纱线强力仪

摘 要：本文介绍使用鲲鹏BOYI 2025电子万能材料试验机，配合1kN气动拉伸夹具，根据《GB/T 7689.5-2013增强材料 机织物试验方法 第5部分：玻璃纤维拉伸断裂强力和断裂伸长的测定》，进行了玻璃纤维机织物拉伸试验的实例，试验结果表明，使用鲲鹏BOYI 2025电子万能材料试验机能够完全对应玻璃纤维机织物拉伸断裂强力和断裂伸长的试验。 关键词：鲲鹏BOYI 2025电子万能材料试验机 玻璃纤维 拉伸试验玻璃纤维布(Glass Fiber) 是一种性能优异的无机非金属材料，种类繁多，优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高，但缺点是性脆，耐磨性较差。玻璃纤维通常用作复合材料中的增强材料，电绝缘材料和绝热保温材料，绝缘层压板以及印刷电路等各个领域。玻璃纤维布的特性由纤维性能、经纬密度、纱线结构和织纹所决定。经纬密度又由纱结构和织纹决定。经纬密度加上纱结构，就决定了玻璃纤维布的物理性质。本应用介绍了使用电子万能材料试验机进行玻璃纤维机织物拉伸断裂强力和断裂伸长试验。鲲鹏电子万能材料试验机配备的气动拉伸夹具，有以下几个特点：首先，夹面采用专用高分子夹面，平整度好，可以避免夹伤试样，避免拉伸过程中出现夹持部位断裂的情况；其次，气动控制可以提供适当且恒定的夹持力，避免拉伸过程中出现滑移的情况；另外，夹具设有对中标识，可以辅助夹持试样，保证夹持后试样的垂直度，避免拉伸过程中出现左右两边受力不均匀的情况。 除夹具外，试验机主机的高精度以及超过1000HZ的采集频率，可以完整的拉伸过程中的所有特征数据，准确识别试样拉伸断裂点，确保给用户提供准确可靠的试验数据，配合智能化的测试软件可以同时提供单试样、多试样、双坐标等各种测试曲线，让不同的用户均可以拥有良好的交互体验，为企业的研发、质量以及产品控制保驾护航。本篇报告参照《GB/T 7689.5-2013增强材料 机织物试验方法 第5部分：玻璃纤维拉伸断裂强力和断裂伸长的测定》进行试验，标准要求如下： 1.样品要求：Ⅱ型试样、试样宽度25mm、有效长度100mm 2.夹持距离：100mm±1mm 3.拉伸速度：50mm/min±3mm/min 1. 实验部分 1.1仪器与夹具 BOYI 2025-001 电子万能试验机 1kN气动拉伸夹具 90°剥离夹具 Smartest软件 1.2分析条件 试验温度：室温23℃左右 载荷传感器：1kN（0.5级） 加载试验速率：50mm/min 图1 BOYI 2025-001 电子万能试验机 1.3样品及处理本次试验，选取6组国内主流的不同种类的玻璃纤维布，统一切割成GB Ⅱ型试样，宽度约为25mm的长条试样，每组样品分经向和纬向。 2.试验介绍使用BOYI 2025-001电子万能试验机进行试验，设定夹具间距为100mm，将样品分别夹持在上下夹具中，以50mm/min的速率进行试验。测量拉伸过程中的力值以及位移数据，拉伸试样至断裂，记录最终断裂强力及断裂伸长(GB要求精确至1mm)，取拉伸过程中第一组纱断裂时的最大强力作为拉伸断裂强力，根据数据计算得出结果，并生成拉伸曲线。图2 测试系统图（主机、夹具） 3.