Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 4182:2009 Vật liệu dệt - Xơ bông - Xác định độ bền đứt và độ giãn dài khi đứt

• Số hiệu: TCVN4182:2009
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn Việt Nam
• Nơi ban hành: ***
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: Năm 2009

B = 5,36 F/m	(1)
B = 11,81 f/m	(2)
T = 10,81 F/m	(3)
T = 23,83 f/m	(4)
B = 0,496 T	(5)
T = 2,016 B	(6)

Trong đó:

B là độ bền đứt, gf/tex;

T là độ bền kéo, 1000 psi;

F là lực kéo đứt, lbf;

f là lực kéo đứt, kgf và

m là khối lượng chùm xơ, mg.

CHÚ THÍCH 5 Do diện tích của bông trong chùm xơ không thể được xác định một cách chính xác, phép thử không đưa ra một đại lượng bền kéo một cách trực tiếp. Các kết quả độ bền đứt được chuyển thành mức tương đương của các kết quả nhận được từ phép thử độ chùm xơ tròn Chandler. Công thức chuyển đổi được thiết lập bằng thực nghiệm từ các phép thử có sử dụng cả phương pháp chùm xơ dẹt và chùm xơ tròn được thực hiện trên rất nhiều mẫu bông, các mẫu bông này bao gồm một dải rộng các tính chất của xơ. Phương pháp thử chùm xơ tròn Chandler được mô tả trong tiêu chuẩn ASTM D 414. Hệ số 10,81 trong công thức 3 giả thiết một khối lượng riêng cho bông là 1,42. Khối lượng riêng của bông được báo cáo trong khoảng từ 1,52 tới 1,56. Khi sử dụng khối lượng riêng 1,52 sẽ cho hằng số khoảng 11,58 trong công thức 3 và sẽ nhận được một kết quả cao hơn khoảng 7 phần trăm.

12.1.2. Các phép thử trên các mẫu thử có chiều dài 3,2 mm (1/8 in.) dựa trên một chiều dài chùm xơ là 15 mm (0,490 in.):

B = 6,80 F/m

...

...

...

B = 15,00 f/m

(8)

Trong đó các thuật ngữ trong các công thức được định nghĩa trong 12.1.1.

CHÚ THÍCH 6 Đơn vị cho độ bền đứt được khuyến nghị là centiniuton trên tex. Giá trị độ bền đứt tính theo centiniuton trên tex tương đương giá trị của độ bền tính theo glực trên tex nhân với 0,981. Giá trị của độ bền đứt tính theo kilôpascal tương đương giá trị độ bền kéo đứt tính theo pound trên inch vuông nhân với 6,89.

12.2. Tính độ bền đứt trung bình hoặc độ bền kéo trung bình cho mỗi mẫu từ các giá trị của các mẫu thử được tính theo công thức từ 1 đến 8.

12.3. Tính hệ số hiệu chỉnh theo công thức 9 như sau:

Fc = Cs/Co

(9)

Trong đó:

...

...

...

Cs là giá trị tiêu chuẩn của bông hiệu chuẩn;

Co là giá trị quan sát được của bông hiệu chuẩn;

Hiệu chỉnh độ bền đứt trung bình hoặc độ bền kéo trung bình theo công thức 10 như sau:

A = VFc

(10)

Trong đó:

A là độ bền đứt hoặc độ bền kéo đã hiệu chỉnh;

V là độ bền đứt hoặc độ bền kéo quan sát được;

Fc là hệ số hiệu chỉnh.

...

...

...

12.4. Tính độ giãn dài khi đứt từ các phép đo chiều dài mẫu thử tại lực bằng “0” và tại lực kéo đứt theo công thức 11 như sau:

E =  80 (L-N)/N

(11)

Trong đó:

E là độ giãn dài, tính bằng phần trăm;

L là chiều dài mẫu thử khi đứt, tính bằng inch;

N là chiều dài thử danh nghĩa,

80 là 0,8 (100).

Đối với chiều dài thử 1/8 (0,125 in.), công thức 11 trở thành:

...

...

...

(12)

Trong đó các thuật ngữ trong công thức được định nghĩa như trên.

CHÚ THÍCH 7 Hệ số 0,8 trong công thức độ giãn dài khi đứt bù cho độ trượt của xơ trong ngàm kẹp.

12.5. Tính độ giãn dài khi đứt trung bình cho mỗi mẫu từ các giá trị của mẫu thử được tính theo công thức 11 hoặc công thức 12.

13. Báo cáo thử nghiệm

13.1. Viện dẫn tiêu chuẩn này. Mô tả vật liệu hoặc sản phẩm được lấy mẫu và phương pháp lấy mẫu được sử dụng.

13.2. Báo cáo thông tin sau:

13.2.1. Độ bền đứt trung bình đã được điều chỉnh chính xác tới 1 số thập phân (gam lực trên tex), hoặc

13.2.2. Độ bền đứt trung bình đã được điều chỉnh, 1000 psi, làm tròn đến số nguyên gần nhất.

