一種複合纖維中單一組分拉伸性能的測試方法與流程
2024-04-09 22:33:05 1
本發明涉及複合纖維拉伸性能測定的技術領域，特別是涉及一種複合纖維中單一組分拉伸性能的測試方法。
背景技術：
複合纖維是多組分纖維的一種，在同一根纖維截面上存在兩種或兩種以上不相混合的聚合物纖維，這種纖維稱複合纖維，利用複合纖維製造技術可以獲得兼有兩種聚合物特性的雙組分纖維，有並列型、皮芯型、海島型等複合纖維，其中，海島纖維具有微細、特柔等特性，比天然皮革中的膠原纖維有更好的柔軟性，耐久性、易保養，主要用於製造合成皮革、人造廘皮等。
合成皮革的性能指標測定，主要指標有：斷裂強力、斷裂伸長率、疲勞性能、彈性回復率等，通常是由合成革基布中的纖維的拉伸性能決定，目前，複合纖維拉伸性能的測定，都是用常規的單纖維強力儀來測定的。皮芯型複合纖維是指兩種組分聚合物分別沿纖維縱向連續形成皮層和芯層的複合纖維，皮芯型複合纖維的單絲纖度一般為3-5D，人們用肉眼可清晰看得到。在進行皮芯型複合纖維拉伸性能測定時，需將其兩端分別固定在測定裝置的上氣/手動夾持器和下氣/手動夾持器中，下氣/手動夾持器可隨著測試裝置中升降機構的升降，來完成皮芯型複合纖維的拉伸性能測定。
海島型纖維中，「島」與「海」成分在纖維的軸向上是連續、密集、均勻分布的，它具有常規纖維的纖度，使用特定溶劑將「海」纖維成分溶掉，則可得到集束狀的「島」纖維成分，而「島」纖維成分的單絲纖度一般為0.05D左右，屬於超細纖維，現有的拉伸性能測試裝置不能滿足複合纖維中海島型纖維單一組分的拉伸性能測試，首先，無法分離複合纖維中的待測纖維，其次，會因夾持超細纖維，牢固度不夠，易出現超細纖維在測試過程中，因拉伸力度不夠，導致超細纖維彎曲或脫落，得不出精確的測試數據，因而，需要一種新的複合纖維中單一組分拉伸性能測試裝置來滿足拉伸性能測定設備技術領域的市場需求。
技術實現要素：
針對現有技術中存在的缺陷或不足，本發明實現了一種可測試現有複合纖維中單一組分拉伸性能的測試方法，該測試方法首先可實現複合纖維中除待測纖維外的其它纖維成分的溶解，其次，可進行超細纖維的拉伸性能測定，在測試過程中，夾持超細纖維方便牢靠，不易導致超細纖維發生彎曲或脫落的現象，降低複合纖維中單一組分拉伸性能的測試誤差，提高測試效率。
本發明提供了一種複合纖維中單一組分拉伸性能的測試方法，包括如下步驟：
步驟S1，挑選：從複合纖維卷上取多個段樣品，在每一段樣品中挑多個單根複合纖維；
步驟S2，固定：將挑選好的每根複合纖維分別通過夾緊單元固定在固定組件上；
步驟S3，溶解複合纖維中除待測纖維成分外的其它纖維成分：
a、將夾緊有複合纖維的多個固定組件放入裝有纖維溶解液的容器內，纖維溶解液為甲苯或二甲基甲醯胺或NaOH中的一種；
b、加熱容器並使溫度控制在20-100℃，保溫時間設置為5-60分鐘，溶解複合纖維中除待測纖維成分外的其它纖維成分，保留待測纖維；
步驟S4，檢查待測纖維形態：
b、經纖維溶液冷卻後，將夾緊有待測纖維的固定組件移出容器；
b、使用單鏡片放大鏡觀察待測纖維的形態，挑選出夾緊有全部在拉伸狀態下的待測纖維的固定組件，並將固定組件與單纖維強力儀配合使用；
步驟S5，通過單纖維強力儀測試，得到每一段待測纖維的單絲拉伸強度數據；
