1《紡織品機織物雙向拉伸性能的測定》一、工作簡況1.任務來源和起草單位斷裂強力和斷裂伸長率編制說明根據(jù)國標委發(fā)[2024]28號文“國家標準化管理委員會關于下達2024年第四批推薦性國家標準計劃及相關標準外文版劃的通知”,《紡織品機織物雙軸向拉伸性能斷裂強力和斷裂伸長率的測定》(計劃編號:20241959-T-608)由全國紡織品標準化技術委員會歸口管理,上海延鋒金橋汽車飾件系統(tǒng)有限公司、中紡標檢驗認證有限公司、國家紡織制品質量監(jiān)督檢驗中心等單位共同起草。2.背景和意義在實際使用過程中，織物通常承受的并非單一形式的應力，而是多種復雜應力的共同作用。例如，座椅面料、降落傘、帳篷、膜材、過濾袋以及汽車安全氣囊氣袋等應用場景中，織物的性能往往受到多軸向載荷的影響。與單軸向拉伸試驗相比，雙軸向拉伸試驗能夠更準確地模擬復雜載荷條件下的材料性能，更好反映織物在實際使用過程中因拉伸而導致破壞的難易程度。然而，由于儀器設備和試驗方法的限制，我國在織物雙軸向拉伸性能研究領域尚處于起步階段，目前尚無相關的國家標準或行業(yè)標準。在實際產品開發(fā)和應用中，織物雙軸向拉伸試驗的需求日益迫切。例如，國外汽車廠商如奔馳、寶馬、戴姆勒、保時捷、大眾和通用等，均明確要求對汽車安全氣囊氣袋織物進行雙軸向拉伸試驗，并將相關數(shù)據(jù)用于CAE建模與仿真分析。此外，膜材料、土工合成材料、過濾袋等行業(yè)同樣對雙軸向拉伸試驗有著廣泛需求。因此，制定符合國內需求的織物雙軸向拉伸試驗方法具有重要意義。建立織物雙軸向拉伸試驗的國家標準，不僅能夠提升我國在織物試驗技術和標準化領域的水平，還將幫助國內企業(yè)更好地進入國際市場，積極應對技術性貿易壁壘，推動國產織物材料的研發(fā)與應用，促進相關產業(yè)的高質量發(fā)展。3.主要工作過程(1)前期調研與準備階段（2023年1月～6月）標準起草單位于2023年啟動標準研究工作。在此期間，開展了全面的前期調研，重點查閱國內外關于織物領域雙向拉伸的相關文獻、現(xiàn)行標準、測試儀器及方法的現(xiàn)狀。同時，收集了國內外相關試驗需求和技術要求，并開始進行設備研發(fā)工作。(2)技術評估與立項申請（2023年7月～11月）22023年7月，起草單位與中紡標檢驗認證有限公司的相關技術專家共同對設備能力進行評估，并探討技術方案，明確技術路線和原則。在此基礎上，于2023年11月完成立項申請資料的編制，并將其上報至國家標準化管理委員會。(3)設備開發(fā)與驗收（2023年8月～2024年4月）起草單位于2024年4月完成設備的開發(fā)和驗收，并進行了測量系統(tǒng)分析，驗證了儀器的重復性和再現(xiàn)性，為后續(xù)試驗驗證和標準起草提供支持。(4)標準起草組成立與國際標準對接（2024年7月～8月）在計劃下達后，起草單位組織相關人員成立標準起草組。起草組對ISO標準進行了逐句研讀和分析，并針對標準內容中存在歧義的部分，與ISO標準起草單位——韓國FITI試驗研究院的相關人員進行溝通確認，確保標準內容的準確性和一致性。同時，收集了各方對織物雙向拉伸的技術要求和試驗需求，并對歐洲兩家機構的安全外檢測報告及原始數(shù)據(jù)進行匯總分析，進一步明確試驗技術要求和方法細節(jié)。(5)試驗方法驗證（2024年9月～12月）收集不同類型機織物材料，按照預先設計的試驗方案，對試驗方法進行了全面驗證，確保方法的科學性和可操作性。(6)標準草案編制（2025年1月～3月）標準起草組根據(jù)前期調研結果，結合ISO標準、市場需求及行業(yè)現(xiàn)狀，確定了標準的主要技術指標，并形成了標準征求意見稿。二、標準編制原則1.本文件修改采用ISO24281：2021標準，力求在技術內容上盡可能與國際標準保持一致，減少技術性差異，確保標準的國際化和通用性。2.在深入理解ISO標準的基礎上，對其中存在不夠準確或不夠精煉的內容進行了優(yōu)化修改，使其更加簡潔明了，同時增強實用性和適用范圍，確保使用者能夠更方便地理解和操作。3.標準編制過程中充分借鑒了國內外相關測試方法和技術要求，制定了符合實際需求的測試方法，并盡量與現(xiàn)行相關標準保持一致，確保標準的科學性和可行性。