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　　摘要：

　　通過組織全國(guó)范圍的紡織品斷裂強(qiáng)力的測(cè)定能力驗(yàn)證活動(dòng)，可以幫助實(shí)驗(yàn)室更加客觀、全面地了解該項(xiàng)目的總體檢測(cè)水平及自身的能力地位，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室技術(shù)能力和管理水平的進(jìn)一步提高，同時(shí)也為實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可、國(guó)際互認(rèn)檢測(cè)結(jié)果和領(lǐng)導(dǎo)決策提供了有力的技術(shù)數(shù)據(jù)。

　　關(guān)鍵詞：紡織品；斷裂強(qiáng)力；能力驗(yàn)證

　　1引言

　　織物在使用過程中受到各種不同的物理、機(jī)械、化學(xué)等作用而逐漸遭到破壞。在一般情況下，受機(jī)械力的影響最大。用來衡量織物抗外界機(jī)械影響的一個(gè)重要指標(biāo)是織物的拉伸性能?？椢镌谝?guī)定條件下，進(jìn)行拉伸試驗(yàn)過程中被拉伸直至斷裂時(shí)所受的最大力和相應(yīng)的試樣伸長(zhǎng)率稱為斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長(zhǎng)率[1]?？椢锏睦煨阅苤饕Q于纖維的性質(zhì)、紗線的結(jié)構(gòu)、織物的組織以及染整后加工等因素。

　　織物拉伸性能是紡織品貿(mào)易中最常見的有關(guān)紡織品性能測(cè)試項(xiàng)目之一，是評(píng)定織物內(nèi)在質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。

　　目前紡織品國(guó)內(nèi)外貿(mào)易、監(jiān)督抽查都將此項(xiàng)目納入重點(diǎn)關(guān)注的檢驗(yàn)項(xiàng)目。組織該項(xiàng)目的能力驗(yàn)證，可以幫助參加實(shí)驗(yàn)室評(píng)估其檢測(cè)能力，促進(jìn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)提高檢測(cè)能力水平。

　　2013年5月江蘇出入境檢驗(yàn)檢疫局工業(yè)產(chǎn)品檢測(cè)中心紡織實(shí)驗(yàn)室組織了編號(hào)為JSTLPT-T-2013-3“紡織品斷裂強(qiáng)力測(cè)定能力”的驗(yàn)證活動(dòng)，此次能力驗(yàn)證活動(dòng)按照能力驗(yàn)證規(guī)則進(jìn)行[2-4]。

　　2能力驗(yàn)證過程

　　2.1樣品制備、均勻性和穩(wěn)定性檢驗(yàn)

　　本次能力驗(yàn)證所選用的樣品為黑色梭織面料，由技術(shù)小組提出技術(shù)參數(shù)，向?qū)I(yè)紡織企業(yè)購(gòu)買整匹面料，幅寬為1.5m。

　　將面料裁剪成每塊尺寸約1 m×1.5 m的實(shí)驗(yàn)室樣品若干塊。每塊樣品隨機(jī)編號(hào)，并將樣品封入雙面標(biāo)記樣品編號(hào)的自封袋，密封常溫保存。

　　樣品制備完成后，進(jìn)行了均勻性檢驗(yàn)和穩(wěn)定性檢驗(yàn)。

　　樣品均勻性檢驗(yàn)和穩(wěn)定性檢驗(yàn)依據(jù)CNAS-GL03:2006《能力驗(yàn)證樣品均勻性和穩(wěn)定性評(píng)價(jià)指南》[5]進(jìn)行。

　　隨機(jī)抽取10個(gè)樣品，按照GB/T 3923.1—1997《紡織品織物拉伸性能第1部分：斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長(zhǎng)率的測(cè)定條樣法》進(jìn)行均勻性檢驗(yàn)，每個(gè)樣品測(cè)試兩次。使用F值檢驗(yàn)法評(píng)定樣品的均勻性。

　　隨機(jī)抽取10個(gè)樣品，按照GB/T 3923.1—1997《紡織品織物拉伸性能第1部分：斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長(zhǎng)率的測(cè)定條樣法》進(jìn)行穩(wěn)定性檢驗(yàn)。穩(wěn)定性檢驗(yàn)分兩批進(jìn)行，一批在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行不同溫度條件的存貯，一批郵寄到偏遠(yuǎn)地區(qū)再郵寄回來進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試數(shù)據(jù)使用t檢驗(yàn)法評(píng)定其穩(wěn)定性。

