1工程用合成纖維概述
工程用合成纖維是一種細(xì)而長(zhǎng)的聚合物材料，其長(zhǎng)徑比一般在100以上，并且具有一定的抗拉強(qiáng)度、彈性模量和極限伸長(zhǎng)率。
工程用合成纖維按材質(zhì)分類常見的有：聚丙烯纖維、聚丙烯腈纖維、聚乙烯醇纖維、聚酰胺纖維、聚酯纖維等。
1.1聚丙烯纖維
聚丙烯纖維是由丙烯聚合成等規(guī)度97%～98%聚丙烯樹脂后經(jīng)熔融擠壓法制成的纖維。聚丙烯纖維是當(dāng)今在全世界混凝土工程中用量最大、使用范圍最廣的合成纖維。這是由于聚丙烯纖維優(yōu)良的物理機(jī)械性能和優(yōu)異的耐酸、耐堿等化學(xué)穩(wěn)定性，且原料來(lái)源廣、制作技術(shù)不復(fù)雜、價(jià)格相對(duì)較低。
聚丙烯纖維常見品種按所用原料與纖維的尺度可分為兩類，一類是用等規(guī)聚丙烯制成的尺度較小的纖維，可稱之為“聚丙烯細(xì)纖維”；另一類是用改性聚丙烯或聚丙烯與聚乙烯的共聚物制成的尺度較大的纖維，可稱之為“聚烯烴粗纖維”。這兩類纖維在混凝土中所起的作用不同，各有側(cè)重。為了使混凝土的性能達(dá)到全面增強(qiáng)的效果，近年來(lái)在國(guó)外某些混凝土工程中已同時(shí)摻加聚丙烯纖維與聚烯烴粗纖維。
1.1.1聚丙烯細(xì)纖維
按其形態(tài)可分為聚丙烯束狀單絲纖維和聚丙烯膜裂網(wǎng)狀纖維。
聚丙烯束狀單絲纖維的直徑較小，直徑一般不大于50μm，長(zhǎng)度一般不大于20mm，是由等規(guī)聚丙烯熔融后經(jīng)若干個(gè)噴絲孔直接拉絲制成的。纖維截面呈圓形或異形，若干根單絲經(jīng)拉伸、定型并短切至一定長(zhǎng)度后成為纖維束。纖維束在與混凝土拌合過(guò)程中可分離成單絲。
聚丙烯膜裂網(wǎng)狀纖維單絲當(dāng)量直徑一般68μm～97μm，長(zhǎng)度一般不大于15 mm～38mm，由等規(guī)聚丙烯熔體經(jīng)擠出機(jī)拉制成為薄膜，再經(jīng)高溫下高倍拉伸以提高聚丙烯纖維的定向性并降低薄膜的厚度，然后使薄膜經(jīng)針輥穿刺成為網(wǎng)狀并切短成為一定長(zhǎng)度的纖維束，纖維的截面呈矩形。在與混凝土拌合過(guò)程中，纖維束可分裂成為單絲。
聚丙烯細(xì)纖維主要在混凝土的塑性階段起著阻裂作用，減少和抑制混凝土的塑性沉降裂縫；在硬化混凝土中起著被動(dòng)防火作用，防止混凝土在火災(zāi)中發(fā)生爆裂。
1.1.2聚烯烴粗纖維
聚丙烯粗纖維的直徑大于0.1mm，長(zhǎng)度大于30mm。多數(shù)聚丙烯粗纖維的斷面為矩形，少數(shù)為異形。為增強(qiáng)纖維與混凝土的黏結(jié)，纖維表面經(jīng)特殊的壓痕、糙化處理，或使纖維具有波狀外形。目前聚丙烯粗纖維有像剪切鋼纖維一樣的單絲纖維，也有由膜裂網(wǎng)狀纖維與非膜裂單絲纖維相互纏繞成的螺旋形纖維束。
聚丙烯粗纖維與聚丙烯細(xì)纖維相比較，因纖維粗長(zhǎng)、彈性模量高，尤其是纖維與混凝土的界面粘結(jié)強(qiáng)度很高，可承接混凝土所傳遞的負(fù)載并顯著減緩混凝土裂縫的擴(kuò)展，能使混凝土在出現(xiàn)裂縫后仍然具有一定的承載與變形能力、吸收較多的能量，因而可顯著提高混凝土的韌性，并相應(yīng)提高混凝土的抗沖擊性與抗疲勞性。
聚丙烯纖維主要適用于：1）工業(yè)與民用建筑的抗裂，防滲砂漿；2）抗裂防滲要求較高的地下室和地下工程，海堤水壩等鹽水工程；3）各種預(yù)制混凝土產(chǎn)品；4）高速公路、橋梁、隧道、機(jī)場(chǎng)跑道等混凝土；5）對(duì)耐堿和化學(xué)腐蝕要求較高等化工廠等。
1.2聚丙烯腈纖維
聚丙烯腈纖維又稱腈綸纖維，通常指含丙烯腈在85％以上的丙烯腈共聚物或均聚物纖維。
人們?cè)陂L(zhǎng)期的工作中發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)期暴露于石棉下易患肺癌，對(duì)人體造成傷害，因此，人們開始尋找石棉在工程領(lǐng)域的替代物，通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)聚丙烯腈纖維作為一種添加劑少量摻加于水泥混凝土中可提高其使用性能。聚丙烯腈纖維做水泥、混凝土制品和路面用瀝青混凝土中的增強(qiáng)材料，比聚丙烯纖維有更高的抗拉強(qiáng)度，更好的抗紫外線能力和耐高溫耐嚴(yán)寒能力。
