目前,紡織材料測力儀器的測力方式有很多,但主要有以下三種:
一、等速牽引型(簡稱CRT型),其常見型式為擺錘強力式,其特點操作簡便,維護方便,但測試精度等不高。
二、等加負荷型(簡稱CRL型),國內應用較少。
三、等速伸長型(簡稱CRE型),其常見型式為由電子測力傳感器等組成的半自動及全自動紗線強力儀。其特點是測試精度高、誤差小、計量準確。這是國內外目前正在發展并逐漸占據主導地位的儀器。
四、GB/T3916等效采用了國際標準ISO 2062-1993對GB3916- -83進行修訂的。其中修改主要的技術內容:規定使用一種類型的拉伸儀,即等速伸長型(簡稱CRE型)強力儀。
為了簡要說明新標準的作用,我們采用CRE型單紗強力儀、對部分棉紗品種進行測試,并初步探討不同的拉伸速度,斷裂時間與紗線強伸度的關系。
試驗要求:拉伸速度V為1~ 20cm/ min,斷裂時間t在10- 100s之間,測試了11-16個檔,每檔測試60次,并分別計算斷裂強度P。與斷裂伸長率E的平均值。
測試品種為:10tex精梳棉紗。
一、測試數據與分析
1.測試數據:紗線在不同測試條件下斷裂強度P。與伸長率E關系。數據如表:

2.分析與討論
在拉伸過程中,紗線產生的變形包含有紗中纖維相互的滑動和位移;有纖維的變形,即纖維中大分子鏈的伸展和分子鏈間的相對滑移,這些變形與拉伸時間有密切關系。發生變形所經歷的時間隨拉伸速度而改變。當拉伸速度高、負荷作用時間短時,大分子之間的相互聯系作用未來得及破壞,纖維間的滑移不大,主要變形為急彈性形變,緩彈性和塑性變形的發展不多,表現為紗線短裂強度高,而變形變化小,拉伸速度較低時,情況與之相反。所以拉伸速度增大,紗線斷裂負荷增大,而斷裂伸長率則應降低。從以上表中的數據分析看,P。與t、P。與V的關系基本上呈線性變化。用線性回歸分析,分別求出紗線P。與V, P。與t的線性回歸方程如表:

從上式看,回歸方程的相關系數在65%以上。利用棉紗的斷裂強度與速度的線性方程,可以求出不同斷裂時間所對應的斷裂強力。斷裂伸長與拉伸速度之間的關系不甚明顯,沒有規律性的變化。紗線的變形較為復雜,它與纖維和紗線的宏觀結構特點有關,也與拉伸過程中結構單元之間聯系作用有關。
二、結論
1.環錠紗線,其斷裂強度均隨著拉伸速度的增加而增加力;其斷裂強度隨斷裂時間的增加而降低,并近似線性相關。斷裂伸長率隨拉伸速度和斷裂速度的變化無明顯的規律性。
2.棉紗的斷裂強度與拉伸速度呈線性相關。為提高試驗效率,可加大拉伸速度。因此,國標由原定斷裂時間改為定速度拉伸較為合理,也與國際上通用的做法較一致。
三、推薦儀器
YG020型
單紗強力機用于各種棉、毛、麻、絲、化纖、包芯紗的單根紗線和纖維純紡或混紡紗線的斷裂強力和伸長率及相關指標,本機可以單獨脫機使用,亦可聯接電腦使用,實現雙向通訊。
【適用標準】
GB/T 3916-2013 紡織品 卷裝紗 單根紗線斷裂強力和斷裂伸長率的測定(CRE法)
GB/T 14344-2008 化學纖維 長絲拉伸性能試驗方法
【儀器特點】
1、測力系統:采用高精度傳感器,經國家技術監督局鑒定。
2、該機采用單片機控制系統,自動處理數據,可顯示并打印輸出,采用等速伸長(CRE)檢測原理。
3、整機接插件少,可靠性強,達到準確、穩定、效率高、該機操作簡單方便,具有自檢及斷電保護功能。
4、采用滾珠絲桿傳動,精度高,噪音小
5、顯示配置:大屏幕圖形液晶顯示,全中文菜單操作。
6、操作特點:引導式操作模式,操作簡便,簡單易學。
【儀器主要技術參數】
1、測試方法:單紗拉伸
2、量 程:50N / 100 N / 300N / 500N /(選配)
3、測力精度:<±1%
4、夾持距離:90~500mm (無級)
5、拉伸速度:100~1200mm/min(任意設定)
6、回復速度:1000mm/min
7、有效動程:750mm
8、伸長分辨率:0.01mm
9、打。簲嗔褟娏,斷裂強度,斷裂伸長,斷裂伸長率,斷裂時間及統計報表(選配電腦和打印機)
10、電 源:AC220V±10% 50Hz
11、外形尺寸:480×380×1200mm