FZ/T 50059-2022
合成纤维单丝抗弯曲性能试验方法
1范围
本文件规定了单丝抗弯曲性能的试验方法。
本文件适用于纤维当量直径为0.030mm~0.200mm的聚酯、聚酰胺、聚丙烯等单丝,其他规格、品 种合成纤维单丝可参照使用。
注:单丝线密度与对应单丝当量直径的换算,参照附录A。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中,注日期的引用文 件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括的修改单)适用于本 文件。
GB/T4146(部分)纺织品化学纤维 GB/T6502化学纤维长丝取样方法 GB/T6503化学纤维回潮率试验方法 GB/T6529纺织品调湿和试验用标准大气 GB/T9994纺织材料公定回潮率 GB/T14343化学纤维长丝线密度试验方法
3术语和定义
GB/T4146(部分)确定的术语和定义适用于本文件。
3.1 抗弯力anti-bendingforce 试样在规定条件下被弯曲所受的最大弯曲力。
3.2 压弯位移bendingshift 试样被压弯时,试样两端相对距离的变化率。
3.3 抗弯力位移anti-bendingshift 弯曲力达到最大值时对应的压弯位移。
3.4 弯曲功bendingwork 外力压弯试样至抗弯力位移处所作的功。
4原理 在规定条件下,对单根纤维轴向施力,试样受力弯曲后所受弯曲力由测力微传感器进行采集,从弯曲
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FZ/T 50059--2022 力-压弯位移曲线或数据显示采集系统中得到试样的抗弯力等指标,表征纤维的抗弯曲性能。
5仪器、设备与工具 5.1抗弯力仪 仪器、设备应满足下列要求。
a)能显示或记录施加到试样上的弯曲力和相应压弯位移值。
b)能作出弯曲力-压弯位移曲线。
c)配备适当的在所需的夹距长度处夹持单根纤维的夹持器。
d)能变换夹持器不同的移动速度。
e)力值精度: 量程范围50mN,最小分度值为0.01mN; 量程范围50mN以上,最小分度值为0.1mN。
力值测量误差≤1%。
g)位移的指示误差不超过0.02mm。
h)夹持长度的误差不超过0.02mm。
i)仪器夹持器必须保持等速移动。
j)具有用于精确测量校正仪器的装置。
纤维试样的弯曲形态示意图如图1所示。
a)试样测试初始状态 b)试样弯曲状态 标引序号说明: 1、2-上、下夹持器; 3试样; 注:两夹持器间的相对距离减小时,试样逐渐弯曲变形,形成由ab段、bc段和cd段构成的3个弯曲形态。
图1纤维试样的弯曲形态示意图 5.2其他试验工具 5.2.1缕纱测长仪。
5.2.2重力磁码,若干。
5.2.3悬挂支架。
5.2.4试验所需的镊子、剪刀、绒板、刷子等。
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6试验通则 6.1制样 丝样用缕纱测长仪卷取10m(圈),圈状丝束取下后一端挂上(0.05士0.005)cN/dtex的张力,另一端 悬挂在支架上,垂直悬挂静置不小于2h,以消除丝束的卷曲应力。
6.2预调湿和调湿 6.2.1标准大气 试验用标准大气的温度和相对湿度如表1所示,其他规定按照GB/T6529规定执行。
表1试验用标准大气 试样的公定回潮率或标准回潮率/%温度/C相对湿度/% 4.5以上20±265±3 4.5及以下20±265±5
6.2.2预调湿 当样品符合下列条件之一时需要预调湿: 一当试样回潮率超过公定回潮率(改性纤维或无公定回潮率的纤维应不超过其标准回潮率); 一样品处于相对湿度高于实验室相对湿度上限的大气中; -样品温度低于实验室温度5°℃。
预调湿条件:在温度不超过50℃、相对湿度为(10~25)%条件下,至少放置30min。
公定回潮率按照GB/T9994规定执行。
