內(nèi)飾面料接縫強(qiáng)力的不確定度評(píng)估

馬　玲，李　健，周雙喜

(上海紡織集團(tuán)標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)有限公司,上海　200082；2.上海紡織建筑設(shè)計(jì)院，上?！?00082)

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內(nèi)飾面料接縫強(qiáng)力的不確定度評(píng)估

馬玲1，李健2，周雙喜1

(上海紡織集團(tuán)標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)有限公司,上海200082；2.上海紡織建筑設(shè)計(jì)院，上海200082)

摘要：按照FORD BN119—01《汽車(chē)內(nèi)飾材料接縫強(qiáng)力的測(cè)試方法》對(duì)汽車(chē)內(nèi)飾材料和乙烯基涂層的接縫強(qiáng)力進(jìn)行測(cè)試，并結(jié)合國(guó)家計(jì)量規(guī)范《測(cè)量不確定度的評(píng)定與表示》對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行測(cè)量不確定度評(píng)估，利用方差分析等數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法對(duì)引起不確定度的來(lái)源進(jìn)行分析和量化，最終得出擴(kuò)展不確定度。

關(guān)鍵詞：內(nèi)飾材料；接縫強(qiáng)力；不確定度

0　引言

接縫強(qiáng)力作為物理測(cè)試中的一項(xiàng)重要指標(biāo)，直接反應(yīng)織物接縫性能的優(yōu)劣，在規(guī)定條件下，對(duì)試樣施加一定的負(fù)荷，直至接縫破壞。根據(jù)BN119—01接縫強(qiáng)力的測(cè)試方法，對(duì)測(cè)試方法的不確定度進(jìn)行分析評(píng)定，并計(jì)算接縫強(qiáng)力的擴(kuò)展不確定度。

1　測(cè)試方法

1.1測(cè)試原理

將裁好的試樣縫合好后，在3366 Instron強(qiáng)力儀上夾持固定后，對(duì)試樣進(jìn)行拉伸，試樣的外加拉伸力不斷增加，直至斷裂。產(chǎn)生垂直于縫跡縱向拉力，直至縫紉線斷裂，或織物斷裂，或織物中紗線產(chǎn)生滑移而使接縫裂開(kāi)，產(chǎn)生的最大負(fù)荷值即為接縫強(qiáng)力。記錄最大的接縫強(qiáng)力，并且記錄每塊試樣接縫強(qiáng)力的斷裂類(lèi)型，如織物斷裂和縫線斷裂等。

1.2測(cè)試步驟

所有試樣在23℃、50%的濕度下至少調(diào)濕24h。先將經(jīng)調(diào)濕的樣品裁制為縱、橫向各20只試樣，試樣寬度100 mm，長(zhǎng)度150 mm。再將20只試樣按照經(jīng)向?qū)?jīng)向、緯向?qū)曄蚩p合為10只樣品，并將兩邊的縫紉線打結(jié)固定。調(diào)整儀器的速度與夾距，將試樣在夾具內(nèi)夾緊，并保持試樣與夾頭垂直，記錄試樣斷裂時(shí)的最大接縫強(qiáng)力值，以N（牛頓）為單位。記錄織物斷裂的位置，判定是否為線或者織物。測(cè)試流程為：取樣——調(diào)濕——裁取試樣—縫合試樣——夾持試樣——接縫至斷——記錄——數(shù)字修約。

2　數(shù)學(xué)模型

建立接縫強(qiáng)力的數(shù)學(xué)模型：

式中：y—接縫強(qiáng)力

x—儀器顯示值

3　不確定度主要來(lái)源和分析

從接縫強(qiáng)力測(cè)試方法來(lái)分析，接縫強(qiáng)力的不確定度主要包括試樣制備、試樣縫合和人員操作（包括夾持和拉伸狀態(tài)）產(chǎn)生的不確定度。對(duì)實(shí)際操作過(guò)程的分析和不確定度來(lái)源主要包括以下幾個(gè)方面：

