非織造布撕破強(qiáng)力測試方法的比較

王來力 鞏新松 吳雄英 丁雪梅(.東華大學(xué)，上海，0005;.上海出入境檢驗(yàn)檢疫局，上海，0035)

非織造布撕破強(qiáng)力測試方法的比較

王來力1鞏新松1吳雄英2丁雪梅1
(1.東華大學(xué)，上海，200051;2.上海出入境檢驗(yàn)檢疫局，上海，200135)

分別按照FZ/T 60006—1991和ISO 9073—4:1997對7種不同工藝、不同原料的非織造布進(jìn)行梯形法撕破強(qiáng)力測試，對縱向和橫向的平均撕破強(qiáng)力作秩和檢驗(yàn)和一元線性回歸分析。結(jié)果表明，兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中的梯形法測試結(jié)果無顯著差異，且具有很好的線性相關(guān)性。

非織造布，撕破強(qiáng)力，梯形法，測試方法

非織造布產(chǎn)品在使用過程中若被物體鉤住，或者局部被握持，在外力作用下被撕破或者被撕斷，由此而造成的損壞通常被稱為撕裂或撕破。撕破性能是衡量非織造布產(chǎn)品耐用性能的一個(gè)重要指標(biāo)，國內(nèi)外對非織造布撕破強(qiáng)力的測試方法有梯形法和落錘法兩種。我國現(xiàn)行的紡織行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)FZ/T 60006—1991和美國標(biāo)準(zhǔn)ASTM D 5733—99、ASTM D 5734—95(R2001)均采用上述兩種方法;在ISO的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中則只采用梯形法，而且相應(yīng)的試驗(yàn)參數(shù)與 FZ/T 60006—1991中的梯形法有較大差異［1-4］。針對兩種梯形法之間的差異，本文通過對7種不同工藝、不同原料的非織造布試樣梯形法撕破強(qiáng)力測試結(jié)果的分析，研究兩者之間的關(guān)系。

1 試驗(yàn)

1.1 兩種梯形法的試驗(yàn)參數(shù)比較

我國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)FZ/T 60006—1991和ISO 9073—4:1997中梯形法的試驗(yàn)參數(shù)比較如表1所示。

1.2 試樣

選用7種不同制作工藝、不同原料的非織造布進(jìn)行測試，試樣規(guī)格如表2所示。

表1 我國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和ISO標(biāo)準(zhǔn)梯形法測定非織造布撕破強(qiáng)力的試驗(yàn)參數(shù)比較

圖1 我國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和ISO標(biāo)準(zhǔn)中梯形法測定非織造布撕破強(qiáng)力的試樣尺寸(單位:mm)

表2 非織造布試樣規(guī)格

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 試驗(yàn)結(jié)果

采用INSTRON 5566A多功能材料試驗(yàn)機(jī)，分別按照FZ/T 60006—1991的梯形法和ISO 9073—4:1997對試樣進(jìn)行撕破強(qiáng)力測試，測試結(jié)果如表3所示。

表3 非織造布梯形法撕破強(qiáng)力的測試結(jié)果

2.2 結(jié)果分析

分別對采用兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中的梯形法測得的縱向和橫向撕破強(qiáng)力平均值進(jìn)行秩和檢驗(yàn)［5］，見表4。

表4 兩種梯形法測試結(jié)果的秩和檢驗(yàn)表

取雙側(cè)置信度α=0.05，查秩和檢驗(yàn)表可得，T1，0.05=39，T2，0.05=66。上述秩數(shù)和均在(T1，0.05，T2，0.05)區(qū)間之內(nèi)，則可以得出秩和檢驗(yàn)的結(jié)論，即雖然FZ/T 60006—1991和ISO 9073—4:1997中梯形法的試驗(yàn)參數(shù)不同，但是兩種方法測得的結(jié)果無顯著性差異。對縱向和橫向的撕破強(qiáng)力平均值作秩序數(shù)圖，如圖2所示。從秩序數(shù)圖中可以直觀地看出，兩種梯形法所測得的撕破強(qiáng)力的變化趨勢基本一致，即兩種方法具有較好的一致性。

