氨纶丝弹性试验方法

[2014/7/21]

　　氨纶丝弹性试验方法

　　1主题内容与适用范围

　　本标准规定了氨纶丝弹性的试验方法，包括定伸长负荷试验方法、应力松弛试验方法和塑性变形试验方法。

　　本标准不适用于测定由氨纶丝制成的包芯纱及其他制品。

　　2引用标准

　　GB 6529纺织品的调湿和试验用标准大气

　　GB 8170数值修约规则

　　3术语

　　3.1氨纶丝：由与其他高聚物嵌段共聚时至少含有85%的氨基甲酸酯的链节单元组成的线性大分子所构成的长丝。

　　3.2定伸长抗拉伸力：定伸长负荷试验中，拉伸曲线上定伸长所对应的力。

　　3.3定伸长回缩力：定伸长负荷试验中，回复曲线上定伸长所对应的力。

　　3.4应力松弛：试样被握持在一定伸长量后应力随时间的衰减。

　　3.5塑性变形：经过拉伸的试样在外力去除后产生的不能回复原状的变形部分。

　　3.6拉伸回复循环：不松夹钳、无间断地以规定的起始长度和拉伸速度将试样拉伸至选定的循环伸长后，再回复至起始长度的周而复始的过程。

　　3.7循环伸长：拉伸回复循环中的最大伸长。

　　3.8负荷-伸长曲线：在拉伸和回复中，负荷和伸长之间的关系曲线。

　　4仪器及用具

　　4.1等速伸长型(CRE)强力机。

　　4.1.1 可对采用起始长度50±0.5 mm的试样进行试验。

　　4.1.2可在零伸长和选定的循环伸长之间自由地进行拉伸回复循环，并可记录负荷-伸长曲线。

　　4.1.3在使用范围内，任一点负荷指示值的误差不超过±1%，夹钳钳口隔距的误差不超过0.5 mm。

　　4.1.4夹钳：凡能保证在试验中上、下夹钳钳口内的试样不发生滑移的夹钳都可使用。

　　5调湿及试验用大气

　　样品的调湿及试验应在GB 6529规定的标准大气中进行。

　　6取样及试样准备

　　6.1批量样品的采集，按产品标准规定的取样方法或有关方面商定的方法进行。

　　6.2试验室样品，从批量样品中随机抽取至少5个卷装，分别剥去表层丝。试样应均等地从每个卷装上以至少2 m的不等间隔剪取，试样长约1.25 m，试样总根数由试验项目和每个项目对有效试验次数的要求决定。

　　试样应以尽可能小的张力退绕，以避免受意外拉伸。

　　6.3将选好的试样无张力地保持在标准大气中自由松弛、调湿不少于4 h。

　　7定伸长负荷试验方法

　　7.1 试验原理

　　按规定条件，将试样进行6次拉伸回复循环，记录第6次循环的负荷一伸长曲线，并从拉伸曲线上求取定伸长下的抗拉伸力(cN)，从回复曲线上求取相同伸长下的回缩力(cN)。

　　7.2试验步骤

　　7.2.1将强力机参数调整为：

　　夹钳隔距长度：50±0.5 mm

　　拉伸速度：500 mm/min

　　选择适当的测力传感器和量程，使所测定伸长负荷值落在满量程的15%～85%之内。

　　根据加工、应用中氨纶丝实际伸长率的最大值或有关双方的约定选择循环伸长，应不超过断裂伸长率的80%。

　　7.2.2将试样放在上(下)夹钳的中央，夹紧上(下)夹钳。

　　对试样施加预张力，其值为0.01士0.001 cN/tex。

　　夹紧下(上)夹钳，去除预张力。

　　7.2.3启动仪器，对已夹好的试样进行6次拉伸回复循环，记录第6次循环时拉伸和回复的负荷一伸长曲线。如果试样在夹钳内发生滑移，则应舍弃该次测定，并另取试样重新试验。