　　均勻性和穩(wěn)定性檢驗(yàn)結(jié)果表明樣品均勻，性質(zhì)穩(wěn)定，能夠滿足能力驗(yàn)證計(jì)劃的要求。

　　2.2參加實(shí)驗(yàn)室

　　此次能力驗(yàn)證要求參加實(shí)驗(yàn)室按照GB/T 3923.1—1997《紡織品織物拉伸性能第1部分：斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長(zhǎng)率的測(cè)定條樣法》進(jìn)行測(cè)試。一共有62家實(shí)驗(yàn)室參加此次能力驗(yàn)證活動(dòng)。我國(guó)國(guó)內(nèi)實(shí)驗(yàn)室有60家，日本實(shí)驗(yàn)室有2家。參加實(shí)驗(yàn)室的范圍涉及檢驗(yàn)檢疫系統(tǒng)8家、質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督系統(tǒng)9家、科研院所2家、商業(yè)實(shí)驗(yàn)室30家、企業(yè)實(shí)驗(yàn)室13家。具體地區(qū)分布情況見表1。

　　2.3統(tǒng)計(jì)方法

　　此次能力驗(yàn)證計(jì)劃采用穩(wěn)健(Robust)統(tǒng)計(jì)技術(shù)確定指定值和能力評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)差，即采用穩(wěn)健統(tǒng)計(jì)的中位值作為指定值，標(biāo)準(zhǔn)化四分位距(NIQR)作為能力評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)差。

　　對(duì)此次能力驗(yàn)證計(jì)劃實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)結(jié)果，按下式計(jì)算Z值(Z比分?jǐn)?shù))：

　　此次計(jì)劃以各參加實(shí)驗(yàn)室的Z比分?jǐn)?shù)來評(píng)價(jià)該實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)能力。Z比分?jǐn)?shù)接近于0表明該數(shù)據(jù)與總體樣本的一致性較好。如Z比分?jǐn)?shù)的絕對(duì)值小于或等于2，則該實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)結(jié)果為滿意結(jié)果；如Z比分?jǐn)?shù)的絕對(duì)值在2～3之間，則該實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)結(jié)果為可疑結(jié)果；如Z比分?jǐn)?shù)的絕對(duì)值大于或等于3，則該實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)結(jié)果為離群結(jié)果。

　　3能力驗(yàn)證結(jié)果

　　3.1結(jié)果頻率分布

　　本次能力驗(yàn)證計(jì)劃共回收62個(gè)實(shí)驗(yàn)室的測(cè)試結(jié)果，統(tǒng)計(jì)每組結(jié)果分組數(shù)據(jù)的頻率，根據(jù)分組及頻率作直方圖，擬合該直方圖得到頻率分布曲線(見圖1和圖2)。頻率分布圖表明本次能力驗(yàn)證回收的結(jié)果服從單峰分布，故可以用基于正態(tài)分布的穩(wěn)健統(tǒng)計(jì)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

　　3.2結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析

　　實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)結(jié)果的數(shù)據(jù)分布情況見表2。

　　在62家實(shí)驗(yàn)室中，有53家實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)結(jié)果|Z |≤2，為滿意結(jié)果，占總數(shù)的85.5%；5家實(shí)驗(yàn)室的結(jié)果|Z |≥3，為不滿意結(jié)果，占總數(shù)的8.1%；4家實(shí)驗(yàn)室的結(jié)果2＜|Z |＜3，為可疑結(jié)果，占總數(shù)的6.4%。

　　4能力驗(yàn)證討論

　　本次能力驗(yàn)證計(jì)劃中，各參加實(shí)驗(yàn)室均采用GB/T3923.1—1997《紡織品織物拉伸性能第1部分：斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長(zhǎng)率的測(cè)定條樣法》。該方法的主要技術(shù)路線是：試樣經(jīng)向、緯向各制備5份，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓調(diào)濕后，在規(guī)定的預(yù)張力下，將規(guī)定尺寸的試樣夾持到等速伸長(zhǎng)測(cè)試儀固定隔距的夾鉗上，以一定速度對(duì)試樣進(jìn)行拉伸，記錄試樣拉斷時(shí)的最大力和伸長(zhǎng)率。

