基于GB/T 3923.1—2013对纺织品经向断裂强力影响因素研究

于钦帅,尹昌龙,刘林林

(青岛纺织服装材料检测中心有限公司,山东 青岛 266299)

随着经济水平的不断提高,人们对纺织品的舒适度和质量提出了更高的要求,断裂强力是纺织品力学性能测试中的一项重要指标,是判定织物是否合格的一项重要参数[1-3]。目前,我国对织物断裂强力的测试标准有很多,对于非织造布,有GB/T 24218.18—2014和GB/T 24218.3—2010;对于卷装纱,有GB/T 3916—2013;对纺织原料则有商检标准SN/T 2671—2010;对于一般纺织织物,最常用的标准是GB/T 3923.1—2013和GB/T 3923.2—2013。各标准里规定的测试条件(如拉伸速度、隔距、尺寸大小、取样规则及仪器设置等)各有差异。目前,通过改进工艺测试织物面料的断裂强力研究较多[4-6],而针对纺织品力学性能测试尤其断裂强力的测试影响因素研究比较少[7-8],使得测试员无法找到依照标准进行试验时所应注意的地方,从而无法保证结果的准确性。

针对织物经向断裂强力测试稳定性、准确性以及试验中应注意的因素等问题,基于GB/T 3923.1—2013中规定的方法,从隔距长度、拉伸速率和有效宽度三个方面对纺织品经向断裂强力的影响进行分析,找出断裂强力随隔距长度、拉伸速率和有效宽度变化的规律,确定试验中应着重注意的地方,有利于提高试验结果的准确性。

1 试验部分

1.1 仪器

DR028-250万能材料实验机(温州大荣纺织仪器有限公司);YG067气动切片机(宁波纺织仪器厂);电子天平(精确至0.000 1 g)。

1.2 试验步骤

1.2.1 样品调湿

样品在恒温恒湿室中放置24 h,恒温恒湿室温湿度满足GB/T 6529的要求,即:温度(20±2)℃;湿度(65±4)%RH。

1.2.2 样品制备

(1)试样克重计算。用气动切片机裁取100 cm2的圆形样品,用电子天平称重,计算克重。

(2)取样。从样品上剪取至少5块经向试样,试样距布边150 mm以上,5块经向试样不在同一长度上取样。剪取不同有效宽度和长度的试样,从条样的两侧拆去数量大致相等的纱线,记录有效宽度和长度。

1.3 分析测定

1.3.1 仪器参数设置

(1)设定隔距长度。打开仪器设置界面,在隔距栏里输入隔距长度。

(2)设定拉伸速度。打开仪器设置界面,在拉伸速率栏里输入拉伸速率。

(3)选择合适的预张力。根据织物克重,选择合适的预张力,克重≤200 g/m2,预张力2 N;克重＞200 g/m2且≤500 g/m2,预张力5 N;克重＞500 g/m2,预张力为10 N。

(4)测定和记录。将样品固定在夹具中心位置,确保拉力中心线可以通过夹具的中心,启动万能材料试验机,使夹具移动,拉伸试样直至断脱,记录断裂强力,单位为牛顿(N)。

1.3.2 结果表示

计算5块试样经向断裂强力的平均值,单位为牛顿(N),计算结果按如下方式修约:(1)＜100 N,修约至1 N;(2)≥100 N,且＜1 000 N,修约至10 N;(3)≥1 000 N,修约至100 N。

2 结果与讨论

2.1 样品参数

表1为样品参数,样品为白色梭织物,主要成分为聚酯,基于GB/T 3913.1—2013,该织物按照标准应选择的测试条件为:隔距长度200 mm;拉伸速度100 mm/s;有效宽度为50 mm。

表1 测试用样品参数

2.2 隔距长度对经向断裂强力影响

设置拉伸速率为100 mm/s,样品有效宽度为50 mm,隔距长度分别为100、150、20、250、300 mm时断裂强力的变化,测试结果见表2。

表2 隔距长度对断裂强力的影响

由表2可知,随着隔距长度的增大,经向断裂强力呈现下降的趋势,这是由于试样长度的增加导致受力点变弱,因此强力下降,当隔距长度为200 mm时,随着隔距长度的增加,经向断裂强力基本保持不变。因此,试验中,为了节省试验样品,裁取有效长度为200 mm的试样即可。

2.3 拉伸速率对经向断裂强力影响

设置隔距长度为200 mm,样品有效宽度为50 mm,拉 伸 速 率 分 别 为20、50、75、100、150、200、300 mm/s时经向断裂强力的变化,测试结果见表3。

表3 拉伸速率对断裂强力的影响

由表3可知,随着拉伸速率的增加,经向断裂强力逐渐增大,当拉伸速率增加到100 mm/s时,随着拉伸速率的增大,断裂强力基本不变。因此,为了使仪器处于最佳状态,设置100 mm/s的拉伸速率最佳。

2.4 有效宽度对经向断裂强力影响

设置隔距长度为200 mm,,拉伸速率为100 mm/s,裁取有效宽度分别为10、30、50、70 mm的试样,测试有效宽度对经向断裂强力的影响,测试结果见表4。

表4 有效宽度对断裂强力的影响

由表4可知,随着有效宽度的增加,经向断裂强力逐渐增加,这是由于随着有效宽度的增加,试样中经向纱线的数量增大,将纱线拉伸至断裂所需的力就越大。因此,试验中应严格按照标准要求取样品,若不是按标准尺寸取样,则应注明。

3 结 论

(1)随着隔距长度的增大,经向断裂强力呈现下降的趋势,这是由于试样长度的增加导致受力点变弱,因此强力下降。当隔距长度为200 mm时,随着隔距长度的增加,经向断裂强力基本保持不变,因此,试验中,为了节省试验样品,裁取有效长度为200 mm的试样即可。

(2)随着拉伸速率的增加,经向断裂强力逐渐增大,当拉伸速率增加到100 mm/s时,随着拉伸速率的增大,断裂强力基本不变。因此,为了使仪器处于最佳状态,设置100 mm/s的拉伸速率最佳。

(3)随着有效宽度的增加,经向断裂强力逐渐增加,这是由于随着有效宽度的增加,试样中经向纱线的数量增大,将纱线拉伸至断裂所需的力就越大。因此,试验中应严格按照标准要求取样品,若不是按标准尺寸取样,则应注明。

(4)在按照GB/T 3923.1—2013进行纺织品断裂强力的测试时,应首先了解织物的克重、断裂伸长率等信息,选择合适的隔距长度、拉伸速率和预张力并调节仪器至最佳状态,根据需要裁取合适的有效宽度的样品,做到既节省样品又使结果准确。