ГОСТ10213.2-2002

ВОЛОКНО ШТАПЕЛЬНОЕ И ЖГУТ ХИМИЧЕСКИЕ

Методы определения разрывной нагрузки и удлинения приразрыве

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ
ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ ИСЕРТИФИКАЦИИ

Минск

Предисловие

1 РАЗРАБОТАНМежгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 301«Синтетические волокна и нити»

ВНЕСЕН Госстандартом России

2ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации(протокол № 5 от 1 июля 2002 г.,по переписке)

За принятие проголосовали:

3 Приложение Анастоящего стандарта представляет собой аутентичный текст международногостандарта ИСО 5079-95 «Волокна текстильные. Определение разрывного усилия иотносительного удлинения при разрыве одиночных волокон»

4 Постановлением Государственного комитетаРоссийской Федерации по стандартизации и метрологии от 10 декабря 2002г. № 464-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 10213.2-2002введен в действие непосредственно в качестве государственного стандартаРоссийской Федерации с 1 ноября 2002г.

5 ВЗАМЕН ГОСТ10213.2-73

Содержание

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Дата введения 2003-11-01

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется нахимические штапельное волокно и жгут и устанавливает методы определенияразрывной нагрузки и удлинения при разрыве штапельных волокон и элементарныхнитей в жгуте в сухом и мокром состоянии.

Стандарт не распространяется науглеродное, асбестовое и стеклянное волокна.

Допускается при согласовании междуизготовителем и потребителем применять метод определения разрывной нагрузки иудлинения при разрыве по приложению А.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылкина следующие стандарты:

ГОСТ10213.0-2002 Волокно штапельное и жгут химические. Правила приемки и методотбора проб

ГОСТ10213.1-2002 Волокно штапельное и жгут химические. Метод определениялинейной плотности

ГОСТ10681-75 Материалы текстильные. Климатические условия для кондиционированияи испытания проб и методы их определения

ГОСТ26171-2001 Волокна и нити химические. Нормы предварительных нагрузок прииспытаниях

3 Определения

В настоящем стандарте применяют следующиетермины с соответствующими определениями:

3.1 разрывнаянагрузка: Максимальное усилие,выдерживаемое штапельным волокном или элементарной нитью жгута при испытании нарастяжение до разрыва.

3.2 разрывнаянагрузка в мокром состоянии: Максимальноеусилие, выдерживаемое штапельным волокном или элементарной нитью жгута при испытаниина растяжение в мокром состоянии до разрыва.

3.3 удельнаяразрывная нагрузка: Отношениеразрывной нагрузки штапельного волокна или элементарной нити жгута кфактической линейной плотности.

3.4 удельнаяразрывная нагрузка в мокром состоянии: Отношениеразрывной нагрузки штапельного волокна или элементарной нити жгута в мокромсостоянии к фактической линейной плотности.

3.5 удлинениепри разрыве: Удлинение, полученное кмоменту окончательного разрыва штапельного волокна или элементарной нити жгута.

3.6 расстояниемежду зажимами: Расстояние междупротивоположно расположенными краями зажимных губок разрывной машины в точкахвыхода из них испытуемого участка штапельного волокна или элементарной нитижгута в исходном положении.

3.7 предварительнаянагрузка: Усилие, прикладываемое кштапельному волокну или элементарной нити жгута перед его закреплением в зажимыразрывной машины с помощью грузиков-зажимов.

3.8 продолжительностьиспытания: Время, прошедшее от началаизменения длины штапельного волокна или элементарной нити жгута до разрыва,выраженное в секундах.

4 Сущность методов

Сущность методов состоит в растяженииштапельного волокна или элементарных нитей в жгуте до разрыва и одновременномопределении значения разрывной нагрузки и удлинения при разрыве в сухом имокром состоянии.

5 Средства ивспомогательные устройства

5.1 Для проведения испытания применяют:

- машины разрывныемаятникового типа;

- машины разрывные спостоянной скоростью растяжения;

- машины разрывные спостоянной скоростью возрастания нагрузки.

Погрешность измерения разрывной нагрузки- ±1 %, при использовании автоматического оборудования - ±2 %.

Погрешность измерения удлинения - ±0,1мм.

