ГОСТ 10213.2-2002. Волокно штапельное и жгут химические. Методы определения разрывной нагрузки и удлинения при разрыве

Волокно штапельное (ШВ) представляет собой короткие отрезки химических волокон (35-150 мм), нарезанные из жгута для пряжи и нетканых материалов.

Жгут химический (ЖХ) – непрерывные нити из расплава (растворов) полимеров (пучок из нескольких нитей). Используются в первозданном виде или режутся на ШВ.

Характеристика волокна штапельного

ШВ получают из вискозы, полиамида, полиэстера, ПВХ, полипропилена и др. химических волокон искусственного или синтетического происхождения. Процесс получения штапельного волокна заключается в следующих этапах:

• Подготовка прядильного раствора;
• Осаждение (пропускание) через фильеры с большим содержанием отверстий;
• Из фильер вытекают струйки, которые сразу же затвердевают;
• Нити (затвердевшие струйки) собираются в жгуты;
• На специальной машине жгуты режутся на отрезки определенной длины;
• На последнем этапе жгут проходит отделку и окрашивание.

Получение ШВ

Из волокна, прошедшего отделку, готовится пряжа для изготовления тканей или трикотажного полотна.

Таким образом, ШВ по своему химическому составу одинаковое с жгутом химическим, поскольку для изготовления длинных нитей (ЖХ) используются химические волокна – штапели (нем. Stapel — волокно).

Характеристики ШВ зависят от исходного материала. В качестве примера рассмотрим технические характеристики пара-арамидного штапельного волокна (см. табл. 1).

Для справки: пара-арамид – синтетический полиамид, изготовленный из парафенилендиамина и терефталоилхлорида в растворе N-метилпирролидона/хлористого кальция. Получил известность под названием «кевлар».

Таблица 1

Дополнительно к перечисленным в таблице 1 следует отметить такие свойства, как высокие прочности на сжатие, ударную вязкость, устойчивость к кислотам и щелочам, малый вес и устойчивость к старению.

Применение штапельного волокна

ШВ используется для получения пряжи, тканых и нетканых полотен.

Виды тканого штапельного волокна

Тканые полотна являются основой производства различных видов текстиля – одежды, белья, технических тканей для изготовления рабочей и защитной одежды.

Нетканое ШВ можно встретить во многих отраслях народного хозяйства:

• Медицина (одноразовая одежда, средства гигиены);
• Строительство (звуко-паро-теплоизоляторы, дренажные и распределяющие нагрузку основания при строительстве автодорог);
• Текстильная промышленность (наполнитель для верхней одежды, одеял);
• Туризм и спорт (спальные мешки, боксерские перчатки, байдарки);
• Авиация (элементы крыльев и фюзеляжей самолетов, шины);
• Оборонная промышленность (бронежилеты, пуленепробиваемые щиты);
• Автомобилестроение (фильтры, прокладки).

Штапельное волокно подвергается проверке качества на основании ряда разработанных стандартов. Одним из них является ГОСТ 10213.2-2002.

ГОСТ 10213.2-2002

Стандарт устанавливает методику определения разрывной нагрузки и удлинение при разрыве ШВ и нитей ЖХ. Суть методов испытаний заключается в растяжении испытываемых материалов до разрыва при одновременном фиксировании параметров разрывной нагрузки и величины удлинения.

Для проведения испытаний из лабораторного оборудования понадобятся:

• Машины разрывные маятникового типа (для создания нагрузки, должны обеспечивать постоянную скорость растяжения и равномерное нарастание нагрузки);
• Грузики-зажимы (для фиксации образца после создания предварительной нагрузки);
• Доска-укладчик с бархатным покрытием (для обеспечения сцепляемости ШВ либо ЖХ при испытаниях);
• Секундомер (для фиксирования времени приложения нагрузки);
• Пинцет (для работы с волокнами);
• Весы (для взвешивания образцов);
• Сосуд для смачивания проб;
• Смачиватель концентрации 1 г/дм³ (неионогенный препарат – для смачивания образцов);
• Бумага фильтровальная (для удаления капель влаги на захватах).

Во время подготовки к испытаниям образцы выдерживают в климатических условиях согласно требованиям ГОСТ 10681-75, между зажимами разрывной машины устанавливают расстояние 10,0 ± 0,1 мм или 20,0 ± 0,1 мм и проводят испытание на разрыв от 5 до 10 волокон для определения продолжительности испытания (20 ± 3 с).

ГОСТ устанавливает порядок проведения испытаний. По количеству их должно быть не менее 50. Образцы отбираются в соответствии с требованиями ГОСТ 10213.0-2002.

Испытания проводятся при предварительной нагрузке, которая устанавливается в зависимости от линейной плотности материала согласно требованиям ГОСТ 26171-2001.

Испытываемый образец предварительно в течение 30 с выдерживают в растворе смачивателя. Затем его фиксируют в захватах разрывной машины и прикладывают нагрузку до разрыва. Значение нагрузки и время ее продолжения отмечается по КИП машины и секундомеру.

После проведения испытаний на всех образцах определяется среднее арифметическое значение разрывной нагрузки. Таким же методом высчитывается удлинение при разрыве.

Результаты испытаний заносятся в протокол следующего содержания:

• Наименование продукции;
• Обозначение настоящего стандарта;
• Тип разрывной машины и вид зажимов;
• Значение предварительной нагрузки;
• Расстояние между зажимами;
• Количество испытаний;
• Фактическую разрывную нагрузку;
• Удельную разрывную нагрузку;
• Удлинение при разрыве;
• Дату проведения испытаний;
• Подпись лица, проводившего испытания.