中华人民共和国国家标准
GB/T19975-2005
高强化纤长丝拉伸性能试验方法
Test method of tensile properties for high tenacity filament yarn
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会 发布
前言
物、绳索试验方法》中的拉伸性能测试部分和国际标准ISO2062:1972(纺织品--卷装纱-单纱断 本标准非等效采用美国试验与材料协会标准ASTMD885-2001有机纤维加工的化纤工业丝、织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.
高强化纤长丝拉伸性能试验方法
1范围
本标准规定了高强化纤长丝的断裂强度、断裂伸长率、初始模量和拉伸端变性能的试验方法.
(一般指断裂强度大于10cN/dtex的长丝). 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
本标准中拉伸蟠变性能试验方法不适用于:当被施加负荷1cN/dtex持续1min,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/T3291.3纺织材料性能和试验术语第3部分:通用GB/T4146纺织名词术语(化纤部分)GB/T6502合成纤维长丝取样方法GB6529纺织品的调湿和试验用标准大气GB/T14343合成纤维长丝及变形丝线密度试验方法 GB/T8170数值修约规则
3术语和定义
GB/T3291.1,GB/T3291.3及GB/T4146中确立的以及下列术语和定义适用于本标推.
3. 1
拉伸螨变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.
度不再变化时),再次测量试样长度,计算两长度之差(即蜡变钟长)与初始长度百分率,即拉伸蜡变伸 拉伸蜡变: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(或当试样长长率.
5试验仪器
5.1等速伸长(CRE)拉伸试验仪的技术要求:一测伸长的误差不超过0.1mm;
一测力的误差不超过仅器满量程的1%;
一夹持隔距的误差不超过土1mm;一试验开始1s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200N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拉伸螺变装置的技术要求:
-满足要求的长度测量装置,精度要求0.01mm;可采用上述强伸试验仪或满足要求的长度测量装置;一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250mm; 一可施加预加张力和重负荷于试样的自由端;一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:一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GB6529中规定的二级标准大气,即温度20C士2C,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/T6502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2h.
8断裂强伸度测定
8.1试验参数
8.1.1夹持间距:500mm8.1.2拉伸速度:250mm/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
芳纶纤维长丝;0.2cN/dtex±0 01cN/dtex;
其他纤维长丝:0.05cN/dtex±0.01eN/dtex.
注:预加张力按长丝的名文线密度计算.
8.2程序
8.2.1按照8.1调整试验仪.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人另一夹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 持器中.力-伸长曲线.8.2.5废弃因打滑、在夹头内或在离夹头边沿5mm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0.6MPa~0 7MPa较为合适.8.2.6取样时应使试样直接从卷装上退绕,将试样装人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,在试验之前可对无拾长丝加拾,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 控度/(挖/m)55 Z100110 062220 280440 Z70660 Z60088 Z501 000 Z40>2 000 Z20
式中:
T捻度,单位为挖每米(捻/m);
P--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(CV),以百分率(%)表示.必要时可以计算简间变异系数(CV).
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.
式中:
M强度,单位为兆帕(MPa);