[PDF] GB/T 20654-2006 - 英文版
| 标准号码 | 美元 | 购买PDF | 工期 | 标准名称(英文版) |
| GB/T 20654-2006 | 374 | GB/T 20654-2006 | <=3 | 防护服装 机械性能 材料抗刺穿及动态撕裂性的试验方法 |
| 基本信息 | |
|---|---|
| 标准编号 | GB/T 20654-2006 (GB/T20654-2006) |
| 中文名称 | 防护服装 机械性能 材料抗刺穿及动态撕裂性的试验方法 |
| 英文名称 | Protective clothing -- Mechanical properties -- Test method for the determination of the resistance to puncture and dynamic tearing of materials |
| 行业 | 国家标准 (推荐) |
| 中标分类 | C73 |
| 国际标准分类 | 13.340.10 |
| 字数估计 | 19,131 |
| 发布日期 | 2006-12-07 |
| 实施日期 | 2007-07-01 |
| 采用标准 | ISO 13995-2000, IDT |
| 标准依据 | 国家标准批准发布公告2006年第11号(总第98号) |
| 发布机构 | 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 |
| 范围 | 本标准规定了防护服装材料抗刺穿及动态撕裂性的试验方法。这种刺穿和撕裂会损伤服装或因服装的完整性被破坏而对穿着者产生伤害。当发生意外伤害的风险与刺穿和撕裂的程度相关时, 确定其性能级别就可以规定要使用的材料。 |
GB/T 20654-2006
Protective clothing.Mechanical properties.Test method for the determination of the resistance to puncture and dynamic tearing of materials
ICS 13.340.10
C 73
中华人民共和国国家标准
GB/T 20654-2006/ISO 13995:2000
防护服装机械性能
材料抗刺穿及动态撕裂性的试验方法
Protective clothing-Mechanical properties-Test method for the determination of
the resistance to puncture and dynamic tearing of materials
(ISO 13995:2000 JDT)
2006-12-07 发 布 2007-07-01 实 施
中华国人i共llfl质 发 布t= 4
防护服装机械性能
材料抗刺穿及动态撕裂性的试验方法
1 范围
木标准规定了防护服装材料抗刺穿及动态撕裂性的试验方法。这种刺穿和撕裂会损伤服装或因服
装的完整性被破坏而对穿着者产生伤害。当发生意外伤害的风险与刺穿和撕裂的程度相关时，确定其
性能级別就可以规定要使用的材料。
2 术语和定义
F列术语和定义适用于木标准。
2.1
试样固定架 test specimen mounting block
试验时夹持试样的金属或塑料固定架。
2.2
撕裂刀片 tearing blade
刀片组上突出的钝头刀片，用来刺穿和撕裂试样。
注：览硬的钢质撕裂刀片末端下缘是具有一定弧度的楔形，这样它虽不尖锐何能刺穿试验材料。刀片的主体厚
卜‘表面是个半圆，用它来撕裂试样。刀片的功能与 ASTM D 2582 1990 中的长钉相同，但它更加坚硬，
因此能承受更大的力。
3 m m,
3 本标准的使用要求
本标准规定了测试材料抗刺穿及动态撕裂性试验的方法。若被引用为某产品标准的试验方法，就
应该包含本标准适用于此产品的必要信息。引用本标准的标准至少应包含如下内容：
