style="width:1.29344in;height:1.39348in" /> 本文是学习GB-T 14344-2022 化学纤维 长丝拉伸性能试验方法. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们
本文件描述了化学纤维长丝拉伸性能的试验方法。
本文件适用于化学纤维长丝，不包括氨纶和碳纤维。
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 4146(所有部分) 纺织品 化学纤维
GB/T 6502 化学纤维 长丝取样方法
GB/T 6503 化学纤维 回潮率试验方法
GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法
GB/T 9994 纺织材料公定回潮率
GB/T 14343 化学纤维 长丝线密度试验方法
GB/T 4146(所有部分)界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
隔 距 长 度 gauge length
第一个夹持器和第二个夹持器的夹持点在起始位置时，测量的纤维总长度。
[来源：GB/T 4146.3—2011,2.1.6,有修改]
示例： 缆柱形夹持器的夹持点示意图，见图1。
style="width:1.29344in;height:1.39348in" />
style="width:1.35338in;height:1.27336in" />
标引序号说明：
A— 夹持点。
注：两个夹持器的夹持点处于起始位置，此时夹持点之间的纤维总长度，就是隔距长度。
图 1 缆柱形夹持器的夹持点示意图
GB/T 14344—2022
3.2
应力 stress
受外力作用的纤维对产生变形的抵抗。
注：通常以单位线密度或单位横截面积的力表示。
[来源：GB/T 4146.3—2011,2.5.19,有修改]
3.3
应变 strain
纤维因外力作用产生的变形。
注：通常以相应的比值表示。
[来源：GB/T 4146.3—2011,2.5.22,有修改]
3.4
模量 modulus
用以表征纤维变形特征的参数。在应力-应变曲线上，应力增量与应变增量之比。
[来源：GB/T 4146.3—2011,2.5.28]
3.5
初始模量 initial modulus
纤维的应力-应变曲线上，初始直线部分的应力增量与应变增量之比。
[来源：GB/T 4146.3—2011,2.5.29,有修改]
3.6
断裂功 work of rupture
拉伸纤维至断裂时，外力所做的功。也就是，纤维受力作用直至发牛断裂，这一过程中所吸收的
能量。
3.7
断裂韧度 breaking toughness
断裂比功
拉伸单位线密度和单位长度的纤维至断裂时，外力所做的功。
在规定条件下，在等速伸长型试验仪上将纤维拉伸至断裂，从拉伸曲线或数据采集系统中得到试样
的断裂强力、断裂伸长率、定强力伸长率、定伸长率强力、初始模量、断裂功和断裂韧度等拉伸性能数据。
5.1.1 仪器应配备如下装置：
a) 手动或自动试样装载装置；
b) 电子测力装置；
c) 能绘出拉伸曲线的自动记录仪或数据采集系统；
d) 可在至少250 mm 规定隔距长度处夹持纤维的夹持器；
e) 具有变换不同拉伸速度的装置。
a) 实际强力和指示强力之间的最大允许差异小于实际强力的1%;
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b) 实际伸长与指示伸长之间的最大允许差异小于0.5 mm;
c) 夹持器应能夹住试样且没有滑移，也不能损伤试样而造成在钳口处断裂；
d) 动夹持器以恒定的速度移动，速度变异小于4%;
e) 在连续试验期间，动夹持器回复到不同起始位置的最大允许差异小于0.25
mm。
a)
夹持器的型式对试样的断裂伸长率可能会产生一定的影响，供需双方应使用同类型的夹持器。
b)
夹持器标准型的钳口应是平面无衬垫的；但如果不能防止试样的滑移，根据协议可以使用其他
型式的夹持器。例如，有衬垫夹面的夹持器或不易使长丝打滑和钳口断裂的夹持器如图2
所示。
style="width:4.91997in;height:3.02016in" />
图 2 缆柱形夹持器的示意图
5.2.1
缕纱测长仪：用于实验室样品制备成试验丝缕；纱框周长为(1.000±0.002)m;
具有往复导丝装 置和圈计数装置。
5.2.2
可伸缩筒：用于无支撑卷装长丝的试样制备；对加捻的长丝，在调湿或松弛过程中，可防止捻度
