专利名称：曳绳钓尼龙编织线几何结构及力学性能测定方法
技术领域：
本发明涉及农业水产曳绳钓尼龙编织线几何结构及力学性能测 定方法。
背景技术：
曳绳钓是用船拖曳钓具，以钓捕个体较大、游速较快的金枪鱼、 马鲛鱼为主的一种有效渔具。曳绳钓渔具结构一般由钓钩、钓线、沉 子和沉降设施(潜水板、沉降铁桶等)组成。钓线一般由上、中、下
3段组成，上、下段为直径1.6mm 2.5mm的尼龙单丝，中段为直径 3.0mm 3.9mm的尼龙编织线。尼龙编织线是上、下段之间的连接线， 在曳绳钓渔业上不但要求尼龙编织线在水中不易被鱼察觉，尼龙编织 线色泽与水背景融合一体，而且要求尼龙编织线细韧而富弹性，以支 撑鱼的挣扎力等负荷；由于尼龙材料重量轻、水阻力小及能见度低， 所以，在曳绳钓中使用尼龙编织线不但有助于提高目标鱼种的渔获 率、渔获鲜度和工作环境安全性，而且有助于降低作业成本、劳动强 度和操作难度等。此外，曳绳钓尼龙编织线也可用于竿钓渔业、延绳 钓渔业、鱿钓渔业等，所以，它在钓渔业上已得到广泛应用，国内外 有很多厂家利用尼龙单丝编织生产曳绳钓尼龙编织线。随着渔业产业 结构的调整，我国渔业正逐渐向曳绳钓渔业、远洋鱿钓渔业等方向发 展，钓渔业生产环境越来越恶劣，钓渔业生产对尼龙编织线的力学性 能也提出了更高要求。曳绳钓渔业资料显示，在金枪鱼的挣扎力、恶劣海况等多重因素下有时会发生尼龙编织线断裂及逃鱼事故。为了减 少和避免曳绳钓渔时的尼龙编织线断裂及逃鱼事故，人们迫切要求研 究尼龙编织线的几何结构及力学性能指标、迫切要求评价其质量及使 用安全性，但尼龙编织线与尼龙单丝性能差异很大，且我国现有捕捞 技术领域没有曳绳钓尼龙编织线几何结构及力学性能测定方法。尽管 曳绳钓渔业已经有很长的历史，但人们长期无法用现有技术手段进行 钓渔业用尼龙编织线几何结构及力学性能进行表征，因此，曳绳钓尼 龙编织线几何结构及力学性能测试问题的解决也就成了人们长期悬 而未决的技术难题。对尼龙编织线而言，几何结构及力学性能是影响 相关曳绳钓渔业安全、钓具强度、钓具重量、钓具尺寸、成本、渔获 率、使用期限及渔民收益的主要原因。因为曳绳钓尼龙编织线的使用 环境不同于陆上，且事关钓具安全及钓鱼效益， 一旦发生钓线破断， 就会导致金枪鱼、马鲛鱼等鱼类逃逸及钓具丢失，其损失十分巨大且 后果非常严重，如逃逸的金枪鱼既可能会因深度吞咽钓钩而在海洋中 慢慢死亡，又可能会因浅度吞咽钓钩而影响其生长发育，而丢失的钓 具则可能会在海洋中长期误捕鱼类，形成"幽灵捕捞"。这既给曳绳钓 渔业生产带来隐患，又浪费了宝贵的渔业资源、制约了曳绳钓渔业的 可持续健康发展，但我国现有捕捞技术领域还没有曳绳钓尼龙编织线 行业标准。这也就迫切需要一种可用于表征曳绳钓尼龙编织线几何结 构及力学性能测定方法。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种曳绳钓尼龙编织线几何 结构及力学性能测定方法。
本发明的技术方案包括曳绳钓尼龙编织线试样的取样及其端头的处理、试样调湿平衡、几何结构及力学性能试验方式，其特征是在
距离尼龙编织线末端6m以上处取得尼龙编织线试样，同时裁取干、 湿态试样时，须在试样被拉伸的方向每次连续裁取二个试样；剪取一
段尼龙编织线拆解，拆解时应避免编线用尼龙单丝扭曲或牵伸，取得