...

...

...

13.2.4. Loại máy thí nghiệm;

13.2.5. Chiều dài thử danh nghĩa.

14. Độ chụm và độ chệch

14.1. Số liệu thử liên phòng thí nghiệm – Một phép thử liên phòng thí nghiệm được thực hiện năm 1969 trong đó hai thí nghiệm viên ở mỗi trong hai phòng thí nghiệm thực hiện phép thử độ bền kéo và độ giãn dài khi đứt trên xơ bông. Mỗi nhân viên thí nghiệm thử ba mẫu thử từ năm mẫu nhỏ của mỗi loại bông để thiết lập các giá trị tiêu chuẩn cho mỗi loại trong năm loại bông khác nhau. Các nhân viên thí nghiệm thực hiện phép thử độ bền tại cả chiều dài thử "0" và chiều dài thử 3 mm (1/8 in.) trên thiết bị Pressley và thử độ bền và độ giãn dài tại chiều dài thử 3 mm (1/8 in.) trên thiết bị Stelometer. Các nhân viên thí nghiệm thực hiện các phép thử này phải có kỹ năng tốt hơn và nhiều kinh nghiệm. Mỗi mẫu nhỏ được mã hóa bằng các số khác nhau và các kết quả được giải mã sau khi các phép thử kết thúc. Trình độ các phòng thí nghiệm thành viên được kiểm soát bằng cách sử dụng cùng nhóm bông chuẩn. Các thành phần phương sai được tính từ các kết quả của các phép thử này và được biểu thị là độ lệch chuẩn được liệt kê trong Bảng 1.

14.2. Độ chụm – Đối với các thành phần phương sai trong Bảng 1, các giá trị trung bình của các giá trị quan sát được cho cả phép thử sáu mẫu thử và phép thử hai mẫu thử phải là khác nhau đáng kể tại mức xác xuất 95 % nếu sai khác bằng hoặc vượt quá các sai khác tới hạn trong Bảng 2.

CHÚ THÍCH 8 Các giá trị được lập bảng cho các sai khác tới hạn được liệt kê trong Bảng 2 phải được xem là tuyên bố chung đặc biệt là về độ chụm giữa các phòng thí nghiệm. Trước khi có được tuyên bố ý nghĩa về hai phòng thí nghiệm, phải thiết lập độ chệch thống kê, nếu có, giữa hai phòng, mỗi so sánh dựa trên số liệu gần nhất nhận được trên các mẫu thử được lấy ngẫu nhiên từ một mẫu vật liệu được thử.

Bảng 1 – Các độ lệch chuẩn cho một nhân viên thí nghiệm, giữa các thí nghiệm viên trong nội bộ phòng thí nghiệm và giữa các phòng thí nghiệm

Các thành phần phương sai của các kết quả thử độ bền xơ bông

Chỉ tiêu thử

...

...

...

Nội bộ phòng thí nghiệm

Thiết bị Pressley:

Độ bền tại chiều dài thử “0”, 100 psi

Độ bền tương đối tại chiều dài thử 3 mm (1/8 in.), gf/tex

Thiết bị Stelometer:

Độ bền tương đối tại chiều dài thử 3 mm (1/8 in.), gf/tex

Độ giãn dài tại chiều dài thử 3 mm (1/8 in.), phần trăm

2,488

...

...

...

0,6990

1,6362

0,320

0,0211

0,0464

0,0371

...

...

...

Số các mẫu thử trong phép thử và chỉ tiêu ^A

Một thí nghiệm viên

Nội bộ phòng thí nghiệm

Giữa các phòng thí nghiệm

Phép thử sáu mẫu:

Thiết bị Pressley:

Độ bền tại chiều dài thử “0”, 1000 psi

Độ bền tương đối tại chiều dài thử 3 mm (1/8 in.), gf/tex

Thiết bị Stelometer:

...

...

...

Độ giãn dài tại chiều dài thử 3 mm (1/8 in.), phần trăm

2,8

1,10

0,79

1,85

...

...

...

3,0

1,10

0,80

1,85

3,0

1,66

...

...

...

0,85

2,24

Phép thử hai mẫu:

Thiết bị Pressley:

Độ bền tại chiều dài thử “0”, 1000 psi

Độ bền tương đối tại chiều dài thử 3 mm (1/8 in.), gf/tex

Thiết bị Stelometer:

Độ bền tương đối tại chiều dài thử 3 mm (1/8 in.), gf/tex

Độ giãn dài tại chiều dài thử 3 mm (1/8 in.), phần trăm

...

