[已审]
GB 14337-2008-T 化学纤维 短纤维拉伸性能试验方法.pdf
ICS 59. 060. 01
w 50
中华人民共和GG*标准
GBlT 14337-2008
代替 GB/T 14337-1993,GB/T 9997-1988
化学纤维 短纤维拉伸性能试验方法
Testing method for tensile properties of man-made staple fibres
(BISFA-1998,Testing methods for polyestr staple fibcrs,
BISFA-2002,Testing methods for nylon staple fibcrs,
BISFA-2004,Testing methods for viscose,modal,lyoccll and
acetate staple fibers and tows,NEQ)
2008-06-18发布
2009-03-01实施
中华人民共和GG*质量监督检验检疫总
中GG*标准化管理委员
发布
局会
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刖 罱
GBlT 14337-2008
本标准与BISFA-1998《涤纶短纤维试验方法》、BISFA-2002《锦纶短纤维试验方法》、
BISFA-2004《粘胶、莫代尔、莱赛尔、醋酯短纤维和丝柬试验方法》中拉伸性能试验部分的一致性程度
为非等效。
本标准代替GBlT 14337-1993《合成短纤维断裂强力及断裂伸长试验方法》和GB/T 9997-1988
《化学纤维单纤维断裂强力及断裂伸长的测定》。
本标准是对GB/T 14337-1993、GB/T 9997-1988进行合并修改。与原标准相比,主要在以下几
方面作了修改:
——将标准名称改为《化学纤维短纤维拉伸性能试验方法》,适用范围包含了纤维素纤维;
——修改了原规定的预张力,并增加了预张力的精度要求;
——增加了附录A“快速调湿时间”;
——修改了涤纶等调湿和试验用标准大气的相对湿度;
——增加了湿态定伸长强力的测定方法;
——依据BISFA,修改了定伸长强力的测定和结果计算方法;
——增加了模量的计算方法;
——增加了重复性要求和计算结果有效位数的规定;
——增加了结果置信区间的计算方法;
——增加了附录B“预加张力的求取方法”;
——增加了附录C“统汁术语和计算”;
——增加了试验报告的内容。
本标准的附录C为规范性附录,附录A、附录B为资料性附录。
本标准由中G纺织工业协会提出。
本标准由上海市纺织工业技术监督所归口。
本标准起草单位:山东海龙股份有限公司、上海市纤维检验所、中G纺织科学研究院-I二海石化股份
有限公司、仪征化纤股份有限公司、东华大学。
本标准主要起草人:邢春花、徐云、徐华、宋铮、许哗峰、**、娄善好。
本标准所代替标准的历次版本发布情况为:
-GB/T 14337-1993,GB/T 9997-1988.
化学纤维 短纤维拉伸性能试验方法
GB/T 14337-2008
1 范围
本标准规定了化学纤维短纤维的单根纤维拉伸性能的试验。
本标准适用于聚酯(涤纶)、聚酰胺(锦纶)、聚丙烯腈(腈纶)、聚丙烯(丙纶)、聚乙烯醇缩甲醛(维
纶)、纤维素纤维等化学纤维短纤维拉伸性能的试验。纤维长度应能满足所规定名义隔距长度要求。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有
的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究
是否可使用这些文件的*新版本。凡是不注日期的引用文件,其*新版本适用于本标准。
GBlT 3291.1纺织纺织材料性能和试验术语第1部分:纤维与纱线
