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楼主 发表于:2012-5-29 10:00:13 

§GB/T 19975-2005 高强化纤长丝拉伸性能试验方法(芳纶,聚乙烯,碳纤维

  

GBT 19975-2005 高强化纤长丝拉伸性能试验方法.pdf


GB/T 19975-2005
高强化纤长丝拉伸性能试验方法
Test method of tensile properties for high tenacity filament yarn
2005—11—04发布
2006—05—01实施

中国国家标准化管理委员会促19

GB/T 1 9975—2005
    本标准非等效采用美国试验与材料协会标准AsTM D 885 2001《有机纤维加工的化纤工业丝、织
物、绳索试验方法》中的拉伸性能测试部分和国际标准Is0 2062:1972《纺织品一~卷装纱——单纱断
裂负荷和断裂伸长的试验方法》。
    本标准的附录A为规范性附录。
    本标准由中国纺织工业协会提出。
    本标准由全国纺织品标准化技术委员会归口。
    本标准由纺织工业标准化研究所负责起草。
    本标准主要起草人:翁效明、王宝军。
    本标准首次发布。
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1  范围
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高强化纤长丝拉伸性能试验方法
GB/T 19975—2005
    本标准规定了高强化纤长丝的断裂强度、断裂伸长率、初始模量和拉伸蠕变性能的试验方法。
    本标准适用于超高分子量聚乙烯纤维、芳香族聚酰胺纤维(芳纶)、碳纤维及其他高强度类化纤长丝
(一般指断裂强度大于10 cN/dtex的长丝)。
    本标准中拉伸蠕变性能试验方法不适用于:当被施加负荷1 cN/dtex持续1 min,其伸长变化超过
5%的化纤长丝。
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最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
    GB/T 3291.1  纺织材料性能和试验术语第1部分:纤维和纱线
    GB/T 3291.3  纺织材料性能和试验术语  第3部分:通用
    GB/T 4146纺织名词术语(化纤部分)
    GB/T 6502  合成纤维长丝取样方法
    GB 6529纺织品的调湿和试验用标准大气
    GB/T 81 70  数值修约规则
    GB/T 14343合成纤维长丝及变形丝线密度试验方法
3术语和定义
    GB/T 3291.1,GB/T 3291.3及GB/T 4146中确立的以及下列术语和定义适用于本标推。
3.1
    拉伸蠕变  tensile creep
    材料在一定温度和恒定应力作用下,其形变随时间的增加而逐渐增大的现象。表征增强型材料在
恒定负荷作用下的尺寸稳定性。
4原理
    断裂强度、初始模量:将试样拉伸直至断裂,得出断裂强力和伸长率,由断裂强力和线密度计算出断
裂强度;同时得出应力应变(强力伸长)曲线上初始接近直线部分切线的斜率,由该斜率及线密度计算出
初始模量。
    拉伸蠕变:对试样施加预加张力,得到初始长度,继而施加一定负荷,并持续一定时间(或当试样长
度不再变化时),再次测量试样长度,计算两长度之差(即蠕变伸长)与初始长度百分率,即拉伸蠕变伸
长率。
5试验仪器
5.1  等速伸长(cRE)拉伸试验仪的技术要求:
    ——测力的误差不超过仪器满量程的l%;
    ——测伸长的误差不超过0.1 mm;
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——夹持隔距的误差不超过±1 mm;
——试验开始1 s后,下夹持器速度变化不超过规定速度的5%;
——断裂强力较大时,例如断裂强力大于200 N时,推荐采用不易打滑和断夹口的绳线用夹具(见
    图1)。
    图1
5.2拉伸蠕变装置的技术要求:
    ——满足要求的长度测量装置,精度要求o.ol mm;
    ——可采用上述强伸试验仪或满足要求的长度测量装置;
    ——夹持器应保证试样不打滑,并且一端固定,推荐试样至少被夹持器夹持250 mm
    ——可施加预加张力和重负荷于试样的自由端;
    ——可测量试验过程中试样的初始长度、一定时间后的长度和最终断裂长度;
    ——保证试验过程中试样不会被解捻。
6调湿和试验用标准大气
    调湿和试验用大气应采用GB 6529中规定的二级标准大气,即温度20℃±2℃,相对湿度
65%±3%。
7取样及试样准备
7.1批量样品、实验室样品的抽取按GB/T 6502规定执行,随机抽取10个筒子作为实验室样品。
7.2样品应在第6章规定的试验用大气中至少调湿处理2 h。
8断裂强伸度测定
8.1试验参数
8.1.1夹持间距:…boo mm。
8.1.2拉伸速度:250 mm/min。