圖2 秩序數(shù)圖

分別對兩種梯形法的縱向和橫向撕破強(qiáng)力平均值進(jìn)行一元線性回歸分析，結(jié)果如表5所示。查相關(guān)系數(shù)檢驗(yàn)表可得，當(dāng)置信度α=0.05時(shí)，相關(guān)系數(shù)r=0.754 5。由于以上兩個(gè)相關(guān)系數(shù)均大于0.754 5，則可得出結(jié)論:兩種梯形法所測得的撕破強(qiáng)力值的相關(guān)性是顯著的。對兩種梯形法測得的縱向和橫向撕破強(qiáng)力平均值作相關(guān)圖，如圖3所示。由圖3可以直觀地看到兩種梯形法的相關(guān)性及線性關(guān)系。

表5 一元線性回歸分析結(jié)果

2.3 撕破效率比較

在測試非織造布撕破強(qiáng)力的過程中，F(xiàn)Z/T 60006—1991標(biāo)準(zhǔn)需要測試縱向和橫向各10個(gè)有效值，ISO 9073—4:1997標(biāo)準(zhǔn)需要測試縱向和橫向各5個(gè)有效值。由于試樣有時(shí)會(huì)在鉗口處斷裂，從而導(dǎo)致測試結(jié)果無效，需要另外追加試樣進(jìn)行測試，直至達(dá)到所需的有效測試值個(gè)數(shù)，則撕破效率=有效測試試樣個(gè)數(shù)/實(shí)際測試試樣個(gè)數(shù)。采用兩種梯形法測試的撕破效率如表6所示。

圖3 兩種梯形法測得的縱向和橫向撕破強(qiáng)力平均值的相關(guān)圖

表6 兩種梯形法測試的撕破效率

由表6可以看出，在采用兩種梯形法進(jìn)行測試時(shí)，ISO 9073—4:1997梯形法的測試效率普遍高于FZ/T 60006—1991梯形法的測試效率;在試樣的大小規(guī)格和數(shù)量上，ISO 9073—4:1997梯形法要小于FZ/T 60006—1991梯形法。

3 結(jié)論

通過以上的測試和分析，可以得出如下結(jié)論:

(1)FZ/T 60006—1991的梯形法和 ISO 9073—4:1997梯形法在對非織造布進(jìn)行撕破強(qiáng)力測試時(shí)，雖然在試樣的規(guī)格參數(shù)和測試數(shù)量上存在差異，但是運(yùn)用兩種方法測得的結(jié)果無顯著性差異，且測試結(jié)果的變化趨勢基本一致，具有很好的一致性。

(2)采用上述兩種梯形法對7種不同非織造布測得的結(jié)果具有很好的線性相關(guān)性。

(3)ISO 9073—4:1997梯形法在試樣的選取上較FZ/T 60006—1991梯形法節(jié)省面料，且測試效率高于FZ/T 60006—1991梯形法，在非織造布面料尺寸較不寬裕的時(shí)候，宜選用ISO 9073—4:1997梯形法測試其撕破強(qiáng)力。

［1］ 紡織工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)化研究所.FZ/T 60006—1991非織造布撕破強(qiáng)力的測定［S］.北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1991.

［2］ ISO/TC 38.ISO 9073—4:1997 Textiles-test methods for nonwovens-part 4:determination of tear resistance［S］.Switzerland:ISO Copyright Office，1997.

［3］ American Society for Testing and Materials.ASTM D5733—99 Standard test method for tearing strength of nonwoven fabrics by the trapezoid procedure［S］.America:ASTM，1999.

［4］ American Society for Testing and Materials.ASTM D 5734—95(R2001)Standard test method for tearing strength of nonwoven fabrics by falling-pendulum(elmendorf)apparatus［S］.America:ASTM，2001.

［5］ 莊楚強(qiáng)，何春雄.應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)［M］.廣州:華南理工大學(xué)出版社，2006，119-222.

Comparison of tearing forces test methods for nonwovens

Wang Laili1，Gong Xinsong1，Wu Xiongying2and Ding Xuemei1

(1.Donghua University;2.Shanghai Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau)

The tearing forces of seven different nonwovens were tested with trapezoidal shaped test specimens according to FZ/T 60006—1991 and ISO 9073—4:1997.The mean tearing forces of machine direction and cross direction were analyzed by rank sum test and simple linear regression.The results indicated that there was no significant difference between the test results of the two test methods，and they had a good linear correlation.

nonwovens，tearing force，trapezoidal shaped test method，test method

TS171

A

1004－7093(2010)01－0041－04

2009－09－09

王來力，男，1985年生，在讀碩士研究生。主要從事非織造布力學(xué)性能測試方法的研究。