GB/T 6529 纺织品 调湿和试验用标准大气
GB/T 8170 数值修约规则
GB/T 143 34 化学纤维 短纤维取样方法
GB/T 14335 化学纤维 短纤维线密度试验方法
3 术语和定义
GB/T 3291.1确立的以及下列术语和定义适用于本标准。
3.1
湿模量 wet modulus
当材料在水中完全浸没时,在负荷一伸长曲线上规定两点之问的强度变化与Oli艮牢变化的比仳。
注:该术语一般用于届名“modal”的粘胶纤维,湿模量由完全浸湿的纤维在仲艮5%时所衙的强度r算褂到。
4原理
单根纤维在规定条件下,在等速仲长型拉伸仪上将纤维拉伸至断裂,从负荷一仲长IIn线或数据显示
采集系统中得到试样的断裂强力、断裂伸长、定伸长强力、初始模量等拉仲性fjB的测定位。
5 装置和材料
5.1 等速伸长型单纤维拉伸仪( CRE)
5.1.1拉伸仪应配备下列装置:
a) 能指示或记录施加到试样上的负荷和相应伸长值的装置;
b) 能作出负荷一伸长陷线的装置;
c) 适当的在所需的名义隔距长度处夹持单根纤维的夹持器;
d)具有变换不同拉伸速度的装置;
e)用于湿态试验的纤维浸湿装置,使纤维在试验过程中浸没而不影响测试;
f)具有用于精确校正仪器的装置。
5.1.2仪器技术要求:
a)施加力的指示误差不超过1%;
b) 伸长的指示误差不超过0.1 mm,
1
GB/T 14337-2008
c)
d)
c)
D
g)
夹持长度的误差不超过0.2 mm;
仪器应保持等速伸长。在强力仪启动Is后,下夹持器速度与规定速度的差异不超过5%;
夹持器应具有调节装置,使其在夹持纤维时需给予纤维恰当的夹持力,以防止纤维滑移或轧
伤;夹持器钳口与试样接触的表面可有一层衬面,使试样在夹持区域内的滑移或损伤降低到*
小程度;
仲裁时应采用可调节的自动夹持器;
预张力夹质量误差不超过名义值的10%。
其他规定按GB/T 6529执行。快速调湿时间可参见附录A。
6.3试验条件
6.3.1预加张力
6.3.1.1试样的预加张力按式(1)计算:
F=p×丁
………….(1)
式中:
F-预加张力负荷,单位为厘牛(cN);
T-试样的名义线密度,单位为分特(dtex);
p-单位线密度的预加张力,单位为厘牛每分特( cN/dtex)。
2
GB/T 14337-2008
6.3.1.2试样的单位线密度预加张力
——涤纶、锦纶、丙纶、维纶等标准预加张力:0. 05 cN/dtcx~0. 20 cN/dtex。
**:
涤纶:(0.15士0. 03) cN/dtex;
锦纶:(O.lOd:0.03)cN/dtex;
丙纶:(0. 10±0. 03) cN/dtex;
维纶:(0. 10士0. 03) cN/dtex。
——腈纶标准预加张力:(0.10±0. 03) cN/dtex。
——纤维素纤维标准预加张力:(0. 060±0.006) cN/dtex,湿态(0.025士0.003)cN/dtcx。
——测试湿态下拉伸性能时,预加张力为上述规定值的二分之一。
——钩接断裂强力的预加张力:按单纤维名义线密度的两倍计算。
——对于不适用以上标准预加张力的短纤维,可以参见附录B规定其他值。
6.3.2拉伸速度
——当试样的平均断裂伸长率小于8%时,拉伸速度为每分钟50%名义隔距长度;
——当试样的平均断裂伸长率大于或等于8%,小于s0%时,拉伸速度为每分钟100%名义隔距
长度;
——当试样的平均断裂伸长率大于或等于50%时,拉仲速度为每分钟200%名义隔距长度。
6.3.3 名义隔距长度
——纤维召义长度大于或等于38 mm时为20 mm;
——纤维名义长度小于38 mm时为10 mm;
——当纤维的名义长度小于15 mm时,可采取协议双方提供认可的夹持长度。但必须说明的是,
此时的测试结果会有偏离,检验结果仅供参考。
注:采用10 mm的隔距长度时,测量结果的精度会降低。