...

...

4,9

1,90

1,37

3,21

5,0

...

...

...

1,38

3,21

5,0

2,27

1,40

...

...

...

^A Các giá trị của sai khác tới hạn được liệt kê trong Bảng 2, được tính có sử dụng t = 1,960 dựa trên bậc tự do vô cùng. Các giá trị này chỉ được áp dụng khi các phép thử được thực hiện bởi các thí nghiệm viên có kỹ năng trong phòng thí nghiệm mà các mức kết quả được kiểm tra bằng cách sử dụng bông tiêu chuẩn để hiệu chuẩn.

14.3. Độ chệch – Khi được kiểm soát bằng cách sử dụng các chuẩn bông hiệu chuẩn, tiến hành thử theo phương pháp này để xác định độ bền đứt và độ giãn dài khi đứt không có độ chệch và được chấp nhận là phương pháp trọng tài.

CÁC PHỤ LỤC

(tham khảo)

X1. MÔ TẢ VÀ ĐIỀU CHỈNH CÁC THIẾT BỊ THỬ ĐỘ BỀN XƠ BÔNG

X1.1. Thiết bị Pressley

X1.1.1. Thiết bị thử, là loại mặt phẳng nghiêng, và thiết bị phụ trợ1 được chỉ trong Hình X1.1

X1.1.2. Chuẩn bị thiết bị - Đặt một miếng kim loại mỏng vào các ngàm kẹp để tránh các ngàm kẹp di chuyển hoặc tách ra và gài các ngàm kẹp vào vị trí trong thiết bị. Cân bằng thiết bị theo bọt nước trên rãnh con trượt bằng cách xoay vít điều chỉnh trên tấm đế của thiết bị(góc của rãnh phải xấp xỉ 1,5 độ). Khi được điều chỉnh đúng, con trượt sẽ di chuyển từ giá trị 5 Ib đến giá trị 20 Ib trong khoảng 1 s.

...

...

...

CHÚ THÍCH X1.1 Mặc dù thiết bị này có khả năng thử độ bền xơ tại chiều dài thử có miếng đệm trong ngàm kẹp 3,2 mm (1/8 in.) nhưng nó không được trang bị để đo độ giãn dài của xơ.

X1.2. Thiết bị Stelometer

X1.2.1. Thiết bị thử, là loại con lắc, và thiết bị phụ trợ2 được chỉ trong Hình X1.2.

X1.2.2. Chuẩn bị thiết bị - Cân bằng thiết bị theo bọt nước bằng cách xoay vít trực tiếp phía dưới bên tay phải. Đặt một miếng kim loại mỏng vào các ngàm kẹp để tránh các ngàm kẹp di chuyển hoặc tách ra, gài các ngàm kẹp vào thiết bị theo cùng hướng được sử dụng khi thí nghiệm. Nhả con lắc ra bằng cách ấn cần hãm. Kiểm tra thời gian yêu cầu để đồng hồ chỉ độ bền đạt tới 7 kg. Điều chỉnh van nhỏ gắn liền với xi lanh điều khiển theo yêu cầu để nhận được tốc độ của độ bền áp dụng là 1 kg/s. Giữ con lắc tại vị trí đồng hồ chỉ đầu tiên là 2 kg bằng cách giữ đầu thiết bị, và kiểm tra vị trí của đồng hồ chỉ thị độ giãn dài, đồng hồ chỉ thị độ giãn dài phải nằm trên vạch đỏ đầu tiên ở phía bên trái “0”. Nếu cần thay đổi đồng hồ chỉ thị độ giãn dài, nới lỏng vít điều chỉnh ở trên đầu thiết bị cho đến khi nhận được sự điều chỉnh đúng, và vặn chặt vít điều chỉnh lại. Việc điều chỉnh này luôn phải thay đổi bất cứ khi nào sử dụng các ngàm kẹp khác hoặc các miếng đệm ngàm kẹp khác.

X1.2.3. Thao tác – Thiết bị Stelometer có một cần hãm khởi động cả đồng hồ chỉ thị độ bền và cả đồng hồ chỉ thị độ giãn dài di chuyển trên thang đo. Thang đo lực được hiệu chuẩn theo kilogam và thang đo độ giãn dài được hiệu chuẩn theo phần trăm. Các giá trị lực có thể được đọc chính xác đến 0,01 kg và các giá trị độ giãn dài có thể đọc chính xác đến 0,1 phần trăm (Chú thích X1.2). Nếu lực đứt quan sát được nhỏ hơn 3 kg, thì loại bỏ mẫu thử đó và thực hiện phép thử mới

CHÚ THÍCH X1.2  Đồng hồ chỉ thị độ giãn dài trên thiết bị Stelometer được chia vạch để đưa ra giá trị đọc trực tiếp của độ giãn dài tính bằng phần trăm đối với chiều dài thử danh nghĩa 3,2 mm (1/8 in.). Giá trị đọc quan sát được phải được nhân với một hệ số 0,8 để bù cho sự trượt của xơ trong các ngàm kẹp.