8.1.3试验次数
8.1.3.1  对一批样品测试,当产品标准没有规定取样数量时,可以取实验室样品10个,每个样品测试
5次,共测试50次。
8.1.3.2对一个卷装样品测试,每个卷装测试10次。
8.1.4预加张力
  2
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    芳纶纤维长丝:0.2 cN/dtex士o.01 cN/dtex;
    其他纤维长丝:0.05 cN/dtex土o.01 cN/dtex。
    注:预加张力按长丝的名义线密度计算。
8.2程序
8.2.1按照8.1调整试验仪。
8.2.2在已调湿平衡的实验室卷装样品上去掉约50 m,对于线密度较大的长丝适当去掉一些表层丝。
8.2.3将试样一端夹人强伸试验仪夹持器中,另一端施加预加张力,保证试样沿轴向伸直夹入另一夹
持器中。
8.2.4开启试验仪,拉伸试样直至发生断裂时记录断裂强力(最大强力)和断裂伸长率,必要时记录强
力一伸长曲线。
8.2.5废弃因打滑、在夹头内或在离夹头边沿5 mm内断裂的测试值。如果使用气动夹头,调节空气
压力以保证废弃的次数不超过总试验次数的10%。
    注:一般来说,空气压力控制在O.6 MPa~0.7 MPa较为合适。
8.2.6取样时应使试样直接从卷装上退绕,将试样装入夹持器时应尽量避免用手接触夹头之间被测试
的部分试样。
8.2.7如果需要,在试验之前可对无捻长丝加捻,以使复丝中的单丝均能承受到一定的张力、防止试样
打滑以及获得最佳试验结果。除碳纤维以外,推荐按表1施加适当的捻度,芳纶丝按式(1)计算。
    表1捻  度
┏━━━━━━━━━━━┳━━━━━━━━━┓
┃    线密度范围/dtex  ┃    捻度八捻/m)  ┃
┣━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━┫
┃    55                ┃    Z100          ┃
┣━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━┫
┃    110               ┃    Z90           ┃
┣━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━┫
┃    220               ┃    Z80           ┃
┣━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━┫
┃    440               ┃    Z70           ┃
┣━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━┫
┃    660               ┃    Z60           ┃
┣━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━┫
┃    880               ┃    Z50           ┃
┣━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━┫
┃    1 OOO             ┃    Z40           ┃
┣━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━┫
┃    >2 000            ┃    Z20           ┃
┗━━━━━━━━━━━┻━━━━━━━━━┛
    T一(1 055±50)/佰
式中:
T——捻度,单位为捻每米(捻/m);
    n——试样的名义线密度,单位为特克斯(tex)。
8.3结果计算
8.3.1计算平均断裂强力和断裂伸长率,分别以牛顿(N)和百分率(%)表示。
8.3.2计算平均断裂强力和断裂伸长率的变异系数(cⅥ,以百分率(%)表示。必要时可以计算筒间
变异系数(Cvb)。
8.3.3用平均断裂强力除以实测线密度计算平均断裂强度,以厘牛顿每分特克斯(cN/dtex)或兆帕
(MPa)表示,换算如式(2),其中线密度按附录A的规定测试。
    M。、一M。×p×100    ………………………………(2)
    式中:
    M。——强度,单位为兆帕(MPa);
    3
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    M。——强度,单位为厘牛顿每分特克斯(cN/dtex);
    P一名义密度,单位为克每立方厘米(g/cm3)。
8.3.4断裂强力、断裂强度、断裂伸长率、变异系数均计算到四位有效数字,并按GB/T 8170修约到三
位有效数字。
9初始模量
9.1程序
9.1.1将试样按照第8章规定进行拉伸性能试验,由试验仪自动绘制出拉伸曲线(如图2),在图上原
点附近,找出强力变化随伸长变化最大时的点A(即切线角度最大的点),求出A点切线的斜率即为初
始模量。