多根试验所需的编织线用尼龙单丝；尼龙编织线直径及单位长度质量 测试用试样长度为lm、尼龙编织线力学性能测试用试样长度为1.6m、 曳绳钓尼龙编织线用尼龙单丝测试用试样长度为0.60m;对剪断尼龙 编织线的端头用融化法进行熔融处理；干态试样在温度(18i2)"C、湿 度(60±3)%的大气条件下至少调湿平衡5h，湿态试样在水温(18士2)。C 的容器内至少浸泡5h，为使试样完全浸润，在水中加入不超过0.08°/。 的聚氧乙烯乙二醇烷基酯非离子润湿剂；采用缕纱测长机和巻尺测定 尼龙编织线长度，用游标卡尺测量尼龙编织线或尼龙单丝直径；用天 平称取lm长尼龙编织线的质量；尼龙编织线测定时在INSTRON 4466型强力试验机上、下气动环形夹具中安装试样，试距为1.20m， 以120mm/min拉伸速度对尼龙编织线试样进行拉伸直至其断裂；尼 龙编织线用尼龙单丝测定时在INSTRON4466型强力试验机上、下气 动平口夹具中安装试样，试距为270mm，以(18士2)s的平均断裂时间 对尼龙单丝进行拉伸直至其断裂；尼龙编织线或尼龙单丝的力学性能 值从试验机的记录装置中记录并计算；力学性能测试时夹具内加衬胶 布或皱纹纸衬垫物以避免试样夹伤或滑移；干(湿)态尼龙编织线或
尼龙单丝试样力学性能测试用预加张力值分别等于相同直径尼龙编
织线或尼龙单丝270m、 135m长度的自重；试验有效测定次数均不少 于30次，并计算对应物理量的算术平均值、不匀率和变异系数。 本发明解决了现有技术领域(捕捞技术领域)人们长期悬而未决的技术难题，为解决曳绳钓尼龙编织线几何结构及力学性能的检测和 质量评价提供了一种简明快速有效的方法，为工程技术人员在尼龙编 织线材料选用上提供了科学可靠的依据，确保了曳绳钓渔业安全、钓 具强度、钓具重量、钓具尺寸、成本、渔获率、使用期限及渔民收益。 本发明方法也适用于竿钓渔业、延绳钓渔业、鱿钓渔业等尼龙编织线 几何结构及力学性能的检测和质量评价，应用范围广阔，较好地弥补 现有捕捞技术领域标准体系的不足。
图1表示采用INSTRON 4466型强力试验机测试曳绳钓尼龙编织
线力学性能示意图。
图2表示采用INSTRON 4466型强力试验机测试曳绳钓尼龙编 织线用尼龙单丝试样力学性能测试示意图。
具体实施例方式
下面结合
实施本发明的最好方式 曳绳钓尼龙编织线一般由8根尼龙单丝编织而成。 图1的3、 7分别代表INSTRON 4466型强力试验机气动环形夹 具的上、下夹具，图1的4、 6分别代表INSTRON 4466型强力试验 机上夹具与曳绳钓尼龙编织线试样的上夹持点A、下夹持点B，图l 中的5代表曳绳钓尼龙编织线试样，图1中从上夹持点A到下夹持 点B之间的距离代表曳绳钓尼龙编织线试样测试时的夹距(1.20m)。 图2中的8、 10分别代表INSTRON 4466型强力试验机气动平口 夹具的上、下夹具，图2中的9代表曳绳钓尼龙编织线用尼龙单丝试 样，图2中的So代表曳绳钓尼龙编织线用尼龙单丝试样测试时的夹 距(270mm)。影响曳绳钓尼龙编织线几何结构及力学性能测试结果的因素有
大气条件、测试条件、取样和制样、测定方法、数据处理和结果表示。
为了防止和避免偏差，获得准确的评定结果，下面在说明具体测定方
法的同时，并就影响曳绳钓尼龙编织线几何结构及力学性能测试结果
的各种因素，分别介绍实施本发明的最好方式。
实施测试的试验条件 大气条件
干态试样在温度(18±2)匸、湿度(60±3)%的大气条件下至少调湿平 衡5h、湿态试样在水温(18士2)T:的容器内至少浸泡5h (使其在继续 浸泡更长时间后尼龙编织线力学性能无显著差异)，为使试样完全浸 润，在水中加入不超过0.08%的聚氧乙烯乙二醇垸基酯非离子润湿 剂；试样必须达到干态和湿态的要求。 测试条件
