GB∕T 41558-2022 毛丛长度强度试验方法.pdf

ICS 59.060CCS W 20中华人民共和国国家标准GB/T 415582022毛丛长度强度试验方法Determination of staple length and strength2022-07-11 发布2023-02-01 实施国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会GB/T 415582022刖 百本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则的规定 起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由全国纤维标准化技术委员会(SAC/TC 513)提出并归口。本文件起草单位：内蒙古自治区纤维质量监测中心。本文件主要起草人:王莉、姚苗苗、邹俊、马静涛、戴玲杰、徐绚绚、祁弘、王全财、杜雨生、吕晓红、曹渭芳、王伟、迟志杰。IGB/T 415582022毛丛长度强度试验方法1范围本文件描述了含脂绵羊毛的毛丛平均长度、毛丛平均强度和断裂位置的测定方法。本文件适用于毛丛形态的含脂绵羊毛。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文 件，仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于 本文件。GB/T 8170数值修约规则与极限数值的表示和判定GB/T 27629毛绒束纤维断裂强度试验方法3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1毛丛 staple从大量含脂毛中分取出的轮廓分明的、整体明显的纤维束。3.2毛簇 tuft of staples使用抓毛机或手工方式一次操作取出的1束20束毛丛组成的一簇绵羊毛（见图1）。图1毛簇毛丛长度 staple length毛丛中纤维未经拉伸、卷曲未受破坏时，沿毛丛轴进行测量得到的长度。1GB/T 4155820223.4毛丛强度 staple strength毛丛单位平均线密度下的最大断裂强力。3.5平均线密度 average linear density在标准大气条件下，单位长度毛丛的质量。3.6断裂位置 position of break毛丛在拉伸过程中发生断裂的位置。3.7重剪毛 second cut从绵羊身上已经剪过的区域中再次剪下来的绵羊毛。注：重剪毛不同于第一次剪下来的绵羊毛，其两端都被切断，没有明显的毛尖。长度检测时，取到的近剪毛也要用 于毛丛长度测量。3.8毛丛轴 staple axis一条沿着纤维束方向的假设轴线,可以是曲线。4原理长度测量:单个毛丛经过喂入传送带至长度测试传送带上，通过立式光柱检测毛丛的头端和尾端,通过传送速度和时间计算出毛丛长度。强度测量:毛丛通过一对垂直的传送带送入两套夹持钳口内，握持毛丛的两端进行拉伸，记录拉伸 至断裂时的最大强力，测量被拉断的毛丛质量后，计算断裂强度。5仪器和器具5.1 毛丛长度和毛丛强度测定装置装置应实现以下功能（测定装置应符合附录A）：a）毛丛长度测量；b）毛丛强度测量；c）在拉伸过程中，受力传感器测量精确度为1 N,被夹持毛丛拉伸速度范围为50 mrn/s300 mm/so5.2 取样板用于辅助取样人员获得有代表性毛丛的一种工具，见附录B。5.3 毛束盘能够存储单个毛丛的容器，见图202GB/T 415582022图2毛束盘6试验用标准大气条件试验用标准大气条件:温度为20 C2 C,相对湿度为65%4%的大气。7毛丛制备7.1 毛丛的选择使用取样板从样品中抽取毛丛，或者使用机械毛簇分取机从样品中获得毛簇（见附录C）,再在毛簇 中分取毛丛。从非抓毛样品中选取毛丛程序（见附录D）。