涤纶短纤维卷曲牲能测量不确定度分祈

涤纶短纤维卷曲牲能测量不确定度分祈

栗红星 巩仁文 张开颜

中国石化洛阳分公司聚合部聚酯纤维装置 471012

【摘 要 】 为 了 掌 握涤纶 短 纤 维 卷 曲 性 能 测 试 结果 的 精 确 度 ，根 据 GB/ T 14338— 2008《化 学 纤 维 短 纤 维 卷 曲 性 能 试 验 方 法 》建立 数 学 模 型 ，分析 涤 纶 短 纤维 卷 曲 数 和卷 曲 率 测 量 结果 的 不 确 定 度 来 源 ，对 该 方 法 的 不 确定 度进行 了 系统评估 ；并 且根 据标准 内容 ，计算 出 满 足标准 要 求置 信 区 间 半宽值 时的 试验根数 。 该 试 验 结 果 表 明 ，涤纶短 纤维卷曲性能测量不确定度主要由样品测试重复性产生的不确定度导致的。

【关键词】 涤 纶短 纤 维 ；卷 曲 数 ；卷 曲 率 ；不 确定 度

1. 引言

卷曲是纺织纤维特殊的特征之一，可以增加成 纱强力、提高纤维和纺织品弹性，同 时对织物的抗皱性和保暖性都有影响［主 国内常用测试纤维卷曲性能 的 方法标 准 为 GB/ T 14 338 - 2008《 化学 纤 维 短 纤 维 卷 曲 性 能 试 验 方 法》［气为了掣握测试纤维卷 曲性能的测量精度，现 针 对涤纶短纤维卷曲数和卷曲率测定的各不确定度进行评估。

2 原理与方案

原理

根据样品已知的线密度计算卷曲试验测试时的轻重负荷 ，使试样在规定的负荷下，可以测得纤维的卷曲峰和卷曲谷数及长度变化，从而确定涤纶短纤维的卷曲数和卷曲率。

按 照 GB/ T 14 338 中的要求，选 取 涤纶 短纤 维样品进行卷曲数和卷曲率测试； 分析测试中的各项

仪器系统的长度测量误差直接影响 Lo、Li 的测试结果，从而影响卷曲率的试验结果，因长度示值误差和长度分辨率导致 L。、L1 的测量不确定度即为仪器 长 度 误 差 导 致 的 标 准 不 确 定 度，即 U ( L。) ＝ U(L1) = U (L , 凡）。使用测量模块校准长度是不同测量程序的测试结果，故仪器测试长度与测量模块校准长度相互独立

该 试验 所 使用的 YG 362B 卷 曲弹 性仪中的测量模块在测试时有两次校准，一次校准初始夹距 20

mm, 一次校准长度 25 mm 。测量模块标定的初始夹距 20 mm 对卷曲性能测试时轻重负荷所对应的长度有一定影响，其不确定度将传播到卷曲率的测试结果中。测量模块标 定的 25 mm 对计数卷曲数时的长度有一定影响，其不确定度将传播到卷曲数的测试结果中。采用校准合格的游标卡尺来标定测量模 块，该游标卡尺示值误差为 土0. 02 mm, 假设其为均匀分布，则由千游标卡尺示值误差 导致长度的标准不确定度。

3 测量模块导致的不确定度分量

该 试验 所 使用的 YG 362B 卷 曲弹 性仪中的测量模块在测试时有两次校准，一次校准初始夹距 20

mm, 一次校准长度 25 mm 。测量模块标定的初始夹距 20 mm 对卷曲性能测试时轻重负荷所对应的长度有一定影响，其不确定度将传播到卷曲率的测试结果中。测量模块标 定的 25 mm 对计数卷曲数时的长度有一定影响，其不确定度将传播到卷曲数的测试结果中。采用校准合格的游标卡尺来标定测量模 块，该游标卡尺示值误差为 土0. 02 mm, 假设其为均匀分布，则由千游标卡尺示值误差 导致长度的标准不确定度

4 预加张力和力值测量误差导致的不确定度

该卷曲弹性仪力值的测试误差即轻、重负荷 会直接影响长度的测试结果，因 此 ，该仪器测试长度导致的不确定度包括力值测量误差和预加张力等因素 引起的不确定度分量。

• 合成相对标准不确定度

由上 述 结 果 可 以 列 出 各 分 量 的 不 确 定 度 见

表 4:

由 表 4 中 各相对标 准不确定 度 分量可知，卷 曲数的合成相对标准不确定度 U, (J" ) 为 ：

U, (J . ) = o. 036 32 + 0. 001 22

= 0. 036 3

o. 036 ;

卷曲率的合成相对标准不确定度 U, (J ) 为：

U, (J ) = o. 051 42 + 0. 01 0 72 + 0. 001 22

= O. 052 5

o. 052。

根据卷曲数和卷曲率的最终合成相对标准不确定度可知 ，在涤纶短纤维卷曲性能测试中 ，由 测 显 模块、仪器系统偏差、预加张力等因素引起的卷曲数不 确定度分扯都可忽略 不计 ，测 试 重复 性产生的不确定度分星可以石做是涤纶短纤维样品卷曲数的总不确定度 ；由 测量模块、预加张力等因素引起的卷曲率

4 试 验 涤 纶 短纤 维 卷 曲 数

l. l) 个/ 25 mm , k = l. 96 ; 涤纶短纤维卷曲率的结果为 ：(14. 8士1. 5 ) % , k = l. 9队 在 该试验测试过程中 ，涤纶短纤维卷曲性能测量不确定度主要由样品测试 肤复性产生的不确定度分量导致的。

参考文献

1 姚穆．中国 纺织材料学（第三版）[ M ]. 北京 ：中国纺织出版社 ，2009 : 1.

2 中国 纺织工业 协会 化学纤维 短纤维卷曲性能 试验力 法：GB / T 14338 - 2008[ SJ. 北京：中国标准出版社，200 8.

3 个国 法 制 计 拭 技 术 委 员 会．确 定 度 评 定 与表

不计：JJF J 059. l - 2012[ S]. 北 京：中 国 屈 检 出 版 社，

20 13.