a) 规范性引用本标准。
b) 试样描述:试样来源、试样尺寸、试样制备及预处理（如果有）。
c) 附加细节，或与本标准中所述方法的不同之处：
-试样的特殊夹持和拉伸方法；
试验中采用的冲击能量和速率；
相对于试样指定轴冲击的定位；
-试验的次数；
-测量特定材料或有特定用途材料的撕裂长度时所采用的特殊技术。
d) 试验报告中应提供的其他内容：
-产品的性能要求和相应的“级別”。性能要求应采用本标准所定义的性能级別或采用“按
照某条件进行试验时，平均撕裂长度+大于某值，且最大值不大于某值”来表述。
-符合要求的产品范围。
附录 A 提供了在产品标准中使用本标准时的信息和指南。
4 试验仪器和试验过程
4.1 刺穿和动态撕裂试验原理
将织物或皮革试样稳固地夹在固定架上，试样主体保持垂苴。架子的上部为四分之一圆，便于试样
靠在上面，并有一个曲面正对下落到试样的撕裂刀片，撕裂刀片上附加有配重。撕裂刀片末端很锋利，
能刺穿试样的曲面部分。刀片圆滑的下半部分能向下撕裂试样的垂宵部分，宵到消耗完刀片组的全部
能量。同定架的垂直面有凹槽，这样，刀片的末端在固定架上而刀片的中部能进行撕裂。
对于十分结实的材料，刺穿过程中由锋利的刀片末端产生的撕裂长度小于 5 mm。而对于不结实
的材料，这种影响就小。选择末点或选择合格值为 40 mm 才能保证测量的主要性能是材料的抗动态撕
裂性。撕裂长度是指刀片产生的切 U 在垂直方向上的尺寸。如果撕裂可能使穿着者受到伤害，就应为
试样指定较小的撕裂长度，详见附录 A。
4.2 撕裂的类型和测量
通常有以下几种类型的撕裂：
垂直撕裂：刀片穿过试样水平纤维的撕裂；
b) V型撕裂:从刺穿点向两个支路方向撕裂的类型。对于机织物，支路与织物的经向呈 90°，纬
向纤维与两条呈 90°支路之间呈一定角度；而对于皮革、复合材料和无支撑的塑料来说，撕裂支
路之间通常成 30°;
水平撕裂:从刺穿点向试样不结实的方向延伸的撕裂。涂层针织物有时会在某一方向上发生
这种撕裂。当这种材料的试样被切开，且与这个方向成 90°发生这种撕裂时，通常会产生一条
很长的垂宵撕裂切口；
d) 复杂撕裂：这种撕裂综合了上述各种撕裂的特性。一些经编针织物会发生撕裂，一条支
路垂直而另一条为 45°，或者一条垂直另一条水平。
对于所有的撕裂类型来说，撕裂长度是指刀片在试样上产生的切口的垂直尺寸。如果撕裂 K 度足
够长，就应保持撕裂刀片原位不动来测量切口尺寸。这样既能保证 V 型撕裂的试样动态卷起的一致
性，还能保证每种刀片组对试样产生一致的拉伸效应。如果撕裂长度小于刀片的垂亢高度，则要提升刀
片，且保持试样夹持，测量切口。对于有不正常反应以及在某一方向特别不结实的材料，准备的试样应
能承受“最恶劣情况”的撕裂并进行测量。
刀片组的最终位置并不能可靠表征所有材料的撕裂长度，因为弹性很强的织物会在试验屮伸长，其
切 U的上边缘会向下紧绷。如果只对照刀片组最初接触试样时的位置与刀片组最终的位置，那么切 U
的尺寸会被高估。在柔顺性材料屮，撕裂后刀片组静止不动会使测M的撕裂长度偏大。
4.3 性能级别
按照下面的要求确定材料达到的性能级別。如果试样各方向上的撕裂长度接近，那么材料的级別
取决于撕裂长度平均值；如果撕裂长度最长方向上的撕裂长度超过最小撕裂长度方向上撕裂长度的
50%，那么材料的级别取决于最差方向上撕裂长度的平均值。
4.4 试验装置
试验装置应包含一个刚性的重底座，底座上安装试样支架及刀片组导向系统，见图 1。导向系统应
包含两个垂直的抛光钢杆，直径至少为 15 mm，其中心间距（100士2) mm。钢杆长度应能保证 750
的下落行程，即刀片组下缘与试样刺穿点之间的高度。应有如电磁装置的下落控制装置在初始位置固
定刀片组。这个高度应可调，从而补偿因摩擦而引起的能量损失，获得合适的冲击能。应提供测量刀片
组冲击速率的方法。
4.5 刀片组
刀片组的比例和尺寸如图 2所示。应提供如下四组不同质暈的刀片组：
(250±10) g
