摘要：

　　通過組織全國范圍的紡織品斷裂強力的測定能力驗證活動，可以幫助實驗室更加客觀、全面地了解該項目的總體檢測水平及自身的能力地位，促進實驗室技術能力和管理水平的進一步提高，同時也為實驗室認可、國際互認檢測結果和領導決策提供了有力的技術數據。

　　關鍵詞：紡織品；斷裂強力；能力驗證

　　1引言

　　織物在使用過程中受到各種不同的物理、機械、化學等作用而逐漸遭到破壞。在一般情況下，受機械力的影響最大。用來衡量織物抗外界機械影響的一個重要指標是織物的拉伸性能。織物在規定條件下，進行拉伸試驗過程中被拉伸直至斷裂時所受的最大力和相應的試樣伸長率稱為斷裂強力和斷裂伸長率[1]。織物的拉伸性能主要取決于纖維的性質、紗線的結構、織物的組織以及染整后加工等因素。

　　織物拉伸性能是紡織品貿易中最常見的有關紡織品性能測試項目之一，是評定織物內在質量的重要指標之一。

　　目前紡織品國內外貿易、監督抽查都將此項目納入重點關注的檢驗項目。組織該項目的能力驗證，可以幫助參加實驗室評估其檢測能力，促進檢測機構提高檢測能力水平。

　　2013年5月江蘇出入境檢驗檢疫局工業產品檢測中心紡織實驗室組織了編號為JSTLPT-T-2013-3“紡織品斷裂強力測定能力”的驗證活動，此次能力驗證活動按照能力驗證規則進行[2-4]。

　　2能力驗證過程

　　2.1樣品制備、均勻性和穩定性檢驗

　　本次能力驗證所選用的樣品為黑色梭織面料，由技術小組提出技術參數，向專業紡織企業購買整匹面料，幅寬為1.5m。

　　將面料裁剪成每塊尺寸約1 m×1.5 m的實驗室樣品若干塊。每塊樣品隨機編號，并將樣品封入雙面標記樣品編號的自封袋，密封常溫保存。

　　樣品制備完成后，進行了均勻性檢驗和穩定性檢驗。

　　樣品均勻性檢驗和穩定性檢驗依據CNAS-GL03:2006《能力驗證樣品均勻性和穩定性評價指南》[5]進行。

　　隨機抽取10個樣品，按照GB/T 3923.1—1997《紡織品織物拉伸性能第1部分：斷裂強力和斷裂伸長率的測定條樣法》進行均勻性檢驗，每個樣品測試兩次。使用F值檢驗法評定樣品的均勻性。

　　隨機抽取10個樣品，按照GB/T 3923.1—1997《紡織品織物拉伸性能第1部分：斷裂強力和斷裂伸長率的測定條樣法》進行穩定性檢驗。穩定性檢驗分兩批進行，一批在實驗室進行不同溫度條件的存貯，一批郵寄到偏遠地區再郵寄回來進行測試。測試數據使用t檢驗法評定其穩定性。

　　均勻性和穩定性檢驗結果表明樣品均勻，性質穩定，能夠滿足能力驗證計劃的要求。

　　2.2參加實驗室

　　此次能力驗證要求參加實驗室按照GB/T 3923.1—1997《紡織品織物拉伸性能第1部分：斷裂強力和斷裂伸長率的測定條樣法》進行測試。一共有62家實驗室參加此次能力驗證活動。我國國內實驗室有60家，日本實驗室有2家。參加實驗室的范圍涉及檢驗檢疫系統8家、質量技術監督系統9家、科研院所2家、商業實驗室30家、企業實驗室13家。具體地區分布情況見表1。

　　2.3統計方法

　　此次能力驗證計劃采用穩健(Robust)統計技術確定指定值和能力評定標準差，即采用穩健統計的中位值作為指定值，標準化四分位距(NIQR)作為能力評定標準差。

　　對此次能力驗證計劃實驗室的檢測結果，按下式計算Z值(Z比分數)：

　　此次計劃以各參加實驗室的Z比分數來評價該實驗室的檢測能力。Z比分數接近于0表明該數據與總體樣本的一致性較好。如Z比分數的絕對值小于或等于2，則該實驗室的檢測結果為滿意結果；如Z比分數的絕對值在2～3之間，則該實驗室的檢測結果為可疑結果；如Z比分數的絕對值大于或等于3，則該實驗室的檢測結果為離群結果。