　　根據(jù)日常檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)和文獻(xiàn)查閱，對(duì)可能影響測(cè)試結(jié)果的因素和注意事項(xiàng)進(jìn)行總結(jié)，主要包括測(cè)試環(huán)境、儀器和操作規(guī)范程度等因素的影響，具體內(nèi)容如下：

　　4.1測(cè)試環(huán)境

　　GB/T 3923. 1—1997規(guī)定紡織品斷裂強(qiáng)力試驗(yàn)應(yīng)按GB/T 6529—2008《紡織品調(diào)濕和試驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)大氣》要求進(jìn)行預(yù)調(diào)濕、調(diào)濕。GB/T 6529—2008標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定紡織品在試驗(yàn)前，應(yīng)將其放在標(biāo)準(zhǔn)大氣環(huán)境下進(jìn)行調(diào)濕。在調(diào)濕前，可以根據(jù)需要進(jìn)行預(yù)調(diào)濕。

　　調(diào)濕的目的是為了消除吸濕對(duì)紡織品強(qiáng)力的影響。

　　一般來說，溫度升高，相對(duì)濕度增大，纖維的拉伸強(qiáng)力下降(只有棉和麻纖維吸濕后反而上升)，斷裂伸長(zhǎng)率增大。對(duì)于含水較高和回潮率影響較大的試樣比如棉纖維，還應(yīng)進(jìn)行預(yù)調(diào)濕，預(yù)調(diào)濕是為了保證在調(diào)濕期間試樣是由吸濕狀態(tài)達(dá)到平衡的，為了避免纖維的吸濕滯后性帶來的影響[6]。

　　本次能力驗(yàn)證計(jì)劃中，所有參加實(shí)驗(yàn)室按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的條件溫度(20.0±2.0)oC、相對(duì)濕度(65.0±4.0)%調(diào)濕處理。有36家實(shí)驗(yàn)室對(duì)樣品進(jìn)行了預(yù)調(diào)濕處理，有25家實(shí)驗(yàn)室未對(duì)樣品進(jìn)行預(yù)調(diào)濕處理。反饋數(shù)據(jù)表明，是否進(jìn)行預(yù)調(diào)濕對(duì)此次結(jié)果未產(chǎn)生明顯影響。

　　4.2儀器

　　GB/T 3923.1—1997中對(duì)儀器的要求主要有：

　　(1)在等速伸長(zhǎng)測(cè)試儀儀器滿量程的任意點(diǎn)，指示或記錄斷裂力的誤差應(yīng)不超過±1%。一般而言，儀器傳感器的量程在10%～90%內(nèi)較為穩(wěn)定。根據(jù)文獻(xiàn)，紡織品斷裂強(qiáng)力測(cè)定的不確定度主要來源為強(qiáng)力儀和試樣寬度的不確定度[7]。因此，實(shí)驗(yàn)室對(duì)結(jié)果有懷疑時(shí)，應(yīng)首先核查儀器狀態(tài)，重點(diǎn)關(guān)注傳感器示值結(jié)果的正確性。

　　(2)指示或記錄夾鉗間距的誤差應(yīng)不超過±1 mm，拉伸速度為經(jīng)向20 mm/min，緯向100 mm/min。精度為±1%。穩(wěn)定的等速伸長(zhǎng)較能保證測(cè)試結(jié)果的穩(wěn)定性，速度不均勻?qū)?dǎo)致強(qiáng)力儀模量轉(zhuǎn)換失真。標(biāo)準(zhǔn)要求的大部分試驗(yàn)都采用了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的拉伸速度，但仍有不少實(shí)驗(yàn)室未按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的拉伸速度進(jìn)行試驗(yàn)。有20家實(shí)驗(yàn)室經(jīng)向和緯向均采用100 mm/min的拉伸速度；有2家實(shí)驗(yàn)室經(jīng)向和緯向均采用200 mm/min的拉伸速度；有1家實(shí)驗(yàn)室采用20mm/min的拉伸速度。從反饋的數(shù)據(jù)來看，檢測(cè)結(jié)果未出現(xiàn)明顯偏離，這可能是因?yàn)榈人偕扉L(zhǎng)測(cè)試儀的傳感技術(shù)較以前有很大進(jìn)步，拉伸速度對(duì)檢測(cè)結(jié)果未產(chǎn)生明顯影響。

