于欽帥,尹昌龍,劉林林

(青島紡織服裝材料檢測中心有限公司,山東 青島 266299)

隨著經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高,人們對紡織品的舒適度和質(zhì)量提出了更高的要求,斷裂強(qiáng)力是紡織品力學(xué)性能測試中的一項(xiàng)重要指標(biāo),是判定織物是否合格的一項(xiàng)重要參數(shù)[1-3]。目前,我國對織物斷裂強(qiáng)力的測試標(biāo)準(zhǔn)有很多,對于非織造布,有GB/T 24218.18—2014和GB/T 24218.3—2010;對于卷裝紗,有GB/T 3916—2013;對紡織原料則有商檢標(biāo)準(zhǔn)SN/T 2671—2010;對于一般紡織織物,最常用的標(biāo)準(zhǔn)是GB/T 3923.1—2013和GB/T 3923.2—2013。各標(biāo)準(zhǔn)里規(guī)定的測試條件(如拉伸速度、隔距、尺寸大小、取樣規(guī)則及儀器設(shè)置等)各有差異。目前,通過改進(jìn)工藝測試織物面料的斷裂強(qiáng)力研究較多[4-6],而針對紡織品力學(xué)性能測試尤其斷裂強(qiáng)力的測試影響因素研究比較少[7-8],使得測試員無法找到依照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)所應(yīng)注意的地方,從而無法保證結(jié)果的準(zhǔn)確性。

針對織物經(jīng)向斷裂強(qiáng)力測試穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性以及試驗(yàn)中應(yīng)注意的因素等問題,基于GB/T 3923.1—2013中規(guī)定的方法,從隔距長度、拉伸速率和有效寬度三個(gè)方面對紡織品經(jīng)向斷裂強(qiáng)力的影響進(jìn)行分析,找出斷裂強(qiáng)力隨隔距長度、拉伸速率和有效寬度變化的規(guī)律,確定試驗(yàn)中應(yīng)著重注意的地方,有利于提高試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

1 試驗(yàn)部分

1.1 儀器

DR028-250萬能材料實(shí)驗(yàn)機(jī)(溫州大榮紡織儀器有限公司);YG067氣動(dòng)切片機(jī)(寧波紡織儀器廠);電子天平(精確至0.000 1 g)。

1.2 試驗(yàn)步驟

1.2.1 樣品調(diào)濕

樣品在恒溫恒濕室中放置24 h,恒溫恒濕室溫濕度滿足GB/T 6529的要求,即:溫度(20±2)℃;濕度(65±4)%RH。

1.2.2 樣品制備

(1)試樣克重計(jì)算。用氣動(dòng)切片機(jī)裁取100 cm2的圓形樣品,用電子天平稱重,計(jì)算克重。

(2)取樣。從樣品上剪取至少5塊經(jīng)向試樣,試樣距布邊150 mm以上,5塊經(jīng)向試樣不在同一長度上取樣。剪取不同有效寬度和長度的試樣,從條樣的兩側(cè)拆去數(shù)量大致相等的紗線,記錄有效寬度和長度。

1.3 分析測定

1.3.1 儀器參數(shù)設(shè)置

(1)設(shè)定隔距長度。打開儀器設(shè)置界面,在隔距欄里輸入隔距長度。

(2)設(shè)定拉伸速度。打開儀器設(shè)置界面,在拉伸速率欄里輸入拉伸速率。

(3)選擇合適的預(yù)張力。根據(jù)織物克重,選擇合適的預(yù)張力,克重≤200 g/m2,預(yù)張力2 N;克重＞200 g/m2且≤500 g/m2,預(yù)張力5 N;克重＞500 g/m2,預(yù)張力為10 N。

(4)測定和記錄。將樣品固定在夾具中心位置,確保拉力中心線可以通過夾具的中心,啟動(dòng)萬能材料試驗(yàn)機(jī),使夾具移動(dòng),拉伸試樣直至斷脫,記錄斷裂強(qiáng)力,單位為牛頓(N)。

1.3.2 結(jié)果表示

計(jì)算5塊試樣經(jīng)向斷裂強(qiáng)力的平均值,單位為牛頓(N),計(jì)算結(jié)果按如下方式修約:(1)＜100 N,修約至1 N;(2)≥100 N,且＜1 000 N,修約至10 N;(3)≥1 000 N,修約至100 N。

2 結(jié)果與討論

2.1 樣品參數(shù)