对于毛丛长度和强度测试，至少抽取55个毛 丛，内容如下：a）如果从单个抓毛样品中选取，每一个抓毛样品中应分取同样数量的毛丛；b）如果从套毛样品中选取，应从所有的样品部位分取毛丛或毛簇；c）如果从毛簇中随机抽取毛丛，应确保所有的毛丛都是彼此独立的；d）如果在选取过程中，毛丛被破坏，则应从同一位置选取另一毛丛来代替；如果抽取非毛丛物质（杆、粪污块等物质），选择类似的选取程序；e）在分取时,发现绵羊毛是弱节毛，应小心分取毛丛以保证其完整无缺。如果断裂的毛丛被丢弃 或取代，则测试结果将产生偏差。7.2 毛丛的制备程序7.2.1 制备毛丛应该至少由两个人进行，每人从同一批中制备大约同样数量的毛丛。7.2.2 毛丛厚度应为10 mm15 mm（质量50 mg150 mg）o小于10 mm的毛丛仅可用于长度测 量。大于15 mm的毛丛应在毛尖开始的部分沿纵向紧握剥开,剥开的一份应舍弃。7.2.3 制备毛丛时，应去除毛丛在毛尖或毛丛末端比较明显的游离纤维（见图3）。在去除这些游离部 分时要握紧毛丛。3GB/T 415582022图3有游离纤维的毛丛7.2.4 从样品或毛簇中分取毛丛时，部分毛丛在后部散开或滑到后部（见图4）,应该分出这部分并 舍弃。图4部分散开或滑移的毛丛7.2.5 如果有草籽黏附在毛丛（见图5）,应取出草籽，若草籽嵌在毛丛的顶端，可以在毛丛中保留草籽。4GB/T 415582022图5有草籽黏附的毛丛7.2.6 如果毛丛在顶端黏合在一起而在末端分开（见图6）,应分离顶端的毛丛并舍弃一部分。为了避 免优先选取较长的或较短的毛丛，按左、右手交替选取毛丛。图6顶端黏合、末端分开毛丛7.2.7 制备好的毛丛顶端和末端黏合在一起，一端平齐，见图7。5GB/T 415582022图7制备后毛丛7.2.8 按照毛尖、毛根一致的方向将毛丛放置在毛束盘中，使其能保持良好的形态用于测量，不被挤 压、变形或纠缠。8测量8.1 测试前准备8.1.1 测试前，进行必要的预测试检查，以确保仪器正常运行。8.1.2 在测试前毛丛样品应至少在标准大气条件下存放6 h,且在标准大气条件下进行测量。8.2 毛丛长度测量8.2.1 将制备好的毛丛排放在传送带上，仪器自动测量并记录每个毛丛的长度,精确到1 mm。8.2.2 应测量所有制备的毛丛。如果仪器不能测出某些毛丛的长度，且此现象是随机发生的，概率很 小,则最终的平均值不受影响。8.2.3 如果毛丛长度的测量数多于55个，且占用于测量总制备毛丛数的90%以上，计算并记录毛丛平 均长度及标准偏差，每个数据精确到1 mm08.3 毛丛强度测量8.3.1 设备自动将毛丛分别夹入仪器的钳口内，拉伸至断裂。8.3.2 设备自动测量并记录每个毛丛断裂时的最大强力、毛丛的质量，并计算每个毛丛的毛丛强度。8.3.3 有些情况下，毛丛的长度或厚度超出仪器的量程范围，仪器会记录错误的结果，当发现毛丛强度 值超出仪器的量程，应舍弃该毛丛强度值。8.3.4 如果毛丛强度的测量数多于40个，且占用于测量长度的毛丛数的66%以上时，记录被测毛丛 数、计算并记录平均毛丛强度，精确到1 N/kt exo如果试样量不足，应舍弃测试结果，并对毛批进行二 次抽样和重新测量。在第二次测试中，如果还因试样量问题不能产生有效的强度数据，那么毛丛强度的 测试结果值无效。8.3.5 测量并记录毛丛断裂点距离毛尖的长度，计算毛丛断裂点距离毛尖长度占毛束总长度百分比。6GB/T 4155820229结果计算9.1 按式(D计算平均毛丛长度。L用.式中：L 平均毛丛长度，单位为毫米(mm)；Z.第：束毛丛的毛丛长度，单位为毫米(mm)；N毛丛数量。9.2 按式(2)计算每个毛丛的断裂强度，按式(3)计算毛丛平均断裂强度。1/.(2)式中：P.单个毛丛断裂强度，单位为牛每千特(N/kt ex)；fi 第：束毛丛最大断裂强力，单位为牛(N*m 第i束毛丛的质量，单位为克(g)。P=1XZP,.(3)式中：P 毛丛平均断裂强度，单位为牛每千特(N/kt ex)；R测量毛丛强度所用毛丛数量。9.3 按式(4)计算含脂毛断裂强度。