损失。
5.2.3
回转式筒子架：用于可伸缩筒，使试样易于在低张力下沿切线退绕，不改变捻度。
5.2.4 存水容器：用于在水中浸渍试样。
5.2.5 实验室用水，符合GB/T 6682 的三级水，温度为(20±2)℃。
实验室样品按照下列方式抽取：
- 散件实验室样品，按需取出；
——批量样品中实验室样品，抽取按 GB/T6502 规定。
不要抽取在运输途中意外受潮、擦伤或包装已经打开的卷装。
6.1.2.1 每一个卷装去除至少100 m 的表层丝。
6.1.2.2 对于无支撑卷装，可用缕纱测长仪制成长度至少25
m 的丝缕；或者在可伸缩筒上，摇取至少
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6.1.2.3
对于无捻、无网络长丝，如果无法防止试样打滑或钳口断裂，可以加捻，以使复丝中的单丝均能
受到一定的张力，获得最佳试验结果。各种长丝施加捻度的推荐值，见附录 A。
注：适当的捻度，增加断裂强力；过大/过小的捻度，降低断裂强力。加捻后，断裂伸长率增大；初始模量减小。
6.1.2.4 对于湿态测试的试样，不需要调湿。
存水容器中加入温度(20±2)℃的实验室用水，水中加入浓度最大不超过0.1%的非离子表面活
性剂。
取一段试样(长度60 cm
以上),夹住两端以防捻度损失。放在存水容器的水面上，尽量让纤维自
由下沉，完全浸没于水中，浸润2 min。
整个操作过程，应避免捻度损失和试样受意外拉伸。
应注意试样从水中取出至拉伸至断裂，过程时间不得超过2 min
存水容器中的实验室用水至少一周更换一次。
公定回潮率小于4.5%的长丝，温度(20±2)℃,相对湿度(65±5)%
公定回潮率大于或等于4.5%的长丝，温度(20±2)℃,相对湿度(65±3)%。
公定回潮率，按照GB/T 9994 规定。
6.2.2.1 丝缕、可伸缩筒、加捻试样
有必要时，进行预调湿。在温度不超过50℃、相对湿度5%～25%条件下，至少放置30
min。
调湿时间，按附录 B 中表 B.1 的规定。
6.2.2.2 卷装试样
公定回潮率小于4.5%的长丝卷装，调湿时间至少4 h
公定回潮率大于或等于4.5%的长丝卷装，调湿时间至少16 h。
经供需双方协商，可采用快速调湿方法，按附录 B 规定。
6.3.1.1 试样的预张力按式(1
F=P×T ………………………… (1)
式中：
F— 预张力，单位为厘牛(cN);
P— 单位线密度的预张力，单位为厘牛每分特(cN/dtex);
T—— 试样的名义线密度，单位为分特(dtex)。
6.3.1.2 单位线密度的预张力，推荐如下：
a) 牵伸丝、预取向丝、双收缩丝、膨体长丝，(0.05±0.005)cN/dtex;
b) 拉伸变形丝、芳纶，(0.20±0.02)cN/dtex;
c) 纤维素纤维，干态测试时为(0.05±0.005)cN/dtex;
湿态测试时为(0.025±0.0025)cN/dtex。
对于以上规定不适合的长丝，可由供需双方协商确定，或可由供需双方协商确定预张力的求取方
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法，见附录 C。
当试样的平均断裂伸长率小于50%,隔距长度(500±1.0)mm;
当试样的平均断裂伸长率大于或等于50%,隔距长度(250±1.0)mm。
经供需双方协商，也可以采用其他隔距长度。
按表1规定选择动夹持器的位移速度。经供需双方协商，也可以采用其他拉伸速度。
表 1 动夹持器的位移速度
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夹持试样前，应检查钳口是否相互对齐和平行，应确保受力后夹钳不歪斜。
试验的次数根据不同情况规定如下：
a)
散件实验室样品：每个卷装试验两次以上且每批样品的试验总次数不低于20次；
b) 批量实验室样品：每个卷装试验两次；
c) 除规定的试验数量，对确定为95%置信水平时，当卷装间的置信区间半宽值
c 超过总平均值
的5%(对于断裂强力)或总平均值的10%(对于断裂伸长率),则需按附录 D
规定增加试验 数量；
d) 仲裁检验时，对按6.1所取的每个实验室样品，各试验5份试样。
按 GB/T 14343 规定，测定同一实验室样品的平均线密度。
采用手动方式或者自动方式装载试样，需要符合下列规则。
a) 经调湿的丝缕试样，切断成多个试样。随机选取一个试样。
b)
经调湿的可伸缩筒子，放入回转式筒子架，长丝沿切线方向抽出。褪除起始的数圈并舍弃之