力学性能测试采用INSTRON4466型强力试验机，试验机量程为 10kN。
曳绳钓尼龙编织线力学性能测试使用气动环形夹具(图1中的3、 7)，测试时的夹距为1.20m;干、湿态尼龙编织线试样力学性能测试 用预加张力值分别等于相同直径尼龙编织线270m、 135m长度的自 重；尼龙编织线试样的拉伸速度为120mm/min。
曳绳钓尼龙编织线用尼龙单丝测试采用气动平口夹具(图2中的 8、 10)，夹具的宽度为20mm以上，测试时夹距(图2中的So)为 270mm;干、湿态编织线用尼龙单丝试样力学性能测试用的预加张力 值等于相同直径尼龙单丝270m、 135m长度的自重；尼龙单丝试样拉 伸时的平均断裂时间为(18士2)s。在进行力学性能测试时试验机夹具内加衬胶布或皱纹纸衬垫物， 以避免试样夹伤或滑移。若试样在夹具处打滑，则测试数据应去除。 取样和制样
随机抽额定长度相同的成品曳绳钓尼龙编织线20巻，用于尼龙 编织线长度的测定。
取样时为防止剪断后尼龙编织线的端头松散，影响其几何结构及 力学性能测定结果，对剪断尼龙编织线的端头应进行熔融处理。
在尼龙编织线长度测定后，在每巻尼龙编织线上距离尼龙编织线 一端6 m以上处分别剪取长度为lm长的尼龙编织线2根(用于尼龙 编织线直径的测定)、1.6m长的尼龙编织线2根(用于尼龙编织线力 学性能的测定)、1.000m长的尼龙编织线2根(用于尼龙编织线单位 长度质量的测定)。
剪取1.3m长的一段尼龙编织线拆解，拆解时应避免编线用尼龙 单丝扭曲或牵伸，取得多根试验所需的编织线用尼龙单丝，分别剪取 长度为lm长的尼龙单丝2根(用于尼龙单丝直径的测定)、0.6m长 的尼龙单丝2根(用于尼龙单丝力学性能的测定)、l.OOOm长的尼龙 单丝2根(用于尼龙单丝单位长度质量测定)。
在进行同一项目试验时不允许在试样被拉伸的方向连续取样，但 同时裁取干、湿态试样时，须在试样被拉伸的方向每次连续裁取二个 试样，以悬挂在试样标签上的字母GT、 ST来区别干态试样和湿态试 样。
曳绳钓尼龙编织线几何结构及力学性能测走方法 采用缕纱测长机及巻尺测定尼龙编织线长度L，精确到lmm。 在尼龙编织线长度测定后，在距离尼龙编织线一端6m以上处剪取长度为lm长的尼龙编织线几根，用游标卡尺分别测量尼龙编织线、 编织线用尼龙单丝的直径D (mm)、 d (mm)。每根尼龙编织线、尼 龙单丝直径均测量2次，精确到0.02mm。
用TG-729C型电光分析天平分别称得l.OOOm长曳绳钓尼龙编织 线、编织线用尼龙单丝的质量M (g)、 Mds (g)，精确到0.001g;由
此可计算出曳绳钓尼龙编织线、编织线用尼龙单丝线密度分别为1000 M (tex)、 1000Mds (tex)。
采用INSTRON 4466型强力试验机进行曳绳钓尼龙编织线力学性 能测定。测定前在试验机上安装气动环形夹具，夹具内加衬胶布或铍 纹纸衬垫物以避免试样夹伤或滑移，夹具间试样(图1中的5)的长 度为1.20m，将试样的一端夹入上夹具(图1中的3)，在试样(图1 中的5)的另一端加以特定预加张力(干、湿态试样的预加张力值分 别等于相同直径270m、 135m长度尼龙编织线的自重)后夹入下夹具 (图1中的7)，在120mm/min的拉伸速度下对尼龙编织线试样进行 拉伸直至断裂(若试样在夹具处打滑，则测试数据应去除)，试样的 破断强力R (N)及屈服伸长率f (%)值从试验机的记录装置中记录 并计算。
