绒头纱线地毯单位长度或宽度内结合点数量测定标准试验方法(D5793-18)

📋 概述与适用范围

本标准由ASTM D13.21纺织委员会下属地毯分会制定,最早发布于1995年,现行版本D5793‑18于2018年批准,2022年再次确认。标准全称为《测定绒头纱线地毯单位长度或宽度结合点数标准试验方法》,是纺织地板覆盖物领域唯一专门规定结合点(binding site)定量检测的权威方法。结合点是指绒头纱线在底布上固定的部位,其数量直接决定地毯绒面与背衬的结合牢度以及外观均匀性。

标准适用于机制地毯,包括机织、针织和簇绒三大类,且可应用于背面上胶处理前与处理后的产品。对簇绒地毯,结合点即簇绒针穿刺所形成的圈绒或割绒锚点;对编织地毯,结合点则是纱线绕经底布形成的绒头结。标准不涉及手工地毯,因其结构不可控。在技术体系上,本标准与术语标准D5684(绒头地板覆盖物术语)和D123(纺织品通用术语)密切关联,并引用了D1776调湿规程、E122样本量估算规程等,构成完整的检测基础。

💡 要点:结合点数并非绒头密度,而是绒头在底布上的固定次数,是影响地毯抗脱落性和耐久性的核心参数。该指标在原料成本核算、织造工艺设定和质量验收中均不可或缺。

⚙️ 试验原理与方法

核心原理:沿着地毯长度方向或宽度方向,直接测量连续包含40个结合点的片段长度,随后按计数除以长度计算单位长度上的结合点数。选择40个结合点作为计数基数,是兼顾统计可靠性与操作便利性的结果——足够多的样点可降低局部变异的影响,同时测量长度不至于过长。

具体步骤:
① 试样在标准大气条件下调湿至少24小时(温度21±1℃、相对湿度65±2%),确保尺寸稳定。
② 根据目的地毯产品的织造方向,确定测量方向(长度/宽度)。簇绒地毯通常测量宽度方向(针距密度),编织地毯则常测量长度方向(行密度)。
③ 使用低倍放大镜或专用的结合点定位工具,从任意起始点开始,沿指定方向逐点计数,并标记出第1个和第40个结合点的位置。
④ 用钢尺或专用测长仪测量两点之间的直线距离,精确至0.5 mm(0.02英寸)。
⑤ 计算:结合点密度(点/英寸)= 40 ÷ 测量长度(英寸);或以单位厘米表示时,换算系数为1英寸=2.54厘米。

设备要求:主要需标准调湿室、钢尺(最小分度值0.5 mm)、放大镜(5‑10倍)及适用于不同地毯类型的结合点识别辅具(如弯针探针)。对背面上胶后的样品,需先用如乙酸乙酯等脱胶剂去除表面胶膜以暴露结合点。

⚠️ 注意:结合点识别是关键难点。簇绒地毯中圈绒与割绒的锚点形态不同,需区分主结合点与浮线(stubble)。测量应只计入真正受力的绒头固定点,排除因织疵造成的虚点。

📊 技术参数与指标

标准本身未规定具体的结合点密度合格范围,因该值随产品类型、绒头高度、用途而异。但方法提供了统一的衡量标尺,下表汇总试验中的关键参数与典型行业经验值。

🟦 试验基本参数与单位系统
📐 参数📏 数值/要求⚡ 备注
计数基数(结合点数量)40 个标准固定值
标准测量单位英寸‑磅(inch‑pound)括号内SI单位仅供信息
长度测量精度±0.5 mm(0.02 in)钢尺最小分度
调湿温度21±1 ℃依据D1776
调湿相对湿度65±2 %依据D1776
最少试样数量按E122计算确定一般不少于5个
🎯 常见地毯种类结合点密度参考范围(行业通用值)
📐 地毯类型📏 方向🎯 结合点密度(点/英寸)
簇绒圈绒地毯宽度方向(针距)5.0‑8.0
簇绒割绒地毯宽度方向(针距)4.5‑7.0
编织威尔顿地毯长度方向(行距)6.0‑9.0
编织阿克敏斯特地毯长度方向(行距)5.0‑8.0
针织绒面地毯宽度方向(针距)7.0‑10.0
📐 测量方向对应术语(根据D5684)
🎯 术语📐 定义⚡ 对应测量方向
Pitch(针距)每单位宽度的针数宽度(横向)
Stitches(针步)每单位长度的针步数长度(纵向)
✅ 成功要点:结合点密度间接反映地毯的绒重和背衬锚固程度。在成本控制中,每英寸减少0.5个点可节约约3‑5%用纱量,但需经性能验证。

🔬 工程应用与注意事项

在质量检验中,本标准常用于出厂检验与来料验收。尤其对背面涂胶地毯,胶料渗透深度直接影响结合点固定效果,但标准方法可在涂胶前后分别测试,以评价上胶工艺是否削弱了绒头固定力。工程中常见问题主要包括:

1. 方向混淆:簇绒地毯的宽度方向(横向)对应针距,是主要测量方向;但有些工程要求同时测长度方向,需在报告中明确。2. 试样变形:弹性较好的地毯在调湿后仍有回缩,应在调湿结束后立即测量。3. 边缘效应:距地毯边缘50 mm内的结合点可能因织造张力不稳而偏差,不应取样。4. 背胶样品的前处理:脱胶剂可能影响绒头形态,应控制浸泡时间。

质量控制要点:建议每个批号取5个独立样本,每个样本重复测量两次,取平均值。若实验室间比对出现显著偏差,需按5.2.1条采用同质样本进行标准偏差分析,引用D2906判断是否存在系统误差。此外,在成本核算中,结合点密度乘以绒头线密度可估算单位面积用纱量,是精细化管理的重要输入。

🚨 关键注意:当结合点密度≤4.0点/英寸时,地毯绒头易于脱落,耐磨损性能显著下降。该阈值虽非标准强制要求,但已被众多地毯厂商纳入内控限值。

❓ 常见问题解答

🔍 问:为什么计数基数固定为40个结合点而非其他数值?
答:40个结合点是在统计精度与操作效率之间平衡的结果。根据标准编制时的实验室间试验,40个点的样本内变异系数可控制在5%以内;若采用20个点,变异系数会增大至8%以上,而60个点虽精度更高但测量长度过长,不适用于幅宽受限的样品。
💡 问:背面上胶后的地毯能否直接测量结合点?
答:可以,但需进行预处理。因胶膜覆盖了结合点,需使用溶剂(如丙酮或乙酸乙酯)局部软化并轻轻刮除胶料,直至露出绒头锚点。操作时应避免损伤纱线,且处理后需重新调湿24小时再测量。标准要求报告样品的背胶状态。
⚡ 问:结合点密度与绒头高度有何关系?
答:两者无直接线性关系,但共同影响地毯弹性和外观。高绒头地层通常配合较低的结合点密度以保持柔软度,反之低绒头地毯常采用高密度结合点以增加刚性。设计时需依据使用场景(商业/家用)平衡这两者。
📌 问:实验室间结果差异较大时如何处理?
答:标准5.2.1条提供了统计偏差判断流程:双方从同一批号中取最均匀的样品,随机分配后进行比对测试,使用t检验或F检验评估显著性。若存在偏差,需复查操作细节,特别是结合点识别标准是否一致。
🎯 问:本方法是否适用于割绒与圈绒混合结构地毯?
答:适用。混合结构中两种绒头分别有独立的结合点,测量时应明确是针对所有绒头还是仅某一种。建议在报告中注明“包含圈绒与割绒结合点”或分别给出数值。识别时需借助高倍放大镜区分锚点形态。

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