摘要：

　　通过组织全国范围的纺织品断裂强力的测定能力验证活动，可以帮助实验室更加客观、全面地了解该项目的总体检测水平及自身的能力地位，促进实验室技术能力和管理水平的进一步提高，同时也为实验室认可、国际互认检测结果和领导决策提供了有力的技术数据。

　　关键词：纺织品；断裂强力；能力验证

　　1引言

　　织物在使用过程中受到各种不同的物理、机械、化学等作用而逐渐遭到破坏。在一般情况下，受机械力的影响最大。用来衡量织物抗外界机械影响的一个重要指标是织物的拉伸性能。织物在规定条件下，进行拉伸试验过程中被拉伸直至断裂时所受的最大力和相应的试样伸长率称为断裂强力和断裂伸长率[1]。织物的拉伸性能主要取决于纤维的性质、纱线的结构、织物的组织以及染整后加工等因素。

　　织物拉伸性能是纺织品贸易中最常见的有关纺织品性能测试项目之一，是评定织物内在质量的重要指标之一。

　　目前纺织品国内外贸易、监督抽查都将此项目纳入重点关注的检验项目。组织该项目的能力验证，可以帮助参加实验室评估其检测能力，促进检测机构提高检测能力水平。

　　2013年5月江苏出入境检验检疫局工业产品检测中心纺织实验室组织了编号为JSTLPT-T-2013-3“纺织品断裂强力测定能力”的验证活动，此次能力验证活动按照能力验证规则进行[2-4]。

　　2能力验证过程

　　2.1样品制备、均匀性和稳定性检验

　　本次能力验证所选用的样品为黑色梭织面料，由技术小组提出技术参数，向专业纺织企业购买整匹面料，幅宽为1.5m。

　　将面料裁剪成每块尺寸约1 m×1.5 m的实验室样品若干块。每块样品随机编号，并将样品封入双面标记样品编号的自封袋，密封常温保存。

　　样品制备完成后，进行了均匀性检验和稳定性检验。

　　样品均匀性检验和稳定性检验依据CNAS-GL03:2006《能力验证样品均匀性和稳定性评价指南》[5]进行。

　　随机抽取10个样品，按照GB/T 3923.1—1997《纺织品织物拉伸性能第1部分：断裂强力和断裂伸长率的测定条样法》进行均匀性检验，每个样品测试两次。使用F值检验法评定样品的均匀性。

　　随机抽取10个样品，按照GB/T 3923.1—1997《纺织品织物拉伸性能第1部分：断裂强力和断裂伸长率的测定条样法》进行稳定性检验。稳定性检验分两批进行，一批在实验室进行不同温度条件的存贮，一批邮寄到偏远地区再邮寄回来进行测试。测试数据使用t检验法评定其稳定性。

　　均匀性和稳定性检验结果表明样品均匀，性质稳定，能够满足能力验证计划的要求。

　　2.2参加实验室

　　此次能力验证要求参加实验室按照GB/T 3923.1—1997《纺织品织物拉伸性能第1部分：断裂强力和断裂伸长率的测定条样法》进行测试。一共有62家实验室参加此次能力验证活动。我国国内实验室有60家，日本实验室有2家。参加实验室的范围涉及检验检疫系统8家、质量技术监督系统9家、科研院所2家、商业实验室30家、企业实验室13家。具体地区分布情况见表1。

　　2.3统计方法

　　此次能力验证计划采用稳健(Robust)统计技术确定指定值和能力评定标准差，即采用稳健统计的中位值作为指定值，标准化四分位距(NIQR)作为能力评定标准差。

　　对此次能力验证计划实验室的检测结果，按下式计算Z值(Z比分数)：

　　此次计划以各参加实验室的Z比分数来评价该实验室的检测能力。Z比分数接近于0表明该数据与总体样本的一致性较好。如Z比分数的绝对值小于或等于2，则该实验室的检测结果为满意结果；如Z比分数的绝对值在2～3之间，则该实验室的检测结果为可疑结果；如Z比分数的绝对值大于或等于3，则该实验室的检测结果为离群结果。

　　3能力验证结果

　　3.1结果频率分布

　　本次能力验证计划共回收62个实验室的测试结果，统计每组结果分组数据的频率，根据分组及频率作直方图，拟合该直方图得到频率分布曲线(见图1和图2)。频率分布图表明本次能力验证回收的结果服从单峰分布，故可以用基于正态分布的稳健统计技术进行数据处理。

　　3.2结果统计分析

　　实验室检测结果的数据分布情况见表2。

　　在62家实验室中，有53家实验室的检测结果|Z |≤2，为满意结果，占总数的85.5%；5家实验室的结果|Z |≥3，为不满意结果，占总数的8.1%；4家实验室的结果2＜|Z |＜3，为可疑结果，占总数的6.4%。

　　4能力验证讨论

　　本次能力验证计划中，各参加实验室均采用GB/T3923.1—1997《纺织品织物拉伸性能第1部分：断裂强力和断裂伸长率的测定条样法》。该方法的主要技术路线是：试样经向、纬向各制备5份，在标准大气压调湿后，在规定的预张力下，将规定尺寸的试样夹持到等速伸长测试仪固定隔距的夹钳上，以一定速度对试样进行拉伸，记录试样拉断时的最大力和伸长率。

　　根据日常检测经验和文献查阅，对可能影响测试结果的因素和注意事项进行总结，主要包括测试环境、仪器和操作规范程度等因素的影响，具体内容如下：

　　4.1测试环境

　　GB/T 3923. 1—1997规定纺织品断裂强力试验应按GB/T 6529—2008《纺织品调湿和试验用标准大气》要求进行预调湿、调湿。GB/T 6529—2008标准规定纺织品在试验前，应将其放在标准大气环境下进行调湿。在调湿前，可以根据需要进行预调湿。