6.3.4试验次数
每个实验室样品测试50根纤维。
注:除规定的试验根数外,对确定95%的置信水平时,若置信区问超出允许侦,则按附录C计算衙婴增加的试验次
数,直到置信区间满足允许值,各种纤维的置信区间见表1。
表1 置信区间参照表
┏━━━━━━━━┳━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
┃ ┃ 髓信区问半宽仙 ┃
┃ 纤维种类 ┃ ┃
┃ ┣━━━━━━━━━━━━┳━━━━━━━━┫
┃ ┃ 断裂强力 ┃ 断裂仲长率 ┃
┣━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━┫
┃ 涤纶、锦纶 ┃ 5% ┃ 10% ┃
┣━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━┫
┃ 腑纶、丙纶 ┃ 5% ┃ 5% ┃
┣━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━┫
┃ ┃ 5% ┃ 5% ┃
┃ 纤维素纤维 ┃ ┃ ┃
┃ ┣━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━┫
┃ ┃ 3%(5%定仲长强力) ┃ ┃
┗━━━━━━━━┻━━━━━━━━━━━━┻━━━━━━━━┛
7试验步骤
7.1 干断裂强力和断裂伸长的测定
7.1.1从已达平衡的样品中随机取出约500根纤维,均匀铺放于绒板上以备测定。
7.1.2用镊子从待测试样中随机取出一根纤维,用上述规定的张力夹夹持纤维一端,将纤维盈于仪器
的夹持器中,保证纤维沿着轴向伸长,然后进行拉伸试验,得出试样断裂时的负荷及伸长值。
注:对于脆性较大的试样,试验前须将纤维粘贴在纸框上,用合适的张力夹夹在纸框一端,另一端央紧在上央持器
中。燃后剪掉纸框侧边,夹紧下夹持器,进行拉伸。若需进行湿态拉伸,试样框应选用耐水的材料。
7.1.3试样测试时纤维断裂在钳口(纤维断裂时看不出断裂端)或在夹持头中滑移的数量不应超过试
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GB/T 14337-2008
验根数的10%,若超过则应检查夹持器是否有异常,并予以修理或调换后重新进行试验;若不超过
10%,则将纤维断裂在钳口或在夹持头中滑移的试样所得的结果剔除。
7.1.4按GBlT 14335测定该试样的平均线密度。
7.2湿断裂强力和断裂伸长的测定
7.2.1将单根纤维浸入温度为(20士2)℃的蒸馏水或去离子水中,水中加入非离子表面活性剂的浓度
*大不超过0.1%,将试样全部浸没,浸润2 min。
7.2.2用镊子取出纤维,用上述规定的张力夹夹持纤维一端,将纤维置于仪器的上夹持器内,保证纤维
沿着轴向伸长。然后关闭下夹持器,推上水杯使纤维在浸没状态下进行拉伸试验,得出试样湿态断裂时
图2打结强力试验
7.5干定伸长强力的测定
7.5.1 按GB/T 14335测定并记录试样中单根纤维的线密度。
7.5.2用镊子取出已知线密度的单根纤维,按7.1.2规定进行拉伸试验,仪器自动记录出负荷一伸长曲
线,按图3所示方法得出定伸长负荷值(图中所示为试样夹持距离为20 rnm时,10%定伸长Z所对应的
强力,)。若强伸度仪上有专门测定定伸长负荷或能预置该项目程序的,则可直接得出规定伸长的负
荷值。
注:若需要升算模量,则要记录试样整个拉伸过程中负荷一伸长曲线。
4
GB/T 14337-2008
d。一ji:姜耋;:兰
F
a一 2T
式中:
吼——平均断裂强度,单位为厘牛每分特(cN/dtex);
E——单根纤维的断裂强力,单位为厘牛(cN);
t——同根纤维的线密度,单位为分特(dtex);
