天氏庫力生產(chǎn)的KL-100H系列單柱電腦式拉力試驗(yàn)機(jī)，本款拉力機(jī)型廣泛摘用于各類橡塑膠、鞋類、皮革、服裝、紡織、絕緣體、端子...等各類材料，測試其拉伸，撕裂，剝離，彎曲等材料研發(fā)，檢驗(yàn)測試，功能其全，用途廣泛。
1.2試驗(yàn)材料
隨機(jī)選取市售的11塊皮革樣品。按圖3進(jìn)行取樣，每塊樣品制備成兩組測試樣(每組試樣包括縱向、橫向各3個(gè)試樣)，分別用于測試雙邊撕裂力和單邊撕裂力。試驗(yàn)的形狀和尺寸按照標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行裁切。
1.3試驗(yàn)原理
雙邊撕裂法:規(guī)定形狀的矩形試樣(中間開有空洞)被放置在拉力試驗(yàn)機(jī)的上下兩個(gè)夾具的測試鉤上，拉力試驗(yàn)機(jī)運(yùn)行時(shí)達(dá)到最大力值為試樣的撕裂力。
單邊撕裂法:矩形試樣從短邊上的切口被撕開，記錄試樣在撕裂過程中產(chǎn)生的力值并計(jì)算平均值。
1.4試驗(yàn)方案
依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)QB/T 2711-2005和QB/T 4198 -2011，分別對(duì)各組試樣進(jìn)行雙邊撕裂和單邊撕裂測試并記錄結(jié)果，使用數(shù)理統(tǒng)計(jì)工具SPSS對(duì)測試結(jié)果進(jìn)行分析，找出方法標(biāo)準(zhǔn)及測試結(jié)果之間的差異和聯(lián)系。
2、結(jié)果分析
本次測試選用了11塊皮革作為測試樣品。由于測試數(shù)據(jù)太多，在此不詳細(xì)列出。計(jì)算每塊樣品縱向3個(gè)試樣的平均值，用“縱向”表示;計(jì)算每塊樣品橫向3個(gè)試樣的平均值，用“橫向”表示;計(jì)算每塊樣品所有試樣的平均值，用“平均值”表示。從對(duì)皮革的測試結(jié)果看，綿羊革樣品的撕裂力普遍比牛革樣品的撕裂力低，同時(shí)綿羊革的縱向和橫向撕裂力值差相對(duì)豬革的大，這說明不同原料皮對(duì)撕裂強(qiáng)度的影響程度不同，主要原因是取決于不同原料皮中的網(wǎng)狀層的發(fā)達(dá)程度及膠原纖維束編織狀況。曾有學(xué)者探討過不同原料皮對(duì)撕裂強(qiáng)度的影響，由于篇幅有限，不再展開討論。
2.1雙邊撕裂法和單邊撕裂法之間的差異性分析
圖4：雙邊撕裂法和單邊撕裂法的結(jié)果比較
由圖4中可以看出，單邊撕裂法測出的撕裂力平均值明顯小于雙邊撕裂法，各組樣品的單邊撕裂力平均值大約為雙邊撕裂力平均值的30%～50%，同時(shí)利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)軟件分別對(duì)雙邊撕裂法與單邊撕裂法的縱向力值、橫向力值和平均力值進(jìn)行Wilcoxon符號(hào)秩檢驗(yàn)。經(jīng)檢驗(yàn)，其概率P值(雙側(cè))均小于0.05，這說明了相同樣品用不同的測試方法測試出的數(shù)據(jù)存在顯著性差異。形成顯著性差異的主要原因是：
(D在結(jié)果表示上，單邊撕裂法(QB/T4198-201的結(jié)果取值為力一距圖上力值的算術(shù)平均值，而雙邊撕裂法(QB/T 2711-2005)的結(jié)果取值為最大值：
(2)從圖1和圖2可以看出，單邊撕裂法只有一個(gè)撕裂區(qū)域，其受力為拉力機(jī)的拉伸力。雙邊撕裂法有兩個(gè)撕裂區(qū)域，其受力為拉力機(jī)拉伸力分解后的力。此外，在試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)單邊撕裂法和雙邊撕裂法的撕裂口都形成近三角形狀的受力區(qū)域，見圖5，驗(yàn)證了錢宗培的分析。
