1 概述
纖維的強伸度是決定紡織品使用性能的重要因素,與紡織工藝和加工關系甚為密切。
化學纖維強伸度測量采用單根纖維測量法。目前我國使用的單纖維強力儀主要有三類:
① 等速牽引型( CRT) ,如我們常用的Y161型單纖維強力機。
②等加負荷型( CRL) ,如馬氏強力儀等。
③等速伸長型( CRE) ,如YG003型纖維電子強力儀、XQ-1型纖維強伸度儀等。
本人試圖就上述等速伸長型強力儀中的YG003型纖維電子強力儀和XQ-1型纖維強伸度儀在實際操作中的性能做對比。
2 YG003型纖維電子強力儀和XQ-1型纖維強伸度儀的工作原理
YG003型纖維電子強力儀的負荷測量采用張絲式結構的傳感器,它的作用是將纖維拉伸時受的力轉變成電信號,該信號經過直流放大、轉換和比較等過程。伸長測量則是由步進電機等組成的傳動裝置來實現的,負荷和伸長數據最后可通過打印接口輸入打印機,完成負荷和伸長顯示。
XQ— 1型纖維強伸度儀的負荷測量采用平衡框架式結構,電阻式傳感器,并配以油阻尼器,測試精度高,性能穩定。伸長測量也是由步進電機等組成的傳動裝置來實現的。整個機械傳動部分結構緊湊,傳動平穩,負荷和伸長數據輸入繪圖打印機,并可完成所要求的各種數據顯示和圖線。
3 兩種強力儀在操作中的主要區別
3. 1 在夾持纖維試樣的方法上, YG003型采用手工操作夾持纖維。因此,不同的操作人員,所用夾持力難以統一。XQ-1型采用氣動夾持器夾持纖維,因此夾持力穩定而且還可以根據不同的纖維類型加以調節。
3. 2 在夾持器鉗口用材料上, YG003型夾持器鉗口所用材料為金屬材料,因此易夾傷纖維,而X Q-1型夾持器鉗口所用夾持材料為非金屬材料,這樣不易夾傷纖維,避免了纖維被夾斷或打滑。
4 對比試驗必須使用同一類型儀器
國際標準ISO 5079— 1977《紡織品——化學纖維—— 單根纖維斷裂強力及斷裂伸長的測定》中明確規定: 化學纖維性能的測定,應用不同的試驗儀器通常會測得不同的結果,為了減少不同儀器所得結果的差異,本國際標準中限定使用兩種類型的試驗儀器:
a. 纖維等速伸長型儀器
b. 纖維等加負荷型儀器
盡管如此,同一纖維在兩種儀器上,隨著負荷速度和拉伸速度不同, 其結果可以相差達20% 。因此,在對比試驗中,必須使用同一類型儀器。
5 兩種強力機的對比
在同一試驗條件下,我們將7批滌綸分別用YG003型電子強力儀和XQ-1型纖維電子強伸度儀進行試驗,得出強力數據(表1 )和伸長數據(表2) ,下面用逐對比較法分別對強力和伸長進行檢驗。
(表中di= xi - yi )
6 結論
6. 1 XQ-1型纖維強伸度儀和YG003型電子強力儀相比,操作簡單,使用方便,夾持材料和夾持方式更為先進,而且可以減小系統誤差,提高工作效率。
6. 2 為使我國化學纖維檢驗工作與國際標準接軌,有利于我國的對外貿易工作。建議中纖局等有關部門牽頭,在我國的各級纖檢機構、紡織廠等生產企業和科研單位推廣使用XQ-1型纖維強伸度儀。
6. 3 在可能的情況下強制淘汰Y161型單纖維強力機。
擴展閱讀：YG004D型工程碳纖維強伸儀
一、用途:
用于測定單根纖維的斷裂強力、斷裂伸長率、斷裂強度、定負荷伸長、定伸長強力、斷裂時間和強伸曲線。
二、結構原理
儀器的測試原理為等速伸長（CRE）。儀器由主機、計算機、打印機及空氣壓縮四部份組成。力傳感器測強力，光柵編碼器測伸長。WindowsXP操作系統，液晶顯示器顯示數據和強伸曲線。
三、產品特色
1、測試精度高：采用美國技術生產的高精度傳感器，并用軟件分成三檔（25、50、100cN）。
2、性能可靠、穩定、故障率低；選用進口驅動器調速及國際先進技術的稀土電機。
3、調速范圍寬、精度高：0.2~200mm/min，調速比達1000倍, 精度±2%, 比國家一級強力機要求±5%的精度高。
4、夾持方式方便可靠；采用氣動夾持，夾持力恒定，用軟、硬夾片配合，防止打滑，夾傷試樣，避免手工夾持時，過緊夾傷試樣，過松打滑，影響數據的正確。
5、功能強大，易升級；不僅可以進行斷裂—伸長測試，還可定強力、定伸長測試，可根據用戶特殊要求，編制軟件達到特殊要求。
四、 主要技術指標
1、型式：等速伸長（CRE）
2、負荷范圍：0～300cN（50、150、300cN三檔）
0～100cN（25、50、100cN三檔）
3、伸長范圍：0～110mm(夾持距離為2mm時)
4、試樣夾距：2～60mm，精度∠0.1mm
5、夾持器面積：4×2mm.
6、拉伸速度：0.2～200mm/min 精度±2%
7、夾持方式：氣動夾持。
8、采樣頻率：（500～1000）次/Sec.
9、數據輸出：顯示：CTR彩色顯示器、強力值，伸長值、強伸曲線以及初始模量，楊氏模量。打印：測試數據的單次值、曲線、統計值。
10、電源：220V/50Hz，500W
11、外形尺寸（長×寬×高）：主機400×450×530mm（不包括計算機、打印機等）
五、適用標準
GB/T 9997—1988《化學單纖維斷裂強力和斷裂伸長的測定》
GB/T 14337—1993《合成短纖維斷裂強力和斷裂伸長試驗方法》
GB/T21120-2007《水泥混凝土和砂漿用合成纖維》的要求。