（1）試樣均勻性

由于不同部位所取試樣的均勻性不同，導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果差異性較大，因而需要對(duì)試樣的均勻性進(jìn)行不確定度分析。

（2）裁樣過(guò)程

裁樣過(guò)程包括裁剪和縫合。試樣的尺寸在裁剪和縫合操作中均會(huì)產(chǎn)生差異性。而試樣的尺寸在裁剪過(guò)程中造成的差異性主要為人員操作誤差和直尺校準(zhǔn)偏差。因此，裁樣過(guò)程中產(chǎn)生的不確定度也是主要來(lái)源之一。

（3）縫跡密度

縫跡密度對(duì)接縫強(qiáng)力影響較大，根據(jù)BN119—01的針跡長(zhǎng)度為4.2～5.1 mm（5～6針/25 mm），針跡密度對(duì)接縫強(qiáng)力測(cè)試結(jié)果也會(huì)產(chǎn)生差異。

（4）人員操作

測(cè)試過(guò)程中的人員操作也會(huì)產(chǎn)生誤差，如試樣夾持時(shí)需要與夾具相互垂直，但在實(shí)際操作過(guò)程中，不可能完全保持垂直狀態(tài)，且不同操作人員在操作的時(shí)候也會(huì)產(chǎn)生一定的差異。

（5）設(shè)備

不同儀器的靈敏度和數(shù)字修約的準(zhǔn)確性均會(huì)產(chǎn)生示值誤差。由于標(biāo)準(zhǔn)未提到數(shù)值修約，可忽略。而儀器的準(zhǔn)確度根據(jù)儀器的說(shuō)明書(shū)對(duì)強(qiáng)力測(cè)試結(jié)果產(chǎn)生一定的差異。

不確定度主要來(lái)源見(jiàn)圖1。

圖1　接縫強(qiáng)力不確定度的主要來(lái)源與分析

3.1隨機(jī)效應(yīng)產(chǎn)生的不確定度分析

隨機(jī)產(chǎn)生的不確定度主要包括人員操作的隨機(jī)性和不同樣品的不同位置產(chǎn)生的隨機(jī)性。由于接縫強(qiáng)力的不可重復(fù)測(cè)試的獨(dú)特性，因此對(duì)樣品的隨機(jī)性產(chǎn)生不確定度。本文選取測(cè)試面料的10塊經(jīng)向與10塊緯向的數(shù)值（見(jiàn)表1）進(jìn)行分析，測(cè)試樣品在測(cè)試過(guò)程中由于人員操作與差異性的樣品隨機(jī)性產(chǎn)生不確定度。

表1　織物的接縫強(qiáng)力重復(fù)性測(cè)試結(jié)果

表1中單次標(biāo)準(zhǔn)差使用貝塞爾公式計(jì)算：

式中：S—標(biāo)準(zhǔn)偏差（%）

n—試樣總數(shù)

xi—單次試驗(yàn)值

經(jīng)計(jì)算得出經(jīng)緯向隨機(jī)效應(yīng)產(chǎn)生的不確定度分量分別為Ua1=5.57N，Ua2=6.55N。

3.2系統(tǒng)效應(yīng)產(chǎn)生的不確定度

3.2.1儀器

本試驗(yàn)采用3366 INSTRON強(qiáng)力儀，根據(jù)儀器使用說(shuō)明書(shū)，全量程強(qiáng)力準(zhǔn)確度為±0.5%，經(jīng)緯向儀器引入的不確定度分量分別為：

3.2.2縫跡密度

按照BN119—01接縫強(qiáng)力的規(guī)定，針跡長(zhǎng)度為4.2～5.1 mm（5～6針/25 mm）。對(duì)于縫跡抽取10個(gè)樣品，針跡分別為5針/25 mm，6針/25 mm，得到平均接縫強(qiáng)力，見(jiàn)表2。

