內飾面料接縫強力的不確定度評估

馬　玲，李　健，周雙喜

(上海紡織集團標準檢測有限公司,上海　200082；2.上海紡織建筑設計院，上海　200082)

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內飾面料接縫強力的不確定度評估

馬玲1，李健2，周雙喜1

(上海紡織集團標準檢測有限公司,上海200082；2.上海紡織建筑設計院，上海200082)

摘要：按照FORD BN119—01《汽車內飾材料接縫強力的測試方法》對汽車內飾材料和乙烯基涂層的接縫強力進行測試，并結合國家計量規范《測量不確定度的評定與表示》對試驗結果進行測量不確定度評估，利用方差分析等數理統計的方法對引起不確定度的來源進行分析和量化，最終得出擴展不確定度。

關鍵詞：內飾材料；接縫強力；不確定度

0　引言

接縫強力作為物理測試中的一項重要指標，直接反應織物接縫性能的優劣，在規定條件下，對試樣施加一定的負荷，直至接縫破壞。根據BN119—01接縫強力的測試方法，對測試方法的不確定度進行分析評定，并計算接縫強力的擴展不確定度。

1　測試方法

1.1測試原理

將裁好的試樣縫合好后，在3366 Instron強力儀上夾持固定后，對試樣進行拉伸，試樣的外加拉伸力不斷增加，直至斷裂。產生垂直于縫跡縱向拉力，直至縫紉線斷裂，或織物斷裂，或織物中紗線產生滑移而使接縫裂開，產生的最大負荷值即為接縫強力。記錄最大的接縫強力，并且記錄每塊試樣接縫強力的斷裂類型，如織物斷裂和縫線斷裂等。

1.2測試步驟

所有試樣在23℃、50%的濕度下至少調濕24h。先將經調濕的樣品裁制為縱、橫向各20只試樣，試樣寬度100 mm，長度150 mm。再將20只試樣按照經向對經向、緯向對緯向縫合為10只樣品，并將兩邊的縫紉線打結固定。調整儀器的速度與夾距，將試樣在夾具內夾緊，并保持試樣與夾頭垂直，記錄試樣斷裂時的最大接縫強力值，以N（牛頓）為單位。記錄織物斷裂的位置，判定是否為線或者織物。測試流程為：取樣——調濕——裁取試樣—縫合試樣——夾持試樣——接縫至斷——記錄——數字修約。

2　數學模型

建立接縫強力的數學模型：

式中：y—接縫強力

x—儀器顯示值

3　不確定度主要來源和分析

從接縫強力測試方法來分析，接縫強力的不確定度主要包括試樣制備、試樣縫合和人員操作（包括夾持和拉伸狀態）產生的不確定度。對實際操作過程的分析和不確定度來源主要包括以下幾個方面：

（1）試樣均勻性

由于不同部位所取試樣的均勻性不同，導致測試結果差異性較大，因而需要對試樣的均勻性進行不確定度分析。

（2）裁樣過程

裁樣過程包括裁剪和縫合。試樣的尺寸在裁剪和縫合操作中均會產生差異性。而試樣的尺寸在裁剪過程中造成的差異性主要為人員操作誤差和直尺校準偏差。因此，裁樣過程中產生的不確定度也是主要來源之一。

（3）縫跡密度

縫跡密度對接縫強力影響較大，根據BN119—01的針跡長度為4.2～5.1 mm（5～6針/25 mm），針跡密度對接縫強力測試結果也會產生差異。

（4）人員操作

測試過程中的人員操作也會產生誤差，如試樣夾持時需要與夾具相互垂直，但在實際操作過程中，不可能完全保持垂直狀態，且不同操作人員在操作的時候也會產生一定的差異。

（5）設備

不同儀器的靈敏度和數字修約的準確性均會產生示值誤差。由于標準未提到數值修約，可忽略。而儀器的準確度根據儀器的說明書對強力測試結果產生一定的差異。

不確定度主要來源見圖1。

圖1　接縫強力不確定度的主要來源與分析

3.1隨機效應產生的不確定度分析

隨機產生的不確定度主要包括人員操作的隨機性和不同樣品的不同位置產生的隨機性。由于接縫強力的不可重復測試的獨特性，因此對樣品的隨機性產生不確定度。本文選取測試面料的10塊經向與10塊緯向的數值（見表1）進行分析，測試樣品在測試過程中由于人員操作與差異性的樣品隨機性產生不確定度。