采用INSTRON 4466型强力试验机进行曳绳钓尼龙编织线用尼龙 单丝测定。测定前在强力试验机上安装气动平口夹具(图2中的8、 10)，夹具内加衬胶布或皱纹纸等衬垫物以避免试样夹伤或滑移，夹 具间试样(图2中的9)的长度为270mm，施加合适的预加张力(干、 湿态试样的预加张力值分别等于相同直径270m、 135m长度尼龙单丝 的自重)，在平均断裂时间为(18士2)s内对试样进行拉伸直至试样断 裂，尼龙单丝试样的破断强力R^ (N)及屈服伸长率^ (%)值从试验机的记录装置中记录并计算。
加工曳绳钓尼龙编织线用尼龙单丝破断强力利用率;；(％)按公 式(O计算
7=RxlOO% (1)
式中
77——曳绳钓尼龙编织线用尼龙单丝破断强力利用率，％;
R——曳绳钓尼龙编织线试样的破断强力，N; Rds——曳绳钓尼龙编织线用尼龙单丝试样的破断强力，N;
《——编织曳绳钓尼龙编织线试样用尼龙单丝数量， 一般为8。
按公式(2)、 (3)计算干、湿态下尼龙编织线、编织线用尼龙单 丝的拉伸强度cr、 ,
lOOOxM
式中
C7——曳绳钓尼龙编织线试样的拉伸强度，N/tex; R——曳绳钓尼龙编织线试样的破断强力，N;
M——曳绳钓尼龙编织线试样单位长度质量，g/m。
。1000xMds
式中
^ds一一曳绳钓尼龙编织线用尼龙单丝试样的拉伸强度，N/tex; Rds一曳绳钓尼龙编织线用尼龙单丝试样的破断强力，N; Mds——曳绳钓尼龙编织线用尼龙单丝试样单位长度质量，g/m。
上述试验有效测定次数均不少于30次，并按下式(4) (6) 计算干、湿态下尼龙编织线长度L、尼龙编织线直径D、尼龙编织线 单位长度质量M、尼龙编织线力学性能(破断强力R、屈服伸长率e 及拉伸强度o")、编织线用尼龙单丝的直径d、编织线用尼龙单丝单位长度质量Md。编织线用尼龙单丝的力学性能(破断强力Rds、编线用 尼龙单丝破断强力利用率;;、屈服伸长率&及拉伸强度c^)对应的 算术平均值、不匀率和变异系数-
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式中
;——算术平均值；
Xj——被测物理指标每次测试值，取一位小数； n-试样总数。
"2(;:;)x、腦 (4)
少x n
式中
C——不匀率；
X——被测物理指标算术平均数，取一位小数；
;——被测物理指标算术平均数以下的平均数，取一位小数；
n-试样总数；
^——被测物理指标算术平均数以下的试样数。
CF(%)=￡xl00 (5) x
式中
CV——变异系数；
S——标准偏差，取一位小数；
X——被测值的平均值，取一位小数。
本方法较完整的从多角度对尼龙编织线几何结构及力学性能指
标进行了有效控制，符合捕捞技术领域生产实际；此外，本方法引进 了尼龙编织线几何结构及力学性能指标的不匀率及变异系数，利用不 匀率、变异系数对尼龙编织线产品指标的不均匀程度和整体质量进行评判。按照本方法对曳绳钓尼龙编织线进行了一系列测试，得到的测 试结果和长期曳绳钓渔业生产实践所得出的曳绳钓尼龙编织线性能 规律相一致，对研究、评定或预测曳绳钓尼龙编织线的性能是行之有 效的，既科学、客观、快速地评定曳绳钓尼龙编织线性能有很好的实 用性，又确保了曳绳钓渔业安全、钓具强度、钓具重量、钓具尺寸、 成本、渔获率、使用期限及渔民收益，可见，本方法简明快速有效。 本方法也适用于其它钓渔业用尼龙编织线几何结构及力学性能的检 测和质量评价，应用范围广阔，较好地弥补现有捕捞技术领域标准体 系的不足，并产生巨大的社会效益、.经济效益和生态效益。