表2　縫跡密度平均強(qiáng)力/N

經(jīng)緯向縫跡密度引起的不確定度分別為：

（1）經(jīng)向

4　合成不確定度

因?yàn)楦鞣至繜o(wú)相關(guān)性，所以

其中，uc（y）為合成不確定度。

5　擴(kuò)展不確定度

測(cè)試結(jié)果的不確定度因子取K=2，則

經(jīng)向擴(kuò)展不確定度：U(y1)=2×11.12N=22.24N

緯向擴(kuò)展不確定度：U(y2)=2×12.42N=24.84N

其中，U(y1)為經(jīng)向擴(kuò)展不確定度。

6　結(jié)論

織物的經(jīng)向接縫強(qiáng)力為Y=555.2N，擴(kuò)展不確定度為22.24N，包含因子K=2。

織物的緯向接縫強(qiáng)力為Y=554.5N，擴(kuò)展不確定度為24.84N，包含因子K=2。

參考文獻(xiàn)：

[1] Ford BN 119—01《汽車(chē)內(nèi)飾材料接縫強(qiáng)力測(cè)試方法》[S].

[2] GB/T 6529—1986《紡織品調(diào)濕和試驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)大氣》[S].

[3] JIF 1059—1999《測(cè)量不確定度的評(píng)定與表示》[S].

[4]郁宗雋，李元祥，洪仲秋等.數(shù)理統(tǒng)計(jì)在紡織工程中的應(yīng)用[M],北京：紡織工業(yè)出版社，1984:164-167.

[5]張文娟,楊梅.土工布梯形法撕破強(qiáng)力測(cè)試不確定度評(píng)估[J].非織造布[J].2010（6）：32-34.

AATCC宣布更改鑒定測(cè)試程序

AATCC將對(duì)其2016年鑒定測(cè)試程序進(jìn)行改進(jìn)和變更。這些程序能夠讓實(shí)驗(yàn)室匿名評(píng)估其能力，可與全球數(shù)百家實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行比較。

實(shí)施細(xì)則包括以下內(nèi)容：

?實(shí)驗(yàn)室接收樣品并采用AATCC評(píng)估程序（EP）2和灰色沾色樣卡進(jìn)行評(píng)估。同時(shí)，將繼續(xù)延用EP1和灰色變色樣卡進(jìn)行評(píng)估?，F(xiàn)在每一次包括三個(gè)變色標(biāo)本及對(duì)照，再加上三個(gè)染色標(biāo)本及對(duì)照；

?未來(lái)纖維項(xiàng)目中的纖維樣品將包括一些混紡以及更特殊的組合。自2016年2月份始，將額外添加一個(gè)用TM20評(píng)估的樣本，用定性法進(jìn)行纖維分析；

?樣品織物正面將被標(biāo)記，易于鑒定并保持測(cè)試的一致性；

?更新后的數(shù)據(jù)表將更好地體現(xiàn)報(bào)告的正確性，且對(duì)結(jié)果有更詳細(xì)的分析；

?數(shù)據(jù)解釋將更加詳盡。

標(biāo)準(zhǔn)研究

Evaluation on uncertainty of seaming strength of interior materials

Ma Ling,Li Jian,Zhou Shuang-xi
(1.Shanghai Textile Group Testing Standard Co.,Ltd,Shanghai 200082 ,China; 2.Shanghai Textile Architectural Design Research Institute ,Shanghai 200082,China)

Abstract:According to FORD BN119-01 test method of seam strength for interior materials,the seaming strength of vinyl coating was tested,and the uncertainty was evaluated,combined with national metrological specification evaluation and expression of uncertainty measurement.The source of the uncertainty were analyzed and quantified by using mathematical statistics methods including variance analysis,and expanded uncertainty of seam strength was obtained.

Key words:interior materials，seaming strength，uncertainty

作者簡(jiǎn)介：馬玲（1986—），女，江蘇揚(yáng)州人，碩士研究生，工程師，主要從事紡織品檢測(cè)。

收稿日期：2015-12-01

中圖分類(lèi)號(hào)：TS107

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1001-7046（2016）01-0019-03