[发明专利]一种测试涤纶工业丝静态蠕变耐久性能的测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种涤纶工业丝的静态蠕变耐久性能的测试方法，属于测试技术领域。

背景技术

随着深水油气资源开发的飞速发展，海洋平台的装备技术也随之发展迅猛。对系泊缆绳材料的研究，成为海洋平台系泊系统的研究、设计的迫切需要。

在系泊系统中，随着水深的增加，锚链的自重也会快速增加，不仅增加了锚链内的张力，而且增加了平台受到的垂向载荷，进而使平台的有效载荷能力减小；另外，随着水深的增加，锚链系泊系统的定位能力也会很快下降。因此在深水海洋平台的系泊系统更多的是采用钢缆和/或人造材料如涤纶工业纤维等。涤纶工业纤维材料的特点是重量轻、单位重量强度大，在确保相同强度的前提下能节省缆链的自重，减小平台的垂向负荷，提高平台的有效载荷能力。因此随着水深的逐渐增大，钢链逐渐广泛的被涤纶纤维材料替代。

涤纶纤维缆绳在海洋环境中，主要受到三种张力成分：一是由平均环境载荷引起的静态成分，二是由平台二阶波浪引起的慢变成分，三是由平台波频运动和缆绳的动态响应引起的动态张力成分。

为了便于缆绳生产厂家测试分析缆绳模拟海洋环境的性能，涤纶工业纤维生产厂家需要向缆绳生产厂家提供纤维的磨损破坏、老化和疲劳寿命等指标。

目前国内涤纶工业丝的测试方法只局限于常规的线密度、拉伸性能、热收缩、外观等项目的测试，未明确运用于海洋领域的涤纶纤维的磨损破坏、老化和疲劳寿命等方法的测试。为了加速国内涤纶工业纤维运用于海洋领域的速度和用量，迫切需要建立海洋用涤纶工业丝的特殊要求测试方法。

发明内容

本发明目的是：使用目前市场上的拉力机，测试涤纶工业丝在固定力值下，静态蠕变断裂(creep time to ruptur简称：TTR)的时间。并发现涤纶工业丝静态蠕变断裂时间与单位线密度力值的线性关系，反应涤纶工业丝蠕变的耐久性能。

本发明的技术方案是：一种测试涤纶工业丝静态蠕变耐久性能的测试方法，包含以下步骤：

（1）从产品中抽取样品，抽去每只丝筒表层切换瞬时产生的过渡丝，测试样品的断裂强度，计算出样品的平均断裂强力；

（2）分别将平均断裂力的80%、83%、87%、90%的4个力值，分别输入拉力机软件系统进行测试；

（3）测试开始后，拉力机自动记录样品在固定力值下蠕变断裂的时间；

（4）每个固定力值下需要测试5个以上样品，记录每个力值下各个样品的蠕变断裂时间；

（5）计算出每次断裂时间的Lg(T)值；

（6）以每分特负荷值为横坐标，以Lg(T)值为纵坐标，作图；Lg(T) =- 1/αtension -β/α，均值曲线公式为x =α? y +β；

（7）计算出各样品在每个力值下蠕变断裂时间Lg(T)的标准偏差s，计算Km值；特性曲线x =α?y +βc，βc =β–Km×std(β)，std(β) = 0.1349 [log(s)]；

（8）在生产过程中，挑出的5个以上样品，测试在断裂强力80%、83%、87%、90%负荷下的蠕变断裂时间T；计算后，与特征曲线进行比较，所有的测试结果都在特征曲线以上才算合格，合格的结果值即为静态蠕变断裂的特征系数值。

所述的试验条件：温度：20±5℃，湿度：65±5%，测试标距：500±1.0mm，初始速度：100mm/min，预加张力：0.05±0.005cN/dtex。

本发明的有益效果：分析聚酯纤维在承受最大断裂强力额定比列力值的条件下，蠕变的寿命。为使用聚酯纤维产品的单位设计和预测产品的使用寿命提供依据。

附图说明

图1为实施例中均值曲线图；

图2为实施例中Km与测试标准数之间的曲线图；

图3为实施例中均值曲线和特征曲线图。

具体实施方式

设定一力值，拉力机以初始速度拉伸样品到该力值，即停止拉伸。随样品伸长的变化，拉力机对样品一直保持该拉伸力值直至样品断裂。并能自动记录保持该力值的时间。

本发明试验条件：温度：（20±5）℃，湿度：（65±5）%，测试标距：（500±1.0）mm，初始速度：100mm/min，预加张力：（0.05±0.005）cN/dtex。

（1）从两批产品中，抽取24只满卷样品，抽去每只丝筒表层切换瞬时产生的过渡丝(一般400米)；测试24只样品的断裂强度，计算出样品的平均断裂强力；