ISO 13934-1 纺织品 织物拉伸性能测定 第1部分:最大强力和最大强力时伸长率的测定(条样法)
1. 检测项目:详细说明各种检测方法及其原理
ISO 13934-1规定了一种测定织物最大强力和最大强力时伸长率的标准方法,即条样法。其核心原理是:将规定尺寸的试样条样(通常为有效宽度50mm或200mm)以恒定伸长速率沿纵向(经向)或横向(纬向)拉伸,直至断裂,通过力学传感器和伸长测量装置同步记录整个过程中的力-伸长曲线,从而确定最大强力和对应伸长率。
主要检测项目包括:
最大强力:在拉伸试验过程中,试样所承受的最大力值,单位为牛顿(N)。它直接反映了织物抵抗外部拉伸破坏的绝对能力。
最大强力时的伸长率:试样在达到最大强力时的伸长量与初始标距的百分比(%)。它表征了织物在承受最大负荷时的变形能力。
断裂强力与断裂伸长率(虽非本标准主要强调,但常同时记录):试样完全断裂瞬间的力值及对应伸长率。对于某些在达到最大强力后仍能承受一定力的材料,此值与最大强力值可能不同。
检测方法的关键技术要点:
试样准备:试样需裁剪成规定尺寸,通常宽度为65mm(用于50mm有效夹持宽度)或250mm(用于200mm有效夹持宽度),长度足够满足夹持要求。试样边缘需通过剪裁或拆边法确保平整、无纱线脱散,以减少“剪切效应”。
预张力施加:试验前需对试样施加一个较小的预张力,以消除褶皱和松弛,确保试样在初始状态下平直。通常采用固定质量砝码或力学传感器控制。
恒定伸长速率:试验机以恒定的夹持器分离速度运行,该速度根据试样的伸长特性进行选择,以确保断裂时间落在规定的时间范围内(通常为20±3秒)。
隔距长度设置:上下夹持器之间的初始距离,通常为100mm、200mm或根据协议设定。它直接影响伸长率的计算结果。
2. 检测范围:列举不同应用领域的检测需求
本检测方法广泛应用于所有机织物及其相关产品,其检测结果对于产品开发、质量控制、性能评估和合规性验证至关重要。主要应用领域包括:
服装与家用纺织品:评估衬衫、外套、牛仔布、床单、窗帘等面料的耐用性和抗撕裂风险。高强力和适宜的伸长率是保证服装耐穿性和保形性的关键。
产业用纺织品:如过滤布、运输带、篷盖布、土工布、安全防护网等。这些领域对织物的最大强力要求极高,是涉及安全和使用寿命的核心指标。
医用纺织品:如手术衣、防护服、绷带等,需要确保在承受一定机械力时不会破损,同时伸长率需满足使用舒适性和贴合性要求。
涂层及层压织物:用于户外服装、箱包材料的基布,其拉伸性能直接影响复合材料的整体力学行为。
科研与质量仲裁:为新材料研发、工艺改进(如纱线配置、织造参数、后整理工艺)提供定量数据支持,并在贸易中作为统一的性能评价依据,解决质量纠纷。
3. 检测标准:引用国内外相关文献
ISO 13934-1 是国际通用的核心标准。与其配套和相关的标准文献体系构成了完整的织物拉伸性能评价框架。
在 国际标准化组织(ISO) 框架下,ISO 13934-2 规定了抓样法作为另一种补充方法。ISO 7500-1 涉及试验机的验证,而 ISO 186-1 则提供了试验用纺织品的抽样方法指南。与拉伸性能相关的其他标准还包括 ISO 5079(纤维强伸度)和 ISO 2062(纱线强伸度)。
主要的 国家或地区标准 通常等效或修改采用ISO标准。例如,中国的 GB/T 3923.1 在技术内容上等同于 ISO 13934-1。欧洲的 EN ISO 13934-1 是直接采纳。美国的 ASTM D5035(条样法)和 ASTM D5034(抓样法)在试样尺寸、夹持方式和预张力等细节上存在一些差异,但基本原理相同。日本的 JIS L1096 中也包含了类似的条样拉伸试验方法。
行业及产品标准 广泛引用此方法作为特定产品强伸度要求的测试依据,例如消防服、土工合成材料、汽车内饰织物等领域的专用标准。
4. 检测仪器:介绍主要检测设备及其功能
执行ISO 13934-1检测的核心设备是等速伸长型(CRE)万能材料试验机。
主机框架:提供坚固稳定的支撑结构,包括一个可移动的横梁(上夹持器连接)和一个固定的基座(下夹持器连接),或两个反向运动的横梁。框架需具备足够的刚度和载荷容量。
力值测量系统(测力传感器):核心传感器之一,用于实时、精确地测量试样在拉伸过程中承受的力。其量程和精度需符合标准要求,通常应优于±1%。
伸长测量系统:核心传感器之二。标准推荐优先使用夹持器位移测量系统,即直接测量两夹持器分离距离的变化。对于高伸长或低模量的织物,标准也允许或建议使用引伸计(接触式或非接触式视频引伸计)直接测量试样上标记点间的真实伸长,以避免滑移和夹具变形引入的误差。
夹持器:用于牢固夹持试样的装置,通常为平面式气动夹持器或机械式螺栓夹持器。夹持面需有足够摩擦力(如带有花纹的橡胶衬垫),并确保在试验过程中试样在夹持区域内无滑移或损伤。夹持器的宽度应大于试样宽度。
控制系统与数据采集软件:控制横梁以恒定的速度移动,并同步高速采集来自测力传感器和伸长测量系统的信号。软件能实时绘制力-伸长曲线,并自动计算最大强力、对应伸长率、断裂强力、断裂伸长率等特征参数,并可进行统计分析(如平均值、标准差、变异系数)。
辅助装置:包括用于施加预张力的装置(如砝码和滑轮系统),以及用于精确裁剪试样的模板或裁刀。
试验前需按照相关标准对试验机的测力系统和伸长测量系统进行校准和验证,以确保测试数据的准确性和可比性。
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