一种聚酯工业丝蠕变伸长与回复性能的测试方法技术

本发明专利技术涉及一种聚酯工业丝蠕变伸长与回复性能的测试方法，确定测试参数的取值范围后对聚酯工业丝进行蠕变实验得到表征蠕变伸长与回复性能的参数的数值，测试参数包括预加张力、夹持距离、蠕变负荷、蠕变负荷加载速率、蠕变负荷卸载速率、蠕变伸长时间和蠕变回复时间，每个测试参数的取值范围都是通过优化实验得到的，优化实验是指以其中一个测试参数x为变量、其他测试参数为定量对聚酯工业丝进行蠕变实验得到表征蠕变伸长与回复性能的参数的数值的实验，其中x的每个取值对应于多组不同旦数的聚酯工业丝。本发明专利技术的测试方法，适用性好，适用于蠕变伸长率不超过30％的纤维长丝；设备要求低，结果可靠；测试了蠕变回复性能；流程简单，操作方便。

【技术实现步骤摘要】
一种聚酯工业丝蠕变伸长与回复性能的测试方法
本专利技术属于高分子材料检测领域，涉及一种聚酯工业丝蠕变伸长与回复性能的测试方法。
技术介绍
聚酯工业丝作为产业用高新技术纤维的品种之一，是构建低碳经济文化、促进环境友好发展及支撑国家高科技产业发展的重要材料。聚酯工业丝具有强度高、模量高和尺寸稳定性好的特性，广泛应用于轮胎帘子线、安全带、安全气囊和土工材料等领域。聚酯工业丝制成缆绳或传送带等，在长期使用后尺寸和形态会不稳定，造成材料蠕变失效断裂。因此对聚酯工业丝的蠕变性能进行相关研究以克服以上缺陷极具现实意义。然而对于聚酯工业丝蠕变性能的研究方法和实验方法并不多见。目前对于化纤长丝的蠕变性能测试标准仅有GB/T19975-2005《高强化纤长丝拉伸性能实验方法》作了粗略的介绍。该标准虽然规定了一些实验的测试条件，比如纤维的夹持距离至少为200mm，蠕变施加负载分成初负荷和重负荷，初负荷为0.05±0.01cNdtex-1，重负荷规定为断裂负荷5％、10％等，加载时间即重负荷终止时间为1min、5min、30min、1h等。但以上参数规定并未考虑到实际测试仪器和不同规格样品的差别，而且也没充分考虑初始负荷加载速率对纤维长丝蠕变实验结果的影响。因此无法准确的使用该实验标准对不同规格纤维样品获得可重复的可对比实验结果。专利CN103234841B公开了一种测试超高分子量聚乙烯纤维拉伸蠕变性能的方法，其针对GB/T19975-2005中的不足，对蠕变测试条件(初始蠕变负荷加载速率)进行了一定的完善，其采用的拉伸速度为30～300mm/min，虽然该方法克服了初始负荷加载速率对蠕变实验结果的影响，但只适用超高分子量聚乙烯纤维这类蠕变伸长较小(最大的总蠕变伸长不超过10％)，断裂强度高的高性能纤维，并不适用蠕变伸长率超过10％的一般高强纤维长丝，而且该专利技术中未涉及到纤维蠕变回复部分的测试实验参数范围，无法获得完整的蠕变伸长与回复曲线。因此，开发一种适用性好、实验结果可靠并对蠕变回复性能进行测试的测试方法极具现实意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中的不足，提供一种适用性好、实验结果可靠并对蠕变回复性能进行测试的测试方法。为了达到上述目的，本专利技术采用了如下的技术方案：一种聚酯工业丝蠕变伸长与回复性能的测试方法，确定测试参数的取值范围后对聚酯工业丝进行蠕变实验得到表征蠕变伸长与回复性能的参数的数值；测试参数包括预加张力、夹持距离、蠕变负荷、蠕变负荷加载速率、蠕变负荷卸载速率、蠕变伸长时间和蠕变回复时间，蠕变负荷为蠕变实验过程中所施加的恒定负荷，蠕变负荷加载速率为蠕变实验开始后从预加张力加载到蠕变负荷的速率，蠕变负荷卸载速率为从蠕变负荷卸载到预加张力的速率，蠕变伸长时间为施加蠕变负荷到卸去蠕变负荷所经历的时间，蠕变回复时间为卸去蠕变负荷后到蠕变实验结束所经历的时间；每个测试参数的取值范围都是通过优化实验得到的，优化实验是指以其中一个测试参数x为变量、其他测试参数为定量对聚酯工业丝进行蠕变实验得到表征蠕变伸长与回复性能的参数的数值的实验，其中x的每个取值对应于多组不同旦数的聚酯工业丝；蠕变实验开始前所有的测试参数在模糊数值范围内随机取值，模糊数值范围是指测试参数能够保证蠕变实验顺利进行的取值范围；x的取值共n个，第t个取值为xt，t∈(1,n)，x的取值范围是通过对xt进行判断得到的，判断是指当x取xt时，如果相同旦数的聚酯工业丝的各表征蠕变伸长与回复性能的参数的变异系数CV值都小于5％，则保留xt，反之，则舍弃xt，最终得到的xt的最小值和最大值即为x的取值范围的两端值；表征蠕变伸长与回复性能的参数包括弹性蠕变形变率和塑性蠕变形变率，弹性蠕变形变率为释放负荷后可回复的蠕变形变率，塑性蠕变形变率为释放负荷后不可回复的蠕变形变率。