结果与结论 3.1第一组玻璃纤维布试验结果 3.2第二组玻璃纤维布试验结果 3.3第三组玻璃纤维布试验结果 3.4第四组玻璃纤维布试验结果 3.5第五组玻璃纤维布试验结果 3.6第六组玻璃纤维布试验结果 从上上述数据以及断裂后试样状态可以看出，整个测试过程中，拉伸试样夹持良好，断裂部位均在试样中部，满足GB要求(断裂点距离夹口10mm以上)，两个方向各5个试样结果平均值非常接近，曲线重合度再现性良好，无较低异常测试值，满足GB要求。从本次试验结果可以体现出鲲鹏BOYI 2025-001 电子万能试验机的高精度及高稳定性。4.结论 综上所述，鲲鹏BOYI 2025-001 电子万能试验机、1kN气动拉伸夹具，可以完全满足GB/T 7689.5-2013 增强材料 机织物试验方法 第5部分：玻璃纤维拉伸断裂强力和断裂伸长的测定》标准要求，高效高质完成试验。通过高精度高采样率的测试系统，可以获得玻璃纤维布各项力学数据，且稳定可靠，这对于玻璃纤维布以及绝缘电路板材、印刷电路板的技术发展非常重要，能够为企业的产品研发、品质管理，以及该行业的标准化、规范化提供数据支持与技术保障。

英斯特朗，全球领先的材料和构件物性测试试验机制造商，针对目前工业纺织品纤维（包括芳香族聚酰酩和超高分子量聚乙烯）过早失效这一业界困扰问题，推出气动细绳和纱线夹具，提供更便捷优化的解决方案。 英斯特朗气动细绳和纱线夹具（2714-04x），载荷可达2kN, 此可互换的夹块设计适用于由常规纤维或新开发的高性能纤维制作的纤维或纱线。此极具性价比的设计使用户可直接使用同一套夹具体，并根据具体的应用要求来更换相应夹块。基于此项新增的可互换夹块功能，用户的试验室将有必要购置全套系的夹具，包括夹具，夹面和单用途绞盘。 芳香族聚酰酩和超高分子量聚乙烯都是合成纤维，其单位重量高于钢铁。当使用传统平推夹具进行测试时，夹面可能会内部滑动，此时，纤维就会相继滑动。而应力集中的夹面上，纤维也有可能掉落。它将使检测变得更困难而成为我们的挑战，并且导致得出最大强度值偏低和/或不准确的结果。 此气动细绳和纱线夹具结合绞盘的设计，均匀地使夹持力分布在锯齿表面，此渐开线的特别设计可使断裂载荷达到最大值。 该绞盘为试样提供支持，可使试样承受的的自由应力逐渐而非突然地过渡，因此可减小试样靠近夹面时所产生的断裂。该绞盘还有一个光滑的导角，有助于试样的快速加载，防止试样装载过程中损坏单根纤维束。使其可记录更大的断裂载荷。 此外，该锁紧装置可自动通过踏脚开关激活，可双手试样插入和免手动夹具操作；从而方便试验操作员使用双手握住试样，以便于装载。 该气动细绳和纱线夹具提供可选的夹持力，以适应不同的材料和良好地跟进补偿对因试样蠕变而造成的夹持力衰减。若您欲了解更多英斯特朗其他材料或应用方面的夹具解决方案，请联系我们:400 820 2006；或登陆中国官方网站：www.instron.cn 英斯特朗新款气动细绳和纱线夹具关于英斯特朗：英斯特朗(INSTRON )是全球领先的材料和构件物性测试试验机制造商，美国五百强公司ITW集团旗下品牌，从基本的软组织到先进的高强度合金材料，其产品被广泛运用于测试各种材料,组件和结构在不同环境下的力学性能和特性。 自1946年英斯特朗成立并研制了世界上第一台闭环控制的电子万能材料试验机和第一个应变片式载荷传感器以来，英斯特朗以成为公认的力学性能测试设备世界领导者为使命，通过提供最高品质的产品，专业的技术支持和世界水平的服务，从而使用户获得拥有英斯特朗产品的最佳体验。 更多新闻垂询请联系: 英斯特朗市场部Kelly Jiang Tel: +86 21-62158568* 8301E-Mail: jiang_min-hua@instron.com 或者您可访问英斯特朗官方网站： www.instron.cn用手机扫一扫，关注英斯特朗微信账号，获取更多英斯特朗的产品信息和测试tips

