基于GB/T 3923.1—2013對紡織品經向斷裂強力影響因素研究

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)

隨著經濟水平的不斷提高,人們對紡織品的舒適度和質量提出了更高的要求,斷裂強力是紡織品力學性能測試中的一項重要指標,是判定織物是否合格的一項重要參數[1-3]。目前,我國對織物斷裂強力的測試標準有很多,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準SN/T 2671—2010;對于一般紡織織物,最常用的標準是GB/T 3923.1—2013和GB/T 3923.2—2013。各標準里規定的測試條件(如拉伸速度、隔距、尺寸大小、取樣規則及儀器設置等)各有差異。目前,通過改進工藝測試織物面料的斷裂強力研究較多[4-6],而針對紡織品力學性能測試尤其斷裂強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準進行試驗時所應注意的地方,從而無法保證結果的準確性。

針對織物經向斷裂強力測試穩定性、準確性以及試驗中應注意的因素等問題,基于GB/T 3923.1—2013中規定的方法,從隔距長度、拉伸速率和有效寬度三個方面對紡織品經向斷裂強力的影響進行分析,找出斷裂強力隨隔距長度、拉伸速率和有效寬度變化的規律,確定試驗中應著重注意的地方,有利于提高試驗結果的準確性。

1 試驗部分

1.1 儀器

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

1.2 試驗步驟

1.2.1 樣品調濕

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)試樣克重計算。用氣動切片機裁取100 cm2的圓形樣品,用電子天平稱重,計算克重。

(2)取樣。從樣品上剪取至少5塊經向試樣,試樣距布邊150 mm以上,5塊經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,從條樣的兩側拆去數量大致相等的紗線,記錄有效寬度和長度。

1.3 分析測定

1.3.1 儀器參數設置

(1)設定隔距長度。打開儀器設置界面,在隔距欄里輸入隔距長度。

(2)設定拉伸速度。打開儀器設置界面,在拉伸速率欄里輸入拉伸速率。

(3)選擇合適的預張力。根據織物克重,選擇合適的預張力,克重≤200 g/m2,預張力2 N;克重＞200 g/m2且≤500 g/m2,預張力5 N;克重＞500 g/m2,預張力為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,啟動萬能材料試驗機,使夾具移動,拉伸試樣直至斷脫,記錄斷裂強力,單位為牛頓(N)。

1.3.2 結果表示

計算5塊試樣經向斷裂強力的平均值,單位為牛頓(N),計算結果按如下方式修約:(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 結果與討論

2.1 樣品參數

表1為樣品參數,樣品為白色梭織物,主要成分為聚酯,基于GB/T 3913.1—2013,該織物按照標準應選擇的測試條件為: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

2.2 隔距長度對經向斷裂強力影響

設置拉伸速率為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時斷裂強力的變化,測試結果見表2。

表2 隔距長度對斷裂強力的影響

由表2可知,隨著隔距長度的增大,經向斷裂強力呈現下降的趨勢,這是由于試樣長度的增加導致受力點變弱,因此強力下降,當隔距長度為200 mm時,隨著隔距長度的增加,經向斷裂強力基本保持不變。因此,試驗中,為了節省試驗樣品,裁取有效長度為200 mm的試樣即可。

2.3 拉伸速率對經向斷裂強力影響

設置隔距長度為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時經向斷裂強力的變化,測試結果見表3。

表3 拉伸速率對斷裂強力的影響

由表3可知,隨著拉伸速率的增加,經向斷裂強力逐漸增大,當拉伸速率增加到100 mm/s時,隨著拉伸速率的增大,斷裂強力基本不變。因此,為了使儀器處于最佳狀態,設置100 mm/s的拉伸速率最佳。

2.4 有效寬度對經向斷裂強力影響

設置隔距長度為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,測試有效寬度對經向斷裂強力的影響,測試結果見表4。

表4 有效寬度對斷裂強力的影響

由表4可知,隨著有效寬度的增加,經向斷裂強力逐漸增加,這是由于隨著有效寬度的增加,試樣中經向紗線的數量增大,將紗線拉伸至斷裂所需的力就越大。因此,試驗中應嚴格按照標準要求取樣品,若不是按標準尺寸取樣,則應注明。

3 結 論

(1)隨著隔距長度的增大,經向斷裂強力呈現下降的趨勢,這是由于試樣長度的增加導致受力點變弱,因此強力下降。當隔距長度為200 mm時,隨著隔距長度的增加,經向斷裂強力基本保持不變,因此,試驗中,為了節省試驗樣品,裁取有效長度為200 mm的試樣即可。

(2)隨著拉伸速率的增加,經向斷裂強力逐漸增大,當拉伸速率增加到100 mm/s時,隨著拉伸速率的增大,斷裂強力基本不變。因此,為了使儀器處于最佳狀態,設置100 mm/s的拉伸速率最佳。

(3)隨著有效寬度的增加,經向斷裂強力逐漸增加,這是由于隨著有效寬度的增加,試樣中經向紗線的數量增大,將紗線拉伸至斷裂所需的力就越大。因此,試驗中應嚴格按照標準要求取樣品,若不是按標準尺寸取樣,則應注明。

(4)在按照GB/T 3923.1—2013進行紡織品斷裂強力的測試時,應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、拉伸速率和預張力并調節儀器至最佳狀態,根據需要裁取合適的有效寬度的樣品,做到既節省樣品又使結果準確。