表1為樣品參數(shù),樣品為白色梭織物,主要成分為聚酯,基于GB/T 3913.1—2013,該織物按照標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)選擇的測試條件為:隔距長度200 mm;拉伸速度100 mm/s;有效寬度為50 mm。

表1 測試用樣品參數(shù)

2.2 隔距長度對經(jīng)向斷裂強(qiáng)力影響

設(shè)置拉伸速率為100 mm/s,樣品有效寬度為50 mm,隔距長度分別為100、150、20、250、300 mm時(shí)斷裂強(qiáng)力的變化,測試結(jié)果見表2。

表2 隔距長度對斷裂強(qiáng)力的影響

由表2可知,隨著隔距長度的增大,經(jīng)向斷裂強(qiáng)力呈現(xiàn)下降的趨勢,這是由于試樣長度的增加導(dǎo)致受力點(diǎn)變?nèi)?因此強(qiáng)力下降,當(dāng)隔距長度為200 mm時(shí),隨著隔距長度的增加,經(jīng)向斷裂強(qiáng)力基本保持不變。因此,試驗(yàn)中,為了節(jié)省試驗(yàn)樣品,裁取有效長度為200 mm的試樣即可。

2.3 拉伸速率對經(jīng)向斷裂強(qiáng)力影響

設(shè)置隔距長度為200 mm,樣品有效寬度為50 mm,拉 伸 速 率 分 別 為20、50、75、100、150、200、300 mm/s時(shí)經(jīng)向斷裂強(qiáng)力的變化,測試結(jié)果見表3。

表3 拉伸速率對斷裂強(qiáng)力的影響

由表3可知,隨著拉伸速率的增加,經(jīng)向斷裂強(qiáng)力逐漸增大,當(dāng)拉伸速率增加到100 mm/s時(shí),隨著拉伸速率的增大,斷裂強(qiáng)力基本不變。因此,為了使儀器處于最佳狀態(tài),設(shè)置100 mm/s的拉伸速率最佳。

2.4 有效寬度對經(jīng)向斷裂強(qiáng)力影響

設(shè)置隔距長度為200 mm,,拉伸速率為100 mm/s,裁取有效寬度分別為10、30、50、70 mm的試樣,測試有效寬度對經(jīng)向斷裂強(qiáng)力的影響,測試結(jié)果見表4。

表4 有效寬度對斷裂強(qiáng)力的影響

由表4可知,隨著有效寬度的增加,經(jīng)向斷裂強(qiáng)力逐漸增加,這是由于隨著有效寬度的增加,試樣中經(jīng)向紗線的數(shù)量增大,將紗線拉伸至斷裂所需的力就越大。因此,試驗(yàn)中應(yīng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求取樣品,若不是按標(biāo)準(zhǔn)尺寸取樣,則應(yīng)注明。

3 結(jié) 論

(1)隨著隔距長度的增大,經(jīng)向斷裂強(qiáng)力呈現(xiàn)下降的趨勢,這是由于試樣長度的增加導(dǎo)致受力點(diǎn)變?nèi)?因此強(qiáng)力下降。當(dāng)隔距長度為200 mm時(shí),隨著隔距長度的增加,經(jīng)向斷裂強(qiáng)力基本保持不變,因此,試驗(yàn)中,為了節(jié)省試驗(yàn)樣品,裁取有效長度為200 mm的試樣即可。

(2)隨著拉伸速率的增加,經(jīng)向斷裂強(qiáng)力逐漸增大,當(dāng)拉伸速率增加到100 mm/s時(shí),隨著拉伸速率的增大,斷裂強(qiáng)力基本不變。因此,為了使儀器處于最佳狀態(tài),設(shè)置100 mm/s的拉伸速率最佳。

(3)隨著有效寬度的增加,經(jīng)向斷裂強(qiáng)力逐漸增加,這是由于隨著有效寬度的增加,試樣中經(jīng)向紗線的數(shù)量增大,將紗線拉伸至斷裂所需的力就越大。因此,試驗(yàn)中應(yīng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求取樣品,若不是按標(biāo)準(zhǔn)尺寸取樣,則應(yīng)注明。

(4)在按照GB/T 3923.1—2013進(jìn)行紡織品斷裂強(qiáng)力的測試時(shí),應(yīng)首先了解織物的克重、斷裂伸長率等信息,選擇合適的隔距長度、拉伸速率和預(yù)張力并調(diào)節(jié)儀器至最佳狀態(tài),根據(jù)需要裁取合適的有效寬度的樣品,做到既節(jié)省樣品又使結(jié)果準(zhǔn)確。