后，取出一个试样。注意保持试样的捻度不变。
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c) 经调湿的加捻试样，
一端引入一个夹持器的钳口中并夹紧，拉住长丝的另一端保持试样捻度不
变，引入另一夹持器的钳口中。
d)
经调湿的卷装，去掉表层的十数米后，放在试验仪的筒子架上，将丝端装入试验仪的夹持装
置中。
将长丝的一端引入一个夹持器的钳口中并夹紧，防止长丝捻度变化或意外拉伸。把长丝的另一端
引入另一个夹持器的钳口中，并在末端施加规定的预张力。确保长丝定位于夹持器的钳口中心位置，夹
紧夹持器。
开启试验仪，进行试验。此时，起始长度相当于隔距长度。
将长丝的一端引入夹持器的一个夹持器的钳口中并夹紧。把长丝的另一端引入另一个夹持器的钳
口中，并保持试样正好处在松弛状态。确保长丝处在夹持器钳口的中心位置，夹紧夹持器。
开启试验仪，进行试验。
测试动夹持器从起始位置到强力等于标准预张力时的位移。此时，起始长度不是隔距长度。如果
伸长率是按8.1.2规定计算，这个附加的长度不影响试验结果。
干态测试时，根据试样状态，选择适宜的方式装样。湿态测试时，采用手动方式装样。
根据试验要求，选择预张力启动或者松弛启动。
按照6.3规定的试验条件，测试6.4规定的试验次数。
记录发生钳口断裂(纤维断裂在钳口处或者钳口中)或滑移(纤维在夹持器内滑移而虚假增长)的试
验次数。数量不应超过总试验次数的10%。否则，应检查夹持器是否有异常，并予以调整或调换后重
新进行试验。钳口断裂或滑移的结果不计，另外补充试样进行试验。
根据要求，从拉伸曲线或数据采集系统中确定每次试验的断裂强力、断裂伸长率、定强力伸长率、定
伸长率强力、初始模量、断裂功、断裂韧度等数据。
8.1.1 预张力启动时，断裂伸长率按式(2)计算：
style="width:1.87337in;height:0.63998in" /> ………………………… (2)
式中：
ε — — 断裂伸长率；
E- 实验室样品从起始长度拉伸至断裂时的伸长值，单位为毫米(mm);
Lo— 起始长度，单位为毫米(mm)。
8.1.2 松弛启动时，起始长度按式(3)计算：
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Lo=(L,+D) ……………………… (3)
式 中 ：
L,— 启动时的隔距长度，单位为毫米(mm);
D-
动夹持器从起始位置到强力等于标准预张力位置时的位移，单位为毫米(mm)。
断裂强度按式(4)或式(5)计算：
style="width:0.89334in;height:0.66in" /> (4)
style="width:2.06673in;height:0.6732in" /> (5)
式 中 ：
σ— 断裂强度，单位为厘牛每分特(cN/dtex);
F— 试样的断裂强力，单位为厘牛(cN);
pi—— 同一实验室样品测得的平均线密度，单位为分特(dtex);
σ₂—— 断裂强度，单位为吉帕(GPa);
p— 实验室样品的材料平均密度，单位为克每立方厘米(g/cm³)。
定强力伸长率按式(6)计算：
style="width:2.00002in;height:0.6666in" /> (6)
式 中 ：
E— 定强力伸长率；
Ea— 定强力时的伸长值，单位为毫米(mm);
L。——起始长度，单位为毫米(mm)。
模量按式(7)或者式(8)计算：
style="width:2.71998in;height:0.6534in" /> (7)
style="width:5.3133in;height:0.6666in" /> (8)
式 中 ：
CM₁— 模量，单位为厘牛每分特(cN/dtex);
△σ— 应力的增量，单位为厘牛每分特(cN/dtex);
△E —— 应变的增量，无量纲；
CM2— 模量，单位为吉帕(GPa);
p — 实验室样品的材料平均密度，单位为克每立方厘米(g/cm³);
△F。—
p —
△Ea—
。—
强力的增量，单位为厘牛(cN);
同一实验室样品测得的平均线密度，单位为分特(dtex);
伸长的增量，单位为毫米(mm);
起始长度，单位为毫米(mm)。
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在拉伸曲线的原点附近，取强力变化随伸长变化最大点，求出该点切线的斜率。也就是，此切线上
任意两点的强力之差与伸长之差的比值。初始模量按式(9)或式(10)计算：
style="width:1.98665in;height:0.67342in" /> (