作为优选的技术方案：如上所述的一种聚酯工业丝蠕变伸长与回复性能的测试方法，所述聚酯工业丝为蠕变伸长率不超过30％的纤维长丝，所述聚酯工业丝的旦数为300～6000D。本专利技术的测试方法适用性好，适用于不同规格的聚酯工业丝。现有的测试方法仅适用于蠕变伸长率不超过10％的纤维长丝。如上所述的一种聚酯工业丝蠕变伸长与回复性能的测试方法，所述预加张力为变量时，其取值为0.03cNdtex-1、0.04cNdtex-1、0.045cNdtex-1、0.05cNdtex-1、0.055cNdtex-1、0.06cNdtex-1和0.07cNdtex-1，所述预加张力为定量时，其取值为0.05cNdtex-1；所述夹持距离为变量时，其取值为200mm、299mm、300mm、301mm、400mm和500mm，所述夹持距离为定量时，其取值为300mm；所述蠕变负荷为变量时，其取值为2％平均断裂强力、5％平均断裂强力、20％平均断裂强力、50％平均断裂强力、70％平均断裂强力、75％平均断裂强力和85％平均断裂强力，所述蠕变负荷为定量时，其取值为50％平均断裂强力；所述蠕变负荷加载速率为变量时，其取值为0.1Ns-1、0.2Ns-1、0.5Ns-1、1.0Ns-1、1.5Ns-1和2.0Ns-1，所述蠕变负荷加载速率为定量时，其取值为0.5Ns-1；所述蠕变负荷卸载速率为变量时，其取值为0.1Ns-1、0.5Ns-1、1.0Ns-1、1.5Ns-1、2.0Ns-1和2.5Ns-1，所述蠕变负荷卸载速率为定量时，其取值为1.0Ns-1；所述蠕变伸长时间为变量时，其取值为20min、30min、60min、90min和150min，所述蠕变伸长时间为定量时，其取值为60min；所述蠕变回复时间为变量时，其取值为10min、20min、30min、60min和90min，所述蠕变回复时间为定量时，其取值为30min。如上所述的一种聚酯工业丝蠕变伸长与回复性能的测试方法，所述预加张力、夹持距离、蠕变负荷、蠕变负荷加载速率、蠕变负荷卸载速率、蠕变伸长时间和蠕变回复时间的取值范围分别为0.045～0.055cNdtex-1、299～301mm、5～75％平均断裂强力、0.20～1.50Ns-1、0.50～2.0Ns-1、30～150min和20～90min。本专利技术的保护范围并不仅限于此，以上范围仅为优选，其他范围也可适用于本专利技术。如上所述的一种聚酯工业丝蠕变伸长与回复性能的测试方法，所述蠕变负荷、蠕变负荷加载速率、蠕变负荷卸载速率、蠕变伸长时间和蠕变回复时间的取值范围分别为20～70％平均断裂强力、0.50～1.0Ns-1、1.0～1.5Ns-1、60～90min和30～60min。如上所述的一种聚酯工业丝蠕变伸长与回复性能的测试方法，所述聚酯工业丝在进行蠕变实验前在温度为18～22℃、湿度为60～70％、压力为标准大气压的条件下至少平衡4h。如上所述的一种聚酯工业丝蠕变伸长与回复性能的测试方法，所述聚酯工业丝是指剥去每只丝筒表层不稳定的数十米过渡丝后剩余的丝。如上所述的一种聚酯工业丝蠕变伸长与回复性能的测试方法，所述蠕变实验采用拉伸实验机，所述拉伸实验机配备恒定负荷的蠕变测试模式和纤维专用夹具例如深圳凯强利WDT-0.2型电子万能实验机。