ICS59.080.01 W04 中华人民共和国国家标准化指导性技术文件 GB/Z32009—2015 纺织新材料 力学性能数据表 Newtextilematerials—Datasheetofmechanicalproperties 2015-09-11发布 2016-04-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 本指导性技术文件按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本指导性技术文件由中国纺织工业联合会提出。 本指导性技术文件由全国纺织品标准化技术委员会(SAC/TC209)归口。 本指导性技术文件起草单位:纺织工业标准化研究所、纺织工业科学技术发展中心、烟台泰和新材 料股份有限公司、中国科学院宁波材料技术与工程研究所、天津中盛生物工程有限公司、常熟市金泉化 纤织造有限责任公司、杭州翔盛高强纤维材料股份有限公司、中国化学纤维工业协会。 本指导性技术文件主要起草人:韩玉茹、徐路、刘飞飞、李德利、王国建、马千里、李德宏、周新民、 樊海彬、包剑峰。 ⅠGB/Z32009—2015 引 言 目前,芳纶、聚苯硫醚纤维、超高分子量聚乙烯纤维、新型聚酯纤维、壳聚糖纤维、聚乳酸纤维等高性 能纤维和新型纺织纤维发展较快,但多处于产业化进程中,其基础数据严重不足,一些书籍、资料所提及 的部分零散数据存在很大差异,且没有注明试验方法,不具有可比性,不能满足产品研发以及应用设计 部门对材料本身基础性能数据的需求。 本指导性技术文件的数据源于质检公益性行业科研专项《纺织新材料基础性能数据标准的研究》成 果,是在收集样品实测值的基础上给出的,有一定的局限性。 本指导性技术文件与现有产品标准不同,不是最终产品需要达到的性能指标,不作为双方贸易以及 判定产品是否合格的依据。 本指导性技术文件仅供参考。有关对本指导性技术文件的建议和意见,向国务院标准化行政主管 部门反映。 ⅡGB/Z32009—2015 纺织新材料 力学性能数据表 1 范围 本指导性技术文件给出了某些纺织纤维的干态断裂强度、湿态断裂强度、相对湿强度、干态断裂伸 长率、湿态断裂伸长率和初始模量的力学性能基础数据。 本指导性技术文件适用于超高分子量聚乙烯纤维、芳纶1414、芳纶1313、聚苯硫醚纤维、聚酰亚胺 纤维、聚对苯二甲酸丙二酯纤维、聚对苯二甲酸丁二酯纤维、聚乳酸纤维、壳聚糖纤维和莱赛尔纤维。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是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/T3291.1 纺织 纺织材料性能和试验术语 第1部分:纤维和纱线 GB/T6529 纺织品 调湿和试验用标准大气 GB/T14335 化学纤维 短纤维线密度试验方法 GB/T14337 化学纤维 短纤维拉伸性能试验方法 GB/T19975—2005 高强化纤长丝拉伸性能试验方法 3 术语和定义 GB/T3291.1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 干态断裂强度 breakingtenacityinstandardatmosphere 在标准大气中调湿平衡后,材料测得的断裂强力与其线密度的比值。 注:一般情况下称为断裂强度。 3.2 干态断裂伸长率 breakingelongationinstandardatmosphere 在标准大气中调湿平衡后,材料测得的断裂伸长与其初始长度之比,以百分率表示。 注:一般情况下称为断裂伸长率。 3.3 初始模量 initialmodulus 材料的应力—应变曲线上初始接近直线部分的斜率。 [GB/T3291.3—1997,定义2.90] 3.4 湿态断裂强度 wetbreakingtenacity 在规定条件下,材料经浸湿后测得的断裂强力与其线密度的比值。 3.5 湿态断裂伸长率 wetbreakingelongation 在规定条件下,材料经浸湿后测得的断裂伸长与其初始长度的比值,以百分率表示。 1GB/Z32009—2015 3.6 相对湿强度 relativewettenacity 纤维湿态断裂强度占干态断裂强度的比值,通常以百分率表示。 4 力学性能数据表 纺织新材料纤维力学性能数据表见表1。 