При возникновении разногласий вопределении разрывной нагрузки и удлинения при разрыве используют разрывныемашины, на которые разработаны нормы по показателю «Удельная разрывная нагрузкаи удлинение при разрыве» или коэффициенты их пересчета;

- грузики-зажимыпредварительной нагрузки;

- доску-укладчик с бархатным илидругим покрытием цвета, контрастного с цветом штапельного волокна или жгута,обеспечивающим хорошую сцепляемость со штапельным волокном или элементарнойнитью жгута;

- секундомер по [1] или другому НД;

- пинцет;

- сосуд для смачивания проб;

- смачиватель (неионогенныйпрепарат) концентрации 1 г/дм³;

- воду дистиллированную;

- бумагу фильтровальную.

6 Порядок подготовки кпроведению испытаний

6.1 Из разных местлабораторной пробы, отобранной по ГОСТ10213.0, отбирают элементарную пробу массой не менее 0,5г.

6.2 Из элементарной пробыштапельного волокна или жгута образуют пучок параллельных, невытянутых волокон.

6.3 Перед испытанием пучокштапельных волокон выдерживают в климатических условиях по ГОСТ10681.

В этих же условиях проводят испытания.

Продолжительность выдерживания пучкаштапельных волокон - по ГОСТ10213.1.

6.4 Расстояние между зажимамиразрывной машины устанавливают равным (10,0 ± 0,1) мм или (20,0 ± 0,1) мм.

6.5 На основаниипредварительного разрыва пяти-десяти штапельных волокон устанавливают скоростьрастяжения так, чтобы средняя продолжительность испытания штапельного волокнаили элементарной нити жгута равнялась (20 ± 3) с.

6.6 Количество испытанийдолжно быть не менее 50.

7 Порядок проведенияиспытаний

7.1 Штапельное волокно или элементарнуюнить жгута заправляют в зажимы разрывной машины при предварительной нагрузке, которуюустанавливают в зависимости от номинальной линейной плотности из расчета 5мН/текс по ГОСТ26171; при испытании в мокром состоянии - из расчета 2,5 мН/текс.

7.2При испытании штапельного волокна или элементарной нити жгута в мокромсостоянии волокно или элементарную нить жгута заправляют в верхнем зажиме припредварительной нагрузке и помещают в раствор смачивателя на 30 с. Сосуд сосмачивателем поднимают на такую высоту, чтобы уровень жидкости в нем находилсяу края верхнего зажима, но не касался его.

Послесмачивания штапельного волокна или элементарной нити жгута сосуд опускают. Во избежаниеизменения предварительной нагрузки перед закрытием нижнего зажима с грузиков инижнего зажима разрывной машины удаляют фильтровальной бумагой капельки воды.

Послезакрепления штапельного волокна или элементарной нити жгута в нижнем зажимесосуд со смачивателем поднимают и в течение всего процесса испытания штапельноеволокно или элементарную нить жгута выдерживают в растворе. Уровень раствора недолжен достигать верхнего зажима.

7.3Разрыв штапельного волокна или элементарной нити жгута на расстоянии менее 1мм от зажимов разрывной машины не учитывают.

Разрывнаямашина должна быть отрегулирована так, чтобы количество обрывов в зажимах непревышало 10 % количества исследуемых проб.

8 Правила обработкирезультатов испытаний

8.1 За фактическую разрывную нагрузку Р_ф, гс, при разрывепринимают среднеарифметическое значение результатов всех единичных испытаний ивычисляют ее по формуле

                                                                           (1)

где  - сумма результатов испытаний, гс;

n- числоиспытаний.

8.2 Фактическуюразрывную нагрузку Р_ф, мН,при определении на разрывной машине F₀ = 1_с определяютпо формуле

                                                          (2)

где 9,81 -коэффициент пересчета гс в мН;

m -масса сменного груза на маятнике, при котором проводились испытания, г;

М - среднеарифметическоезначение результатов испытания, %;

m₁ - масса грузика-зажимапредварительной нагрузки, г.

8.3Удельную разрывную нагрузку Р_у,мН/текс, вычисляют по формуле

                                                                        (3)

где 9,81 -коэффициент пересчета гс в мН;

Р_ф- фактическаяразрывная нагрузка штапельного волокна или элементарной нити жгута, гс;

Т_ф - фактическая линейнаяплотность штапельного волокна или элементарной нити жгута, текс.