　　3能力驗證結果

　　3.1結果頻率分布

　　本次能力驗證計劃共回收62個實驗室的測試結果，統計每組結果分組數據的頻率，根據分組及頻率作直方圖，擬合該直方圖得到頻率分布曲線(見圖1和圖2)。頻率分布圖表明本次能力驗證回收的結果服從單峰分布，故可以用基于正態分布的穩健統計技術進行數據處理。

　　3.2結果統計分析

　　實驗室檢測結果的數據分布情況見表2。

　　在62家實驗室中，有53家實驗室的檢測結果|Z |≤2，為滿意結果，占總數的85.5%；5家實驗室的結果|Z |≥3，為不滿意結果，占總數的8.1%；4家實驗室的結果2＜|Z |＜3，為可疑結果，占總數的6.4%。

　　4能力驗證討論

　　本次能力驗證計劃中，各參加實驗室均采用GB/T3923.1—1997《紡織品織物拉伸性能第1部分：斷裂強力和斷裂伸長率的測定條樣法》。該方法的主要技術路線是：試樣經向、緯向各制備5份，在標準大氣壓調濕后，在規定的預張力下，將規定尺寸的試樣夾持到等速伸長測試儀固定隔距的夾鉗上，以一定速度對試樣進行拉伸，記錄試樣拉斷時的最大力和伸長率。

　　根據日常檢測經驗和文獻查閱，對可能影響測試結果的因素和注意事項進行總結，主要包括測試環境、儀器和操作規范程度等因素的影響，具體內容如下：

　　4.1測試環境

　　GB/T 3923. 1—1997規定紡織品斷裂強力試驗應按GB/T 6529—2008《紡織品調濕和試驗用標準大氣》要求進行預調濕、調濕。GB/T 6529—2008標準規定紡織品在試驗前，應將其放在標準大氣環境下進行調濕。在調濕前，可以根據需要進行預調濕。

　　調濕的目的是為了消除吸濕對紡織品強力的影響。

　　一般來說，溫度升高，相對濕度增大，纖維的拉伸強力下降(只有棉和麻纖維吸濕后反而上升)，斷裂伸長率增大。對于含水較高和回潮率影響較大的試樣比如棉纖維，還應進行預調濕，預調濕是為了保證在調濕期間試樣是由吸濕狀態達到平衡的，為了避免纖維的吸濕滯后性帶來的影響[6]。

　　本次能力驗證計劃中，所有參加實驗室按照標準規定的條件溫度(20.0±2.0)oC、相對濕度(65.0±4.0)%調濕處理。有36家實驗室對樣品進行了預調濕處理，有25家實驗室未對樣品進行預調濕處理。反饋數據表明，是否進行預調濕對此次結果未產生明顯影響。

　　4.2儀器

　　GB/T 3923.1—1997中對儀器的要求主要有：

　　(1)在等速伸長測試儀儀器滿量程的任意點，指示或記錄斷裂力的誤差應不超過±1%。一般而言，儀器傳感器的量程在10%～90%內較為穩定。根據文獻，紡織品斷裂強力測定的不確定度主要來源為強力儀和試樣寬度的不確定度[7]。因此，實驗室對結果有懷疑時，應首先核查儀器狀態，重點關注傳感器示值結果的正確性。

　　(2)指示或記錄夾鉗間距的誤差應不超過±1 mm，拉伸速度為經向20 mm/min，緯向100 mm/min。精度為±1%。穩定的等速伸長較能保證測試結果的穩定性，速度不均勻將導致強力儀模量轉換失真。標準要求的大部分試驗都采用了標準規定的拉伸速度，但仍有不少實驗室未按標準規定的拉伸速度進行試驗。有20家實驗室經向和緯向均采用100 mm/min的拉伸速度；有2家實驗室經向和緯向均采用200 mm/min的拉伸速度；有1家實驗室采用20mm/min的拉伸速度。從反饋的數據來看，檢測結果未出現明顯偏離，這可能是因為等速伸長測試儀的傳感技術較以前有很大進步，拉伸速度對檢測結果未產生明顯影響。