聚丙烯腈纖維在水泥混凝土和瀝青混凝土中起著不同的作用。聚丙烯腈纖維用于水泥混凝土?xí)r：有效提高水泥混凝土的抗裂能力；提高水泥混凝土的抗?jié)B性和抗凍性，增加耐久性纖維，大大減少混凝土中毛細(xì)孔的尺度和連通毛細(xì)孔的數(shù)量，有效提高水泥混凝土的抗凍性和抗?jié)B性；降低混凝土的脆性，使已開裂的混凝土強(qiáng)度得到保障；提高混凝土的耐磨能力，抗拉強(qiáng)度和韌性；提高混凝土的抗沖擊性、抗震、抗龜裂能力；大大提高混凝土的抗凍能力，有效提高耐久性。聚丙烯腈纖維用于瀝青混凝土?xí)r：提高瀝青混凝土合料的分散作用；在瀝青混合物中起到加強(qiáng)筋作用；增加瀝青混合物的含油率，搞度粘接強(qiáng)度和穩(wěn)定性；提高瀝青混合物的韌性和抗低溫能力；減少永久變形，提高防滑耐磨能力；減少溫度對(duì)瀝青路面的影響，提高瀝青路面的水穩(wěn)定性。
1.3聚乙烯醇纖維
聚乙烯醇纖維，完整的學(xué)名是“聚乙烯醇縮醛纖維”，又稱維綸纖維。
因聚乙烯醇纖維的生產(chǎn)成本相對(duì)低于聚丙烯腈希望，替代石棉摻入水泥制品中使用性能基本類同，所以很快就得到國(guó)際上的認(rèn)同和使用。高強(qiáng)高模聚乙烯醇纖維作為增強(qiáng)纖維用于建筑用水泥制品，如：制作愣形瓦、屋頂彩瓦、裝飾墻板、室內(nèi)外輕質(zhì)墻板、地板、地磚、室內(nèi)吊頂、大口徑下水道管、水管及接頭等。
1.4 聚酰胺纖維
聚酰胺纖維是由由聚酰胺樹脂經(jīng)熔融紡絲制成的纖維。聚酰胺纖維常見產(chǎn)品有聚己二酸己二胺纖維（尼龍66）和聚己內(nèi)酰胺纖維（尼龍6）。這兩種聚酰胺纖維是世界上最早實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的合成纖維，在建筑業(yè)的應(yīng)用主要為被摻入砂漿混凝土中，用以阻止混凝土的早期開裂等。但由于這兩種纖維的生產(chǎn)成本相對(duì)比較高，所以在國(guó)內(nèi)外建筑業(yè)的應(yīng)用量不是很大。
1.5聚酯纖維
聚酯纖維是改性聚酯切片，經(jīng)特殊工藝加工制成的短切纖維。一般建筑工程用聚酯纖維采用中速紡絲和高速拉伸變形的紡絲工藝，可以紡制55dtex～88dtex的變形絲。由此方法得到的聚酯纖維再經(jīng)過(guò)特殊的親油、抗電表面處理后，具有較高的抗拉強(qiáng)度和彈性模量以及良好的分散性能。而且聚酯纖維具有一定的親油、親水性能，所以聚酯纖維與瀝青混凝土具有較好的握裹力。因此，聚酯纖維在瀝青混凝土中得到了大量的應(yīng)用。聚酯工程纖維還可提高瀝青混凝土的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、抗疲勞性能、抗拉、抗剪、抗沖擊強(qiáng)度。同時(shí)改善瀝青混凝土的水穩(wěn)性，抗剝落性，耐磨性和耐久性，有效的抵抗反射裂縫的產(chǎn)生，從而大大的提高路面的質(zhì)量，延長(zhǎng)路面的使用壽命。聚酯纖維的熔點(diǎn)為255℃～260℃，在高溫拌和和高溫養(yǎng)護(hù)條件下性能仍然比較穩(wěn)定。
聚酯工程纖維主要適用于： 瀝青路面面層；舊瀝青路面罩面；舊水泥路罩面；路面冷補(bǔ)、灌縫等；橋面鋪裝、收費(fèi)站路面鋪裝等。
2工程用合成纖維基本性能
隨著工程用合成纖維在工程領(lǐng)域的大量應(yīng)用，工程用合成纖維的性能對(duì)基體材料性能的影響越來(lái)越引起人們的關(guān)注。工程用合成纖維的性能直接影響著建筑材料的性能。工程用合成纖維最主要的使用性能是力學(xué)性能（強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率和模量），同時(shí)還要考慮在熱/濕條件下的穩(wěn)定性、在混凝土基體中好的分散性、與基體好的黏合性以及長(zhǎng)時(shí)間的耐堿性。
2.1力學(xué)性能