　　7.2.4 同法试验其他试样，对于每批样品，每种循环伸长下的有效试验次数应不少于10次，并保证各个卷装上的有效试验数量大致相同。

　　7.3试验结果的计算

　　从拉伸曲线上读取定伸长下的抗拉伸力，从回复曲线上读取相同伸长下的回缩力。定伸长值推荐选用50%的倍数。力值单位cN。

　　分别计算循环伸长对应负荷的平均值、定伸长抗拉伸力和回缩力的平均值、变异系数，结果按GB 8170修约到小数点后两位。

　　7.4试验报告

　　试验报告应包括以下内容：

　　a. 说明采用本标准;

　　b. 试样名称及规格;

　　c. 试验所用温、湿度;

　　d. 有效试验次数;

　　e. 预置的循环伸长、循环伸长对应负荷的平均值;

　　f. 定伸长值、定伸长下平均抗拉伸力及变异系数;

　　g. 定伸长值、定伸长下平均回缩力及变异系数;

　　h. 偏离本标准的细节。

　　8应力松弛试验方法

　　8.1 试验原理

　　将试样拉伸至预定伸长并握持在该状态，测量握持瞬间和握持规定时间后的应力，计算应力衰减百分率。

　　8.2试验步骤

　　按7.2条规定的方法修改为：以选择的循环伸长对试样进行拉伸回复循环，前5次不作记录，对于第6次循环，在拉伸至循环伸长时，夹钳停止运动，将处于拉伸状态的试样握持在循环伸长下，记录握持瞬间、握持30 s和握持5 min时的应力(cN)。

　　同法试验其他试样，对于每批样品，每种循环伸长的有效试验次数应不少于10次，并保证各个卷装上的有效试验次数大致相同。

　　8.3试验结果的计算

　　分别计算0～30 s及30 s～5 min之间应力衰减的平均值及变异系数，结果按GB 8170修约至小数点后两位。

　　8.4试验报告

　　试验报告应包括以下内容：

　　a. 说明采用本标准;

　　b. 试样名称及规格;

　　c. 试验所用温、湿度;

　　d. 有效试验次数;

　　e.预置循环伸长;

　　f. 握持0～30 s之间的平均应力衰减及变异系数;

　　g. 握持30 s～5 min之间的平均应力衰减及变异系数;

　　h. 偏离本标准的细节。

　　9塑性变形试验方法

　　9.1试验原理

　　对试样进行规定条件的拉伸，去除张力后量取塑性变形量。

　　9.2试验步骤

　　按7.2条规定的方法修改为：在完成第6次拉伸回复循环后停顿30 s，继续进行第7次拉伸，当试样上刚刚出现张力时，或者手动调节牵引夹钳至试样上肉眼可见的松弛刚好去除时，记录相应的试样长度l，结果精确到0.5 mm。

　　同法试验其他试样，对于每批样品，每种循环伸长下的有效试验次数应不少于10次，并保证各个卷装上的有效试验次数大致相同。

　　9.3结果的计算

　　按下式计算试样的塑性变形百分率：

　　计算平均塑性变形率及变异系数，结果分别按GB 8170修约至小数点后一位和两位。

　　9.4试验报告

　　试验报告应包括以下内容：

　　a. 说明采用本标准;

　　b. 试样名称及规格;

　　c. 试验所用温、湿度;

　　d. 有效试验次数;

　　e. 预置循环伸长;

　　f. 平均塑性变形百分率及变异系数;

　　g. 偏离本标准的细节。

　　附录A

　　试样夹持方法

　　(参考件)

　　A1氨纶丝有很大的延伸性，在拉伸过程中，其线密度变化很大，随着拉伸的进行，试样将变得非常纤细，如果所使用的夹钳不合适，这种变细可能会从钳口的内端向外端逐渐发展，造成试样长度不定，严重时会发生明显的滑移或滑脱，因此，夹钳应予特别重视。

　　推荐使用线接触夹钳，夹钳的一个钳面为金属平面，另一钳面为曲率半径约3 mm的金属凸面。试验时用穿纱针将试样引入软管内，连同软管一起夹入强力机夹钳拉伸。

　　如果不具备线接触夹钳，也可使用平面气动夹钳并配以适当的衬垫。衬垫可以是活动衬垫。

　　A2使用线接触夹钳时，先切取两段各约12.5 mm长的软管，将试样用穿纱针穿过一个软管，并使试样头端伸出软管外约25 mm长。

　　用镊子夹住穿有试样的软管放在上夹钳的中央，使夹持点以下的软管保持约6 mm长，夹紧上夹钳。再将试样的下端穿入另一软管内，把软管放在下夹钳内，对准上夹钳，并使软管高出钳口约6 mm。

　　对试样施加预张力，其值为0.01±0.001 cN/tex。

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