
ISO 9073-2是國際標準化組織發布的一項專門針對非織造布厚度測定的方法標準,現行版本為ISO 9073-2:1995,取消了并取代了1989年的第一版。該標準規定了在特定壓力下測定普通非織造布和蓬松類非織造布厚度的方法。
在國內,該標準被等效采用為GB/T 24218.2-2009《紡織品 非織造布試驗方法 第2部分:厚度的測定》,后者已于2009年6月19日發布并實施。
厚度是非織造布的基礎物理性能指標之一。對于制藥企業和醫療器械生產商而言,織物測厚儀所測得的厚度數據直接影響醫用非織造布(手術衣、口罩、防護服、醫用敷料等)的透氣性、柔軟度和使用舒適性,也是質量控制和產品放行的關鍵依據。
標準將非織造布分為兩類:
普通非織造布:在指定壓力下厚度變化較小的材料。
蓬松類非織造布:當施加壓強從0.1 kPa增加至0.5 kPa時,其厚度變化率達到或超過20%的非織造布。
這一區分直接影響測試儀器的選型和測量方法的選擇。對于蓬松類非織造布,標準要求使用較大的壓腳面積或采用特殊的測量裝置,以避免過度壓縮導致測量失真。
在ISO 9073-2標準中,非織造布的厚度被定義為:基準板與對非織造布施加壓力的平行壓腳之間的距離。簡單來說,就是在規定壓力下,厚度計兩個測量平面之間的垂直距離。
適用于普通非織造布的織物測厚儀應滿足以下關鍵參數:
| 參數項目 | 標準要求 |
|---|---|
| 施加壓強 | 0.5 kPa |
| 壓腳面積 | 2000 mm2(推薦)或根據材料特性選擇 |
| 測量精度 | 優于0.01 mm |
| 測量頭下降速度 | 1~5 mm/s,平穩無沖擊 |
| 讀數時間 | 施加壓力后穩定5秒讀取 |
| 基準板與壓腳平行度 | 全量程范圍內≤0.05 mm |
織物測厚儀在ISO 9073-2標準下,測量非織造布厚度時的標準壓力為0.5 kPa。這一低壓設計是為了避免壓力過大導致蓬松纖維結構被過度壓縮,從而測得非織造布在自然狀態下的真實厚度。
對于厚度超過20 mm的蓬松類非織造布,標準規定了特殊的儀器要求:
采用針尖式厚度測試儀
壓腳直徑可適當增大以減少單位面積壓力
測量范圍需擴展至0~50 mm或更大量程
在行業內,通常將非織造布厚度測試儀分為兩種類型:20 mm以下采用天平式非織造布厚度測試儀,20 mm以上采用針尖式非織造布厚度測試儀。用戶在選型時應根據自身產品的實際厚度范圍進行選擇。
符合ISO 9073-2標準的織物測厚儀通常具備以下功能特點:
一鍵式自動化測試:測量頭自動升降,有效避免人為操作誤差
雙模式切換:支持普通模式和蓬松模式,適應不同材料類型
多點自動統計:自動計算平均值、最大值、最小值及標準偏差
數據管理功能:內置打印機或RS232通訊接口,便于質量追溯
狀態調節提醒:內置計時功能,提示狀態調節完成時間
取樣要求:按ISO 139或GB/T 10739標準,從待測非織造布樣品上避開折痕、污漬、邊緣變形等缺陷部位,裁取至少10塊代表性試樣。每塊試樣尺寸應不小于100 mm×100 mm。
狀態調節:將試樣在溫度(23±2)℃、相對濕度(50±5)%RH的標準大氣條件下放置至少4小時。對于吸濕性較強的非織造布(如含有粘膠纖維的材料),狀態調節時間應延長至24小時。狀態調節不充分會直接影響厚度測量結果的準確性和可比性。
接通電源,開機預熱15分鐘。
檢查測量頭表面和測量平臺是否清潔,用軟布擦拭干凈。
根據被測材料類型(普通或蓬松)選擇合適的壓腳和測量模式。
使用標準厚度塊規進行零點校準,確認測量頭與平臺接觸時顯示值為零。
設置測量參數:測試壓力0.5 kPa,壓腳面積2000 mm2,下降速度1~5 mm/s,保持時間5秒。
第一步:試樣放置
將單塊非織造布試樣平鋪于測量平臺中心位置,確保試樣平整無張力、無褶皺。對于蓬松類材料,避免按壓或拉伸,應輕輕放置。
第二步:執行測量
織物測厚儀的測量頭以設定的速度自動降落,在試樣表面施加0.5 kPa壓力并保持5秒后,讀取厚度值。每個測量點讀數后,測量頭自動抬起。
第三步:多點測量