　　但是參加實(shí)驗(yàn)室應(yīng)仔細(xì)閱讀標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的條件進(jìn)行試驗(yàn)。

　　4.3操作規(guī)范

　　GB/T 3923. 1—1997規(guī)定：“測(cè)試樣品的制備應(yīng)避開折皺、疵點(diǎn)，試樣距布邊至少150 mm，保證試樣均勻分布于樣品上。例如對(duì)于機(jī)織物，兩塊試樣不應(yīng)包括有相同的經(jīng)紗或緯紗”。“每塊試樣的有效寬度應(yīng)為50 mm(不包括毛邊)，其長(zhǎng)度應(yīng)能滿足隔距長(zhǎng)度200 mm，如果試樣的斷裂伸長(zhǎng)率超過75%，應(yīng)滿足隔距長(zhǎng)度為l00 mm”。因?qū)嶋H操作中構(gòu)成織物的紗線是以根為單位的，試樣寬度只能以單根紗線直徑的整倍數(shù)增大或縮小，因此當(dāng)試樣寬度多于或少于不足一根紗線直徑時(shí)，就導(dǎo)致試樣寬度不準(zhǔn)。不確定度評(píng)估數(shù)據(jù)表明，試樣寬度的準(zhǔn)確性對(duì)斷裂強(qiáng)力的影響非常明顯，因此在檢測(cè)過程中要盡可能保證寬度的準(zhǔn)確[8]。一般情況下，毛邊的寬度應(yīng)保證在試驗(yàn)過程中紗線不從毛邊中脫出，消除紡織品經(jīng)緯向的協(xié)同效應(yīng)對(duì)斷裂強(qiáng)力的影響。對(duì)一般的機(jī)織物，毛邊約為5 mm或15根紗線的寬度較為合適。對(duì)較緊密的機(jī)織物，較窄的毛邊即可。對(duì)稀松的機(jī)織物，毛邊約為10 mm。

　　按GB/ T 3923.1—1997的要求，儀器夾鉗的中心點(diǎn)應(yīng)處于拉力軸線上，鉗口中線應(yīng)與拉力線垂直，夾持面應(yīng)在同一平面上。夾鉗應(yīng)能握持試樣而不使試樣打滑，鉗面應(yīng)平整，不破壞試樣。但操作時(shí)很難控制到理想的狀態(tài)，由此導(dǎo)致了按投影分布的測(cè)量差異。試驗(yàn)操作者在實(shí)際操作中，盡可能將樣品夾至理想狀態(tài)。

　　GB/T 3923.1—1997規(guī)定“試樣可在預(yù)張力下夾持或松式夾持”。當(dāng)采用預(yù)張力夾持試樣時(shí)，產(chǎn)生的伸長(zhǎng)率不大于2%。本次能力驗(yàn)證的試樣單位面積質(zhì)量<200 g/ m2，可采用2N的預(yù)張力。預(yù)加張力是使纖維伸直而不伸長(zhǎng)的力。預(yù)加張力過大會(huì)將纖維拉得過長(zhǎng)，這樣會(huì)損失纖維的伸長(zhǎng)，甚至可能會(huì)損傷纖維，其強(qiáng)力也會(huì)受損。本次能力驗(yàn)證計(jì)劃活動(dòng)中，根據(jù)反饋的能力驗(yàn)證試驗(yàn)條件，沒有因施加預(yù)張力而導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果異常的情況發(fā)生。

　　5結(jié)論

　　此次能力驗(yàn)證計(jì)劃旨在了解紡織領(lǐng)域斷裂強(qiáng)力的測(cè)試能力，對(duì)于本次能力驗(yàn)證計(jì)劃有問題和不滿意結(jié)果時(shí)，實(shí)驗(yàn)室應(yīng)核查在紡織品拉伸性能檢驗(yàn)項(xiàng)目上是否存在著偏離標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)象。在日常檢測(cè)中，實(shí)驗(yàn)室應(yīng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的程序進(jìn)行試驗(yàn)，當(dāng)確因必要而存在方法偏離時(shí)應(yīng)通過程序予以確認(rèn)。

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　　(作者單位：江蘇出入境檢驗(yàn)檢疫局)質(zhì)量·控制