一、纺织仪器制造业的基本情况1、纺织仪器的发展历史我国纺织仪器制造业历史悠久，可追溯到20世纪40年代。20世纪80年代，纺织工业部建设了六七个纺织仪器定点制造厂，一个仪器研究开发基地，一个纺织仪器检测中心，并在全国建立了近20个省级纺织计量站，初步形成了纺织仪器开发、制造、检测和维修体系；不过，当时仅以低端的机械仪器为主。改革开放以来，在市场经济的推动下，纺织仪器制造业得到了迅猛的发展，一些军工、民营、高科技企业的参与，推动了我国纺织仪器设计、制造水平的提高，产品也逐渐过渡为电子化、计算机化，品种几乎包括了纺织业需要的各类仪器。以产品数量计，已经形成了世界上最大的纺织仪器制造业，纺织仪器不但不再依赖进口，而且还出口到国外。2、国产纺织仪器制造企业目前，我国纺织仪器制造业大部分为股份制企业和民营企业，其中包括从军工企业转化而来的大中型企业、由过去纺织部定点厂演变而来的中小型企业和已有十多年历史的新型股份制企业，这些企业与研究院(所)、大专院校和其它研究开发单位相互合作，已经成为纺织仪器制造业的中坚力量。纺织仪器制造企业规模和研发能力差别较大：大型的企业有四五百人之多，年销售额可达两亿多，有很强的自主研发能力；中型企业的人员一般有一二百人，年销售额约一两千万元，大都有一定的研发能力；大多数企业人员在50人以下，甚至几个人，年销售额在几十万元至几百万元不等，研发能力较弱。3、国产纺织仪器计算机、电测技术的普及应用缩短了仪器的研发周期，提高了仪器的档次。纺织仪器的品种不断完善，从纤维、纱线、织造、印染、后整理、服装乃至大纺织的各个行业、各道工序所需要的绝大部分试验仪器，国内都能生产。一些常规仪器，特别是纱线测试方面的仪器，已完全能满足我国纺织业发展的需要，彻底替代了进口，有些已达到国际先进水平。国产纺织仪器的档次虽然在不断提高，但是目前仍然以通用和低端仪器为主，只有少数厂能够生产高端仪器。国产纺织仪器的总体水平如外观、质量等尚不如国外先进产品。另一方面，我国纺织仪器制造业的水平相对落后于其它行业。老牌纺织仪器制造企业效益不佳，甚至倒闭、改行；新兴企业的产品又多集中在部分投入少、销量较大的常规、低端仪器。长此以往，不仅不能改变纺织仪器落后的局面，更不能满足纺织行业发展对高端仪器的需要。国产纺织仪器的价格远远低于进口仪器，加之制造水平所限，国外仪器厂商对中国的低端和通用仪器市场兴趣不大，在中国市场上主推高端仪器、特别是化纤方面的检测仪器。二、主要纺织仪器纺织行业从纤维原料到纺纱、织造、印染、服装或其它成品的工艺流程很长，为了控制和提高产品质量，必须对复杂、多环节的工艺流程中的各个过程进行在线检测和监控，对原料、半成品、成品进行质量检验和质量控制。1、纤维测试仪器纤维性能的测试是纺织检测技术领域较难的一个方面，主要原因是试样品种多，状态杂乱无章，待测数量巨大等。国产的纤维类仪器已有很长的历史，从早期的手动、慢速、单指标仪器发展到现在的大容量测试系统，从棉纤维、毛纤维的质量检测仪器发展到麻纤维、羊绒、化纤等各方面的测试仪器。