工程用合成纖維在各種使用條件下所能表現(xiàn)出的強(qiáng)度和對(duì)抗破壞的能力是其力學(xué)性能的重要體現(xiàn)。建筑行業(yè)最為關(guān)注的、反映纖維力學(xué)性能的指標(biāo)主要有抗拉強(qiáng)度、彈性模量、極限延伸率：
（1）抗拉強(qiáng)度：它是反應(yīng)纖維材料在受拉伸直至斷裂時(shí)其單位面積所能承受拉力的大小，常以Pa表示。
（2）彈性模量：系指纖維受拉伸時(shí)發(fā)生單位形變所需力的大小，建筑工程纖維中通常由負(fù)荷－伸長(zhǎng)曲線中起始部分荷載隨伸長(zhǎng)變化最大時(shí)切線或割線的斜率得到的初始模量表示。纖維彈性模量所表征的是纖維所具有的剛性，纖維與混凝土基材的彈性模量比值越高，則受負(fù)荷的纖維所分擔(dān)的應(yīng)力也越大。
（3）極限延伸率：纖維的極限延伸率指纖維受力伸長(zhǎng)至斷裂時(shí)與纖維原長(zhǎng)相減增加的長(zhǎng)度，除以其原長(zhǎng)得到的百分?jǐn)?shù)。纖維的極限延伸率越大，則越有利于纖維增強(qiáng)混凝土復(fù)合材料韌性的提高。與混凝土基材相比，纖維極限延伸率至少要高一個(gè)數(shù)量級(jí)，但是纖維的極限延伸率不可過(guò)大，否則由于纖維與混凝土基材的過(guò)早脫離而影響纖維發(fā)揮增強(qiáng)作用。表1是常用工程用合成纖維的力學(xué)性能指標(biāo)。
表1 常用工程用合成纖維的力學(xué)性能
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纖維種類 |
抗拉強(qiáng)度/MPa |
彈性模量/GPa |
極限伸長(zhǎng)率/% | |
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聚丙烯纖維 |
膜裂網(wǎng)狀纖維 |
280～550 |
3.4～4.8 |
15～18 |
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束狀單絲纖維 |
560～770 |
3.5～3.8 |
15～16 | |
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聚烯烴粗纖維 |
500～750 |
7.3～10.6 |
13～15 | |
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聚丙烯腈纖維 |
360～510 |
4.0～10.0 |
12～20 | |
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聚酯纖維 |
650～850 |
10.0～15.0 |
7～17 | |
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聚乙烯醇纖維 |
550～750 |
4.0～6.0 |
9～17 | |
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聚酰胺纖維 |
590～950 |
2.5～6.6 |
16～28 | |
2.2化學(xué)穩(wěn)定性
化學(xué)穩(wěn)定性是指物質(zhì)在化學(xué)因素作用下保持原有物理化學(xué)性質(zhì)的能力。纖維的化學(xué)穩(wěn)定性，是指纖維處于不同酸、堿條件下，以及接觸有機(jī)溶劑等時(shí)所具的穩(wěn)定性如何。作為工程用纖維，常用于摻加在水泥基體中，由于硅酸鹽水泥在水化過(guò)程中生成大量的氫氧化鈣，水化溫度可達(dá)55℃～75℃，這種高溫堿性條件要求工程用纖維具有一定的耐堿性。
工程纖維的化學(xué)穩(wěn)定性在很大程度上決定了其應(yīng)用范圍。聚丙烯纖維、聚丙烯腈纖維、聚乙烯醇纖維、聚酰胺纖維等合成纖維本身沒(méi)有或存在少部分與堿性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的基團(tuán)，故具有良好的耐堿性，摻加在水泥基體中能保持良好的化學(xué)穩(wěn)定性；聚酯纖維本身含有能與堿性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的基團(tuán)，在高堿性水泥基體中容易同基體發(fā)生反應(yīng)，故不適合于堿度較高的混凝土中。