4.標準的編寫嚴格遵循GB/T1.1-2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的要求，確保文件結構規(guī)范、內容清晰、格式統(tǒng)一。三、主要內容的確定1.標準范圍目前，國內在織物雙向拉伸測試領域尚無相關的國家或行業(yè)標準可供參考。而國際上已有ISO24281：2021《紡織品機織物雙軸向拉伸性能斷裂強力和斷裂伸長率的測定（抓樣3法）》作為指導標準。通過查閱相關文獻和分析市場需求，發(fā)現(xiàn)十字形試樣條樣法在實際應用中具有較大的需求和廣泛的使用基礎。為此，工作組在深入研究和解讀ISO標準的基礎上，結合國內外關于織物雙向拉伸試驗的研究報告和數(shù)據(jù)分析，在修改采用ISO24281：2021的同時，補充制定了十字形樣條雙向拉伸試驗方法的技術要求。同時考慮到雙向拉伸試驗在安全氣袋織物領域的廣泛應用，而安全氣袋通常為涂層織物，刪除了ISO標準中“不適用于涂層織物”的表述。這與GB/T3923.1和GB/T3923.2范圍一致。2.規(guī)范性引用文件參照ISO24281:2021標準，將規(guī)范性引用文件中的國際標準替換為相應的國家標準。3.術語和定義參照ISO24281:2021，將國際標準（ISO13934-1和ISO13934-2）替換為相應的國家標準（GB/T3923.1和GB/T3923.2）。同時增加“條樣試驗”的定義，直接引用GB/T3923.1-2013中條樣試驗的相關表述。4.原理在ISO24281:2021的基礎上，增加了十字形試樣的相關表述。5.取樣等同于ISO24281:2021，中文表述參照GB/T3923.1-2013。6.設備-雙軸試驗儀參照ISO24281:2021，中文表述參照GB/T3923.1-2013。增加條樣試驗夾鉗面寬度的要求。7.調濕和試驗大氣等同于ISO24281:2021，將國際標準ISO139替換為相應的國家標準GB/T6529。8.試樣準備在試樣尺寸章節(jié)中，將試驗方法區(qū)分為方法A（抓樣試驗）和方法B（條樣試驗）。方法A的試樣尺寸要求與ISO24281:2021保持一致，方法B給出了十字形試樣的形狀和尺寸。通過起草組對相關文獻和標準的調研，明確了條樣法試驗的試樣特點如下：——幾何形狀為十字形；——加載臂寬度相等；——內角設計為倒圓，以減少應力集中，防止撕裂；——尺寸足夠大，以提供機織物整體的代表性樣品。4綜合分析收集的資料和數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)試樣的有效長度（隔距長度）大多定義為100mm；夾持寬度（試樣臂寬）范圍為50~90mm。結合“試樣應具有足夠的尺寸，以提供機織物整體的代表性樣品”的特點以及當前市場的應用情況，起草組最終選定了本文件的推薦樣條：即隔距長度100mm，臂寬80mm，倒圓角半徑10mm。該十字形試樣尺寸在國內外汽車安全氣袋雙向拉伸試驗領域得到了較廣泛的應用。考慮到試樣尺寸受到測試設備能力范圍的限制，可能需要根據(jù)測試設備的能力和織物的特性對試樣尺寸進行適當調整。文件中說明，按照相關方協(xié)議，可以采用其他幾何尺寸的十字形試樣，但需在試驗報告中說明。9.測試程序基本參照ISO24281：2021，修改部分如下：（1）9.2設定拉伸速度：關于試驗速度的設定，因試樣受拉的速度是單個方向上（經(jīng)向或緯向）兩個夾鉗速度之和。ISO24281標準沒有明確速度設定50mm/min是針對試樣受拉的速度還是單個夾鉗的速度，容易產生歧義。與ISO24281標準起草組確認此處是針對單個夾鉗的速度，因此9.2設定拉伸速度增加“設定的拉伸速度為夾鉗位移速率”的注釋，以便于理解。（2）9.3夾持試樣：在ISO標準基礎上分別列出抓樣試驗（9.3.1）和條樣試驗(9.3.2)的操作表述：其中9.3.1抓樣試驗與ISO標準內容一致，但修訂了ISO標準的筆誤，將夾據(jù)條樣試驗的特點在9.3.2增加條樣試驗試樣的夾持的要求。通過以上修改，文件在保持與ISO24281:2021一致性的同時，解決了部分歧義和筆誤，并補充了條樣試驗的相關要求，使標準更加完善和易于操作。