style="width:3.22675in;height:0.6666in" /> (10)
式中：
CMm—— 初始模量，单位为厘牛每分特(cN/dtex);
k — 强力变化随伸长变化最大点切线的斜率，单位为厘牛每毫米(cN/mm);
Lo —- 起始长度，单位为毫米(mm);
p — 同一实验室样品测得的平均线密度，单位为分特(dtex);
CMm2——初始模量，单位为吉帕(GPa);
p — 实验室样品的材料平均密度，单位为克每立方厘米(g/cm³)。
断裂功按式(11)计算：
style="width:8.96658in;height:0.73326in" />
…… ……… (11)
式中：
— -断裂功，单位为焦耳(J), 或：牛顿米(N ·m);
F+1—— 拉伸曲线上，第(x+1) 个数据对的强力值，单位为厘牛顿(cN);
F, — 第 x 个数据对的强力值，单位为厘牛顿(cN);
E+1— 第(x+1) 个数据对的伸长值，单位为毫米(mm);
E, — 第 x 个数据对的伸长值，单位为毫米(mm);
x — 数据对的总数量。
断裂功的单位，也可采用厘牛毫米(cN ·mm), 此时仅报告10-⁵之前的数值。
断裂韧度(断裂比功)按式(12)计算：
style="width:2.44008in;height:0.74668in" /> (12)
式中：
EM—— 断裂韧度，单位为焦耳每克(J/g);
0 断裂功，单位为焦耳(J) 或牛顿米(N ·m);
L 。 - 起始长度，单位为毫米(mm);
p —— 同一实验室样品测得的平均线密度，单位为分特(dtex)。
按附录 E 规定。
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断裂强度、初始模量、断裂功、断裂韧度，保留至小数点后二位。
断裂伸长率，保留至0.1%;变异系数，保留至0.01%。
试验结果以有效测试值的算术平均值表示。
试验报告包括：
a) 所使用的标准(包括发布年号);
b) 样品的名称和规格；
c) 被选作批量样品包装件的号码标识；
d) 采用的试验方法及所有的试验参数；
e)
实验室样品的各项性能测试结果，如果计算标准偏差和变异系数，则要写入报告；
f) 经协商后对试验步骤的修改提示及其他与本标准不一致的部分；
g) 观察到的异常现象；
h) 试验人员，试验日期。
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(资料性)
长丝施加捻度的推荐值
A.1 除芳纶之外，施加捻度 Z60 捻/m～Z120 捻/m,
具体由供需双方协商确定。部分标准中曾提供施
加捻度的推荐值，见表 A. 1。
表 A. 1 长丝施加捻度的推荐值(芳纶除外)
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A.2 间位芳纶长丝，施加捻度 Z120 捻/m 。对位芳纶长丝，Z
捻，施加捻度按式(A. 1) 计算：
style="width:2.16664in;height:0.72006in" /> … … … … … … … … … …(A. 1)
式中：
N— 捻度，单位为捻每米(捻/m);
T ——试样的名义线密度，单位为分特(dtex)。
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(规范性)
快速调湿方法
B.1 调湿和试验用标准大气，按照GB/T9994
中规定的公定回潮率，选择如下：
—— 公定回潮率小于4.5%的长丝，温度(20±2)℃,相对湿度(65±5)%;
-公定回潮率大于或等于4.5%的长丝，温度(20±2)℃,相对湿度(65±3)%。
B.2 按 照GB/T 6503 规定，确定试样的标准回潮率。
B.3 依据试样的标准回潮率，按照表B. 1
规定的调湿时间，在调湿和试验用标准大气中调湿试样。
表 B.1 快速调湿时间
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(资料性)
预张力求取方法
对某些试样，如6.3.1规定的预张力不适合时，可由供需双方协商在等速伸长型拉伸试验仪(CRE)
上按如下步骤确定。
首先，选择手动方式装载试样，按照松弛启动，在试样呈松弛状态下进行拉伸试验，得出的负荷-伸
长曲线如图C.1
所示。然后在负荷-伸长曲线原点附近，取负荷变化随伸长变化最大点A,
作切线求得 与伸长轴的交点E, 过 E 作垂线与负荷-伸长曲线相交于F。F。
