路径: 主页 > GB/T > 第44页 > GB/T 45270-2025 | 标准编号 | GB/T 45270-2025 (GB/T45270-2025) | | 中文名称 | 化学纤维 超短纤维拉伸性能试验方法 | | 英文名称 | Man-made fibre - Test method for tensile properties of short-cut fibre | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | W50 | | 国际标准分类 | 59.060.20 | | 字数估计 | 18,180 | | 发布日期 | 2025-02-28 | | 实施日期 | 2025-09-01 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 45270-2025: 化学纤维 超短纤维拉伸性能试验方法
ICS 59.060.20
CCS W50
中华人民共和国国家标准
化学纤维 超短纤维拉伸性能试验方法
2025-02-28发布
2025-09-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
前言
本文件按照GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由全国化学纤维标准化技术委员会(SAC/TC586)提出并归口。
本文件起草单位:苏州昇特智能科技有限公司、武汉纺织大学、上海市纺织工业技术监督所、新凤鸣
集团股份有限公司、凯泰特种纤维科技有限公司、中国化学纤维工业协会、安徽省产品质量监督检验研
究院、常州市华纺纺织仪器有限公司、江苏省纺织研究所股份有限公司、泰和新材集团股份有限公司、
江苏神鹤科技发展有限公司、唐山三友集团兴达化纤有限公司、上海纺织集团检测标准有限公司、天津
工业大学绍兴柯桥研究院、江苏桐昆恒阳化纤有限公司、宁波大发新材料有限公司、江苏新视界先进功
能纤维创新中心有限公司、南京化纤股份有限公司、杭州奔马化纤纺丝有限公司、潍坊欣龙生物材料有
限公司、超美斯新材料股份有限公司、龙游龙纤新材料有限公司、新兴际华(北京)材料技术研究院有限
公司。
本文件主要起草人:柯贵珍、杨海华、李红杰、庄耀中、许志强、李德利、丁振华、孙伟平、何卫星、朱晓娜、
郭俊谷、庞松美、丁若垚、尹翠玉、张玉勤、马哲峰、徐锦龙、袁彬、许国良、李昌垒、杨刚、陈自力、张巍峰、
李依萌。
化学纤维 超短纤维拉伸性能试验方法
1 范围
本文件描述了化学纤维超短纤维拉伸性能的试验方法。
本文件适用于长度在5mm~20mm的涤纶、间位芳纶、对位芳纶、高强高模聚乙烯醇、聚乳酸、粘
胶、莱赛尔超短纤维,其他超短纤维参照使用。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于
本文件。
GB/T 4146(所有部分) 纺织品 化学纤维
GB/T 9994 纺织材料公定回潮率
GB/T 14334 化学纤维 短纤维取样方法
GB/T 14337 化学纤维 短纤维拉伸性能试验方法
3 术语和定义
GB/T 4146(所有部分)界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
专用于超短单纤维拉伸性能试验样品的制样。
3.2
治具 jig
协助用于控制制样平台位置的工具,一端连接拉伸系统,另一端连接力值采集系统。
4 通用要求
4.1 取样
按GB/T 14334的规定执行。
4.2 预调湿、调湿和试验用标准大气、调湿时间
4.2.1 预调湿
当样品符合下列条件之一时应预调湿:
---试样回潮率超过公定回潮率;
---样品处于相对湿度高于实验室相对湿度上限的大气中;
---样品温度低于实验室温度5℃。
预调湿条件为在温度不超过50℃、相对湿度10%~25%条件下,至少放置30min。
公定回潮率按GB/T 9994的规定执行。
4.2.2 调湿和试验用标准大气
