T∕CNTAC 4-2017 紗線與固體材料之間摩擦系數(shù)試驗方法

1、 CNTACICS 59.080.01W 04中國紡織工業(yè)聯(lián)合會標準T/CNTAC 42017紗線與固體材料之間摩擦系數(shù)試驗方法Testing method for coefficient of friction between yarn and solid material2017-05 -27發(fā)布2017-05 -27實施 T/CNTAC 42017前言本標準按照GB/T 1.1-2009給出的規(guī)則起草。I T/CNTAC 42017紗線與固體材料之間摩擦系數(shù)試驗方法1范圍本標準規(guī)定了測定運動紗線與固體材料之間動態(tài)摩擦系數(shù)的方法。本標準適用于各類紗線，包括長絲，不適用紗線強力過低導致試驗過

2、程中試樣斷裂的紗線。本標準可以比較相同的紗線與不同固體材料的摩擦性能，或者相同紗線與不同粗糙度表面之間的摩擦性能，以及同一固體材料與不同紗線之間的摩擦性能。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T 6529紡織品調(diào)濕和試驗用標準大氣（ISO 139:2005,MOD）3術語和定義下列術語和定義適用于本文件。3.1摩擦 friction有相對運動趨勢的兩個物體在接觸表面上阻礙相對運動的現(xiàn)象。3.23.33.4動摩擦 kinetic friction兩個物體在

3、運動中產(chǎn)生的摩擦。摩擦系數(shù) coefficient of friction兩表面間的摩擦力與垂直作用在其接觸表面上的作用力之間的比值。纏繞角度 wrap angle在紗線摩擦試驗時，試樣與固體材料摩擦表面之間的接觸角度。1 T/CNTAC 420174原理將一定速度運行的紗線以規(guī)定的纏繞角度通過固定的固體材料表面。分別測定試樣輸入張力和輸出張力，根據(jù)阿蒙頓定理計算摩擦系數(shù)（見圖1）。注：阿蒙頓定律為 Exp()T2/T11輸入張力，2紗線，3輸出張力，4固體材料，5纏繞角度圖 15測試儀器5.1摩擦系數(shù)測試儀器應能給定預加輸入張力，并使紗線以預設的線速度運行，測量輸入與輸出張力，并且計算摩擦系

4、數(shù)。儀器主要由以下幾個部分組成：導紗架、預加輸入張力調(diào)節(jié)裝置、輸入張力測量傳感器、輸出張力測量傳感器、固體材料摩擦表面、纏繞角度調(diào)節(jié)裝置、驅(qū)動系統(tǒng)、吸紗裝置以及數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)。5.25.35.4導紗架，滿足卷裝紗高度的紗線導出裝置，能夠平滑導出紗線。預加輸入張力調(diào)節(jié)裝置，可以控制紗線預加輸入張力，精確至1 mN。紗線張力測量傳感器，精度1 mN，記錄與顯示輸入或輸出張力（忽略紗線本身重力），數(shù)據(jù)采集頻率為 100 Hz。5.5固體摩擦材料， 0.03 m6 m粗糙度的鉻合金表面，直徑為（12.70.1）mm和（20.00.1）mm的兩種圓柱體。注：根據(jù)需要，可選擇其他直徑或表面粗糙度的材料作

5、為摩擦表面，在試驗報告中說明。2 T/CNTAC 420175.6纏繞角度調(diào)節(jié)裝置，安裝有導紗輪和固體材料摩擦表面的角度刻度盤，調(diào)節(jié)試驗所需的纏繞角度，可以使用若干個導紗輪引導紗線走向。5.75.85.9驅(qū)動系統(tǒng)，用于調(diào)節(jié)和控制紗線的運行速度，不超過 400 m/min。推薦速度為（100 5）m/min。吸紗裝置，用以吸除試驗完畢的殘紗，防止紗線因靜電等原因卷入羅拉。數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)，采集輸入張力、輸出張力以及試驗時間數(shù)據(jù)，試驗時間精度為0.1 s，實時顯示力值曲線，能計算并顯示輸入輸出張力平均值及摩擦系數(shù)等試驗結(jié)果。5.10圖 2為一種典型的紗線摩擦測量設備示意圖。1、導紗架，2、預加輸入