步驟S6，對每一段待測纖維對應的單絲拉伸強度數據取平均值，形成多個段待測纖維的單絲拉伸強度平均值；
步驟S7，設定預定可信區間，對多個段待測纖維的單絲拉伸強度數據的平均值取第二次平均值，並計算離散係數，以此作為待測纖維卷的纖維單絲拉伸強度參數。
進一步的，所述步驟S3中加熱溫度控制在恆溫95℃，保溫時間設置為30分鐘。
進一步的，所述固定組件包括有活動梁、U型框架本體、固定板及夾緊單元，所述活動梁與U型框架本體可拆卸式連接，所述固定板上設置有固定孔，所述夾緊單元包括兩兩相對的夾緊塊及穿過夾緊塊中心位置的螺杆，所述夾緊塊兩兩相對的一面設置有彈簧及擋片，所述螺杆遠離彈簧的一端用螺帽固定。
進一步的，所述步驟S2中，所述複合纖維的固定通過如下方式實現：
步驟S21，向外旋轉螺帽，使彈簧處於最鬆弛的狀態；
步驟S22，將複合纖維的兩端分別置於夾緊單元內，向內旋轉螺帽；
步驟S23，在螺帽旋轉力的作用下，使夾緊塊和彈簧向複合纖維的方向推進，直至夾緊複合纖維。
進一步的，所述步驟S4中，所述單纖維強力儀測試通過如下方式實現：
步驟S41，將單纖維強力儀的上把手夾持器和下把手夾持器分別與固定有待測纖維的固定組件中的固定孔固定；
步驟S42，將固定組件中的活動梁與U型框架本體分離；
步驟S43，上把手夾持器隨單纖維強力儀中的導軌升降，完成待測纖維的拉伸；
步驟S44，通過單纖維拉力測試，測試每一段待測纖維的拉伸強度數據，獲得每一段樣品對應的待測纖維的拉伸強度數據。
與現有技術方案相比，本發明的有益效果在於：
本發明的一種複合纖維中單一組分拉伸性能的測試方法，首先，固定組件可將複合纖維固定牢固，將固定組件放入裝有特定溶液的容器內，實現複合纖維中除待測纖維外的其它纖維成分的溶解；其次，可進行超細纖維的拉伸性能測定，在測試過程中，夾持超細纖維方便牢靠，不易導致超細纖維發生彎曲或脫落的現象，降低複合纖維中單一組分拉伸性能的測試誤差，提高測試效率。
附圖說明
圖1是本發明的結構示意圖；
圖2是本發明中固定組件的結構示意圖一；
圖3是本發明中固定組件的結構示意圖二；
圖4是本發明的工藝流程圖；
附圖標記：
1、活動梁；2、U型框架本體；3、固定板；4、夾緊塊；5、螺杆；6彈簧；7、擋片；8、螺帽；9、固定孔；10、上把手夾持器；11、下把手夾持器；12、導軌；13、待測纖維。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
實施例一：
一種複合纖維中單一組分拉伸性能的測試方法，其特徵在於，包括如下步驟：
步驟S1，挑選：從複合纖維卷上取多個段樣品，在每一段樣品中挑多個單根複合纖維；
步驟S2，固定：將挑選好的每根複合纖維分別通過夾緊單元固定在固定組件上；
步驟S3，溶解複合纖維中除待測纖維成分外的其它纖維成分：
a、將夾緊有複合纖維的多個固定組件放入裝有纖維溶解液的容器內，纖維溶解液為甲苯或二甲基甲醯胺或NaOH中的一種；
b、加熱容器並使溫度控制在恆溫95℃，保溫時間設置為30分鐘，溶解複合纖維中除待測纖維成分外的其它纖維成分，保留待測纖維13；
步驟S4，檢查待測纖維形態：
c、經纖維溶液冷卻後，將夾緊有待測纖維13的固定組件移出容器；
