所示方法得出定伸長負(fù)荷值（圖中所示為試樣夾持距離為20mm時，10定伸長l所對應(yīng)的強力f)。若強伸度儀上有專門測定定伸長負(fù)荷或能預(yù)置該項目程序的，則可直接得出規(guī)定伸長的負(fù)荷值。 注：若需要計算模量，則要記錄試樣整個拉伸過程中負(fù)荷伸長曲線。7.6 濕定伸長強力的測定7.6.1 按gb/t 14335測定并記錄試樣中單根纖維的線密度。7.6.2 試驗前單根纖維浸濕同7.2.1規(guī)定。7.6.3 用鑷子取出已知線密度的單根纖維，按7.2.2規(guī)定在浸沒狀態(tài)下進行拉伸試驗，得到試樣濕態(tài)拉伸時的負(fù)荷伸長曲線。然后按7.5.2規(guī)定方

16、法得出規(guī)定伸長的負(fù)荷值。圖3 l伸長時對應(yīng)的負(fù)荷值f8 結(jié)果計算8.1 平均斷裂強力 （2）式中：f平均斷裂強力，單位為厘牛（cn）；fi單根纖維的斷裂強力，單位為厘牛（cn）；n試驗根數(shù)。8.2 平均斷裂強度 （3） 或 （4） 平均鉤接斷裂強度，采用此公式： （5） 或 （6）式中：平均斷裂強度，單位為厘牛每分特（cn/dtex）；fi單根纖維的斷裂強力，單位為厘牛（cn）；同根纖維的線密度，單位為分特（dtex）。n 試驗根數(shù)；f試樣平均斷裂強力，單位為厘牛（cn）； t試樣平均線密度，單位為分特（dtex）。 在條件允許的情況下，優(yōu)先采用（3）式和（5）式，由此可計算斷裂強度的變異系數(shù)

17、。8.3 平均斷裂伸長率 （7）式中：平均斷裂伸長率，單位為百分號（%）；li單根試樣的斷裂伸長值，單位為毫米（mm）；l名義隔距長度，單位為毫米（mm）；試驗根數(shù)。8.4 平均定伸長強度 （8）式中：平均定伸長強度，單位為厘牛每分特（cn/dtex）；單根試樣的定伸長力值，單位為厘牛（cn）； 同根纖維的線密度，單位為分特（dtex）； 試驗根數(shù)。8.5 平均初始模量在按7.5或7.6測得的負(fù)荷伸長曲線上取初始接近直線部分，做切線與坐標(biāo)軸相交于t點，在直線上取點1和2, 如圖4所示。 （9）式中：平均初始模量，單位為厘牛每分特（cn/dtex）；與點2相應(yīng)的力值，單位為厘牛（cn）；與點1相

18、應(yīng)的力值，單位為厘牛（cn）；與點2相應(yīng)的伸長率；與點1相應(yīng)的伸長率；同根纖維的線密度，單位為分特（dtex）；試驗根數(shù)。 tcn2211o 圖4 負(fù)荷-伸長曲線的初始模量示意圖8.6 平均濕模量 （10）式中： 平均濕模量，單位為（cn/dtex）； 單根試樣的定伸長力值，單位為厘牛（cn）； 同根纖維的線密度，單位為分特（dtex）； 固定的伸長率，粘膠纖維采用5%； 試驗根數(shù)。注：濕模量也可直接由定伸長率下的強度表示，但需注明定伸長率數(shù)值，如表示為0.62cn/dtex/5%。9 數(shù)值修約結(jié)果修約按gb/t 8170規(guī)定，斷裂強力、斷裂強度、定伸長強度、初始模量、濕模量修約到小數(shù)點后兩位

19、；斷裂伸長率、變異系數(shù)修約到小數(shù)點后一位。10 試驗報告試驗報告包括a) 樣品的名稱和規(guī)格；b) 被選作批量樣品包裝件的號碼標(biāo)識；c) 采用的試驗方法及所有的試驗參數(shù)；d) 實驗室樣品的各項性能測試結(jié)果，如果計算標(biāo)準(zhǔn)偏差和變異系數(shù)，則要寫入報告；e) 經(jīng)協(xié)商后對試驗步驟的修改提示及其他與本標(biāo)準(zhǔn)不一致的部分；f）觀察到的異?，F(xiàn)象；g) 試驗日期附 錄a（規(guī)范性附錄）快速調(diào)濕時間a.1 本方法規(guī)定了試樣快速調(diào)濕的時間。a.2 在有爭議的情況下，本方法需經(jīng)有關(guān)各方協(xié)商之后方能采用。a.3 快速調(diào)濕時間見表a.1。表a.1 試樣的標(biāo)準(zhǔn)回潮率 (%)最少調(diào)濕時間/h2以上1342及以下2附 錄 b（資料

20、性附錄）預(yù)加張力的求取方法b.1 對于某些纖維，如6.3.1規(guī)定的預(yù)張力不適用時，可由有關(guān)各方協(xié)商按以下方法確定。b.2 試驗在等速伸長型（cre）強伸儀上進行。b.3 試驗時纖維不加預(yù)張力，在松弛狀態(tài)下進行拉伸試驗，得出強力伸長曲線如圖b.1所示。在強力伸長曲線原點附近取負(fù)荷變化隨伸長變化最大點a，作切線求得與伸長軸的交點e，過e作垂線與強力伸長曲線相交于f0，f0所示的負(fù)荷值即為所求預(yù)張力。圖 b.1 在負(fù)荷一伸長曲線上求預(yù)張力的示意圖附 錄c（資料性附錄）統(tǒng)計：術(shù)語和計算c.1 單值在一系列試驗中，任何一次觀測的結(jié)果（如斷裂強力、線密度等）稱為單值。在一系列n次觀測中，第i次觀測的單值，以xi表示。c.2 算術(shù)平均值一組單值x1, x2, x3,. xn,的算術(shù)平均值是這些單值的總和除以它們的個數(shù)（n）: (c.1)c.3 方差和標(biāo)準(zhǔn)偏差一組n個單值的方差（s2）是各單值與算術(shù)平均值之差的平方和除以（n-1）： (c.2)一組單值的標(biāo)準(zhǔn)偏差是方差的平方根： (c.3)c.4 變異系數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)偏差與算術(shù)平均值之比值，用百分率表示： (c.4)c.5 置信界限對于若干單次測量值近似成正態(tài)分布的一個批量樣品來說，有可能在樣品的算術(shù)平均值（）左右，對稱地劃定一個區(qū)間，使所測試的真實算術(shù)平均值以給定的百分率（