高强化纤长丝拉伸性能试验方法

高强化纤长丝拉伸性能试验方法

国家标准 GB/T199752005 高强化纤长丝拉伸性能试验方法 TIestmethodoftensilepropertiesforhightenacit》ilament yarn 2006-05-01实施 2005-11-04发布 国家质量监督检验检疫总局 发布 中 国国家标准化管委员会国家标准
GB/T19975一2005 高强化纤长丝拉伸性能试验方法 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 -般指断裂强度大于10eN/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1cN/dtex持续1nmin,其伸长变化超过 5%的化纤长丝 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/T3291.1纺织材料性能和试验术语第1部分;纤维和纱线 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/T8170数值修约规则 GB/T14343合成纤维长丝及变形丝线密度试验方法 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 拉伸蠕变tensilecereep 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 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 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1% 测伸长的误差不超过0.1 mm
GB/T19975一2005 夹持隔距的误差不超过士1mms 试验开始1、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拉伸蠕变装置的技术要求 -满足要求的长度测量装置,精度要求0.01 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 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%士3% 取样及试样准备 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 断裂强伸度测定 试验参数 8.1.1夹持间距;500mm 1.2拉伸速度:250mm/min 8. 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 1 预加张力 8. 4
GB/T19975一2005 芳纶纤维长丝:0.2cN/dtex士0.01eN/dtex 其他纤维长丝;0.05cN/dtex士0.01cN/dtex 注:预加张力按长丝的名义线密度计算 程序 8.2.1按照8.1调整试验仪 8.2. 在已调湿平衡的实验室卷装样品上去掉约50m,对于线密度较大的长丝适当去掉一些表层丝 2 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火 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-伸长曲线 8.2.5废弃因打滑、在夹头内或在离夹头边沿5nmm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一0.7MPa较为合适 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 捻 表1 度 线密度范围/dtex 捻度/捻/m) 55 Z100 ll0 Z90 220 Z80 Z70o 440 66o Z6o 880 Z50 1000 Z40 >2000 Z20 T=(1055士50)// 式中 -捻度,单位为捻每米(捻/m); 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(eN/dex)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 =M×p×100 式中 强度,单位为兆帕(MPa), M
GB/T19975一2005 M. -强度,单位为厘牛顿每分特克斯cN/dtex); 名义密度,单位为克每立方厘米(g/cmi'. 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/T8170修约到三 位有效数字 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 F凡 伸长岸 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 -段伸长率K ,使c为切线上任意点D的垂足.,C即为对应的强力值F,,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10个实验室样品,每个样品测试2次,共测试20次 对 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=(100×F/A×Km 式中 初始模量,单位为厘牛顿每分特克斯(cN/dtex); M 在横坐标上截取的一段伸长率,% K FD -对应于伸长率K时的强力,单位为牛顿(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/T8170修约到三位有效数字 10拉伸蠕变性能测定 10.1试验参数 0.1.1试样长度 取大约1.5m试样,并保证试样的有效夹持长度至少为200mm 10.1.2施加负荷 初负荷:0.05cN/dtex士0.01cN/dtex 重负荷:可选择断裂负荷的5%、,10%20%等
GB/T19975一2005 10.1.3加载时间 重负荷终止时间可选择1min,5min,30min、1h、4h,8h,24h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48h 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200mm,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=[(-/]×100% 式中 拉伸蠕变伸长率,%; 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) 0.3.2计算平均拉伸蠕变伸长率,并按GB/T8170修约到两位有效数字 试验报告 1 试验报告应包含以下内容 本标准的编号; a b)样品名称、规格、数量及状态的描述; 试验日期,试验环境条件(温、湿度) C 试验设备型号及主要技术条件; d 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， 必要时报告样品的初始模量、拉伸蠕变伸长率; 偏离本标准的任何细节 g
GB/T19975一2005 附 录 A 规范性附录 线密度测定 A.1试验参数 A.1.1试样长度 A.1.1.1绞丝法 适用于线密度小于1500dtex的试样 试样长度20m A.1.1.2单根法 适用于线密度大于等于1500dtex的试样 试样长度1.000m士0.001m或 0.900m士0,001m A.1.2预加张力 采用0.05eN/dtex士0.01eN/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/T14343规定执行,线密度用分特克斯dtex)表示