权利要求
1、曳绳钓尼龙编织线几何结构及力学性能测定方法，包括曳绳钓尼龙编织线试样的取样及其端头的处理、试样调湿平衡、几何结构及力学性能试验方式，其特征是在距离尼龙编织线末端6m以上处取得尼龙编织线试样，同时裁取干、湿态试样时，须在试样被拉伸的方向每次连续裁取二个试样；剪取一段尼龙编织线拆解，拆解时应避免编线用尼龙单丝扭曲或牵伸，取得多根试验所需的编织线用尼龙单丝；尼龙编织线直径及单位长度质量测试用试样长度为1m、尼龙编织线力学性能测试用试样长度为1.6m、曳绳钓尼龙编织线用尼龙单丝测试用试样长度为0.60m；对剪断尼龙编织线的端头用融化法进行熔融处理；干态试样在温度(18±2)℃、湿度(60±3)％的大气条件下至少调湿平衡5h，湿态试样在水温(18±2)℃的容器内至少浸泡5h，为使试样完全浸润，在水中加入不超过0.08％的聚氧乙烯乙二醇烷基酯非离子润湿剂；采用缕纱测长机和卷尺测定尼龙编织线长度，用游标卡尺测量尼龙编织线或尼龙单丝直径；用天平称取1m长尼龙编织线的质量；尼龙编织线测定时在INSTRON 4466型强力试验机上、下气动环形夹具中安装试样，试距为1.20m，以120mm/min拉伸速度对尼龙编织线试样进行拉伸直至其断裂；尼龙编织线用尼龙单丝测定时在INSTRON 4466型强力试验机上、下气动平口夹具中安装试样，试距为270mm，以(18±2)s的平均断裂时间对尼龙单丝进行拉伸直至其断裂；尼龙编织线或尼龙单丝的力学性能值从试验机的记录装置中记录并计算；力学性能测试时夹具内加衬胶布或皱纹纸衬垫物以避免试样夹伤或滑移；干(湿)态尼龙编织线或尼龙单丝试样力学性能测试用预加张力值分别等于相同直径尼龙编织线或尼龙单丝270m、135m长度的自重；试验有效测定次数均不少于30次，并计算对应物理量的算术平均值、不匀率和变异系数。
2、 根据权利要求1所述的曳绳钓尼龙编织线几何结构及力学性 能测定方法，其特征是力学性能测试用INSTRON 4466型强力试验机 量程为10kN。
3、 根据权利要求1所述的曳绳钓尼龙编织线几何结构及力学性 能测定方法，其特征是称取尼龙编织线的质量的天平为TG-729C型 电光分析天平。
全文摘要
曳绳钓尼龙编织线几何结构及力学性能测定方法，涉及曳绳钓尼龙编织线测定，本发明包括试样取样、调湿平衡、几何结构及力学性能试验，其特征是试样在距线末端6m以上处取得；干态试样在温度(18±2)℃、湿度(60±3)％下调湿平衡5h，湿态试样在水温(18±2)℃浸泡5h；在强力试验机上、下气动环形夹具中装尼龙编织线试样，试距为1.20m，拉伸速度120mm/min对试样进行拉伸直至其断裂；尼龙单丝测定上、下气动平口夹具中试距为270mm，以(18±2)s的平均断裂时间对尼龙单丝进行拉伸直至其断裂；试验有效测定次数30次并计算平均值、不匀率和变异系数。本发明用于曳绳钓尼龙编织线几何结构及力学性能测定。
文档编号G01M99/00GK101539462SQ20081003469
公开日2009年9月23日 申请日期2008年3月17日 优先权日2008年3月17日
发明者姜泽明, 石建高 申请人:中国水产科学研究院东海水产研究所