(500±10) g
(1 000±20) g
(2 000+40) g
a)
c)
1 号
2 号
3 号
4 号
附录 A
(资料性附录）
材料和服装的刺穿和动态撕裂性试验介绍
A.1 介绍
本标准的试验方法可用于评估个体防护装备(PPE)屮使用的机织、针织、涂层、覆膜、层压或皮革材
料的抗刺穿和动态撕裂性。
本试验方法提供了意外刺穿情况下材料相对的抗刺穿和动态撕裂性的信息。在这样的情况下，
PPE 可能会被图钉或障碍物刺穿然后发生撕裂。不结实的服装可能会产生大的切口，而结实的服装被
刺穿后+会再继续撕裂，因此损坏被抑制，同时阻止了水、灰尘或化学物质的人侵。试验提供了刺穿后
发生撕裂的可能性方面的信息。
A.2 范 围
本附录中提供的信息可帮助使用本标准的用户解决特定的问题。还给出了采用本试验方法得出的
结果方面的信息，并对性能级别的含义进行了解释。
A.3 使用本标准
当本标准被引用时，必须按第 4 章要求列出指定的若干参数。还应考虑附加或备用试验方法应提
供的数据。起草本标准时已假定这是最常用的 PPE 标准。
A.4 识别伤害-试验方法的选择
对 PPE 采取哪种试验方法取决于其将面临的伤害。已确定了六种常见的刺穿/撕裂伤害类型，下
面将提供可应用的特定试验方法。
A.4.1 刺穿和延展性撕裂
PPE 以很小的角度与尖锐的长钉、图钉、荆棘、针、尖锐的金属棱角、粗糙面和带刺铁丝网接触会导
致刺穿和撕裂。采用本标准可以确定材料抵抗这种破坏的能力
A.4.2 刺穿
PPE 以一定的力直接接触尖锐的长钉、图钉、荆棘或针上的某点，就会被刺穿。这是一种纯粹的刺
穿，可按照 EN 863:1995《防护服装机械特性试验方法：抗刺穿性》进行试验。
A.4.3 冲击切割、刺伤
PPE 以一定的力直接作用在尖刀、碎玻璃、细金属线尖锐的点和刀刃时，就能产生切口，这就是冲
击切割。服装材料抵抗冲击切割的能力可以按照 EN 1082-3:2000《防护服装防匕首切割和刺伤的手
套和护臂第 3 部分:织物、皮革和其他材料的冲击切割试验》。
A.4.4 滑切
PPE 与片状金属物、切屑、刀、玻璃、铸件、刃具接触时会被锋利边缘切割。可以按照EN ISO 13997：1999
《防护服装机械性能确定抗尖锐物体切割特性》。
A.4.5 冲击磨损
在溜冰者摔倒、登山者跌落以及摩托车手摔倒的过程屮，混凝土、岩石以及道路表面上一定高度的
尖锐点会对服装材料以较大力M的滑动冲击，从而导致材料快速磨损和损耗。材料的这种损耗会引起
穿洞及随后的撕裂。材料抗磨损性可按照 ASTM STP1237《摩托车手服装用皮革和织物的编织带耐磨
试验仪冲击磨损试验》中的方法来评估。采用本标准的方法可评价因磨损产牛.破洞后产品的抗撕裂性。
A.4.6 剪切、刺穿和撕裂
如果足球鞋底的鞋钉等钝头或柱面斜碰到其他球员，直接就会造成伤害。BS EN 13061:2002《防
护服装足球队员的护膝要求及试验方法》规定了这种特殊而又严重的刺穿与撕裂。
A.4.7 撕裂或胀破
有很多确定的撕裂试验适用于机织物和皮革，但对高弹机织物或针织材料不适用。这些试验要在
低速下进行。涂层和针织材料常采用胀破试验。虽然胀破试验不能检验出材料产生破洞后的各项性
能，但它提供了能比较所有材料拉仲强度的方法，对机织物和皮革的检测与针织材料同样令人满意。
A.4.8 试验方法选择概要
A.4.8.1 适合选择刺穿和动态撕裂试验
在下列情况下，非常适合采用本标准的刺穿和动态撕裂试验：
a) 同时发生刺穿和动态撕裂的伤害时；
b) 当风险分析表明，刺穿引起的撕裂延展后果很严重时；
c) 当伤害过程中，钉与 PPE 之间的相对运动超过 lm/s 时；
d) 当材料具有高柔性，实际是发生拉仲而+是撕裂时；
e) 当材料是用传统撕裂试验方法很难测定的针织物、网织物或无纺布时；
f) 当机织、针织或无纺布织物涂层能显著改善材料的抗刺穿、撕裂性能时
g) 当材料是无支撑的薄膜时；
h) 当只能用本方法测试的材料与用其他方法也可测试的材料进行比较时；
