内饰面料接缝强力的不确定度评估

马　玲，李　健，周双喜

(上海纺织集团标准检测有限公司,上海　200082；2.上海纺织建筑设计院，上海　200082)



内饰面料接缝强力的不确定度评估

马玲1，李健2，周双喜1

(上海纺织集团标准检测有限公司,上海200082；2.上海纺织建筑设计院，上海200082)

摘要：按照FORD BN119—01《汽车内饰材料接缝强力的测试方法》对汽车内饰材料和乙烯基涂层的接缝强力进行测试，并结合国家计量规范《测量不确定度的评定与表示》对试验结果进行测量不确定度评估，利用方差分析等数理统计的方法对引起不确定度的来源进行分析和量化，最终得出扩展不确定度。

关键词：内饰材料；接缝强力；不确定度

0　引言

接缝强力作为物理测试中的一项重要指标，直接反应织物接缝性能的优劣，在规定条件下，对试样施加一定的负荷，直至接缝破坏。根据BN119—01接缝强力的测试方法，对测试方法的不确定度进行分析评定，并计算接缝强力的扩展不确定度。

1　测试方法

1.1测试原理

将裁好的试样缝合好后，在3366 Instron强力仪上夹持固定后，对试样进行拉伸，试样的外加拉伸力不断增加，直至断裂。产生垂直于缝迹纵向拉力，直至缝纫线断裂，或织物断裂，或织物中纱线产生滑移而使接缝裂开，产生的最大负荷值即为接缝强力。记录最大的接缝强力，并且记录每块试样接缝强力的断裂类型，如织物断裂和缝线断裂等。

1.2测试步骤

所有试样在23℃、50%的湿度下至少调湿24h。先将经调湿的样品裁制为纵、横向各20只试样，试样宽度100 mm，长度150 mm。再将20只试样按照经向对经向、纬向对纬向缝合为10只样品，并将两边的缝纫线打结固定。调整仪器的速度与夹距，将试样在夹具内夹紧，并保持试样与夹头垂直，记录试样断裂时的最大接缝强力值，以N（牛顿）为单位。记录织物断裂的位置，判定是否为线或者织物。测试流程为：取样——调湿——裁取试样—缝合试样——夹持试样——接缝至断——记录——数字修约。

2　数学模型

建立接缝强力的数学模型：

式中：y—接缝强力

x—仪器显示值

3　不确定度主要来源和分析

从接缝强力测试方法来分析，接缝强力的不确定度主要包括试样制备、试样缝合和人员操作（包括夹持和拉伸状态）产生的不确定度。对实际操作过程的分析和不确定度来源主要包括以下几个方面：

（1）试样均匀性

由于不同部位所取试样的均匀性不同，导致测试结果差异性较大，因而需要对试样的均匀性进行不确定度分析。

（2）裁样过程

裁样过程包括裁剪和缝合。试样的尺寸在裁剪和缝合操作中均会产生差异性。而试样的尺寸在裁剪过程中造成的差异性主要为人员操作误差和直尺校准偏差。因此，裁样过程中产生的不确定度也是主要来源之一。

（3）缝迹密度

缝迹密度对接缝强力影响较大，根据BN119—01的针迹长度为4.2～5.1 mm（5～6针/25 mm），针迹密度对接缝强力测试结果也会产生差异。

（4）人员操作

测试过程中的人员操作也会产生误差，如试样夹持时需要与夹具相互垂直，但在实际操作过程中，不可能完全保持垂直状态，且不同操作人员在操作的时候也会产生一定的差异。

（5）设备

不同仪器的灵敏度和数字修约的准确性均会产生示值误差。由于标准未提到数值修约，可忽略。而仪器的准确度根据仪器的说明书对强力测试结果产生一定的差异。

不确定度主要来源见图1。

图1　接缝强力不确定度的主要来源与分析

3.1随机效应产生的不确定度分析

随机产生的不确定度主要包括人员操作的随机性和不同样品的不同位置产生的随机性。由于接缝强力的不可重复测试的独特性，因此对样品的随机性产生不确定度。本文选取测试面料的10块经向与10块纬向的数值（见表1）进行分析，测试样品在测试过程中由于人员操作与差异性的样品随机性产生不确定度。

表1　织物的接缝强力重复性测试结果

表1中单次标准差使用贝塞尔公式计算：

式中：S—标准偏差（%）

n—试样总数

xi—单次试验值

经计算得出经纬向随机效应产生的不确定度分量分别为Ua1=5.57N，Ua2=6.55N。

3.2系统效应产生的不确定度

3.2.1仪器

本试验采用3366 INSTRON强力仪，根据仪器使用说明书，全量程强力准确度为±0.5%，经纬向仪器引入的不确定度分量分别为：

3.2.2缝迹密度

按照BN119—01接缝强力的规定，针迹长度为4.2～5.1 mm（5～6针/25 mm）。对于缝迹抽取10个样品，针迹分别为5针/25 mm，6针/25 mm，得到平均接缝强力，见表2。

表2　缝迹密度平均强力/N

经纬向缝迹密度引起的不确定度分别为：

（1）经向

4　合成不确定度

因为各分量无相关性，所以

其中，uc（y）为合成不确定度。

5　扩展不确定度

测试结果的不确定度因子取K=2，则

经向扩展不确定度：U(y1)=2×11.12N=22.24N

纬向扩展不确定度：U(y2)=2×12.42N=24.84N

其中，U(y1)为经向扩展不确定度。

6　结论

织物的经向接缝强力为Y=555.2N，扩展不确定度为22.24N，包含因子K=2。

织物的纬向接缝强力为Y=554.5N，扩展不确定度为24.84N，包含因子K=2。

参考文献：

[1] Ford BN 119—01《汽车内饰材料接缝强力测试方法》[S].

[2] GB/T 6529—1986《纺织品调湿和试验用标准大气》[S].

[3] JIF 1059—1999《测量不确定度的评定与表示》[S].

[4]郁宗隽，李元祥，洪仲秋等.数理统计在纺织工程中的应用[M],北京：纺织工业出版社，1984:164-167.

[5]张文娟,杨梅.土工布梯形法撕破强力测试不确定度评估[J].非织造布[J].2010（6）：32-34.

AATCC宣布更改鉴定测试程序

AATCC将对其2016年鉴定测试程序进行改进和变更。这些程序能够让实验室匿名评估其能力，可与全球数百家实验室进行比较。

实施细则包括以下内容：

•实验室接收样品并采用AATCC评估程序（EP）2和灰色沾色样卡进行评估。同时，将继续延用EP1和灰色变色样卡进行评估。现在每一次包括三个变色标本及对照，再加上三个染色标本及对照；

•未来纤维项目中的纤维样品将包括一些混纺以及更特殊的组合。自2016年2月份始，将额外添加一个用TM20评估的样本，用定性法进行纤维分析；

•样品织物正面将被标记，易于鉴定并保持测试的一致性；

•更新后的数据表将更好地体现报告的正确性，且对结果有更详细的分析；

•数据解释将更加详尽。

标准研究

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

作者简介：马玲（1986—），女，江苏扬州人，硕士研究生，工程师，主要从事纺织品检测。

收稿日期：2015-12-01

中图分类号：TS107

文献标识码：A

文章编号：1001-7046（2016）01-0019-03