2.3熱性能
纖維的熱性能是指纖維在經(jīng)受不同溫度時(shí)所具的穩(wěn)定性，纖維的熱性能與它本身的材質(zhì)密切相關(guān)。纖維對(duì)高溫作用的穩(wěn)定性可以用纖維的物理機(jī)械性能的變化以及高聚物的化學(xué)變化來(lái)評(píng)價(jià)。表2是部分合成纖維的熱性能。
表2部分合成纖維的熱性能
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工程纖維 |
軟化溫度/℃ |
熔點(diǎn)/℃ | |
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聚丙烯 |
145～160 |
165～173 | |
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聚丙烯腈 |
190～240 |
不明顯 | |
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聚酯 |
230～240 |
255～260 | |
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聚乙烯醇纖維 |
220～230 |
不明顯 | |
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聚酰胺纖維 |
尼龍66 |
225～235 |
250～258 |
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尼龍6 |
160～180 |
215～224 | |
表2中，聚丙烯的熔點(diǎn)一般在170℃左右，不能滿足瀝青拌和工藝，因此，在目前的道路施工作業(yè)條件下尚不能用于瀝青路面。其它各種合成纖維的熔點(diǎn)基本在200℃以上，理論上具備使用的可能性。盡管聚丙烯腈的熔點(diǎn)在超過(guò)200℃后不明顯，但是在200℃溫度下纖維開始變成棕色，說(shuō)明聚合體已經(jīng)發(fā)生了熱分解。聚乙烯醇的熱分解也是在溫度達(dá)200℃時(shí)發(fā)生，這些纖維在應(yīng)用中會(huì)受到一定影響。在150℃條件下對(duì)各種纖維加熱，觀察纖維強(qiáng)度變化，結(jié)果表明：聚酯纖維受熱1000 h，強(qiáng)度損失僅50％；聚己內(nèi)酰胺纖維加熱5 h就變黃，強(qiáng)度顯著下降，收縮率增加；聚丙烯腈纖維加熱150 h，強(qiáng)度也損失了50%以上。說(shuō)明聚酯纖維的耐熱性最好。
2.4分散性
工程纖維被摻入到工程材料中主要起阻裂、增韌、增強(qiáng)的作用。為了達(dá)到更好的阻裂、增韌、增強(qiáng)的作用，工程纖維必須具有良好的分散性。工程纖維的分散性主要有兩方面因素決定，一方面是機(jī)械攪拌，要想要工程纖維在工程材料中具備良好的分散性需要機(jī)械攪拌充分。另一方面是纖維本身需要具備良好的分散性，即經(jīng)過(guò)特殊的表面處理。只有兩者相互結(jié)合，才能使工程纖維均勻地分散在基體中。
2.5 纖維與基體界面的黏結(jié)性
纖維與基體的黏結(jié)性能是影響纖維效能的一個(gè)重要因素，影響到纖維對(duì)混凝土的增韌、增強(qiáng)和阻裂作用。為增進(jìn)纖維與混凝土界面黏結(jié)，常見的方式有纖維沿長(zhǎng)度方向異型或截面異型或表面經(jīng)過(guò)特殊處理，以增加其與基體的親和性、增大接觸面積和握裹力。
2.6 纖維的長(zhǎng)徑比
纖維混凝土的強(qiáng)度與纖維長(zhǎng)徑比有關(guān)。大的長(zhǎng)徑比有利于提高纖維與基體的界面平均黏結(jié)強(qiáng)度，故在固定纖維長(zhǎng)度的前提下纖維越細(xì)越好。但是纖維太細(xì)會(huì)影響纖維在混凝土基體中的均勻分散，并且纖維在受力時(shí)也極易被拔斷，對(duì)混凝土的延性增強(qiáng)不利。所以纖維的長(zhǎng)度和直徑的設(shè)計(jì)要綜合考慮，選擇最佳的長(zhǎng)徑比[2]。
3我國(guó)工程用合成纖維標(biāo)準(zhǔn)體系現(xiàn)狀