由實(shí)驗(yàn)觀察發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)方法剝離出來的纖維束都平行于三角區(qū)的底邊，同組試樣單邊撕裂測試的三角區(qū)普遍比雙邊撕裂測試的小。這是因?yàn)樵谒毫堰^程中不直接受力的纖維束相對(duì)受力的纖維束產(chǎn)生滑動(dòng)并逐漸靠攏，形成三角區(qū)，最外側(cè)的纖維束受到的變形伸長率最大，當(dāng)纖維束在受到最大負(fù)荷后即發(fā)生斷裂，所以被剝離出來的纖維束都平行于三角區(qū)的底邊。單邊撕裂法斷裂的纖維束為非直接受力方向的纖維束，其斷裂強(qiáng)力受到纖維束間滑動(dòng)摩擦阻力的影響較大，因而受力三角區(qū)相對(duì)較小。雙邊撕裂法斷裂的纖維束大部分為直接受力方向的纖維束，單根斷裂強(qiáng)力受到纖維束間滑動(dòng)摩擦阻力的影響相對(duì)較小，因而受力三角區(qū)相對(duì)較大。
2.2雙邊撕裂法與單邊撕裂法之間的相關(guān)性分析
為預(yù)測分析這兩個(gè)測試方法之間是否存在回歸模型，分別對(duì)雙邊撕裂法與單邊撕裂法的縱向力值、橫向力值和平均力值進(jìn)行曲線回歸擬合分析并進(jìn)行殘差檢驗(yàn)，經(jīng)檢驗(yàn)，所得結(jié)果為不同方向的數(shù)據(jù)及平均值之間具有線性關(guān)系(表3)同時(shí)其相關(guān)系數(shù)較高及其殘差符合正態(tài)分布，說明具有很好的相關(guān)性。圖6、圖7和圖8為相關(guān)曲線模型圖，從模型圖中也可以更為直觀地看到，這兩個(gè)方法的測試結(jié)果之間具有良好的線性相關(guān)性。同時(shí)，由表3中的線性系數(shù)可以看出，兩個(gè)方法的測試結(jié)果存在正相關(guān)關(guān)系，且雙邊撕裂法的測試結(jié)果大于單邊撕裂法的測試結(jié)果。
表2：樣品信息及測試結(jié)果
圖5：雙邊撕裂的三角形受力區(qū)
圖6：縱向雙邊撕裂力與縱向單邊撕裂力線性模型圖
圖7：橫向雙邊撕裂力與橫向單邊撕裂力線性模型圖
3、結(jié)論
從試驗(yàn)結(jié)果可見，采用雙邊撕裂法(QB/T2711-2005)和單邊撕裂法(QB/T 4198-2011)兩種撕裂方法對(duì)同組試樣進(jìn)行測試，經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)兩種方法的測試結(jié)果之間存在顯著性差異，但同時(shí)測試結(jié)果之間具有良好的線性相關(guān)性，且雙邊撕裂法的測試結(jié)果大于單邊撕裂法的測試結(jié)果。在我國，皮革產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)廣泛引用雙邊撕裂法，而國際貿(mào)易中多采用單邊撕裂法，這兩個(gè)方法存在顯著性差異，若是用不同方法測試相同材料所得的結(jié)果按該產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)來評(píng)估就會(huì)有很大的差異。因此，相關(guān)企業(yè)必須了解不同撕裂方法在檢測上所存在的差異，充分了解不同產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)要求，以把好質(zhì)量關(guān)，減少風(fēng)險(xiǎn)，順利做好皮革貿(mào)易。
來源：天氏庫力 發(fā)布日期
2018-08-29 瀏覽：