A- Thiết bị thử Pressley

B- Cân phòng thí nghiệm

...

...

...

D- Các ngàm kẹp xơ

E- Dụng cụ cắt

F- Cặp xoắn

G- Lược thô

H- Chìa vặn

I- Lược tinh

K- Giấy màu đen để giữ mẫu thử

L- Giá chặn để giữ giấy và mẫu thử

Hình X1.1 – Thiết bị thử độ bền xơ bông Pressley và các dụng cụ phụ trợ

...

...

...

A – Thiết bị thử Stelometer

B – Cân xoắn

C – Giá đỡ có bộ phận làm duỗi thẳng xơ

D – Các ngàm kẹp và miếng đệm

E – Dụng cụ cắt

F – Cặp xoắn

G – Cái kẹp mẫu

H – Chìa vặn

I – Lược Fibrograph

...

...

...

X2 - BIỂU DÙNG ĐỂ SỬ DỤNG CÁC CHUẨN HIỆU CHUẨN TIÊU CHUẨN ĐƯỢC ĐỀ NGHỊ

Bảng X2.1 – Biểu được khuyến nghị để sử dụng các mẫu hiệu chuẩn tiêu chuẩn

(Biểu có thể được chuẩn bị dựa trên đơn vị theo hệ mét)

BIỂU GHI SỐ LIỆU ĐỘ BỀN CHÙM XƠ BÔNG DẸT

Số thí nghiệm:

Ngày thí nghiệm:

TÊN MẪU

CHỈ TIÊU

THÍ NGHIỆM VIÊN VÀ SỐ LẦN KÉO ĐỨT

...

...

...

Lần thứ nhất

Lần thứ hai

Tỷ số hoặc 1000 psi^a

Gram/tex^b

1

2

3

1

2

...

...

...

Quan sát

Hiệu chỉnh

Độ bền

...

...

...

Khối lượng (Cân)

...

...

...

Tỷ số hoặc 1000 psi

...

...

...

Độ bền

...

...

...

Khối lượng (Cân)

...

...

...

Tỷ số hoặc 1000 psi

...

...

...

Độ bền

...

...

...

Khối lượng (Cân)

...

...

...

Tỷ số hoặc 1000 psi

...

...

...

Độ bền

...

...

...

Khối lượng (Cân)

...

...

...

Tỷ số hoặc 1000 psi

...

...

...

Độ bền

...

...

...

Khối lượng (Cân)

...

...

...

Tỷ số hoặc 1000 psi

...

...

...

MẪU KIỂM TRA

Độ bền

...

...

...

Hệ số hiệu chỉnh^c

Giá trị TB chuẩn của mẫu

...

...

...

...

...

...

Tỷ số hoặc 1000 psi

...

...

...

Độ bền

...

...

...

Khối lượng (Cân)

...

...

...

Tỷ số hoặc 1000 psi

...

...

...

Độ bền

...

...

...

Khối lượng (Cân)

...

...

...

Tỷ số hoặc 1000 psi

...

...

...

Độ bền

...

...

...

Khối lượng (Cân)

...

...

...

Tỷ số hoặc 1000 psi

...

...

...

Độ bền

...

...

...

Khối lượng (Cân)

...

...

...

Tỷ số hoặc 1000 psi

...

...

...

Độ bền

...

...

...

Khối lượng (Cân)

...

...

...

Tỷ số hoặc 1000 psi

...

...

...

^aDùng tỷ số cho chiều dài thử 3 mm (1/8 in.) hoặc 1000 psi cho chiều dài thử “0” (xóa bỏ một cách tính) (Nếu thí nghiệm theo hệ đơn vị mét, thay đổi đơn vị phù hợp trong bảng)

^bGram/tex = tỷ số x 6,80 đối với chiều dài thử 3 mm (1/8 in.) hoặc 1000 psi x 0,495 cho chiều dài thử “0”.

^cHệ số = Giá trị trung bình chuẩn – giá trị trung bình quan sát được (Hệ số của giá trị trung bình đã hiệu chỉnh của các mẫu khác x giá trị trung bình quan sát được)

Người hiệu chuẩn

...

...

...

Ngày

Người kiểm tra

Ngày

1 Thiết bị thí nghiệm độ bền xơ bông Pressley do Joseph M. Doebrich và con trai, Inc., Tucson, AZ, sản xuất.

2 Stelometer do Special Instruments Laboratory, Inc., Knoxville, TN. sản xuất.