S=a XP.(4)式中：a 与该样品所在批样的毛基及草杂基相关的修正系数，可由GB/T 27629查得；S含脂毛平均断裂强度，单位为牛每千特(N/kt ex)。9.4 按式(5)计算断裂点距离毛尖长度占毛束总长度百分比,精确到1%。e=与 X 100%.(5)ri式中：e 断裂点距离毛尖长度占毛束总长度百分比；h 断裂点距离毛尖长度，单位为毫米(mm),精确至整数；H毛束总长度，单位为毫米(mm),精确至整数。断裂区域的判别是根据断裂点距离毛丛顶端的长度百分比来确定并进行划分，详见表1。表1断裂区域划分断裂点距毛丛顶端长度占毛束总长度百分比%区域33 67中间67 100根部7GB/T 4155820229.5 试验数据的修约按照GB/T8170方法进行。10精密度95%概率水平下,一个实验室使用一台测定仪器测量60个毛丛，分别由1名、2名和4名操作人员 制备毛丛的情况下，测定结果在95%概率水平下的精密度详见表2。表2毛丛测定95%概率水平下的精密度测量项目绵羊毛种类1名操作人员2名操作人员4名操作人员毛丛长度套毛士5.85.34.8mm非套毛6.75.85.4毛丛强度 N/ktex套毛和非套毛6.05.95.911试验报告试验报告包括以下内容：a）试验日期、温湿度条件；b）试验编号及试验人员；c）毛丛平均长度、标准差、长度变异系数;d）毛丛平均强度、标准差、强度变异系数;e）偏离本文件的细节。8GB/T 415582022附录A（规范性）毛丛长度和毛丛强度测定装置A.1测定装置由以下部分组成：a）将毛丛自动喂入测试区域的传送装置；b）长度测量区域；c）强度测量区域；d）仪器操作控制、计算系统。A.2测定装置包含以下几个功能：a）钳口夹持毛丛两端不损伤纤维或产生滑移；b）测试仪可以测量每个毛丛的长度；c）测试仪可以估算或确定每个毛丛平均线密度；d）测试仪可以估算或确定毛丛拉伸过程的断裂位置、拉断毛丛所需要的最大强力。9GB/T 415582022附录B（资料性）使用取样板进行毛丛取样程序B.1仪器B.1.1 单个样品的取样板钱链式不透明板（见图B.1）,约400 mmX400 mm,安装在桌子的顶部。板里面切割了 3个小孔，每个面积为2 500 mm?,直径为56 mm,通过孔抽取毛丛。毛孔应边缘光滑，避免在分取过程中破坏选 取的毛丛。标引序号说明：1-直径为56 mm的圆孔。图B.1 3孔抓毛取样板B.1.2 多个样品的取样板较链式不透明板（见图B.2）,约3 000 mmX600 mm,安装在桌子的顶部。板里面切割了 60个小 孔，每个面积在2 500 mm?4 000 mmZ之间，通过孔分取毛丛。毛孔应边缘光滑，避免在分取过程中破 坏选取的毛丛。注：孔的尺寸是有选择的，目的是限制毛丛的选择，同时仍然容许有选择地分取毛丛。单位为亳米a）轴制I图DOOOODODOOOOODOOOOOO600 OOOOOOOHOOOODOOOOOO,5X3。00000D0000ooooooooorz3 000b）俯视图图B.2多孔抓毛取样板10GB/T 415582022B.2 毛丛选取程序B.2.1 在取样板的全部区域下面展开样品或抓毛样品，以形成单个抓毛样品厚度0B.2.2 降低取样板，紧紧握持取样板，防止样品移动。B.2.3 用取样板的一个孔从样品的外露面积选取毛丛。B.2.4 小心分取毛丛避免破坏。丢弃断裂的毛丛并用从同一孔获取的另外毛丛代替。如提取到非毛 丛物质也应该采用相似程序。B.2.5 收集毛丛并根据7.2准备毛丛用于测量。B.3 太小或太大样品使用取样板的方法B.3.1 如果样品太小，使用取样板面积的一半，选择30个毛丛。重新排列绵羊毛后，再选择30个 毛丛。B.3.2 如果样品太大，将样品分成N个部分，每个部分为适合取样板的适当尺寸。系统地从每一个部 分提取60个毛丛。