公定回潮率小于4.5%的超短纤维,温度(20±2)℃,相对湿度(65±5)%。
公定回潮率大于或等于4.5%的超短纤维,温度(20±2)℃,相对湿度(65±3)%。
若不能满足上述调湿和试验用大气条件要求,应在试验报告中记录试验时所处的环境条件。
4.2.3 调湿时间
调湿时间按表1规定执行。超短纤维如经过预调湿,调湿时间取上限,也可每隔30min称量直至
恒重。
表1 各种纤维的调湿时间表
公定回潮率或标准回潮(R0)/% 0≤R0≤2 2< R0≤4.5 4.5< R0≤9 R0 >9
调湿时间(t)/h t=2 2< t≤4 4< t≤6 6< t≤8
4.3 试验条件
4.3.1 预张力
试样的预张力按公式(1)计算:
F=P×T (1)
式中:
F ---预张力,单位为厘牛(cN);
P ---单位线密度预张力,单位为厘牛每分特(cN/dtex);
T ---试样的名义线密度,单位为分特(dtex)。
不同纤维品种的单位线密度预张力,按表2规定执行。如供需双方协商同意,也可采用其他预
张力。
表2 单位线密度预张力
纤维品种
单位线密度预张力
cN/dtex
聚酯纤维、聚乳酸纤维、聚酰亚胺纤维、聚苯硫醚纤维 0.15±0.03
聚酰胺纤维、聚丙烯纤维、聚乙烯醇纤维、聚丙烯腈纤维、聚苯砜对苯二甲酰胺纤维
(芳砜纶)
0.10±0.03
聚对苯二甲酰对苯二胺纤维(对位芳纶) 0.20±0.10
聚间苯二甲酰间苯二胺纤维(间位芳纶) 0.075±0.0375
再生纤维素纤维 0.060±0.030
4.3.2 拉伸速度
按表3规定执行。如供需双方协商同意,也可采用其他拉伸速度。
表3 拉伸速度
平均断裂伸长率(ε)
拉伸速度/动夹持器每分钟移动的距离
(以名义隔距长度的百分比表示)
ε< 8% 50%
8%≤ε< 50% 100%
ε≥50% 200%
4.3.3 名义隔距长度
按表4规定选择名义隔距长度。如供需双方协商同意,也可采用其他名义隔距长度。
表4 名义隔距长度
纤维名义长度(L)/mm 名义隔距长度/mm
15< L≤20 12
12≤L≤15 8
8< L< 12 5
5< L≤8 2
L=5 1
4.3.4 试验根数
4.3.4.1 每个实验室样品试验不小于50根纤维,得到50个有效的试验结果。如果小于50根试验结果
能满足表5置信区间半宽值(C,以%表示)的允许值C*要求,可适当减少试验根数。
4.3.4.2 试验结果在95%置信水平下超出表5所示部分纤维的置信区间半宽值(C,以%表示)的允许
值C*时,按GB/T 14337增加试验根数。
表5 部分纤维的置信区间半宽值(C,以%表示)的允许值C*参照表
纤维种类
置信区间半宽值[C,以%表示]的允许值C*
断裂强力 断裂伸长率
聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚乙烯醇纤维 5% 10%
聚丙烯腈纤维、聚丙烯纤维 5% 5%
再生纤维素化学纤维 3%(测试5%定伸长率强力) 5%
5 方法A---黏着法
5.1 原理
在规定条件下,用黏合剂将纤维固定在制样平台上,在等速伸长型拉伸仪上将纤维拉伸至断裂,从
拉伸曲线或数据采集系统中得到样品的断裂强力、断裂强度、断裂伸长率、初始模量等力学性能数据。
5.2 仪器设备和材料
5.2.1 制样平台
制样平台应满足以下要求:
a) 隔距连续可调,隔距调节范围0.5mm~15mm,分度值0.1mm;
b) 通过两端固定的方式实现单纤维的固定;
c) 制样结束后,将平台放回测试仪器的治具后,可从中间分开,得到超短单纤维样品。
5.2.2 等速伸长型单纤维拉伸仪
5.2.2.1 拉伸仪应配备下列装置:
a) 用于制样的制样平台和协助控制制样平台位置的治具,制样平台和治具组成及示意图见附
录A;
b) 能指示或记录施加到试样上的张力和相应伸长值的装置;
c) 能作出拉伸曲线的装置或配有数据采集系统;
d) 具有变换不同拉伸速度的装置;
e) 具有用于精确校正仪器的装置。
5.2.2.2 仪器应符合下述技术要求:
a) 力学测试系统,力值的分辨率不高于0.01cN;