8.4Удлинение при разрыве L, %, вычисляют по формуле

                                                                          (4)

где ∆l - изменение длиныштапельного волокна или элементарной нити жгута при разрыве, мм;

L₀ - расстояние между зажимамиразрывной машины, мм.

8.5Среднее удлинение при разрыве , %, вычисляютпо формуле

                                                                            (5)

где  - сумма результатов испытаний, %;

n - число испытаний.

8.6 Вычисление по 8.1-8.5проводят с точностью до второго десятичного знака для единиц измерения гс,гс/текс и % с последующим округлением до первого десятичного знака и до первогодесятичного знака для единиц измерения мН/текс, мН с последующим округлением доцелого числа.

8.7 Вычисления разрывнойнагрузки и удлинения при разрыве в мокром состоянии проводят по 8.1-8.6.

8.8 Протокол испытанияприведен в приложении Б.

ПРИЛОЖЕНИЕ А
(рекомендуемое)
Волокна текстильные.
Определение разрывного усилия и относительного удлинения при разрыве одиночныхволокон
(ИСО 5079-95)

А.1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает методыопределения разрывной нагрузки и удлинения при разрыве одиночных волокон всухом и мокром состоянии.

При определении этих свойств на различныхтипах оборудования могут быть получены различные результаты. Для того, чтобыуменьшить разницу между результатами на различном оборудовании, испытанияпроводят на разрывной машине с постоянной скоростью растяжения текстильныхволокон.

Стандарт распространяется на текстильныеволокна, включая извитые.

Примечание - Для определения разрывнойнагрузки и удлинения при разрыве натуральных волокон (особенно шерсти и хлопка)используют пучки волокон (см. ИСО 3060 и ИВТО 32).

А.2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылкина следующие стандарты:

ИСО 139-73^* Текстиль.Стандартные атмосферные условия для кондиционирования и испытаний

ИСО 1130-75^* Волокна текстильные.Некоторые методы отбора образцов для испытаний

ИСО 1973-95^* Волокнатекстильные. Определение линейной плотности. Гравиметрический метод и метод сприменением виброскопа

ИСО 2602-80^* Статистическаяобработка результатов испытаний. Оценка среднего значения. Доверительныйинтервал

ИСО 3060-74^* Текстиль.Хлопковые волокна. Определение удельной разрывной нагрузки плоских пучков

ИВТО 32-82^** Определениепрочности пучка шерстяных волокон на разрыв. Международная организация пошерстяному текстилю. Брюссель

^* Международные стандарты - во ВНИИКИ ГосстандартаРоссии.

^** Стандарт находится в Техническомсекретариате ТК 198 «Шерсть».

А.3 Определения

В настоящем стандарте применяют следующиетермины с соответствующими определениями:

А.3.1 разрывная нагрузка: Максимальное усилие, выдерживаемоеволокном при растяжении его до разрыва в заданных условиях (см. А₁на рисунке 1).

Рисунок 1 - Типичная кривая разрывнаянагрузка - относительное удлинение

А.3.2 разрывная нагрузка приразрушении: Усилие передполным разрушением волокна (см. В₁на рисунке 1).

А.3.3 удлинение (растяжение): Увеличение длины волокна прииспытании на растяжение, выраженное в единицах длины.

А.3.4 относительное удлинение: Увеличение длины волокна при испытаниина растяжение, выраженное в процентах к номинальной длине.

А.3.5 относительное удлинение приразрыве: Приращение длиныиспытуемого волокна в момент разрыва (см. А₂на рисунке 1).

А.3.6 относительное удлинение приразрушении: Удлинениеиспытуемого волокна, соответствующее его разрушению (см. В₂на рисунке 1).

А.3.7 зажимная длина: Расстояние между противоположнорасположенными краями зажимов разрывной машины в исходном состоянии.

А.3.8 исходная длина: Длина испытуемого волокна подопределенным предварительным натяжением в начале испытания.

Примечание - При определении разрывнойнагрузки исходная длина измеряется между двумя точками зажима.

А.3.9 предварительное натяжение: Усилие, прикладываемое к волокнуперед его закреплением в зажимы разрывной машины.

А.3.10 натяжение: Усилие, способное вызвать растяжениеволокна.

Примечание - Натяжение, применяемое дляиспытания волокна, зависит от линейной плотности или площади поперечногосечения.