但是从总体看，仪器自动化程度相对落后，许多测试机理有待进一步研究。棉纤维大容量测试系统是纤维检测领域高端仪器的代表，它标志着一个国家纺织仪器的制造水平。国际上以瑞士乌斯特公司USTER HVI为代表，印度普瑞美公司(PREMIER)、以色列均有此产品。经过数年的努力，我国研制出了Ⅺ120快速棉纤维性能测试仪，在1 min内可给出棉纤维长度、长度整齐度、比强度、伸长率、马克隆值、色泽、表面叶屑、回潮率等16项指标，其性能与瑞士USTER HVI相当，标志着我国纺仪水平进入国际先进行列。其它可以同时测试出棉纤维细度与成熟度指标的二次压缩式的棉纤维细度仪、运用光电检测技术和图像处理技术研制出的羊毛细度仪、CSIRO式毛丛长度、强度测试系统、亚麻纤维测试系列仪器、全自动化纤长丝卷缩率试验仪等也已在国内开发出来，不过纤维仪器的整体水平还相对落后。2、纱线测试仪器纱线测试仪器的品种已经很齐全，如电容式条干仪、光电式条干仪、全自动单纱强力仪、纱疵分级仪、捻度仪、毛羽仪、支数秤等，有的已经达到国际先进水平。CT2000全自动条干仪，能自动测试20管纱线的条干、毛羽等指标，并能对测试结果运用专家分析诊断系统进行评价，指出设备故障部位和工艺参数设置的缺陷；CTloOO纱线外观分析仪运用高速CCD相机从互相垂直方向检测纱线直径，给出直径平均值、不匀率、椭圆度、疵点等指标，并模拟黑板条干和仿真织物效果，对纺织企业全面了解纱线性能有很大帮助。这两种仪器的测试性能均接近乌斯特公司同类仪器。目前，国内有10个厂家可以制造电容式条干仪，单纱强力仪的制造企业多达30余家，半数以上都有全自动强力仪产品，部分还具有高速拉伸功能。适用于化纤及帘子线的强力机国内也有，拉伸最大强力可达500 N，伸长率可达到800％。3、织物测试仪器近20多年来，我国在织物测试方面的研究也很多，但仪器的制造及推广相对缓慢。最普及的要数织物强力机，全国不少于30个制造厂家，都逐渐采用了电子控制技术和计算机技术。随着电子织物强力机检定规程的编制，对电子强力机动态特性进行了研究，许多厂制造的电子织物强力机对所检产品动态性能检测有了很大的提高，为电子强力机动态特性的提高起到积极的指导作用。土工布系列测试仪器、织物起毛起球仪、织物褶皱弹性仪、织物硬挺度仪、各种织物色牢度仪等我国都能制造；水冷式日晒气候色牢度仪也研制成功，染整方面的仪器已基本齐全；织物保暖性测试仪、织物微气候仪等都体现了我国的技术特色；近年来，反映功能性纺织品性能和织物风格方面的测试仪器也都相继问世。4、过程监控仪器与装置20年前，已有厂家推出配套络筒机的电子清纱器，目前电子清纱器的制造厂家已有10多个，流行运用ASIC芯片技术提高检测头稳定性的数字式电子清纱器已成为纺织企业必备的质量控制设备。清花除杂机是近几年发展起来的产品，它在清花工序中检测异型纤维并将其清除出去，这对解决纺织企业的难题——原料中的“三丝”问题非常有用，目前国内已有多家公司制造。清花自调匀整装置也是20世纪90年代以来发展起来的一种电控设备，它是运用数字控制技术和变频调速技术来控制成卷机的喂棉速度，从而代替铁炮来提高棉卷重量的均匀性。梳棉自调匀整装置、并条自调匀整装置、在线条干仪等电控设备在国。内也均已研制成功。近年来，无梭织机电控系统也有较大的发展，具有多色选纬、电子送经、电子卷取、双经轴控制等功能，在适用性和可靠性方面基本能满足用户使用的要求。