b) 拉伸测试系统,分辨率为10μm,拉伸速度应在0.5mm/min~24mm/min内连续可调。
5.2.3 黏着用品
可将纤维样品牢固黏在制样平台上,不产生拔丝、浸润样品的黏着类用品,例如环氧树脂AB胶等。
5.3 试样制备
5.3.1 将制样平台从治具上取下,根据纤维名义长度选择名义隔距长度,调整制样平台两侧样品台间
距至名义隔距长度,在放置纤维的两端区域涂抹黏着用品。
注:涂抹黏着用品时确保黏着用品与制样平台两侧端面齐平,使纤维在规定的隔距长度下做拉伸试验。
5.3.2 抽取单根纤维置于黏着用品上,纤维两端应超出黏着用品边缘,待黏着用品固化后进行试验。
5.3.3 重复上述5.3.1~5.3.2步骤,制备至需要根数的试样。
5.4 试验步骤
5.4.1 样品装载
5.4.1.1 将固着纤维样品的制样平台固定并锁紧于治具上。
5.4.1.2 将制样平台一分为二,只留下单根纤维横跨在制样平台两侧的样品台上。
5.4.1.3 过程中注意观察力传感器的提示信息,应尽量避免对传感器造成干扰。
5.4.2 样品测试
5.4.2.1 设置预张力、拉伸速度等试验参数。
5.4.2.2 启动拉伸仪,力值在零值附近开始拉伸,到预张力值时记录纤维的伸长值,继续拉伸至纤维
断裂。
5.4.2.3 观察样品拉伸过程的情况,记录强力-伸长曲线,试验结束后保存拉伸过程的数据。
5.4.2.4 重复上述步骤,测试所有制备的试样。
5.5 试验数据处理
5.5.1 断裂伸长率
断裂伸长率按公式(2)计算:
εi=
Ei
L0×
100% (2)
式中:
εi ---单根纤维的断裂伸长率;
Ei---单根纤维从预张力开始拉伸至断裂时的伸长值,单位为毫米(mm);
L0---名义隔距长度加上达到预张力值时的伸长值,单位为毫米(mm)。
5.5.2 断裂强度
断裂强度按公式(3)计算:
σi=
Fi
ρli
(3)
式中:
σi ---单根纤维的断裂强度,单位为厘牛每分特(cN/dtex);
Fi ---单根纤维的断裂强力,单位为厘牛(cN);
ρli ---纤维的名义线密度,单位为分特(dtex)。
5.5.3 模量
模量按公式(4)计算:
CMi=
Δσdi
Δεdi
(4)
式中:
CMi ---单根纤维的模量,单位为厘牛每分特(cN/dtex);
Δσdi ---单根纤维应力的增量,即断裂强度增量,单位为厘牛每分特(cN/dtex);
Δεdi ---单根纤维应变的增量。
5.5.4 初始模量
在拉伸曲线的原点附近,取强力变化随伸长率变化最大点,求出该点切线的斜率,斜率为此切线上
任意两点的强力之差与伸长率之差的比值。初始模量按公式(5)计算:
CMini=
ki
ρli
(5)
式中:
CMini---单根纤维的初始模量,单位为厘牛每分特(cN/dtex);
ki ---单根纤维拉伸曲线上强力变化随伸长率变化最大点切线的斜率,单位为厘牛(cN);
ρli ---同一实验室样品的名义线密度,单位为分特(dtex)。
5.5.5 结果表达
各项试验结果均以有效测试值的算术平均值表示。
5.5.6 统计值的计算
算术平均值、标准偏差、变异系数等统计值的计算,按GB/T 14337的规定执行。
5.5.7 数值修约
断裂强力、断裂强度、定伸长强度、模量和初始模量保留两位小数。断裂伸长率和变异系数保留一
位小数。
6 方法B---黏着夹持法
6.1 原理
在规定条件下,用黏合剂将纤维固定在纸片上,在等速伸长型拉伸仪上夹持纸片将纤维拉伸至断
裂,从拉伸曲线或数据采集系统中得到样品的断裂强力、断裂强度、断裂伸长率、初始模量等力学性能
数据。
6.2 仪器设备和材料
6.2.1 等速伸长型单纤维拉伸仪(CRE)
6.2.1.1 拉伸仪应配备下列装置:
a) 能指示或记录施加到试样上的张力和相应伸长值的装置;
b) 能作出拉伸曲线的装置或配有数据采集系统;
c) 适当的在规定的名义隔距长度处夹持单根纤维的夹持器;
d) 具有变换不同拉伸速度的装置;
e) 具有用于精确校正仪器的装置。
6.2.1.2 仪器应符合下述技术要求:
a) 施加力的指示误差不超过1%;
b) 伸长的指示误差不超过0.1mm;
c) 夹持长度的误差不超过0.2mm;
d) 仪器应保持等速伸长。在强力仪启动1s后,下夹持器速度与规定速度的差异不超过5%;
e) 夹持器应具有调节装置,使其在夹持纤维时给予纤维恰当的夹持力,以防止纤维滑移或轧伤;
夹持器钳口与试样接触的表面可有一层衬面,使试样在夹持区域内的滑移或损伤降低到最小
程度;
f) 仲裁时应采用可调节的自动夹持器;
g) 预张力夹质量误差不超过名义值的10%。
6.2.2 其他试验工具和材料
6.2.2.1 试样框,上下两片的不锈钢板,能够满足不同名义隔距长度的夹持要求,固定试样垫用,组成及
示意图见附录B。
6.2.2.2 滚花手拧螺丝,固定试样框。
6.2.2.3 定位板,将试样垫在1mm、2mm、5mm、8mm、12mm各种名义隔距长度下定位。
6.2.2.4 试样垫,由纸片制成,推荐:纸片厚度是80g/m2 的打印纸,裁切成长度约30mm、宽度约
5mm的纸片。
6.2.2.5 黏着用品,任何能将单纤维牢固粘在试样垫上的环氧树脂、AB胶,或其他能有效粘贴的胶
水,不产生拔丝、浸润样品现象。
6.2.2.6 绒板,与纤维颜色有明显区分。
6.3 试样制备
6.3.1 按4.3.3,根据试样名义长度选择满足名义隔距长度要求的试样框(6.2.2.1),用滚花手拧螺丝
(6.2.2.2)半固定试样框,用镊子将试样垫(6.2.2.4)分别放入试样框两侧,放入试样名义隔距长度定位板
(6.2.2.3)调整好试样垫(6.2.2.4)距离,固定试样框(6.2.2.1),然后再分别在试样垫(6.2.2.4)上涂上黏着
用品(6.2.2.5),用镊子轻轻将单根纤维放在两端黏着用品中间,再盖上小纸片,用镊子轻轻按压固化,然
后放置一旁固化。
注:涂抹黏着用品时确保黏着用品与试样框的端面齐平,使纤维在规定的隔距长度下做拉伸试验。
6.3.2 制备规定根数的试样。
6.3.3 待试样固化结束后,将试样框滚花手拧螺丝(6.2.2.2)松开,用镊子轻轻夹持试样垫将试样抽出
待测(夹持试样垫时不能接触纤维的测试部分,同时避免意外拉伸或者损伤纤维)。
6.4 试验步骤
6.4.1 用镊子从已固化的附带试样垫的样品中随机取出一个,置于拉伸仪的上夹持器中,保证纤维沿
着轴向伸长,然后关闭下夹持器进行拉伸试验(夹持试样垫时不能接触纤维的测试部分,同时避免意外
拉伸或者损伤纤维)。依次拉伸完成所有的试样。
6.4.2 试样测试时纤维断裂在钳口(纤维断裂时看不出断裂端)或在夹持头中滑移的数量不应超过试
验根数的10%,若超过则应检查夹持器是否有异常,并予以修理或调换后重新进行试验;若不超过
10%,则将纤维断裂在钳口或在夹持头中滑移的试样所得的结果剔除。
6.5 试验数据处理
同5.5。
7 试验报告
试验报告应包括以下内容:
a) 采用标准的名称及编号;
b) 样品名称、规格和来源;
c) 试验环境、试验日期、试验人员;
d) 试验方法、试验使用参数;
e) 试验结果,如果计算标准偏差和变异系数,则写入报告;
f) 经协商后对试验步骤的修改提示及其他与本文件不一致的部分;
g) 试验中观察到的异常现象。
附 录 A
(资料性)
制样平台、治具组成及示意图
A.1 制样平台组成及示意图
制样平台包括底座1、底座2、固定梁1、固定梁2、样品台1和样品台2,示意图如图A.1所示。制样
平台通过2个制样平台固定孔固定,试验时卸掉固定孔的锁定螺丝,将平台一分为二,只在样品台1和
样品台2上留下纤维样品。整个制样平台通过2个底座锁紧孔固定在治具上。
单位为毫米
图A.1 制样平台示意图
A.2 治具组成及示意图
治具是协助用于控制制样平台位置的工具。试验时将制样平台底座上的2个方孔分别卡在平台定
位固定柱1、2上,然后通过制样平台上的2个底座锁紧孔将制样平台与治具固定,治具的一端连接拉伸
系统,另一端连接力值采集系统,示意图如图A.2所示。
单位为毫米
图A.2 治具示意图
附 录 B
(资料性)
试样框组成及示意图
B.1 试样框,由上下两片不......
|