　　但是參加實驗室應仔細閱讀標準，嚴格按照標準規定的條件進行試驗。

　　4.3操作規范

　　GB/T 3923. 1—1997規定：“測試樣品的制備應避開折皺、疵點，試樣距布邊至少150 mm，保證試樣均勻分布于樣品上。例如對于機織物，兩塊試樣不應包括有相同的經紗或緯紗”。“每塊試樣的有效寬度應為50 mm(不包括毛邊)，其長度應能滿足隔距長度200 mm，如果試樣的斷裂伸長率超過75%，應滿足隔距長度為l00 mm”。因實際操作中構成織物的紗線是以根為單位的，試樣寬度只能以單根紗線直徑的整倍數增大或縮小，因此當試樣寬度多于或少于不足一根紗線直徑時，就導致試樣寬度不準。不確定度評估數據表明，試樣寬度的準確性對斷裂強力的影響非常明顯，因此在檢測過程中要盡可能保證寬度的準確[8]。一般情況下，毛邊的寬度應保證在試驗過程中紗線不從毛邊中脫出，消除紡織品經緯向的協同效應對斷裂強力的影響。對一般的機織物，毛邊約為5 mm或15根紗線的寬度較為合適。對較緊密的機織物，較窄的毛邊即可。對稀松的機織物，毛邊約為10 mm。

　　按GB/ T 3923.1—1997的要求，儀器夾鉗的中心點應處于拉力軸線上，鉗口中線應與拉力線垂直，夾持面應在同一平面上。夾鉗應能握持試樣而不使試樣打滑，鉗面應平整，不破壞試樣。但操作時很難控制到理想的狀態，由此導致了按投影分布的測量差異。試驗操作者在實際操作中，盡可能將樣品夾至理想狀態。

　　GB/T 3923.1—1997規定“試樣可在預張力下夾持或松式夾持”。當采用預張力夾持試樣時，產生的伸長率不大于2%。本次能力驗證的試樣單位面積質量<200 g/ m2，可采用2N的預張力。預加張力是使纖維伸直而不伸長的力。預加張力過大會將纖維拉得過長，這樣會損失纖維的伸長，甚至可能會損傷纖維，其強力也會受損。本次能力驗證計劃活動中，根據反饋的能力驗證試驗條件，沒有因施加預張力而導致檢測結果異常的情況發生。

　　5結論

　　此次能力驗證計劃旨在了解紡織領域斷裂強力的測試能力，對于本次能力驗證計劃有問題和不滿意結果時，實驗室應核查在紡織品拉伸性能檢驗項目上是否存在著偏離標準的現象。在日常檢測中，實驗室應嚴格按照標準規定的程序進行試驗，當確因必要而存在方法偏離時應通過程序予以確認。

　　參考文獻：

　　[1]呂海寧，朱洪敏.紡織品條樣法拉伸性能測試方法的差異比較[J].上海紡織科技，22006,34(11):41-42.

　　[2]CNAS—RL02:2007能力驗證規則[S].

　　[3]CNAS—CL03:2010能力驗證計劃提供者認可準則[S].

　　[4]CNAS—GL02:2006能力驗證結果的統計處理和能力評價指南[S].

　　[5]CNAS—GL03:2006能力驗證樣品均勻性和穩定性評價指南[S].

　　[6]黃大兵.織物斷裂強力測試影響因素的分析[J].中國纖檢，2012 ,6(16)：63-65.

　　[7]周靜珠，楊安南，楊錦富.紡織品斷裂強力和斷裂伸長率測定的不確定度評估[J].紡織標準與質量，2003.(3)36-38.

　　[8]陳長松.紡織品拉伸斷裂強度測試的不確定度分析[J].中國計量，2003,(9)：63-64.

　　(作者單位：江蘇出入境檢驗檢疫局)質量·控制