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国家标准计划《纤维及微纤维棉直径及其分布的测定 光学扫描仪法》由 TC245(全国玻璃纤维标准化技术委员会)归口 ,主管部门为中国建筑材料联合会

主要起草单位 南京玻璃纤维研究设计院有限公司巨石集团有限公司

目录

基础信息

计划号
20240161-T-609
制修订
制定
项目周期
18个月
下达日期
2024-03-25
申报日期
2023-05-09
公示开始日期
2024-01-22
公示截止日期
2024-02-21
标准类别
方法
国际标准分类号
59.100.10
59 纺织和皮革技术
59.100 复合增强材料
59.100.10 纺织玻璃纤维材料
归口单位
全国玻璃纤维标准化技术委员会
执行单位
全国玻璃纤维标准化技术委员会
主管部门
中国建筑材料联合会

起草单位

目的意义

纤维直径是玻璃纤维的一项重要评价指标。

一方面,国内外研究人员发现玻璃纤维直径及其分布对其力学性能和工艺性能均有影响,且在复合材料中对其界面也会有不同的影响。

另一方面,纤维直径及其分布也是玻璃纤维生产过程质量的重要监测指标,可分析拉丝过程中漏板使用寿命变化,拉丝工艺精细化控制等,有助于改善漏板设计及加工,提高拉丝生产的稳定性和降低成本。

但是传统的测试方法(GB/T 7690.5 2003)纤维直径测试数量少,难以表征纤维的分布情况,仅仅给出纤维直径统计值很难满足对纤维生产制造过程中跟踪及分析,为了此有必要建立健全一套快速精确的玻璃纤维直径评价方法。

相关研究表明光学扫描法可用于快速精确测试纤维及微纤维棉的直径及其分布。

但是目前对光学扫描法测纤维直径的应用主要在动物毛发上,而在玻璃纤维、碳纤维等人造纤维上的测试却没有推广。

本标准在对比国内外不同测试方法前提下,研究确定利用光学扫描仪测试人造纤维及纤维棉直径及其分布的测试方法规范。

范围和主要技术内容

测试方法适用范围: 本标准适用于玻璃纤维及玻璃微纤维棉、碳纤维、氧化铝纤维等人造纤维或棉样品的直径及其分布。 样品制备: 纤维样品制备时从待测样品中抽取纱线,利用切割器切割切取1-3段长度小于等于0.7mm的样品;微纤维棉样品制备需从待测样品中抽取5团微纤维棉作为试验样品。然后从试验样品中随机5处抽取一小撮棉(总质量小于等于1g),并通过切断器对样品进行切割(2-8段),放入手动打散器中,加入20-50ml蒸馏水,手动打散1-3min,制成待测样。也可以将抽取的试样直接放入150ml烧杯中,加入50-100ml蒸馏水,通过磁疗搅拌器打散3-5min,制成试验试样溶液。制备好的溶液应立即进行测试,并选取上层溶液,避免下层溶液中的钢渣等混合物影响测试结果。 试验要求: a)试样预处理要求: 除去被测试样样品的浸润剂是必须的,可在625℃马弗炉中灼烧样品30min以上以除去表面的浸润剂。对于热处理导致纱线变形或不耐热纤维而言,可利用分散器增加处理时间来分散试样。 对纤维试样不要求预分散,但是微纤维棉试样必须利用分散器进行预分散。 b)直径扫描仪的测量设置要求: 测试数据2000个;单个样品测试次数大于等于3次。样品池中样品浓度*≤5.0%且大于等于0.5%,当浓度大于设定值时,应通过加入蒸馏水稀释或通过仪器自动注水稀释至设定限以下;当浓度低于设定值,向样品池中添加适量待测样品至浓度满足测试要求; 注:样品池中样品浓度计算方法为图像视野内,样品的的面积*100%/图像面积。 测试完成通过仪器自动抽滤溶液池中的溶液,确保溶液池中的试样被完全过滤掉(浓度≤0.1%);若样品池中的样品浓度超过指定值,需让仪器将样品池中的蒸馏水排空,然后利用盛蒸馏水的洗瓶冲洗样品池,尤其注意在光源发射器和接收器之间的缝隙中的残留样品;当样品池冲洗干净后,再次让扫描仪注水样品池,准备下一次实验; 仪器校正: 一般在仪器安装、调试后,正式进行测试前应校准仪器。直径扫描仪采用8个现行的国际羊毛试验室协会标准毛条进行校准。 测试步骤: 1.控制实验环境温度,测试温度范围为10℃至26℃;环境湿度控制为65%±4%; 2.根据试验要求设置仪器相关参数;测试纤维直径根数2000根,单个样品重复测试3次以上; 3.将待测样品喂入样品池中,并观测样品池中样品浓度值变化情况,当浓度超过测试要求时应采用相应操作调整样品池中样品的浓度至测试要求范围内; 4.启动测试,并观测在测试过程中,视野区域内是否存在卡纤维,若有应剔除该纤维的测试结果或剔除本次测试结果,重新取样测试; 5.待测试完成后,需清理干净样品池。 注:卡纤维是指纤维卡在视野观察区域内不移动,因此每次都被成像系统捕获并计算直径结果;卡纤维是因为光源发射器和接收器之间的缝隙中粘结了纤维且样品池中搅拌装置无法清除导致的,卡纤维的发生将导致测试结果偏差大,当发现卡纤维时应剔除该纤维的测试结果或重新取样测试,并在停止测试后仔细清理样品池。