3.1 現(xiàn)有國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)介紹
我國(guó)在工程中使用合成纖維與發(fā)達(dá)國(guó)家相比雖然起步較晚，但發(fā)展很快。工程用合成纖維標(biāo)準(zhǔn)在總結(jié)國(guó)內(nèi)外產(chǎn)品性能和使用經(jīng)驗(yàn)、應(yīng)用要求的基礎(chǔ)上陸續(xù)制定。目前主要標(biāo)準(zhǔn)有： JT/T 525-2004《公路水泥混凝土纖維材料 聚丙烯纖維和聚丙烯腈纖維》；JT/T534-2004《瀝青路面用聚合物纖維》；GB/T21120-2007《水泥混凝土和砂漿用合成纖維》。
交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JT/T 525-2004《公路水泥混凝土纖維材料 聚丙烯纖維和聚丙烯腈纖維》規(guī)定了用于公路水泥混凝土防裂的聚丙烯單絲纖維、聚丙烯網(wǎng)狀纖維和聚丙烯腈單絲纖維的技術(shù)要求和試驗(yàn)方法等。產(chǎn)品主要考核長(zhǎng)度偏差、當(dāng)量直徑偏差、抗拉強(qiáng)度、彈性模量、斷裂延伸率、抗堿能力、熔點(diǎn)、密度、外觀質(zhì)量等指標(biāo)。
交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JT/T534-2004《瀝青路面用聚合物纖維》規(guī)定了用于瀝青路面熱拌瀝青混合料中添加的聚合物纖維（聚酯纖維、聚丙烯腈纖維、聚丙烯纖維、芳族聚酰胺纖維等）的技術(shù)要求和試驗(yàn)方法等。產(chǎn)品主要考核長(zhǎng)度、直徑、抗拉強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、耐熱性、外觀質(zhì)量等指標(biāo)。
2008年6月開始實(shí)施的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T21120-2007《水泥混凝土和砂漿用合成纖維》適用于在水泥混凝土和砂漿攪拌之前或拌制過(guò)程中加入的、能在混凝土中均勻分散、用以改善新拌混凝土和砂漿、硬化混凝土和砂漿性能的長(zhǎng)度小于60mm的合成纖維。這是我國(guó)第一部工程用合成纖維國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)比較完整、科學(xué)地規(guī)定了包括水泥混凝土和砂漿用聚丙烯纖維、聚丙烯腈纖維、聚酰胺纖維、聚乙烯醇纖維（不包括聚酯纖維）的技術(shù)要求和試驗(yàn)方法等，包含了用于混凝土和砂漿的防裂抗裂的細(xì)合成纖維，還包含了用于混凝土增韌的粗合成纖維。標(biāo)準(zhǔn)不僅規(guī)定了合成纖維的性能指標(biāo)（斷裂強(qiáng)度、初始模量、斷裂伸長(zhǎng)率、耐堿性能），還規(guī)定了摻和成纖維水泥混凝土和砂漿性能指標(biāo)（分散性、裂縫降低系數(shù)、抗壓強(qiáng)度、滲透高度比、透水壓力比、韌性指數(shù)、抗沖擊次數(shù)比）。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的一些試驗(yàn)方法與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相比詳盡、可行，尤其是對(duì)關(guān)鍵力學(xué)指標(biāo)（斷裂強(qiáng)度、初始模量、斷裂伸長(zhǎng)率）、耐堿性能（1mol/L氫氧化鈉溶液浸泡后纖維極限拉力保持率）的試驗(yàn)條件、溶液配制與標(biāo)定方法、試驗(yàn)步驟及計(jì)算方法進(jìn)行詳細(xì)的規(guī)定，大大提高了測(cè)試結(jié)果的可比性和合理性。
3.2 現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)體系的不足和改進(jìn)建議
（1）完整的工程用合成纖維標(biāo)準(zhǔn)體系有待建立
