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電子織物強力機做機織物接縫強力測試的分析
閱讀：1179 發(fā)布時間：2016-6-1電子織物強力機做機織物接縫強力測試的分析
一、測試原理及過程控制：
1．1測試原理
用帶有抓樣強力試驗夾爪的電子織物強力機分別拉伸含接縫和不含接縫的試樣，生成2條強力與伸長曲線，測定在2條曲線之間形成一定距離的強力值，該距離等于標準要求或客戶規(guī)定的滑移量，一般織物滑移量要求為6 mm，接縫強力測試原理如圖1所示。
1．2測試過程及控制
實驗室樣品按照GB／T 6529--2008《紡織品調(diào)濕和試驗用標準大氣》規(guī)定，在溫度為(20±2)℃、相對濕度為(65±4)％恒溫恒濕條件下調(diào)濕；按照GB／T 13772．1—2008剪取試驗試樣，尺寸為100 mm×400 mm，沿長邊向內(nèi)折110 mm，距折線20 mm處作一接縫，并沿長邊38 mm處畫一平行于長邊的直線，使得夾頭在接縫試樣與非接縫試樣測試時可調(diào)。從距接縫12 mm處剪掉縫合試樣，兩邊都要剪掉，剪短兩側(cè)的接縫允差應相同。將折疊的1 10 mm縫合試樣剪下，分別得到含接縫和不含接縫試樣，長度為180 mm。夾頭距離為(100±1)mm，且相互平行，拉力機速度為(50±5)mm／min，將試樣固定在夾頭中央，拉動儀器，使負荷超過200 N，將有接縫的試樣固定在夾頭中央，拉動儀器，得到2根強力值與位移曲線。重復上述過程直至將同一樣品的5塊試樣測試結(jié)束，記錄每次結(jié)果，計算平均值并修 約至1 N。
二、測量模型：
接縫強力測試采用CRE(constant rateextension)等速伸長強力測試儀，測試結(jié)果直接從電腦讀取，所以測量模型為Y=于+Ay，其中y為接縫強力結(jié)果，夕為儀器測量示值平均值，Ay為測量不確定度值。
三、不確定度主要來源及分析：
不確定度評定包括A類評定和B類評定?，A類評定指利用統(tǒng)計方法，測試過程中隨機效應導致的不確定度，如織物取樣、裁樣方法、織物是否調(diào)濕及均勻性、接縫針 距、儀器設置、感應器選擇等；B類評定指因為系統(tǒng)效應導致的不確定度，如儀器外部校準、計算結(jié)果修約等產(chǎn)生的不確定度。
3．1 織物取樣
本 文選取滌綸／粘膠(65／35)混紡織物作為試樣，經(jīng)緯紗線密度均為15 tex x 2，經(jīng)向密度為338根／10 cm，緯向密度為323根／10 cm，面密度為230 g／m2。由于測試結(jié)果是通過比較接縫試樣和未接縫試樣之間產(chǎn)生一定滑移量的強力值，一般而言，織物滑移量采用6 mm，對縫隙很小就不能滿足使用要求的織物滑移量采用3 mm，對于幾毫米的滑移量要求，很小的差異便會產(chǎn)生較大的強力值偏差，所以取樣的均勻性就顯得十分重要，彈力織物或組織結(jié)構(gòu)較疏松的織物，在很小的力值下 便會產(chǎn)生很大的形變，不適合采用此方法。避免選擇頭尾部批次的試樣，而從中間批次選擇幅寬、均勻度、織物的密度一致的試樣。
3．2 織物裁樣
至 少距離布邊150 mm開始取樣，5塊經(jīng)向試樣，5塊緯向試樣，尺寸為100 mm×400 mm，并沿對角線方向取樣，即任兩個樣品不能含有同一根經(jīng)紗或緯紗。并沿長邊38 mm處畫一平行于長邊的直線，使得夾頭在接縫試樣與非接縫試樣測試時可對齊同一紗線。雖然測試標準未作規(guī)定，此處建議拆紗裁樣，裁樣前先沿經(jīng)緯向紗線各拆 下1根標記紗線，利用標記紗線量取100 mm×400 mm試樣，否則雖然夾頭沿38 mm標記線進行夾持，但不能保證38mm標記線沿經(jīng)緯紗方向，就會造成裁樣的不均勻，重現(xiàn)性差。表1示出3．1規(guī)定滌綸／粘膠混紡織物未拆紗取樣和拆紗取 樣所得不同接縫強力的測試結(jié)果及方差值，未拆紗取樣測試結(jié)果的方差38．5 N遠大于拆紗取樣測試結(jié)果的方差5．75 N，說明未拆紗取樣測試結(jié)果均勻性較大，可能產(chǎn)生較大測量誤差。
3．3 織物調(diào)濕