九——试验根数;
F-试样平均断裂强力,单位为厘牛(cN);
T-试样平均线密度,单位为分特(dtex)。
,得到试样湿态
GB]T 14337-2008
在条件允许的情况下,优先采用式(3)和式(5),由此可计算断裂强度的变异系数。
8.3 平均断裂伸长率
按式(7)计算。
。:型塑×
咒 100 ………一(7)
式中:
e--一平均断裂伸长率,%;
△L,——单根试样的断裂伸长值,单位为毫米(mm);
L-名义隔距长度,单位为毫米(mm);
n……试验根数。
8.4 平均定伸长强度
按式(8)计算。
以=
砉(鲁)
式中:
吼……平均定伸长强度,单位为厘牛每分特(cN/dtex);
Fa一一单根试样的定仲长力值,单位为厘牛(cN);
Tl…一一同根纤维的线密度,单位为分特(dtcx);
九——试验根数。
8.5 平均初始模量
在按7.5或7.6测得的负荷一仲长曲线上取初始接近直线部分,做切线与坐标轴相交于T点,在直
线上取点1和2,如图4所示。按式(9)计算平均初始模量。
M 蚤苦专兰]
M一旦
靠
式中:
M-平均初始模量,单位为厘牛每分特(cN/dtex);
F,z一一—一与点2相应的力值,单位为厘牛(cN);
F,,.——与点1相应的力值,单位为厘牛(cN);
e.:i一一一与点2相应的仲长率,%;
£。i——与点1相应的伸长率,%;
T,——同根纤维的线密度,单位为分特(dtex);
n-试验根数。
0 7' ei 02 %
图4 负荷一伸长率曲线的初始模量示意图
8.6 平均湿模量
按式(10)计算。
骞熹
M一旦
式中:
M-平均湿模量,单位为厘牛每分特(cN/dtex);
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两
1 0
GBlT 14337-2008
到小数点后
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附 录 A
(资料性附录)
快速调湿时间
A.1 本附录规定了试样快速调湿的时间。
A.2在有争议的情况下,本方法需经有关各方协商之后方能采用。
A.3 快速调湿时间见表A.1。
表A.1
┏━━━━━━━━━━━━┳━━━━━━━━━━┓
┃ 试样的标准回潮率/% ┃ *少调湿时间/h ┃
┣━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━┫
┃ 2以上~1 3 ┃ 4 ┃
┣━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━┫
┃ 2及以下 ┃ 2 ┃
┗━━━━━━━━━━━━┻━━━━━━━━━━┛
匿
附录B
(资料性附录)
预加张力的求取方法
GBlT 14337-2008
B.1 对于某些纤维,如6.3.1规定的预张力不适用时,可由有关各方协商按以下方法确定。
B.2试验在等速伸长型(CRE)强伸仪上进行。
B.3试验时纤维不加预张力,在松弛状态下进行拉伸试验,得出强力一伸长曲线如图B.l所示。
在强力一伸长曲线原点附近取负荷变化随伸长变化*大点A,作切线求得与伸长轴的交点E,过E
作垂线与强力一伸长曲线相交于F。,F。所示的负荷值即为所求预张力。
图B.1 在负荷一伸长曲线上求预张力的示意图
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附录C
(规范性附录)
统计术语和计算
C.1 单值
在一系列试验中,任何一次观测的结果(如断裂强力、线密度等)称为单值。在一系列靠次观测中,
第i次观测的单值,以z,表示。
C.2算术平均值
一组单值z,,Xz,z。,…,x。,的算术平均值是这些单值的总和除以它们的个数(佗):
- X1+X2+---+Xn 善Xt.