11GB/T 415582022C.1仪器附录C（资料性）使用机械毛簇分取机的选取程序机械毛簇分取机（见图C.1）由以下几部分组成:a)b)c)d)带有3个孔的取样板，孔用来控制毛簇的尺寸,样品喂人带，用于在取样板下面传送样品；三个机械爪,越过样品喂人带横向排开；使机械爪保持合适温度的系统，防止取样毛簇黏附到机械爪上。单位为毫米标引序号说明:1-机械爪；2-漏底；3喂人带。图C.1机械毛簇分取机示意图C.2毛簇的选取程序C.2.1将从样品中获得的抓毛样品摊开在喂入带上，以便不移走任何黏附毛丛材料，没有摇动和撕扯。C.2.2展开样品材料成单个抓样厚度，然后挤压,使喂人带上大体覆盖一层均匀厚度的样品，避免形成 间隔和重叠。C.2.3测量喂入带上样品的长度,计算取样间距，使样品整个长度取样相同，获得所需要的毛簇。C.2.4计算毛丛数和毛簇数。准备好用于毛丛长度和强度测量的毛丛和毛簇。准备毛丛的最小数目 为55。12GB/T 415582022附录D(资料性)从抓毛样品中选取毛丛程序D.1毛丛的选择尽可能地使用附录C中的C.2规定的程序选取一定数目的毛丛。选取的毛丛数目应该以样品的质 最为依据。建议每300 g样品应至少选取3个毛丛。D.2精确度测量的精确度取决于绵羊毛的特性、抽取样品的方法、抽取毛丛的方法以及测量的数目。如果测量 值涉及主体，那么抽取样品的方法将影响精确度。D.3取样精密度D.3.1取样精密度来源于取样和分取小样的总方差匕。匕的推导定义如式(D.1)。1 VVs=Vd+(l.l n5-0.75)vg+.(D.l)staples N ops式中：V,由于取样和分取小样产生的总方差，单位为平方毫米；N被测毛丛数，单位为束；Vd 样品中不同毛丛之间的方差，单位为平方毫米；ns 每一抓毛样品测试的平均毛丛数，单位为束；Vg 抓取样品间的方差,单位为平方毫米;V阳 一操作人员间的方差，单位为平方毫米；No ps用于制备毛丛的操作人员数，单位为人。D.3.2影响精密度各因素的平均值见表D.1。表D.1影响精空度各因素的平均值绵羊毛种类匕匕Vop.V,(2名操作人员通8=3)V,(4名操作人员，%=3)毛丛长度的平方/n?套毛边坎毛 总值(加权)190432.56.25.6290215.48.47.1207383.36.75.9毛丛强度的平方/(N/ktex)?套毛/边坎毛185490.55.45.3D.3.3取样和分取小样的95%的置信区间按式(D.2)计算。95%的置信区间=1.96可.(D.2)D.3.4毛丛长度和毛丛强度平均值在95%置信区间时的估计值见表D.2。对于签发的证书，需强制使 用2名操作人员之间最小值。13GB/T 415582022表D.2由取样产生的毛丛长度和毛丛强度平均值在95%的置信区间的估计值项目1名操作人员2名操作人员4名操作人员毛丛长度 mm5.75.1士4.8毛丛强度 N/ktex4.74.64.5D.4平均毛丛长度和平均毛丛强度的整体精密度平均毛丛长度和平均毛丛强度的整体精密度,是结合抓取样、分取样的精密度和测定过程精密度。总方差包括所有组成部分方差,可用式(D.3)计算。Vtotal+(匕+2.55Vg)+g+消+乎.(口3)staples ops hba inst式中：Vtotal抓取样品、分取毛丛样品及测定过程的总方差，单位为平方毫米(mnf)，N8Uplcs-被测毛丛数，单位为束；Vd 样品中不同毛丛间的方差，单位为平方毫米(mm2)；Vg 抓取样品间的方差，单位为平方毫米(mm?)；Vop.操作人员间的方差，单位为平方毫米(mn?).Na 用于制备毛丛的操作人员数，单位为人；Viabs 实验室间的方差，单位为平方毫米(mn?)；N3 参与测定的实验室数(一般仅1个)，单位为个；Km 测试仪器间的方差，单位为平方毫米(mm?)；Nz 使用的测定的仪器数，单位为台。用于导出总方差的各部分方差值汇总见表D.3o表D.3毛丛测定中用来计算总方差的各部分方差值项目匕匕Vop.V1ab.Kg毛丛长度的平方 mm2207383.260.100.38毛丛强度的平方(N/ktex)2185490.541.652.0514