А.3.11 удельная разрывная нагрузка: Отношение разрывной нагрузки волокнак фактической линейной плотности.

А.4 Сущность метода

Сущность метода заключается в растяженииволокна до разрыва и одновременном определении разрывной нагрузки и удлиненияпри разрыве.

Для расчета удельной разрывной нагрузкинеобходимо определить линейную плотность одиночного волокна или среднеезначение линейной плотности лабораторного образца (см. ИСО 1973).

А.5 Средства испытания и вспомогательные устройства

А.5.1 Для проведения испытаний применяют:

машину с постоянной скоростью растяжениясо специальными зажимами для закрепления одиночного волокна при определеннойзажимной длине и устройством для растяжения волокна;

устройство для регистрации силы,действующей на волокно, и соответствующего удлинения;

устройство для записи кривой нагрузка -удлинение, цифровой дисплей или система сбора данных.

Заправка волокна в зажимы разрывноймашины приведена в приложенииБ.

А.5.1.1 Машина должна быть снабжена устройством,обеспечивающим скорость растяжения в пределах от 5 до 20 мм/мин.

А.5.1.2 Погрешность измерения разрывнойнагрузки должна быть ±1 % среднего значения разрывной нагрузки волокна дляиспытаний.

Погрешность измерения удлинения - ±0,1мм.

Погрешность измерения исходной длины - ±0,2мм.

Постоянная скорость перемещения нижнегозажима должна изменяться в пределах ±5 %.

А.5.1.3 Во избежание проскальзыванияволокон в зажимах разрывной машины щечки зажимов, соприкасающиеся с волокном,должны быть покрыты таким материалом, который обеспечивает силу закрепленияволокна без его повреждения.

А.5.2 Дистиллированная илидеионизированная вода температурой (20 ± 2)°С.

Смачиватель - раствор неионогенногоповерхностно-активного вещества концентрацией 0,1 %.

А.6 Климатические условия для кондиционированияобразцов для испытаний

Для кондиционирования и испытанияобразцов используют климатические условия, установленные в ИСО 139.

А.7 Отбор проб

Для получения представительных образцовотбор проб следует проводить в соответствии с требованиями ИСО 1130.

А.8 Порядок подготовки и проведение испытаний

А.8.1 Испытания образцов проводят вклиматических условиях по ИСО 139 (раздел 6).

А.8.2 Разрывную машину регулируют взависимости от скорости подвижного зажима:

а) для волокон со среднимудлинением при разрыве менее 8 % скорость составляет 50 % относительного удлинения в минуту;

б) для волокон со среднимудлинением при разрыве, равным или превышающим 8 %, скорость составляет 100 %относительного удлинения в минуту.

Если значение номинального относительногоудлинения при разрыве неизвестно, то устанавливают приблизительное значение входе предварительных испытаний.

Если относительное удлинение при разрывесоставляет около 8 %, то одно из вышеуказанных значений скорости должно бытьсогласовано между заинтересованными сторонами.

Если наряду с разрывной нагрузкойтребуется определить линейную плотность, то ее определяют в соответствии с ИСО1973 перед определением разрывной нагрузки.

Примечание - Если конечные результатынезначительно отличаются от тех, что получены в ходе предварительных испытаний,то повторные испытания при другой скорости не делают.

А.8.3 Волокно заправляют в зажимыразрывной машины при предварительной нагрузке по оси растяжения разрывноймашины (см. приложениеБ).

А.8.3.1 Предварительную нагрузкуустанавливают в зависимости от номинальной линейной плотности из расчета (1,0 ±0,1) сН/текс; при испытании в мокром состоянии - из расчета (0,5 ± 0,05)сН/текс.

В таблице А.1 приведены значенияпредварительного натяжения для различных волокон.

Таблица А.1 - Значения предварительного натяжения

А.8.3.2 Исходную длину междузажимами разрывной машины устанавливают равной 20мм.

Примечание - Допускается использоватьисходную длину 10 мм.

А.8.4 Волокно растягивают до разрыва приопределенной скорости и записывают значения разрывной нагрузки и удлинения приразрыве.

А.8.5 Если нет других требований, токоличество испытаний должно быть не менее 50.

Фиксируют количество обрывов в щечкахзажимов, результаты в этом случае не учитывают.

