纺粘/熔喷/纺粘(SMS)法非织造布以纺粘层承担强力、熔喷层承担过滤与屏蔽功能,广泛用于医用防护、卫生用品及过滤材料。断裂伸长率表征材料拉伸至断裂时的最大延伸程度,与其延展性、加工适应性和使用舒适性密切相关。本文围绕该指标的检测流程展开,依次介绍检测范围与对象、检测原理、样品制备与调湿平衡、条样法与抓样法、结果计算与重复性要求,以及适用标准与结果判定。
范围与对象
本检测适用于以SMS复合工艺生产的非织造布,以及SMMS、SSMMS等多层结构变体,典型对象涵盖医用防护面料、卫生用品包覆层和液体过滤材料。检测内容为材料在机器方向(MD)与交叉方向(CD)上的断裂伸长率,两方向分别取样、分别报告。纺粘纤维网中纤维沿机器方向取向突出,两方向拉伸行为差异较大,单向数据不能代表材料整体延展水平。该项目属于非织造布力学性能的常规考核内容,多用于出厂检验、来料验收及工艺参数比对。
断裂伸长率检测原理
检测采用等速伸长型(CRE)拉伸试验机。试样以规定隔距长度夹持于上下夹钳之间,动夹钳按设定速度匀速运行,仪器连续采集力值与伸长量,直至试样断裂。以断裂时刻的伸长量为基数,计算其相对初始隔距长度的百分比,即得断裂伸长率。非织造布不存在经纬纱交织结构,载荷依靠纤维网内纤维的取向、滑移与缠结进行传递,拉伸曲线呈非线性特征。因此须严格控制隔距、速度与夹持状态,方可获得具有可比性的数据。
样品制备与调湿平衡
取样应距布端和布边保留规定余量,避开折痕、破洞、熔融块等疵点,防止试样在裁取与转移过程中受拉伸或污染。按机器方向与交叉方向分别制样,并标注方向标记。条样法裁取两侧平行的规定宽度长条;抓样法裁取宽度大于夹钳面宽的试样。制样宜采用冲样器或锋利刀具,切口须平齐、无毛边。试验前将样品置于GB/T 6529规定的标准大气中调湿,一般不少于24小时,直至达到吸湿平衡。试验亦应在同一大气条件下完成。
拉伸测试方法——条样法与抓样法
条样法将长条试样全宽度夹入上下夹钳,隔距与拉伸速度按标准设定,适用于评价材料整体的延展行为。该法数据离散度较小,但对试样平行度与夹持一致性要求较高。SMS布面较为光滑,试样易在钳口内滑移,必要时加衬垫或改用纹面钳口;凡钳口处断裂或滑脱的数据应予剔除。抓样法仅夹持试样中部区域,两翼自然外露,制样与装夹简便,可反映局部受力状态。其结果包含两翼附加变形,与条样法数据不得直接比较。方法选择依产品标准或供需双方协议确定;拉伸中出现层间剥离时应单独记录。
结果计算与重复性要求
断裂伸长率按下式求得:断裂伸长率=(断裂时隔距长度-初始隔距长度)÷初始隔距长度×100%。每个试验方向须取得不少于5块有效试样,先剔除钳口断裂、中途滑移的异常值,再计算算术平均值。平均值按标准规定位数修约,同时报告变异系数。当个别结果与平均值之差超出标准允许偏差时,应补充试验至满足有效数量。报告须注明试验方向、方法类型、隔距长度、拉伸速度及夹持方式,便于数据复核与方法间差异分析。
适用标准与结果判定
方法依据以GB/T 24218.3(条样法)与GB/T 24218.18(抓样法)为主,二者分别对应ISO 9073-3与ISO 9073-18;调湿与试验大气执行GB/T 6529。判定时将两个方向的实测平均值分别与产品规范或协议限值比对,双向均满足要求方可判为合格。结果超差应结合断裂位置与变异系数核查原因,常见因素克重不匀、纤维取向波动及热轧工艺变化。该指标亦可用于指导牵伸比与热轧温度等工艺参数调整,并据此评估材料在深加工与使用环节的延展适应性。