本专利技术的测试条件简单，无需专业器材，普通的配备恒定负荷的蠕变测试模式和纤维专本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚酯工业丝蠕变伸长与回复性能的测试方法，其特征是：确定测试参数的取值范围后对聚酯工业丝进行蠕变实验得到表征蠕变伸长与回复性能的参数的数值；测试参数包括预加张力、夹持距离、蠕变负荷、蠕变负荷加载速率、蠕变负荷卸载速率、蠕变伸长时间和蠕变回复时间，蠕变负荷为蠕变实验过程中所施加的恒定负荷，蠕变负荷加载速率为蠕变实验开始后从预加张力加载到蠕变负荷的速率，蠕变负荷卸载速率为从蠕变负荷卸载到预加张力的速率，蠕变伸长时间为施加蠕变负荷到卸去蠕变负荷所经历的时间，蠕变回复时间为卸去蠕变负荷后到蠕变实验结束所经历的时间；每个测试参数的取值范围都是通过优化实验得到的，优化实验是指以其中一个测试参数x为变量、其他测试参数为定量对聚酯工业丝进行蠕变实验得到表征蠕变伸长与回复性能的参数的数值的实验，其中x的每个取值对应于多组不同旦数的聚酯工业丝；蠕变实验开始前所有的测试参数在模糊数值范围内随机取值，模糊数值范围是指测试参数能够保证蠕变实验顺利进行的取值范围；x的取值共n个，第t个取值为xt，t∈(1,n)，x的取值范围是通过对xt进行判断得到的，判断是指当x取xt时，如果相同旦数的聚酯工业丝的各表征蠕变伸长与回复性能的参数的变异系数CV值都小于5％，则保留xt，反之，则舍弃xt，最终得到的xt的最小值和最大值即为x的取值范围的两端值；表征蠕变伸长与回复性能的参数包括弹性蠕变形变率和塑性蠕变形变率，弹性蠕变形变率为释放负荷后可回复的蠕变形变率，塑性蠕变形变率为释放负荷后不可回复的蠕变形变率。...

【技术特征摘要】
1.一种聚酯工业丝蠕变伸长与回复性能的测试方法，其特征是：确定测试参数的取值范围后对聚酯工业丝进行蠕变实验得到表征蠕变伸长与回复性能的参数的数值；测试参数包括预加张力、夹持距离、蠕变负荷、蠕变负荷加载速率、蠕变负荷卸载速率、蠕变伸长时间和蠕变回复时间，蠕变负荷为蠕变实验过程中所施加的恒定负荷，蠕变负荷加载速率为蠕变实验开始后从预加张力加载到蠕变负荷的速率，蠕变负荷卸载速率为从蠕变负荷卸载到预加张力的速率，蠕变伸长时间为施加蠕变负荷到卸去蠕变负荷所经历的时间，蠕变回复时间为卸去蠕变负荷后到蠕变实验结束所经历的时间；每个测试参数的取值范围都是通过优化实验得到的，优化实验是指以其中一个测试参数x为变量、其他测试参数为定量对聚酯工业丝进行蠕变实验得到表征蠕变伸长与回复性能的参数的数值的实验，其中x的每个取值对应于多组不同旦数的聚酯工业丝；蠕变实验开始前所有的测试参数在模糊数值范围内随机取值，模糊数值范围是指测试参数能够保证蠕变实验顺利进行的取值范围；x的取值共n个，第t个取值为xt，t∈(1,n)，x的取值范围是通过对xt进行判断得到的，判断是指当x取xt时，如果相同旦数的聚酯工业丝的各表征蠕变伸长与回复性能的参数的变异系数CV值都小于5％，则保留xt，反之，则舍弃xt，最终得到的xt的最小值和最大值即为x的取值范围的两端值；表征蠕变伸长与回复性能的参数包括弹性蠕变形变率和塑性蠕变形变率，弹性蠕变形变率为释放负荷后可回复的蠕变形变率，塑性蠕变形变率为释放负荷后不可回复的蠕变形变率。2.根据权利要求1所述的一种聚酯工业丝蠕变伸长与回复性能的测试方法，其特征在于，所述聚酯工业丝为蠕变伸长率不超过30％的纤维长丝，所述聚酯工业丝的旦数为300～6000D。3.根据权利要求2所述的一种聚酯工业丝蠕变伸长与回复性能的测试方法，其特征在于，所述预加张力为变量时，其取值为0.03cNdtex-1、0.04cNdtex-1、0.045cNdtex-1、0.05cNdtex-1、0.055cNdtex-1、0.06cNdtex-1和0.07cNdtex-1，所述预加张力为定量时，其取值为0.05cNdtex-1；所述夹持距离为变量时，其取值为200mm、299mm、300mm、301mm、400mm和500mm，所述夹持距离为定量时，其取值为300mm；所述蠕变负荷为变量时，其取值为2％平均断裂强力、5％平均断裂强力、20％平均断裂强力、50％平均断裂强力、70％平均断裂强力、75％平均断裂强力和85％平均断裂强力，所述蠕变负荷...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋明根，陈康，蒋权，徐龙官，张玉梅，姬洪，甘宇，邹家熊，
申请(专利权)人：浙江尤夫高新纤维股份有限公司，东华大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33