10.結果的計算與表示基本參照ISO24281：2021，修改部分如下：（1）因雙軸拉伸試驗儀有四個傳感器，單個拉伸方向兩個傳感器記錄的最大力值的平均值作為試樣該方向的斷裂強力，本文件在ISO文字描述基礎上增加斷裂強力計算公式，以便于理解，避免文字描述帶來的理解偏差。（2）斷裂強力數(shù)值修約參照GB/T3923.1和GB/T3923.2增加注釋“根據(jù)需要，計算結果可修約至0.1N或1N”。（3）修改了斷裂伸長率的表述，糾正ISO標準中“平均值”的筆誤：ISO將斷裂伸長率表述為“單個方向上兩個斷裂伸長率的平均值”，實際上每個方向只有一個斷裂伸長率，無法計算平均值。同時增加斷裂伸長率計算公式以便于理解。11.試驗報告5參照ISO24281:2021，增加“測試方法（抓樣試驗或條樣試驗）”的相關內容。12.試驗驗證12.1試驗樣品為使指定的標準方法更具有普適性，驗證試驗選擇以下典型材料進行驗證，材料清單見表1驗證試驗用樣品12.2試驗項目及試驗條件驗證試驗項目如表2所示。每個項目將樣條分成A、B兩組，用于驗證試驗再現(xiàn)性。其中A組試樣經(jīng)向平行于儀器Y軸，緯向平行于儀器X軸。B組與A組相反，經(jīng)向平行于儀器X軸，緯向平行于儀器Y軸。表2驗證試驗項目N%N%12.3試驗數(shù)據(jù)抓樣法和條樣法拉伸強力和斷裂伸長率試驗數(shù)據(jù)見表3和表4。6表3斷裂強力測試結果（單位N）123457表4斷裂伸長率測試結果（單位%）12345812.4結論根據(jù)試驗數(shù)據(jù)的分析，可以得出以下結論：（1）組內重復性：抓樣法和條樣法的拉伸強力和斷裂伸長率的變異系數(shù)（CV%）均在6%以內，表明在組內試驗結果的離散性較小，具有良好的重復性。（2）組間再現(xiàn)性：A組和B組之間的平均值差異較小（均在3%以內且標準偏差和變異系數(shù)（CV%）接近，說明在不同實驗條件下試驗方法的再現(xiàn)性總體較好。（3）試驗方法的可行性：通過驗證試驗并對試驗數(shù)據(jù)進行分析，表明規(guī)范中的試驗步驟是可行且合理的，試驗方法能夠有效地評估材料的拉伸強力和斷裂伸長率。總結：試驗方法在重復性和再現(xiàn)性方面表現(xiàn)良好，符合規(guī)范要求，具有較高的可靠性和可操作性，可用于實際測試和評估。四、與國際、國外同類標準水平的對比情況目前，我國尚無關于織物雙軸向拉伸性能測試方法的國家標準或行業(yè)標準。在國際上，已有ISO24281:2021《紡織品機織物雙軸向拉伸性能斷裂強力和斷裂伸長率的測定（抓樣法）》作為相關領域的技術標準。此外，國內外與雙軸向拉伸性能測試相關的標準如表4所示：表4雙軸向拉伸性能測試相關標準12法34從表中可以看出，國內外現(xiàn)有標準主要集中在兩類材料的雙軸向拉伸性能測試方法上：（1）紡織品領域：ISO24281:2021是目前唯一針對紡織品機織物雙軸向拉伸性能的國際標準，其測試方法采用抓樣法，適用于測定機織物的斷裂強力和斷裂伸長率。（2）金屬材料領域：ISO16842:2021、JISZ2257:2021以及GB/T36024-2018均針對金屬薄板和薄帶的雙軸向拉伸性能測試，采用十字形試樣的測試方法。本項目在修改采用ISO24281:2021《紡織品機織物雙軸向拉伸性能斷裂強力和斷裂伸長率的測定（抓樣法）》的基礎上，保持其原有技術內容的一致性，同時結合國內外研究9成果和實際需求，增加了十字形樣條雙軸向拉伸試驗方法的相關內容。通過這一擴展，標準不僅涵蓋了ISO24281:2021的抓樣法測試方法，還補充了十字形樣條測試方法，以更好地適應國內行業(yè)需求，提升標準的適用性和技術水平。五、與有關法律、法規(guī)、規(guī)章及相關標準的關系本標準屬于測試方法標準，不是工業(yè)產品類標準，不涉及生產安全、環(huán)境保護、節(jié)約能源等方面的法律法規(guī)要求，也不屬于食品衛(wèi)生安全、人身安全等強制性國家標準，所以本標準與國家現(xiàn)行法律法規(guī)和強制性國家標準規(guī)定無沖突。本標準與現(xiàn)有的GB/T3923.1-2013《紡織品織物拉伸性能第1