ff)
B    C
伸长率
    图2
9.1.2用手工方法求斜率时,在图2拉伸曲线中,做A点的切线与横坐标交于B点,在横坐标上截取
一段伸长率KBc,使c为切线上任意点D的垂足,Dc即为对应的强力值Fo,按式(3)计算初始模量。
9.1.3部分强伸试验仪的设计程序具有自动计算斜率的功能,此时可由仪器给出初始模量。
9.2当产品标准没有规定取样数量时,可以取lo个实验室样品,每个样品测试2次,共测试20次。对
一个卷装样品测试时,每个卷装测试10次。
9.3结果计算
9.3.1按式(3)计算每个试样的初始模量。
    M一(100×FD)/n×KBc    ………………………………(3)
    式中:
    M——初始模量,单位为厘牛顿每分特克斯(cN/dtex);
  KBc——在横坐标上截取的一段伸长率,%;
  F。——对应于伸长率K。时的强力,单位为牛顿(N);
  n——试样的实测线密度,单位为分特克斯(dtex)。
9.3.2计算样品平均初始模量,并按GB/T 8170修约到三位有效数字。
10拉伸蠕变性能测定
10.1试验参数
10.1.1试样长度
    取大约1_5 m试样,并保证试样的有效夹持长度至少为200 mrt·。
10.1.2施加负荷
    初负荷:o.05 cN/dtex土o.01 cN/dtex;
    重负荷:可选择断裂负荷的5%、10%、20%等。
4
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GB/T 1 9975—2005
10.1.3加载时间
    重负荷终止时间可选择1 mjn、5 min、30 min、1 h、4 h、8 h、24 h或至断裂等。
10.1.4试验次数
    每个样品取5个实验室样品,每个实验室样品测试1次,共测5次。
10.2程序
10.2.1  摇取一定长度的绞丝,或从织物中拆取一定长度的长丝,将试样松弛但不扭结放置在试验用标
准大气中至少48 h。
10.2.2将试样的一端夹人夹持器,将另一端不解捻地夹人另一夹持器中。
10.2.3施加预张力(初负荷),在试样上做标记点,使标记长度至少200 mm,观察并记录试样的初始
标记长度即初始长度。
10.2.4施加重负荷,观察并记录一定时间后试样的长度或最终断裂长度。
10.3结果计算
10.3.1  按式(4)计算在加载时间结束后,每个试样的拉伸蠕变伸长率。
    G一[(以一z。)/“]×100%
式中:
G——拉伸蠕变伸长率,%;
  如——试样的初始长度,单位为毫米(mm);
  ☆——施加重负荷后试样的长度或最终断裂长度,单位为毫米(mm)。
10.3.2计算平均拉伸蠕变伸长率,并按GB/T 8170修约到两位有效数字。
11试验报告
试验报告应包含以下内容:
a)本标准的编号;
b)样品名称、规格、数量及状态的描述;
c)试验日期、试验环境条件(温、湿度);
d)  试验设备型号及主要技术条件;
e)  样品的断裂强力(或强度)及变异系数、断裂伸长率及变异系数
f)  必要时报告样品的初始模量、拉伸蠕变伸长率;
g)偏离本标准的任何细节。
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(4)
GB/T 19975—2005
A.1试验参数
附录A
(规范性附录)
线密度测定
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A.1.1试样长度
A.1.1.1  绞丝法——适用于线密度小于1 500 dtex的试样。试样长度20 m。
A.1.1.2单根法——适用于线密度大于等于1 500 dtex的试样。试样长度1.ooo m土o.001 m或
0.900 m士O.001 m。
A.1.2预加张力
    采用O.05 cN/dtex±O.01 cN/dtex。
A.1.3试验次数
A.1.3.1  对一批样品测试,取实验室样品10个,每个实验室样品测试2次,共测试20次。
A.1.3.2对一个卷装样品测试,每个卷装测试10次。
A.2程序及结果计算
    按GB/T 14343规定执行,线密度用分特克斯(dtex)表示。
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