近年来,国家纺织品标准技术委员会制修订了一大批纺织产品质量和测试方法新标准,其中变化较大且深受关注的有:纱线强伸性指标由过去的缕纱强力改为单根纱强度及其不匀率,测试方法由过去20s(或允许采用10s)定时断裂改为每分钟100%伸长率[1];纺织品强伸性测试仪器由过去规定的CRT(等速牵引)、CRL(等加负荷)、CRE(等速伸长)三者任意选用,改为只规定CRE式一种[2]。为什么必须以CRE式强力仪代替CRT式强力仪呢? 首先,纱线强伸性由按缕纱强力改为按单纱断裂强度及其不匀率评定,符合纱线使用实际情况,是完全科学合理的,但为此必然要数十倍地增加测试次数,以满足统计分析的要求。鉴于目前CRT仪均无成熟的自动操作、数据采集和分析功能,必将相应增加测试工作量,几乎达到了常规状态无法承受的程度。而CRE(电子检测机理,下同)强力仪在的自动操作和自动数据采集、数据分析等技术目前都已臻完善。因此,采用CRE式强力仪代替CRT式强力仪在减轻劳动强度、节约工时、提高劳动效率等方面的贡献是显而易见的。
其次,CRT式仪器限于机械惯性因素,拉伸速度不能太快,否则将造成严重失准。因此,过去标准中不得不规定长达20s的纱线断裂时间(即限定拉伸速度), 以减少惯性误差。而CRE式强力仪力值在检测过程中基本上不产生位移(敏感元件微小位移一般均可忽略),因此,可以认为不存在机械惯性影响。提高了拉伸速度,减少了断裂时间。除试样断裂机理因素外,不存在仪器惯性因素的测量误差。因为技术上的原因,如按新标准规定每分钟100%伸长率拉伸速度和一般纱线伸长率6%-10%计算,则拉伸断裂时间仅为3-6s,仅此一项亦比CRT式仪器的工效成倍提高。
再者,最重要但也最易被忽视的问题在于CRT式仪器存在着不可克服的测量误差,而CRE仪根本不存在类似的误差因素。CRT仪的测量误差源主要有如下几方面:第一,CRT仪在测试过程中必须由试样牵引摆锤作相应的位移,因此测力系统运动时的机械摩擦阻力直接影响测得的力值,并使测得的力值变小;第二,最大力值保持系统必然存在一定“倒磅”现象,亦使测力示值比摆锤转达最大幅值应力值要明显偏小;第三,测力系统由于摆锤、摆杆质量较大,造成非常明显的机械惯性,不仅如前所述限制了拉伸速度,同时也对测得的结果造成不容忽视的误差。进一步分析上述三项误差性质可知,三种误差数值的大小均带有随机性而无法修正,因此实际工作中,也只能按静态力学为标准依据,不考虑摩阻力和“倒磅”因素。因机械惯性影响因素复杂,故更难判定。上述误差总体而言,均使测得力值比实际值偏小,特别是第一、二项,其道理十分清楚。我们通过调研和大量的实测对比,得出在正常情况下CRT仪测得的力值比实际值偏小10%以上(见表1),达到不容忽视的程度。反之,CRE仪测力在系统工作过程中无明显位移,根本不存在摩擦阻力和机械惯性的影响,而由电子电路检测并保持最大力值(断裂强力等),远比机械式精确得多。总之,CRE完全克服了CRT仪无法克服的误差来源,可真实反映被测材料的强力及伸长特性,这对纺织企业有明显的经济意义。因为,用CRT仪测试纱线质量会使企业无谓“损失”纱线强力10%左右,或者为补足这10%的强力,必须额外采取相应措施,导致不必要的增加生产成本或费用。长此以往, 这项隐含的经济损失往往高出更新仪器所用一次性的投资数额。此外,随着CRE仪被公认采购,如仍墨守CRT仪,必然由于测试手段不一,测得结果失准而造成不必要的贸易纠纷和经济损失。
综上所述,深入理解新标准,摒弃CRT仪而采用CRE式强力仪的重要意义不仅在于体现测试手段和方法的科学合理,也不仅在于与国际标准接轨的要求,而且对纺织生产企业挖潜增效、降耗节能有明显作用,值得决策者重视。