b、使用單鏡片放大鏡觀察待測纖維13的形態，挑選出夾緊有全部在拉伸狀態下的待測纖維13的固定組件，並將固定組件與單纖維強力儀配合使用；
步驟S5，通過單纖維強力儀測試，得到每一段待測纖維13的單絲拉伸強度數據；
步驟S6，對每一段待測纖維13對應的單絲拉伸強度數據取平均值，形成多個段待測纖維13的單絲拉伸強度平均值；
步驟S7，設定預定可信區間，對多個段待測纖維13的單絲拉伸強度數據的平均值取第二次平均值，並計算離散係數，以此作為待測纖維卷的纖維單絲拉伸強度參數。
如附圖1、2、3所示，用於固定複合纖維的固定組件包括有活動梁1、U型框架本體2、固定板3及夾緊單元，活動梁1與U型框架本體2可拆卸式連接，固定板3上設置有固定孔9，夾緊單元包括兩兩相對的夾緊塊4及穿過夾緊塊中心位置的螺杆5，夾緊塊4兩兩相對的一面設置有彈簧6及擋片7，螺杆5遠離彈簧6的一端用螺帽8固定。
複合纖維的固定通過如下方式實現：
步驟S21，向外旋轉螺帽8，使彈簧6處於最鬆弛的狀態；
步驟S22，將複合纖維的兩端分別置於夾緊單元內，向內旋轉螺帽8；
步驟S23，在螺帽8旋轉力的作用下，使夾緊塊4和彈簧6向複合纖維的方向推進，直至夾緊複合纖維。
單纖維強力儀測試通過如下方式實現：
步驟S41，將單纖維強力儀的上把手夾持器10和下把手夾持器11分別與固定有待測纖維13的固定組件中的固定孔9固定；
步驟S42，將固定組件中的活動梁1與U型框架本體2分離；
步驟S43，上把手夾持器10隨單纖維強力儀中的導軌升降，完成待測纖維的拉伸；
步驟S44，通過單纖維拉力測試，測試每一段待測纖維的拉伸強度數據，獲得每一段樣品對應的待測纖維的拉伸強度數據。
實施例二：
一種複合纖維中單一組分拉伸性能的測試方法，其特徵在於，包括如下步驟：
步驟S1，挑選：從複合纖維卷上取多個段樣品，在每一段樣品中挑多個單根複合纖維；
步驟S2，固定：將挑選好的每根複合纖維分別通過夾緊單元固定在固定組件上；
步驟S3，溶解複合纖維中除待測纖維成分外的其它纖維成分：
a、將夾緊有複合纖維的多個固定組件放入裝有纖維溶解液的容器內，纖維溶解液為甲苯或二甲基甲醯胺或NaOH中的一種；
b、加熱容器並使溫度控制在恆溫98℃，保溫時間設置為25分鐘，溶解複合纖維中除待測纖維成分外的其它纖維成分，保留待測纖維13；
步驟S4，檢查待測纖維形態：
d、經纖維溶液冷卻後，將夾緊有待測纖維13的固定組件移出容器；
b、使用單鏡片放大鏡觀察待測纖維13的形態，挑選出夾緊有全部在拉伸狀態下的待測纖維13的固定組件，並將固定組件與單纖維強力儀配合使用；
步驟S5，通過單纖維強力儀測試，得到每一段待測纖維13的單絲拉伸強度數據；
步驟S6，對每一段待測纖維13對應的單絲拉伸強度數據取平均值，形成多個段待測纖維13的單絲拉伸強度平均值；
步驟S7，設定預定可信區間，對多個段待測纖維13的單絲拉伸強度數據的平均值取第二次平均值，並計算離散係數，以此作為待測纖維卷的纖維單絲拉伸強度參數。
以上複合纖維中單一組分拉伸性能的測試方法，可實現複合纖維拉伸性能指標的測定，主要有斷裂強力、斷裂伸長率、斷裂強度、疲勞性能、彈性回復率、屈服應力、屈服伸長等多項統計指標。
以上所述僅為發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。