三、纺织仪器制造业的主要问题与分析1、有实力的纺织仪器制造企业太少纺织仪器制造业在大纺织业中只是很小的一部分，年销售总量不过四五个亿。由于纺织仪器的生产特点是批量小、品种多、附加值低，而技术难度较大；所以，投资的企业不多，导致整个行业资金缺乏，技术发展缓慢。2、整个行业缺乏统一管理原纺织部撤销后，作为规范仪器质量的计量检定规程和校准规范，就一直处于“管理空白”的状态。不仅新的仪器缺乏检定规程和校准规范，而且原有的标准和规程也已经落后而急需制订、修订或作废。目前，制订或修订纺织仪器的标准、规程和校准规范大都是自发的，上级管理部门无资金支持。在这种极其困难的情况下，2003年由国家纺织计量站上报的“电子织物强力机检定规程”，经几个企业集资，历时两年，完成了该规程的制订工作。新制订的“电子织物强力机检定规程”，在强力仪动态性能检定方面取得历史性突破，以此核心内容为主题的论文《纺织电子式强力仪测力动态特性分析与检定方法研究》获第八届陈维稷优秀论文二等奖；但该规程目前还未得到正式批准发布，极大地伤害了广大计量工作者的积极性。3、市场竞争无序尽管我国纺织业发展较快，但纺织仪器，总需求量的增长并不是很大；而国内纺织仪器制造厂却增加很多，不少是从原来较大的纺仪厂分离出来的新厂，产品大部分与原厂重复，没有足够的人力、物力投入创新型仪器的开发和研制，只有进行价格大战。其结果是：无序的市场竞争导致产品价格持续走低，进而引发产品成本一降再降，质量和售后服务难以保证。这不仅无助于国产仪器的健康发展，也直接损害了广大用户的利益。目前，有些企业举步维艰，有些企业正在寻找其它产品另谋生路，大有重新洗牌之势。也许，在市场经济的风浪中进行重组之后会有优质优价的好产品出现。4、价格制约了仪器质量的提高国产仪器的低价竞争导致纺织仪器制造企业资金不足、技术创新能力差，在新产品研制方面投入太少，没有足够的人力、物力的投入，没有多方面的理论研究，仿造国外或相互仿造现象严重，而关键技术难以突破，国产纺织仪器在高端产品方面的发展仍然是任重而道远。四、国产纺织仪器发展的几点建议1、重视应用性的基础研究近年来，纺织材料、纺织工艺、纺织机械方面都有很大的发展，新的指标和测试项目层出不穷，这都为纺织测试仪器的发展提供了很大的空间。如：高速单纱强力仪、光电条干仪、光电验布机、异纤清除技术等。强烈建议纺织院校、科研单位及有条件的纺织仪器厂家重视带有方向性的测试理论研究，开发某个测试领域中具有自主知识产权的领先仪器，提高特色产品的质量，争取达到国际先进水平，提高国产纺织仪器的水平。即便是消化吸收先进技术，也应当重视从理论上将其研究透彻，以求在其基础上有所提高和创新。大力开发具有自主知识产权的纺织仪器需要得到包括政府部门在内各个方面的有力支持。以目前国家棉花流通领域体制改革中需要大量的大容量棉花测试系统(HVI)为例，长岭纺电已经在数年前研制成功大容量棉花测试系统Ⅺ120，并在此基础上进一步完善，并得到国家纤检部门的支持。我们期望国产的大容量棉花测试系统能在国内棉花流通领域早日普及。另外，对仪器的研究不应局限于仪器本身，仪器应用方面的研究应该包括在整个研究和推广过程之中，众所周知的乌斯特统计公报就为我们的仪器制造业树立了很好的榜样。2、加强计量检定规程、校准规范的制修订计量检定规程、校准规范在纺织仪器的制造、校准和使用中起到重要作用。没有检定规程、校准规范甚至其不完善，不仅会引起量值的混乱，也会引起纺织仪器市场的混乱。