6、張力調(diào)節(jié)裝置，3、導紗輪，4、輸入張力傳感器，5、輸出張力傳感器，6、驅(qū)動系統(tǒng)，7、吸紗裝置，8、角度刻度盤，9、固體摩擦材料，10、試樣（紗線）圖 26試樣6.1實驗室取樣：隨機抽取每一個紗包中的五個卷裝紗樣品，每個卷裝紗樣品測試五次。6.2去除卷裝紗試樣的外表層，確保試驗用紗無污染，無變形，不妨礙紗線被勻速導出。將待測卷裝紗在相對濕度為 525，溫度不超過 50的空氣環(huán)境中預調(diào)濕至少 3小時，再在 GB/T 6529規(guī)定的標準大氣下調(diào)濕至平衡。6.33 T/CNTAC 420177試驗程序7.17.2將調(diào)濕過的試樣在 GB/T 6529中要求的標準大氣下進行試驗。選擇固體摩擦材料。根據(jù)紗線

7、試樣的線密度選擇，線密度為 1.5 tex80 tex的試樣采用直徑 12.7mm的固體摩擦材料；線密度超過 80 tex的試樣采用直徑 20 mm的固體摩擦材料。使用放大鏡檢查摩擦材料表面是否存在有磨損、溝槽或者污漬等跡象，如有，應替換、重新拋光或者清潔。7.3設定預加輸入張力。線密度范圍為 1.5 tex80 tex的紗線輸入張力為 9.8 mN/tex，線密度超過80 tex的紗線輸入張力為 3.0 mN/tex。7.4安置試樣。穿過導紗架平滑的導出紗線，使運行的紗線直接穿過設備輸入、輸出張力測量傳感器及導紗輪而不接觸固體材料摩擦表面，來保證輸入張力等于輸出張力，從而去除試驗設備本身各導

8、紗部件的摩擦對試驗數(shù)據(jù)的影響。7.5選擇纏繞角度。調(diào)節(jié)試樣與導紗輪以及固體材料摩擦表面之間的纏繞角度，推薦使用纏繞角度為 180。注 1：對于每個試樣在不知道其拉伸強度等特性時，建議從較小的纏繞角度開始試驗，可以對不同試樣采用相同纏繞角度進行橫向?qū)Ρ?，也可以對相同試樣采用不同纏繞角度進行縱向?qū)Ρ?。?2:纏繞角度可根據(jù)試驗情況自行調(diào)節(jié)設定，一般不宜過大，尤其是對于高摩擦系數(shù)的紗線，纏繞角度過大會導致紗線斷裂，建議纏繞角度為 180 。7.67.77.8調(diào)整紗線的線速度為 100 m/min。預先設定試驗時間為 60 s。啟動測試儀器，待紗線運行平穩(wěn)后，開始試驗。試驗過程中，系統(tǒng)實時繪制并顯示張

9、力值曲線，注意觀察并記錄一切運行不正常的情況。如果在試驗過程中力值曲線突然升高至超量程，應及時切斷電源查找原因，防止張力傳感器長時間過量程形變而損壞。7.9達到預定試驗時間，確認試驗數(shù)據(jù)是否有效。記錄有效試驗的平均輸入、輸出張力值。重復 7.87.9，完成一個卷裝紗試樣的五次試驗。7.107.11重復步驟 7.47.10直至五個卷裝紗試樣全部測完。注：用于比較試驗時，建議使用相同的纏繞角度、摩擦表面和預加輸入張力。8試驗結(jié)果的計算和表示8.1按公式（1）計算每個試樣的摩擦系數(shù)，計算結(jié)果精確到 0.01。以同一卷裝紗五個試樣的平均4 T/CNTAC 42017值作為該卷裝紗的摩擦系數(shù)。ln(T2/T1)/（1）式中：摩擦系數(shù)；ln自然對數(shù)；T1平均輸入張力，單位為毫牛（mN）；T2平均輸出張力，單位為毫牛（mN）；纏繞角度，單位為弧度（rad