标准回潮率的测试按GB/T6503执行。
6.2.3调湿 在表1所示的大气条件下进行调湿,调湿时间按表2规定执行,纤维如经过预调湿,调湿时间取上 限。
也可每隔30min称量直至恒重为止。
表2各种纤维的调湿时间表 公定回潮率或标准回潮率/%N2~≤4.54.5~≤9>9 调湿时间/h22~44~66~8
6.3试验条件 6.3.1预张力 试样测试时的预张力按式(1)计算。
(1) 式中: F-预张力负荷,单位为厘牛(cN); P-单位线密度的预张力,为(0.05土0.005)cN/dtex;
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FZ/T50059-2022 T-试样的名义线密度,单位为分特(dtex)。
6.3.2压弯速度 压弯速度,即动夹持器的位移速度,为5mm/min。
6.3.3夹持距离 推荐夹持距离为5mm;若在5mm夹持距离的试验条件下试样抗弯力大于仪器测力量程,供需双方 可协商选择10mm夹持距离或其他长度的夹持距离。
注:由于纤维抗弯力测试结果与夹持距离和纤维粗细有关,因此在作出试验结果时应注明夹持距离大小和试样粗细。
6.3.4试验次数 试验的次数根据不同情况,规定如下: 散件实验室样品:每个卷装试验2次以上且每批样品的试验总次数不小于20次; 一批量实验室样品:每个卷装试验2次; 一除规定的实验室样品卷装数、每个卷装试验次数,对确定为95%置信水平时,当置信区间 半宽值与总平均值的差异超出士2.5%,则需要按附录B规定增加试验次数; 钟裁检验时对按6.1所取得的每个实验室样品各试验5次。
7试验步骤
7.1测试前准备 仪器测试前需要零位和满度校正。
之后对试样线密度、夹持距离、轴向压弯速度、规格型号参数进行设置。
若试样名义线密度未知,需按GB/T14343规定测定同一实验室样品的线密度。
7.2装样 把经过经过2h预张力垂直悬挂消除卷曲应力、调湿的实验室样品,用剪刀剪成50mm长度的丝 条;用按6.3.1规定的张力夹夹持一根试样的一端,再用镊子轻轻夹持试样另一端,把试样上端轻轻放人 上夹持器钳口中间部位,闭合上夹持器,然后试样下端垂直悬挂于下夹持器中,试样处于垂直地面位置, 闭合下夹持器。
7.3测试 启动抗弯力仪,下夹持器向上级慢移动开始测试,重复测试规定次数的试样,并记录试验结果。
8结果计算和表示
8.1平均抗弯力 平均抗弯力按式(2)计算。
SF F= 式中: F-平均抗弯力,单位为毫牛(mN)或厘牛(cN);
FZ/T 500592022 F-第i根纤维试样的抗弯力,单位为毫牛(mN)或厘牛(cN); Ⅱ--试验根数。
8.2平均抗弯力位移 平均抗弯力位移按式(3)计算。
.(3) 式中: 平均抗弯力位移,%; 第根纤维试样的抗弯力位移,%; -试验根数。
第i根纤维试样的抗弯力位移按式(4)计算。
L(4) 式中: m--第i根纤维试样的抗弯力位移,%; -第i根纤维试样压弯至抗弯力时动夹持器的移动距离,单位为毫米(mm); L一-夹持距离,单位为毫米(mm)。
8.3平均弯曲功 平均弯曲功按式(5)计算。
2 式中: W-平均弯曲功,单位为微焦(μJ); W-第i根纤维试样的弯曲功,单位为微焦(uJ); 试验根数。
第:根纤维试样的弯曲功即是第:根纤维试样压弯至抗弯力时弯曲力-压弯位移曲线下面所包含的 面积,按式(6)计算。
F(e,)de(6) 式中: w,第i根纤维试样的弯曲功,单位为微焦(μJ); -第i根纤维试样压弯至抗弯力时动夹持器的移动距离,单位为毫米(mm); F(c)--第i根纤维试样的弯曲力,单位为毫牛(mN); 6..-第:根纤维试样动夹持器的移动距离,单位为毫米(mm)。
8.4统计分析 当要对每个试样统计分析时按附录B。
8.5数据修约 各项试验结果表示到小数点后两位。
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