x-- --
n 咒
C.3 方差和标准偏差
一组n个单值的方差(s2)是各单值与算术平均值之差的平方和除以(n-l):
∑(z。一X)2
s2=上型————一 …….(C.2)
n-l
一组单值的标准偏差是方差的平方根:
C.4变异系数
变异系数(CV)为标准偏差与算术平均值之比值,用百分率表示:
CV:三×100
Z
C.5 置信界限
对于若干单次测量值近似成正态分布的一个批量样品来说,有可能在样品的算术平均值(三)左右,
对称地划定一个区间,使所测试的真实算术平均值以给定的百分率(本标准要求95%)落在该区间中。
注:该百分率称为置信水平,置信水平有时以0和1之间的数字表示,但通常以百分率表示。
从(r-c)到(z+c)的区间称为置信区间,(x-c)和(z+c)称为置信界限。
在给定的置信水平下,置信医间的半宽值c是由算术平均值来估计批量样品的真实算术平均值时
所产生误差的*大值。置信区间的半宽值由下式得出:
一2老
式中:
£——系数(在所要求的95%置信水平下,可从与甩成函数关系的表C.1得到);
s-标准偏差;
九——单值的个数。
注:当对仪器方面的精度要求足够严格时,系统误差可以忽略不计。
10
通常以算术平均值的百分率C来表示半宽值c:
C(%)一三×100
2
或 c(%)一tCv(%)
√i
表C.1
GB/T 14337-2008
┏━━━━┳━━━━━━┳━━━━┳━━━━━━┳━━━━━━━┳━━━━━┓
┃ 72 ┃ t ┃ n ┃ f ┃ 7l ┃ t ┃
┣━━━━╋━━━━━━╋━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━┫
┃ 4 ┃ 3. 18 ┃ 15 ┃ 2. 14 ┃ 26 ┃ 2. 06 ┃
┣━━━━╋━━━━━━╋━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━┫
┃ 5 ┃ 2. 78 ┃ 16 ┃ 2.13 ┃ 27 ┃ 2.06 ┃
┣━━━━╋━━━━━━╋━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━┫
┃ 6 ┃ 2. 57 ┃ 17 ┃ 2.12 ┃ 28 ┃ 2. 05 ┃
┣━━━━╋━━━━━━╋━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━┫
┃ 7 ┃ 2. 45 ┃ 18 ┃ 2. 11 ┃ 29 ┃ 2. 05 ┃
┣━━━━╋━━━━━━╋━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━┫
┃ 8 ┃ 2. 36 ┃ 19 ┃ 2.10 ┃ 30 ┃ 2. 04 ┃
┣━━━━╋━━━━━━╋━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━┫
┃ 9 ┃ 2. 31 ┃ 20 ┃ 2. 09 ┃ 31—d0 ┃ 2. 03 ┃
┣━━━━╋━━━━━━╋━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━┫
┃ 10 ┃ 2. 26 ┃ 21 ┃ 2. 09 ┃ 41—60 ┃ 2. 01 ┃
┣━━━━╋━━━━━━╋━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━┫
┃ 11 ┃ 2. 23 ┃ 22 ┃ 2. 08 ┃ 61—120 ┃ 1. 99 ┃
┣━━━━╋━━━━━━╋━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━┫
┃ 12 ┃ 2. 20 ┃ 23 ┃ 2. 07 ┃ 121—230 ┃ 1. 97 ┃
┣━━━━╋━━━━━━╋━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━┫
┃ 13 ┃ 2. 18 ┃ 24 ┃ 2. 07 ┃ >230 ┃ 1. 96 ┃
┣━━━━╋━━━━━━╋━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━┫
┃ 14 ┃ 2.16 ┃ 25 ┃ 2. 06 ┃ ┃ ┃
┗━━━━┻━━━━━━┻━━━━┻━━━━━━┻━━━━━━━┻━━━━━┛
C.6 试验数量的再确定
按本标准规定抽取实验室样品经测试后,若未能达到规定的蹬信区问,则有必要增加试验次数。如
果已经作了礼次测试,计算标准偏差s或变异系数Cy。,得到的置信区问可能太大。为了褂到所要求的
置信区间半宽值c’或C’,试验次数应增加m次:
仇一c2×暑一以
或 研一z2×等一理
式中:
f——表C.1中与行值相对应的值。
在这种情况下,由所有(m+九)次试验结果计算平均值和置信区问,且检查新(控佑区问足否满足
要求。
GB/T 14337-2008
中 华人 民共 和 G
G *标准
化学纤维短纤维拉伸性能试验方法
GBlT 14337-2008
中G标准出版社出版发行
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开本880×1230 1/16 印张1 字数24千字
2008年10月**版2008年10月**次印刷
书号:155066·1-33373定价16. 00元
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