1 概述
纤维的强伸度是决定纺织品使用性能的重要因素,与纺织工艺和加工关系甚为密切。
化学纤维强伸度测量采用单根纤维测量法。目前我国使用的单纤维强力仪主要有三类:
① 等速牵引型( CRT) ,如我们常用的Y161型单纤维强力机。
②等加负荷型( CRL) ,如马氏强力仪等。
③等速伸长型( CRE) ,如YG003型纤维电子强力仪、XQ-1型纤维强伸度仪等。
本人试图就上述等速伸长型强力仪中的YG003型纤维电子强力仪和XQ-1型纤维强伸度仪在实际操作中的性能做对比。
2 YG003型纤维电子强力仪和XQ-1型纤维强伸度仪的工作原理
YG003型纤维电子强力仪的负荷测量采用张丝式结构的传感器,它的作用是将纤维拉伸时受的力转变成电信号,该信号经过直流放大、转换和比较等过程。伸长测量则是由步进电机等组成的传动装置来实现的,负荷和伸长数据最后可通过打印接口输入打印机,完成负荷和伸长显示。
XQ— 1型纤维强伸度仪的负荷测量采用平衡框架式结构,电阻式传感器,并配以油阻尼器,测试精度高,性能稳定。伸长测量也是由步进电机等组成的传动装置来实现的。整个机械传动部分结构紧凑,传动平稳,负荷和伸长数据输入绘图打印机,并可完成所要求的各种数据显示和图线。
3 两种强力仪在操作中的主要区别
3. 1 在夹持纤维试样的方法上, YG003型采用手工操作夹持纤维。因此,不同的操作人员,所用夹持力难以统一。XQ-1型采用气动夹持器夹持纤维,因此夹持力稳定而且还可以根据不同的纤维类型加以调节。
3. 2 在夹持器钳口用材料上, YG003型夹持器钳口所用材料为金属材料,因此易夹伤纤维,而X Q-1型夹持器钳口所用夹持材料为非金属材料,这样不易夹伤纤维,避免了纤维被夹断或打滑。
4 对比试验必须使用同一类型仪器
国际标准ISO 5079— 1977《纺织品——化学纤维—— 单根纤维断裂强力及断裂伸长的测定》中明确规定: 化学纤维性能的测定,应用不同的试验仪器通常会测得不同的结果,为了减少不同仪器所得结果的差异,本国际标准中限定使用两种类型的试验仪器:
a. 纤维等速伸长型仪器
b. 纤维等加负荷型仪器
尽管如此,同一纤维在两种仪器上,随着负荷速度和拉伸速度不同, 其结果可以相差达20% 。因此,在对比试验中,必须使用同一类型仪器。
5 两种强力机的对比
在同一试验条件下,我们将7批涤纶分别用YG003型电子强力仪和XQ-1型纤维电子强伸度仪进行试验,得出强力数据(表1 )和伸长数据(表2) ,下面用逐对比较法分别对强力和伸长进行检验。
(表中di= xi - yi )
6 结论
6. 1 XQ-1型纤维强伸度仪和YG003型电子强力仪相比,操作简单,使用方便,夹持材料和夹持方式更为先进,而且可以减小系统误差,提高工作效率。
6. 2 为使我国化学纤维检验工作与国际标准接轨,有利于我国的对外贸易工作。建议中纤局等有关部门牵头,在我国的各级纤检机构、纺织厂等生产企业和科研单位推广使用XQ-1型纤维强伸度仪。
6. 3 在可能的情况下强制淘汰Y161型单纤维强力机。
扩展阅读：YG004D型工程碳纤维强伸仪
一、用途:
用于测定单根纤维的断裂强力、断裂伸长率、断裂强度、定负荷伸长、定伸长强力、断裂时间和强伸曲线。
二、结构原理
仪器的测试原理为等速伸长（CRE）。仪器由主机、计算机、打印机及空气压缩四部份组成。力传感器测强力，光栅编码器测伸长。WindowsXP操作系统，液晶显示器显示数据和强伸曲线。
三、产品特色
1、测试精度高：采用美国技术生产的高精度传感器，并用软件分成三档（25、50、100cN）。
2、性能可靠、稳定、故障率低；选用进口驱动器调速及国际先进技术的稀土电机。
3、调速范围宽、精度高：0.2~200mm/min，调速比达1000倍, 精度±2%, 比国家一级强力机要求±5%的精度高。
4、夹持方式方便可靠；采用气动夹持，夹持力恒定，用软、硬夹片配合，防止打滑，夹伤试样，避免手工夹持时，过紧夹伤试样，过松打滑，影响数据的正确。
5、功能强大，易升级；不仅可以进行断裂—伸长测试，还可定强力、定伸长测试，可根据用户特殊要求，编制软件达到特殊要求。
四、 主要技术指标
1、型式：等速伸长（CRE）
2、负荷范围：0～300cN（50、150、300cN三档）
0～100cN（25、50、100cN三档）
3、伸长范围：0～110mm(夹持距离为2mm时)
4、试样夹距：2～60mm，精度∠0.1mm
5、夹持器面积：4×2mm.
6、拉伸速度：0.2～200mm/min 精度±2%
7、夹持方式：气动夹持。
8、采样频率：（500～1000）次/Sec.
9、数据输出：显示：CTR彩色显示器、强力值，伸长值、强伸曲线以及初始模量，杨氏模量。打印：测试数据的单次值、曲线、统计值。
10、电源：220V/50Hz，500W
11、外形尺寸（长×宽×高）：主机400×450×530mm（不包括计算机、打印机等）
五、适用标准
GB/T 9997—1988《化学单纤维断裂强力和断裂伸长的测定》
GB/T 14337—1993《合成短纤维断裂强力和断裂伸长试验方法》
GB/T21120-2007《水泥混凝土和砂浆用合成纤维》的要求。