0 当产品标准需要考虑 c)〜g)之间的材料和其他不限定材料时
A.4.8.2 不适合选择刺穿和动态撕裂试验
在下列情况下，不适合采用刺穿和动态撕裂试验：
a) 当伤害主要是 A.4.2〜A.4.6 之一时；
b) 如果材料上有切口或撕裂极其危险，抗初始刺穿或切割性至关重要时；
) 当抗撕裂性远大于抗刺穿性，且防护层的完整性很重要时。
A.5 风 险 分 析
如果引用此标准就必须进行风险分析，步骤如下。
A.5.1 识别威胁和量化
对 PPE 完整性的威胁主要来自引起刺穿的物体以及与 PPE 相对运动时导致撕裂或刺穿的物体，
这种威胁具有如下特性：
a) 刺穿物的锐度；
b) 撕裂边缘的锐度（如果撕裂边缘很锋利，能切开 PPE，则刺穿和动态撕裂试验不适用）
c) 物体与 PPE、PPE 覆盖的身体部分之间的相对速度，冲击能；
d) 中止物体与 PPE 之间的相对运动所需消耗的能量(这可以通过抑制物体或抑制 PPE 来实现，
而后一种方式可能要抑制用户的活动或当 PPE 在用户身上可移动时仅抑制 PPE)；
c) 用户对冲击的反应，如用力使用扳手时手滑脱时的反射控制
f) 威胁发生的频率。
如果现有经验无法确定抵抗某种特定威胁时材料应具有的强度，就需要测暈潜在事件中的力，并将
其与件能标准相联系。例如，根据测量结果和计算值可估算出钉与鞋帮之间的力可能超过 800 N，而手
套和手套箱内的其他物体之间的力可能小于 20 N。
A.5.2 潜在伤害的估计
如果 PPE 的强度比规定值小，那么 PPE 应具有的机械特性级別取决于潜在伤害。若抗刺穿和动
态撕裂性不够，可能出现下列类型的伤害：
a) 即刻产牛.的潜在致命性伤害，如当充气浮力救尔装置或救生衣撕裂时；
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b) 立即而又明显的或迟滞但又隐含的严重性伤害，如当 PPE 与有害物质接触，而防护材料又有
切 UI 时，就会对使用者产生这种伤害，防核服、防生化服、喷雾服和手套会发生这种伤害；
c) 可能性伤害，如当服装用于防护偶尔与上述物质接触时会产生这种伤害，当 PPE 出现切口又
与危害性物质接触时会出现这种伤害，这种伤害会累积，如农药穿透切口并在喷雾服内累积；
d) 立即而又明显的不同程度的伤害，当物理性伤害通过切口损伤 PPE 的穿着者时会产生此种伤
害，这种伤害可能在尖钉刺透废弃袋子碰到工人的腿，或当地上的物体撕破靴帮刺人穿着者的
脚或脚踝时发生；
c) 迟滞而又隐含的伤害，当 PPE 被破坏减弱了防护的有效性时会产生这种伤害；
f) 中等到严重的潜在伤害，当防护服外层有切 UI 时会直接导致伤害的发生，例如：消防服的外层
有切 U 时会直接导致烧伤或因进水被烫伤，或者当浸渍服被撕裂进水时也会产生此种伤害；
轻微到屮等的伤害，当 PPE 的切口降低了即时有效性时会产生此种伤害，例如在恶劣气候屮
使用的保暖服或防水恶劣气候防护服被撕裂就会造成此种伤害；
h) 潜在的伤害，当服装撕裂后会丧失其有效性，例如高可视性服装被撕裂后会变得无效且可见
范围减小。
A.5.3 风险等级评估
整体风险等级取决于威胁的严重性、发生的频率，潜在伤害的等级以及有害物质或情况出现的几
率。应考虑以下几点：
a) 暴露于机械伤害中的频率；
b) 机械伤害的严重性；
c) PPE 有裂口时暴露于有害物质或场合中的频率；
d) 物质或场合可能导致伤害的严重性。
风险等级与丁作的类型、丁人的培训水平以及暴露于有刺穿伤害环境的量有关。消防员和事故处
理人员经常处于能见度很低、受限的空间等刺穿风险很高的场合。某些情况下，PPE 损坏会对生命造
成威胁，而其他情况可能只会引起轻伤或不适。
生化及核丁业中的实验室T.作人员应尽可能降低被凸出物刺穿的风险，因为暴露在这种环境中极
可能被严重伤害，甚至致命。由于暴露于一些生化物质中所造成的影响需要一定的时间才能显现出来，
所以环境不同，即时性伤害......