所示的负荷值，即为所求预张力。预
张力(cN) 除以名义线密度(dtex),即为单位线密度的预张力。
style="width:5.41337in;height:4.45324in" />
标引序号说明：
A — 负荷变化随伸长变化最大点；
E — 取 A 点作切线与伸长轴的交点；
F。 ——过 E 点做作垂线与曲线的交点。
图 C.1 在拉伸曲线上求预张力的示意图
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(规范性)
增加试验数量的计算方法
D. 1 概述
实验室样品经 N 次试验，得卷装间的标准偏差(s)。
要增加试验数量。
D.2 置信区间半宽值
若置信区间半宽值(c) 超出了允许值，则有必
置信区间半宽值(c) 按式(D. 1) 计算：
式中：
c — 置信区间半宽值；
style="width:1.49341in;height:0.63998in" />
…… ………………… (D.1)
t —t 分布的值(在所要求的95%置信水平下，可从表D. 1 查得);
Sb—— 卷装间的标准偏差；
N—— 试验数量。
D.3 试验数量的再确定
每个卷装应增加的试验数量 M, 按 式(D.2) 计算，结果向上取整数：
style="width:3.00003in;height:0.66in" /> …… … ……… (D.2)
式中：
M — 每个卷装需增加的试验数量，无量纲；
t —t 分布的值(在所要求的95%置信水平下，可从表 D. 1 查得);
N — 试验次数；
Sh — 卷装间的标准偏差；
c'— 置信区间半宽值(c) 的允许值；
n —— 卷装数量。
在这种情况下，需重新计算所有(M×n+N)
新的置信区间半宽值是否满足要求。
次试验结果的算术平均值和置信区间半宽值，且检查
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表 D.1 自 由 度(N+1) 时 t 分布的值
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(规范性)
统计值计算
E. 1 算术平均值
单个卷装的算术平均值按式(E. 1) 计算：
style="width:1.41993in;height:1.02652in" />
所有卷装的算术平均值按式(E.2) 计算：
style="width:2.84002in;height:1.04676in" />
… … … … … … … … …(E. 1)
… … … … … … … … … …(E.2)
式中：
x,—— 每个卷装试验值的平均值；
— 各 次 试 验 值 ；
m — 每个卷装的试验次数；
x — 所有卷装试验值的总平均值；
n —— 卷装数量。
E.2 变异系数
所有卷装的总变异系数，按式(E.3) 、式(E.4) 计算：
style="width:2.9533in;height:1.14004in" />
style="width:2.09993in;height:0.5533in" />
………………
…………………
……… (E.3)
…… (E.4)
卷装间的变异系数，按式(E.5)、式(E.6) 计算：
style="width:2.86001in;height:1.10682in" />
style="width:2.18678in;height:0.56672in" />
单个卷装内的变异系数，按式(E.7) 、式(E.8) 计算：
style="width:3.2in;height:1.13322in" />
style="width:2.28668in;height:0.57332in" />
… … … … … … … … … …(E.5)
… … … … … … … … … …(E.6)
… … … … … … … … … …(E.7)
… … … … … … … … … …(E.8)
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式中：
S 所 有 卷 装 的 总 标 准 偏 差 ；
CV — 所有卷装的总变异系数；
Sb —— 卷装间的标准偏差；
CV,— 卷装间的变异系数；
Sw — 卷装内的标准偏差；
CVw- 卷装内的变异系数。
style="width:3.12653in" />GB/T 14344—2022
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