由于工程用合成纖維是近十年剛在我國(guó)建筑業(yè)應(yīng)用的非紡織纖維，原有紡織用合成纖維產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和方法標(biāo)準(zhǔn)不能適應(yīng)工程用合成纖維質(zhì)量監(jiān)管、驗(yàn)收和檢測(cè)的需要。現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不能覆蓋所有種類和用途的產(chǎn)品，缺乏專用的檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)，給工程用合成纖維的使用、質(zhì)量監(jiān)管、產(chǎn)品驗(yàn)收和質(zhì)量檢測(cè)帶來(lái)困難。充分考慮工程用合成纖維特性和建筑工程業(yè)的設(shè)計(jì)要求，建立工程用合成纖維標(biāo)準(zhǔn)體系迫在眉睫。由于工程用合成纖維涉及到建筑、纖維等多領(lǐng)域，標(biāo)準(zhǔn)制修訂應(yīng)組織建筑工程設(shè)計(jì)、合成纖維生產(chǎn)、纖維檢測(cè)、建材檢測(cè)等領(lǐng)域?qū)＜液献鬟M(jìn)行。
（2）現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求設(shè)置有待完善
現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求設(shè)置存在不合理情況，表現(xiàn)在：
（a）一些指標(biāo)的設(shè)置不合理。
如：行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)聚丙烯纖維和聚丙烯腈纖維設(shè)置了密度指標(biāo)，但相同材質(zhì)的纖維密度差別很小，即使存在小的差別對(duì)纖維的使用性能影響不大；熱性能不用熔點(diǎn)而用耐熱穩(wěn)定性、抗熱老化能力來(lái)考核更加科學(xué)合理；行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)聚丙烯腈纖維耐熱穩(wěn)定性規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)為“良好”，無(wú)法考核。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的聚丙烯纖維和聚丙烯腈纖維抗堿能力要求“抗拉強(qiáng)力的保持率不小于99%”，過(guò)于嚴(yán)格，超出樣品均勻性和試驗(yàn)誤差造成的偏差，應(yīng)與國(guó)標(biāo)要求一致“抗拉強(qiáng)力保持率不小于95%”。
（b）指標(biāo)設(shè)置不全面。
如：纖維分散性是工程用纖維重要性能之一，而現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有設(shè)置這個(gè)指標(biāo)項(xiàng)。
（c）指標(biāo)設(shè)置規(guī)定單一，不能滿足產(chǎn)品多樣性需要。
為了滿足產(chǎn)品多樣性、工程設(shè)計(jì)、新產(chǎn)品開發(fā)需要，標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)允許規(guī)格、力學(xué)性能等指標(biāo)在滿足最低要求條件下，生產(chǎn)企業(yè)和使用單位根據(jù)生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)計(jì)需要自行制定標(biāo)稱值，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定允許偏差用于質(zhì)量驗(yàn)收。
（3）現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)采用的檢測(cè)方法有待改進(jìn)
現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)采用的檢測(cè)方法大多引用紡織用纖維、塑料薄膜的檢測(cè)方法，缺乏操作性；部分項(xiàng)目檢測(cè)方法規(guī)定不詳盡，測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性、可比性差。