Разрывная машина должна бытьотрегулирована так, чтобы количество обрывов в зажимах не превышало 20 %количества исследуемых образцов.

При заправке волокна в зажимы разрывноймашины не допускается растягивать и раскручивать его.

А.8.6 Волокно, подвергаемоеразрыву в мокром состоянии, помещают на 2 мин в дистиллированную илидеионизированную воду. Затем закрепляют волокно в верхнем зажиме припредварительной нагрузке и смачивают его вторично в течение 10 с в наполненномводой стеклянном сосуде. После смачивания стеклянный сосуд опускают, закрепляютволокно в нижнем зажиме, поднимают сосуд со смачивателем и в течение всегопроцесса испытания волокно выдерживают в растворе. Уровень раствора не должендостигать верхнего зажима.

А.9 Обработка результатов испытаний

В соответствии с ИСО 2602 определяютследующие показатели:

а) среднее значение разрывнойнагрузки, выраженное в сантиньютонах и подсчитанное до трех значимых цифр;

б) среднее значениеотносительного удлинения при разрыве, выраженное в процентах и подсчитанное додвух значимых цифр;

в) коэффициенты вариации поразрывной нагрузке и по относительному удлинению при разрыве, выраженные впроцентах и подсчитанные с точностью до 0,1 %;

г) 95 %-ные доверительныеинтервалы разрывной нагрузки, выраженные в сантиньютонах сН, и относительногоудлинения при разрыве, выраженные в процентах, подсчитанные с той же точностью,что и среднее значение;

д) удельная разрывнаянагрузка, выраженная в сН/текс и подсчитанная с точностью до 0,1 сН/текс.

Удельная разрывная нагрузкаможет быть определена либо методом с применением виброскопа, либогравиметрическим методом в соответствии с ИСО 1973.

Предпочтительным методом является метод сприменением виброскопа.

А.10 Протокол испытания

Протокол испытания должен содержать:

А. 10.1 общую информацию:

технические данные образца;

тип волокна;

климатические условия длякондиционирования, обработка образцов в мокром состоянии;

отбор проб, общее количество испытаний,количество обрывов в зажимах и при проскальзывании;

вид зажимов;

исходную длину, скорость разрыва впроцентах в минуту, предварительное натяжение;

отклонение от заданной методики присогласовании или без него.

А.10.2 Результаты испытаний:

среднее значение разрывной нагрузки, сН;

среднее значение относительногоудлинения, %;

коэффициенты вариации по разрывнойнагрузке, %, и по относительному удлинению при разрыве, %;

95 %-ные доверительные интервалыразрывной нагрузки, сН и относительного удлинения при разрыве, %;

среднее значение линейной плотности,децитекс;

метод, используемый для определениялинейной плотности;

удельная разрывная нагрузка, сН/текс.

ПРИЛОЖЕНИЕ Б
(справочное)
Заправка опытных образцов в зажимы разрывной машины
(ИСО 5079-95)

Б.1 При заправке волокна в зажимыразрывной машины оно не должно быть повреждено. В процессе испытания волокнонельзя брать или держать пинцетом.

Б.2 Для хрупких волокон используюткартонные держатели. В тонком картоне вырезают прямоугольное отверстие длиной,равной базовой длине. Волокно размешают поперек отверстия и закрепляют клеем.Необходимо следить за тем, чтобы клей не попадал на участок волокна,предназначенный для испытаний.

При проведении испытаний в мокромсостоянии пластинка и клей должны быть влагоустойчивыми.

Б.3 При заправке волокон спредварительным натяжением используют зажимы «крокодил».

ПРИЛОЖЕНИЕ В
(обязательное)
Протокол испытаний

Протокол испытаний должен содержать:

наименование продукции;

обозначение настоящего стандарта;

тип разрывной машины и вид зажимов;

значение предварительной нагрузки;

расстояние между зажимами;

количество испытаний;

фактическую разрывную нагрузку;

удельную разрывную нагрузку;

удлинение при разрыве;

дату проведения испытаний;

подпись лица, проводившего испытания.

ПРИЛОЖЕНИЕ Г
(справочное)
Библиография

[1] ТУ 25-1894.003-90Секундомеры механические

Ключевые слова: химическое штапельное волокно, химический жгут,разрывная нагрузка, удлинение при разрыве