在不同的溫濕度條件下纖維會有不同的吸濕(或放濕)率， 纖維的吸濕(或放濕)會影響到材料的物理機械性能。不同纖維的吸濕量不同，如GB 9994--2008((紡織材料公定回潮率》中規(guī)定不同纖維的回潮率為：棉纖維8．5％，羊毛15．0％，粘膠纖維13．0％，錦綸4．5％，滌綸 0．4％；纖維印染整理過程中添加的親水性或疏水性助劑也會影響其吸濕性，所以織物在測試前都需要進行調(diào)濕，以達到試驗條件統(tǒng)一之目的。當織物因吸濕等造 成實際回潮率高于標準回潮率時，織物則需要進行預調(diào)濕處理，然后再進行標準大氣條件下調(diào)濕。如果需要紡織品預調(diào)濕，紡織品應放置在相對濕度為 10％～25％，溫度不超過50℃的大氣條件下，使之接近平衡。相關(guān)標準ASTM D1776--2008《紡織品調(diào)濕和試驗標準實施規(guī)程》、ISO 139--2005《紡織品調(diào)濕和試驗用標準大氣》和GB／T 6529--2008《紡織品調(diào)濕和試驗用標準大氣》規(guī)定了對不同纖維的調(diào)濕要求。一般而言，纖維吸濕后都會膨脹，纖維與纖維之間、紗線與紗線之間的縫隙 變小，紗線與紗線之間的相對滑移阻力變大，織物的縫線強力會變大；但是織物吸濕后如果強力下降，如粘膠織物，織物可能出現(xiàn)在未達到規(guī)定的滑移量(如6 mm)時，發(fā)生織物沿縫線斷裂的現(xiàn)象，造成測試結(jié)果降低，圖2為織物沿縫線處斷裂示意圖。圖中所示a點為含接縫試樣沿縫線斷裂點。
3．4接縫針距
接 縫縫線的種類、縫紉機針的型號和縫線的針距都會影響測試結(jié)果。其中主要的變化量是接縫針距。本文接縫縫線采用100％滌綸包芯紗(長絲芯，短纖包 覆)，90號縫紉機針(相當于習慣稱謂的14號)，(50 4-2)針／100 mm，301型縫跡?？p紉機的調(diào)試也是控制接縫斷裂的重要條件。本文采用ZOJE．ZJ8500G自動加油高速平縫機縫紉。不同織物厚薄不一，所以無論哪 種織物都應首先利用一塊空白試樣調(diào)節(jié)針距，保證測試樣針距為(50 4-2)針／100 mm。不同針距會造成測試結(jié)果產(chǎn)生較大偏差，見表2。由表可知，滌綸／粘膠織物的針距從100針／100 mm降到33針／100 mm時，接縫強力從83．5 N逐漸增大到110．8 N，造成的原因可能是針距小，經(jīng)紗或緯紗沿較少量緯紗或經(jīng)紗滑移，滑移阻力小，反之滑移阻力大；而當針距增大到一定量時，如表中25針／100 mm，接縫強力反而下降，原因可能是含接縫和不含接縫的試樣此時之間產(chǎn)生的距離主要是縫線的伸長而非紗線滑移。
3．5感應器選擇
現(xiàn)階段 CRE拉力機感應器力值分別有100、250、500、1 000、5 000 N，允許示值誤差為土0．5％，則分別產(chǎn)生的示值誤差為4-0．5、±1．25、±2．5、4-5．0、4-25 N。*線性示值范圍為20％～80％，則分別產(chǎn)生的示值范圍為20～80、50～200、100～400、200 ～800、1 000 —4 000 N。GB／T 13772．1—2008所要求的zui大負荷為200 N，雖然測試標準未作規(guī)定，此處建議對于GB／T13772．1—2008方法采用250 N感應器，如果固定使用1 000 N或5 000 N感應器，雖然減少了更換感應器的麻煩，但可能產(chǎn)生較大的偏差。
3．6夾頭設置
夾具之間的距離為100 mm，固定機器的夾持距離時，2個夾頭的中點與所施加的負荷在一條直線上，前邊應與加載方向垂直，夾持面在同一方向上。夾頭應能牢固抓住試樣，不允許試樣滑脫，可采用雕刻或波形紋的夾頭，可改善夾頭夾緊度的輔助材料有紙、皮革、塑料或橡膠。
3．7 儀器設置
須 采用等速拉力機，即CRE機，要求拉力機速度合適，否則會產(chǎn)生力值對距離的滯后，拉力機速度規(guī)定為(50±5)mm／min。參照GB／T 13772．1—2008測試的為滑移量與接縫強力的關(guān)系，即距離與力值的關(guān)系，所以對拉力機力值誤差與距離誤差要求較嚴格，通常要求力值誤差不應大 于±1％，距離誤差不應大于±1 mm。4標準不確定度評定
4．1 不確定度A類評定
不確定度A類評定是指由影響織物接縫強力測試結(jié)果的 隨機效應因素產(chǎn)生的不確定度，包括測量過程的隨機因素和樣本本身的隨機因素2部分。根據(jù)GB／T 13772．1—2008規(guī)定，以zui低取樣5塊為zui低取樣標準，進行3組測試，評定其試驗標準差，滌綸／粘膠織物接縫強力測試結(jié)果見表3。
四、結(jié) 語：
通過分析參照GB／T 13772．1—2008《紡織品機織物接縫處紗線抗滑移的測定第1部分：定滑移量法》測定織物接縫強力的不確定度主要來源，織物取樣要從中間批次選擇幅 寬、均勻度、織物的密度一致的試樣；建議拆紗裁樣，裁樣前先沿經(jīng)緯向紗線各拆下1根標記紗線，利用標記紗線量取試樣；根據(jù)不同的纖維成分，測試之前織物充 分調(diào)濕；無論哪一種織物測試前都應首先利用一塊空白試樣調(diào)節(jié)針距，保證測試樣針距為(50±2)針／100 mm；采用250 N感應器，夾頭應能牢固抓住試樣，不允許試樣滑脫，拉力機速度規(guī)定為(50±5)mm／min，力值誤差不應大于±1％，距離誤差不應大于4-1 mill。
通過不確定度A類評定和B類評定，分別求校準不確定度、合成不確定度及擴展不確定度，試樣接縫強力結(jié)果為(108士4)N，包含因子為2。