如：異形截面的單絲纖維，因截面不是圓形，不能采用GB/T10685-2007《羊毛纖維直徑試驗(yàn)方法 投影顯微鏡法》方法標(biāo)準(zhǔn)用投影顯微鏡直接測(cè)量出纖維的直徑。膜裂網(wǎng)狀纖維是不平整、不均勻的形態(tài)，GB/T6672、GB/T6673 方法標(biāo)準(zhǔn)是測(cè)量規(guī)則、平面形態(tài)的塑料薄膜和薄片厚度、長(zhǎng)度、寬度的方法，用來(lái)測(cè)量計(jì)算當(dāng)量直徑，缺乏準(zhǔn)確性。當(dāng)量直徑檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性不僅影響規(guī)格測(cè)量的準(zhǔn)確，更嚴(yán)重的是影響纖維截面面積，間接影響斷裂強(qiáng)度結(jié)果的準(zhǔn)確。
下面是我們?cè)跈z驗(yàn)工作中對(duì)工程用合成纖維長(zhǎng)度、當(dāng)量直徑等檢測(cè)項(xiàng)目總結(jié)的一些檢測(cè)方法，與大家探討:
（a）長(zhǎng)度:對(duì)于長(zhǎng)度小于25mm的短纖維和膜裂網(wǎng)狀纖維，可采用分度值1mm的鋼板尺直接測(cè)量纖維長(zhǎng)度，為避免因樣品不勻造成的誤差，測(cè)量數(shù)量至少25根；對(duì)于長(zhǎng)度大于25mm的短纖維，可依據(jù)GB/T 14336-2008《化學(xué)纖維 短纖維長(zhǎng)度試驗(yàn)方法》方法標(biāo)準(zhǔn)中束纖維中段稱量法檢測(cè)。
（b）當(dāng)量直徑：
當(dāng)單絲纖維截面為圓形時(shí)，纖維直徑的測(cè)量可依據(jù)GB/T10685-2007《羊毛纖維直徑試驗(yàn)方法 投影顯微鏡法》方法標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)投影顯微鏡可以直接測(cè)量出纖維的直徑。
對(duì)異形截面的單絲纖維，可以通過(guò)依據(jù)GB/T 14335-2008《化學(xué)纖維 短纖維線密度試驗(yàn)方法》方法標(biāo)準(zhǔn)中束纖維中段稱量法測(cè)量纖維的線密度值來(lái)推導(dǎo)出纖維的當(dāng)量直徑。由線密度Ndtex定義，如公式(1)和纖維的質(zhì)量g與纖維的當(dāng)量直徑d、長(zhǎng)度L、密度γ的關(guān)系，如公式(2)，推導(dǎo)出當(dāng)量直徑計(jì)算公式，如公式(3)。
對(duì)膜裂網(wǎng)狀纖維，應(yīng)對(duì)由生產(chǎn)廠家提供的未經(jīng)切斷的同批長(zhǎng)纖維進(jìn)行測(cè)試。通過(guò)測(cè)量20根1m長(zhǎng)度的長(zhǎng)纖維的質(zhì)量平均值g，根據(jù)纖維質(zhì)量g與纖維的當(dāng)量直徑D、長(zhǎng)度L、密度γ的關(guān)系，來(lái)推導(dǎo)出網(wǎng)狀纖維的總的當(dāng)量直徑D，如公式(4)。然后測(cè)量相應(yīng)網(wǎng)狀纖維內(nèi)單絲纖維的根數(shù)n，根據(jù)網(wǎng)狀纖維總的截面積與n根單絲纖維截面積之和相等，如公式(5)，推導(dǎo)出網(wǎng)狀纖維的單絲當(dāng)量直徑d，如公式(6)。
4結(jié)束語(yǔ)
鑒于工程用合成纖維越來(lái)越廣泛應(yīng)用于建筑工程領(lǐng)域，其質(zhì)量直接影響著建筑材料的性能，影響工程質(zhì)量。建立并完善用于滿足工程用合成纖維生產(chǎn)、產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督、產(chǎn)品質(zhì)量驗(yàn)收的包含各種材質(zhì)、各用途的工程用合成纖維產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)體系是當(dāng)務(wù)之急。(文/夏俊 楊楊)
《中國(guó)纖檢》