　　调湿的目的是为了消除吸湿对纺织品强力的影响。

　　一般来说，温度升高，相对湿度增大，纤维的拉伸强力下降(只有棉和麻纤维吸湿后反而上升)，断裂伸长率增大。对于含水较高和回潮率影响较大的试样比如棉纤维，还应进行预调湿，预调湿是为了保证在调湿期间试样是由吸湿状态达到平衡的，为了避免纤维的吸湿滞后性带来的影响[6]。

　　本次能力验证计划中，所有参加实验室按照标准规定的条件温度(20.0±2.0)oC、相对湿度(65.0±4.0)%调湿处理。有36家实验室对样品进行了预调湿处理，有25家实验室未对样品进行预调湿处理。反馈数据表明，是否进行预调湿对此次结果未产生明显影响。

　　4.2仪器

　　GB/T 3923.1—1997中对仪器的要求主要有：

　　(1)在等速伸长测试仪仪器满量程的任意点，指示或记录断裂力的误差应不超过±1%。一般而言，仪器传感器的量程在10%～90%内较为稳定。根据文献，纺织品断裂强力测定的不确定度主要来源为强力仪和试样宽度的不确定度[7]。因此，实验室对结果有怀疑时，应首先核查仪器状态，重点关注传感器示值结果的正确性。

　　(2)指示或记录夹钳间距的误差应不超过±1 mm，拉伸速度为经向20 mm/min，纬向100 mm/min。精度为±1%。稳定的等速伸长较能保证测试结果的稳定性，速度不均匀将导致强力仪模量转换失真。标准要求的大部分试验都采用了标准规定的拉伸速度，但仍有不少实验室未按标准规定的拉伸速度进行试验。有20家实验室经向和纬向均采用100 mm/min的拉伸速度；有2家实验室经向和纬向均采用200 mm/min的拉伸速度；有1家实验室采用20mm/min的拉伸速度。从反馈的数据来看，检测结果未出现明显偏离，这可能是因为等速伸长测试仪的传感技术较以前有很大进步，拉伸速度对检测结果未产生明显影响。

　　但是参加实验室应仔细阅读标准，严格按照标准规定的条件进行试验。

　　4.3操作规范

　　GB/T 3923. 1—1997规定：“测试样品的制备应避开折皱、疵点，试样距布边至少150 mm，保证试样均匀分布于样品上。例如对于机织物，两块试样不应包括有相同的经纱或纬纱”。“每块试样的有效宽度应为50 mm(不包括毛边)，其长度应能满足隔距长度200 mm，如果试样的断裂伸长率超过75%，应满足隔距长度为l00 mm”。因实际操作中构成织物的纱线是以根为单位的，试样宽度只能以单根纱线直径的整倍数增大或缩小，因此当试样宽度多于或少于不足一根纱线直径时，就导致试样宽度不准。不确定度评估数据表明，试样宽度的准确性对断裂强力的影响非常明显，因此在检测过程中要尽可能保证宽度的准确[8]。一般情况下，毛边的宽度应保证在试验过程中纱线不从毛边中脱出，消除纺织品经纬向的协同效应对断裂强力的影响。对一般的机织物，毛边约为5 mm或15根纱线的宽度较为合适。对较紧密的机织物，较窄的毛边即可。对稀松的机织物，毛边约为10 mm。

　　按GB/ T 3923.1—1997的要求，仪器夹钳的中心点应处于拉力轴线上，钳口中线应与拉力线垂直，夹持面应在同一平面上。夹钳应能握持试样而不使试样打滑，钳面应平整，不破坏试样。但操作时很难控制到理想的状态，由此导致了按投影分布的测量差异。试验操作者在实际操作中，尽可能将样品夹至理想状态。

　　GB/T 3923.1—1997规定“试样可在预张力下夹持或松式夹持”。当采用预张力夹持试样时，产生的伸长率不大于2%。本次能力验证的试样单位面积质量<200 g/ m2，可采用2N的预张力。预加张力是使纤维伸直而不伸长的力。预加张力过大会将纤维拉得过长，这样会损失纤维的伸长，甚至可能会损伤纤维，其强力也会受损。本次能力验证计划活动中，根据反馈的能力验证试验条件，没有因施加预张力而导致检测结果异常的情况发生。

　　5结论

　　此次能力验证计划旨在了解纺织领域断裂强力的测试能力，对于本次能力验证计划有问题和不满意结果时，实验室应核查在纺织品拉伸性能检验项目上是否存在着偏离标准的现象。在日常检测中，实验室应严格按照标准规定的程序进行试验，当确因必要而存在方法偏离时应通过程序予以确认。

　　参考文献：

　　[1]吕海宁，朱洪敏.纺织品条样法拉伸性能测试方法的差异比较[J].上海纺织科技，22006,34(11):41-42.

　　[2]CNAS—RL02:2007能力验证规则[S].

　　[3]CNAS—CL03:2010能力验证计划提供者认可准则[S].

　　[4]CNAS—GL02:2006能力验证结果的统计处理和能力评价指南[S].

　　[5]CNAS—GL03:2006能力验证样品均匀性和稳定性评价指南[S].

　　[6]黄大兵.织物断裂强力测试影响因素的分析[J].中国纤检，2012 ,6(16)：63-65.

　　[7]周静珠，杨安南，杨锦富.纺织品断裂强力和断裂伸长率测定的不确定度评估[J].纺织标准与质量，2003.(3)36-38.

　　[8]陈长松.纺织品拉伸断裂强度测试的不确定度分析[J].中国计量，2003,(9)：63-64.

　　(作者单位：江苏出入境检验检疫局)质量·控制