如：由于电子单纱强力机的计量检定规程中动态特性的要求和检定方法不完善，致使有的电子单纱强力机按计量检定规程检定合格，在实际测试纱线断裂强力时，低速和高速拉伸纱线断裂强力相差甚大，高速拉伸较低速拉伸纱线断裂强力小几十个百分点，很明显是动态特性太差；因此，必须加强计量检定规程、校准规范的制、修订工作。纺织仪器的计量检定规程、校准规范是规范纺织仪器计量性能的法规性文件，计量法规定在我国必须遵守这些文件，对国外纺织仪器也是如此，从某种意义上讲也有技术壁垒的作用，对保护国产纺织仪器有益。计量检定规程，校准规范的制、修订工作是一项法规性很强的工作，需要政府相关部门的指导和支持。我们寄希望于中国纺织工业协会、中国纺织机械器材工业协会纺织仪器专业委员会以及新成立的仪器计量技术委员会，能够在市场经济的形势下填补纺织工业部撤销后对纺织仪器制造业的管理空白，协调与发改委、国家质量技术监督检验检疫局、国家纤检局等的关系，争取在基础研究、政策法规、国家科研项目等方面给以支持，指导国家纺织计量站及广大的计量工作者加快计量检定规程、校准规范的制、修订工作，积极引导纺织仪器制造行业健康发展。3、在线监测纺织仪器是发展的方向随着电子技术和计算机技术的发展，在工艺过程中在线检测与控制技术已经比较成熟，促使纺织检测仪器向在线检测方向发展，避免根据实验室测试结果控制质量的滞后问题。各种自调匀整装置是在线检测与控制的结合，这些装置根据输出信号的检测自动控制并调整匀整装置，达到实时控制质量的目的，从而以最小的损失达到最大程度的质量提升；但是，在线检测仪器数量多、投资大，不是短期内能普及的，应先发展便携式检测仪器，如便携式条干仪等。4、发展基于离线和在线的计算机网络由于全面质量控制和技术管理越来越重要，及时地得到质量数据，全面地了解整个生产线的质量状况，对于实时地控制质量和加强企业管理是非常必要的。随着纺织离线检测和在线检测技术的发展及检测设备门类的不断补充与完善，集约化的数据检测、采集、分析及质量管理的企业计算机网络系统将会受到欢迎。综观国际上纺织仪器的发展，各个工艺阶段的集约化数据检测、采集、分析及质量管理的计算机网络系统已趋成熟。近年来，以长岭纺电为骨干的一些企业已分别推出了实验室数据分析管理系统和纺织企业计算机网络系统，尽管目前功能不够齐全，应用尚不够广泛，但也不失为一种有益的尝试。相信在未来的几年里，集约化的网络系统会有一个较大的发展。五、结束语我国正在从纺织大国向纺织强国进军，这就要求纺织工艺技术、纺织机械设计制造技术、纺织检测控制技术等都要快速发展。纺织仪器制造业是大纺织业中不可缺少的部分，大纺织业的发展为纺织仪器制造业提供了广大的市场和发展空间，也提出了许多新的要求。我国的纺织仪器制造业经过几十年的发展已经有了相当的基础，常规仪器已经能够基本满足纺织业的需要。尽管我国在纺织检测技术领域与国际先进水平还有差距，但是，随着纺织仪器制造业自身的不断整合、有关管理关系的不断理顺、新仪器的不断出现，相信经过各个方面的共同努力，我国的纺织仪器制造业一定会健康发展。标准集团（香港）有限公司专业生产(供应)销售纺织仪器列产品,公司具有良好的市场信誉,专业的销售和技术服务团队,凭着经营纺织仪器系列多年经验,熟悉产品的各项技术支持，供货周期短价格最优，欢迎来电咨询！来源：标准集团（香港）有限公司：http://www.standard-groups.com/