表1　織物的接縫強力重復性測試結果

表1中單次標準差使用貝塞爾公式計算：

式中：S—標準偏差（%）

n—試樣總數

xi—單次試驗值

經計算得出經緯向隨機效應產生的不確定度分量分別為Ua1=5.57N，Ua2=6.55N。

3.2系統效應產生的不確定度

3.2.1儀器

本試驗采用3366 INSTRON強力儀，根據儀器使用說明書，全量程強力準確度為±0.5%，經緯向儀器引入的不確定度分量分別為：

3.2.2縫跡密度

按照BN119—01接縫強力的規定，針跡長度為4.2～5.1 mm（5～6針/25 mm）。對于縫跡抽取10個樣品，針跡分別為5針/25 mm，6針/25 mm，得到平均接縫強力，見表2。

表2　縫跡密度平均強力/N

經緯向縫跡密度引起的不確定度分別為：

（1）經向

4　合成不確定度

因為各分量無相關性，所以

其中，uc（y）為合成不確定度。

5　擴展不確定度

測試結果的不確定度因子取K=2，則

經向擴展不確定度：U(y1)=2×11.12N=22.24N

緯向擴展不確定度：U(y2)=2×12.42N=24.84N

其中，U(y1)為經向擴展不確定度。

6　結論

織物的經向接縫強力為Y=555.2N，擴展不確定度為22.24N，包含因子K=2。

織物的緯向接縫強力為Y=554.5N，擴展不確定度為24.84N，包含因子K=2。

參考文獻：

[1] Ford BN 119—01《汽車內飾材料接縫強力測試方法》[S].

[2] GB/T 6529—1986《紡織品調濕和試驗用標準大氣》[S].

[3] JIF 1059—1999《測量不確定度的評定與表示》[S].

[4]郁宗雋，李元祥，洪仲秋等.數理統計在紡織工程中的應用[M],北京：紡織工業出版社，1984:164-167.

[5]張文娟,楊梅.土工布梯形法撕破強力測試不確定度評估[J].非織造布[J].2010（6）：32-34.

AATCC宣布更改鑒定測試程序

AATCC將對其2016年鑒定測試程序進行改進和變更。這些程序能夠讓實驗室匿名評估其能力，可與全球數百家實驗室進行比較。

實施細則包括以下內容：

?實驗室接收樣品并采用AATCC評估程序（EP）2和灰色沾色樣卡進行評估。同時，將繼續延用EP1和灰色變色樣卡進行評估。現在每一次包括三個變色標本及對照，再加上三個染色標本及對照；

?未來纖維項目中的纖維樣品將包括一些混紡以及更特殊的組合。自2016年2月份始，將額外添加一個用TM20評估的樣本，用定性法進行纖維分析；

?樣品織物正面將被標記，易于鑒定并保持測試的一致性；

?更新后的數據表將更好地體現報告的正確性，且對結果有更詳細的分析；

?數據解釋將更加詳盡。

標準研究

Evaluation on uncertainty of seaming strength of interior materials

Ma Ling,Li Jian,Zhou Shuang-xi
(1.Shanghai Textile Group Testing Standard Co.,Ltd,Shanghai 200082 ,China; 2.Shanghai Textile Architectural Design Research Institute ,Shanghai 200082,China)

Abstract:According to FORD BN119-01 test method of seam strength for interior materials,the seaming strength of vinyl coating was tested,and the uncertainty was evaluated,combined with national metrological specification evaluation and expression of uncertainty measurement.The source of the uncertainty were analyzed and quantified by using mathematical statistics methods including variance analysis,and expanded uncertainty of seam strength was obtained.

Key words:interior materials，seaming strength，uncertainty

作者簡介：馬玲（1986—），女，江蘇揚州人，碩士研究生，工程師，主要從事紡織品檢測。

收稿日期：2015-12-01

中圖分類號：TS107

文獻標識碼：A

文章編號：1001-7046（2016）01-0019-03