表1 力学性能数据表 纤维种类干态断裂强度 cN/dtex湿态断裂强度 cN/dtex相对湿强度 %干态断裂 伸长率 %湿态断裂 伸长率 %初始模量 cN/dtex 超高分子量聚乙烯纤维长丝 32~45 32~45 100 3.4~4.33.4~4.31200~1600 芳纶1414 长丝 18~28 17~28 95~1001.9~3.62.0~3.6600~1100 芳纶1313长丝 4.2~4.4 3.4~3.7 80~8536~4038~4185~95 短纤维4.0~4.3 3.2~3.6 80~8525~3229~3465~85 聚苯硫醚纤维 短纤维4.0~4.5 3.6~4.590~10050~6050~6025~30 聚酰亚胺纤维长丝4.0~5.0 4.0~5.0 100 10~1910~1950~55 短纤维4.0~5.0 3.8~5.0 95~10020~3620~3640~50 聚对苯二甲酸丙 二酯纤维长丝 3.2~3.3 3.2~3.3 100 50~6050~6020~25 聚对苯二甲酸丁 二酯纤维长丝 2.7~3.3 2.7~3.3 100115~125115~12525~30 聚乳酸纤维长丝 3.1~4.1 2.8~3.8 85~9525~3325~3545~65 短纤维2.3~3.1 2.1~2.5 80~9545~5845~5930~40 壳聚糖纤维 短纤维1.4~2.3 0.6~0.9 40~508~1410~1960~125 莱赛尔纤维 短纤维3.5~4.1 2.6~3.2 75~8511~1511~1748~135 注1:表中数据源自对常用规格纤维的拉伸性能统计结果。 注2:除聚对苯二甲酸丁二酯纤维为预取向丝外,其他长丝均为牵伸丝。 注3:试验样品的纤维线密度为: ———超高分子量聚乙烯长丝1.8dtex~3.5dtex; ———芳纶1414长丝1.6dtex~3.0dtex; ———芳纶1313长丝1.8dtex~2.5dtex;芳纶1313短纤维1.5dtex~3.5dtex; ———聚苯硫醚短纤维(松弛热定型)1.5dtex~4.0dtex; ———聚酰亚胺长丝2.1dtex~2.5dtex;聚酰亚胺短纤维0.8dtex~4.0dtex; ———聚对苯二甲酸丙二酯长丝1.5dtex~1.7dtex; ———聚对苯二甲酸丁二酯长丝2.8dtex~3.4dtex; ———聚乳酸长丝1.7dtex~3.1dtex;聚乳酸短纤维4.0dtex~8.0dtex; ———壳聚糖短纤维1.2dtex~2.2dtex; ———莱赛尔短纤维1.0dtex~2.3dtex。 2GB/Z32009—2015 5 试验方法 5.1 短纤维 芳纶1313、聚苯硫醚纤维、聚酰亚胺纤维、聚乳酸纤维、壳聚糖纤维和莱赛尔纤维短纤维的拉伸性 能试验方法按GB/T14337规定。其中预加张力按以下规定,测试湿态下拉伸性能时,预加张力为以下 规定值的二分之一。 ———芳纶1313:(0.12±0.03)cN/dtex; ———聚苯硫醚纤维:(0.10±0.03)cN/dtex; ———聚酰亚胺纤维:(0.15±0.03)cN/dtex; ———聚乳酸纤维:(0.12±0.03)cN/dtex; ———壳聚糖纤维:(0.10±0.03)cN/dtex; ———莱赛尔纤维:(0.060±0.006)cN/dtex。 5.2 长丝(单丝) 芳纶1313长丝、聚酰亚胺长丝、聚对苯二甲酸丙二酯长丝、聚对苯二甲酸丁二酯长丝和聚乳酸长丝 的单丝拉伸性能测定方法为:先剪取长度满足20mm拉伸隔距的丝束(长度约45mm),再从丝束中抽 取出单纤维,按GB/T14337规定进行拉伸性能试验,其中预加张力为(0.05±0.005)cN/dtex。 超高分子量聚乙烯纤维和芳纶1414长丝等高强化纤长丝单丝拉伸性能试验方法按附录A规定。 3GB/Z32009—2015 附 录 A (规范性附录) 高强化纤长丝单丝拉伸性能的测定 A.1 试验仪器和工具 A.1.1 等速伸长(CRE)拉伸试验仪:符合GB/T19975—2005中5.1的规定。 A.1.2 分丝工具:可用镊子、黑绒板等,将单丝从长丝束中抽取出来。 A.2 试样准备 A.2.1 避开卷装头尾,剪取长度至少300mm的丝束,将其放置在黑绒板上,抽分出至少20根单丝试 样。分丝时尽量避免接触用于测试的试样部分。 A.2.2 按照GB/T6529规定将试样调湿平衡。如果需测定试样湿态拉伸性能,将试样浸入温度为 (20±2)℃的蒸馏水或去离子水中,浸润2min。对于抗润湿的试样,可用浓度不超过0.1%的非离子型 表面活性剂溶液使之充分浸透。整个浸湿操作期间,避免试样受意外拉伸。应注意试样从浸渍槽中取 出至试样断裂不得超过2min。 A.3 试验参数 试验参数如下: ———隔距长度:200mm。 ———拉伸速度:100mm/min。 ———试验次数:20次。 ———预加张力:按GB/T19975—2005规定。 A.4 试验程序 A.4.1 按GB/T19975—2005附录A的规定测定长丝束的线密度。用长丝束的实测线密度除以长丝 束中单丝根数作为单丝实测线密度,单位为分特克斯(dt