每塊試樣至少測量5個不同位置點,測量點距邊緣不小于20 mm,避免在同一位置重復測量。試樣長度≤300 mm時測10點;長度在300 mm至1500 mm之間時測20點;長度≥1500 mm時至少測30點。測量點應等分試樣長度均勻分布。
第四步:數據統計與分析
測試完成后,儀器自動統計所有測量點的平均值、最大值、最小值及標準偏差。按需打印結果或存儲至內部存儲器。批量測試時,儀器自動計算批次厚度均勻性指標。
對于蓬松類非織造布,由于材料在0.5 kPa壓力下可能產生較大壓縮變形,標準建議采用以下方法之一:
方法A:使用較大面積的壓腳(如5000 mm2),降低單位面積壓力
方法B:使用針尖式厚度計,測量過程中保持壓腳位置固定
方法C:采用多級壓力法,分別測量0.1 kPa、0.2 kPa、0.5 kPa壓力下的厚度,評估材料的壓縮特性
非織造布多為吸濕性材料,水分變化會直接影響纖維的膨脹程度和厚度值。狀態調節不充分是導致測量結果波動的常見原因之一。建議建立標準操作程序,確保狀態調節時間充分。
厚度測量結果受壓腳面積和測試壓力的共同影響。壓腳面積越大,測量結果通常越大(因局部壓力減小);測試壓力越大,測量結果越小。ISO 9073-2標準對此作出了明確規定,用戶在設定參數時應嚴格遵循標準要求。
由于非織造布在生產過程中可能存在橫向厚度不均勻性,測量點的合理分布對獲得代表性結果非常重要。應避免僅在中央區域測量,而應覆蓋試樣的不同位置。
標準規定在施加壓力后穩定5秒讀取厚度值。過早讀取會導致壓力尚未傳遞,結果偏大;過晚讀取則可能因纖維蠕變導致結果偏小。
醫用非織造布(手術衣、手術鋪單、醫用口罩、防護服、醫用敷料等)對厚度均勻性有嚴格要求。厚度偏差過大會影響產品的防護性能、透氣性和穿戴舒適度。
在制藥企業和醫療器械生產企業中使用織物測厚儀進行醫用非織造布厚度檢測時,應注意以下要點:
環境控制:醫用非織造布對潔凈度要求較高,測量環境應保持清潔,避免灰塵污染
取樣代表性:從不同批次、不同位置取樣,確保樣本具有代表性
數據記錄完整性:檢測記錄應包括平均厚度、最大偏差和標準偏差,便于質量追溯
儀器校準頻率:建議每月使用標準厚度片校準一次,每年度送計量院檢定
ISO 9073-2:1995與GB/T 24218.2-2009在技術內容上保持高度一致,兩者均規定了在0.5 kPa壓力下測定非織造布厚度的方法。國內用戶在使用織物測厚儀時,可以選擇直接引用GB/T 24218.2標準,該標準已等效采用ISO 9073-2:1995,在技術要求和操作流程上與ISO標準兼容。
| 對比維度 | ISO 9073-2:1995 | GB/T 24218.2-2009 |
|---|---|---|
| 適用范圍 | 普通和蓬松類非織造布 | 常規和蓬松類非織造布 |
| 測試壓力 | 0.5 kPa | 0.5 kPa |
| 壓腳面積 | 2000 mm2 | 2000 mm2 |
| 蓬松類定義 | 0.1→0.5 kPa厚度變化≥20% | 0.1→0.5 kPa厚度變化≥20% |
| 采標關系 | 原版 | 修改采用(MOD)ISO 9073-2:1995 |
國內用戶在出口產品的檢測中,通常需要同時滿足GB/T 24218.2和ISO 9073-2的要求;而在國內市場,GB/T 24218.2-2009是法定檢測依據。一臺符合ISO 9073-2標準的織物測厚儀能夠同時滿足國內和國際市場的檢測需求。
問1:ISO 9073-2標準中規定的0.5 kPa測試壓力是如何確定的?
答:0.5 kPa是經過大量實驗驗證后確定的平衡值。非織造布是蓬松纖維結構,如果壓力過小(如0.1 kPa),測量頭與試樣接觸不充分,厚度讀數偏大且不穩定;如果壓力過大(如1.0 kPa以上),纖維結構被過度壓縮,厚度讀數偏小,無法反映材料在自然狀態下的真實厚度。0.5 kPa被證明是既能保證測量頭與試樣充分接觸,又不會造成纖維過度壓縮的最佳壓力值,已被國際標準采用近三十年。
問2:如何判斷我的非織造布屬于普通類還是蓬松類?
答:ISO 9073-2標準給出了明確的判斷方法:分別在0.1 kPa和0.5 kPa壓力下測量試樣的厚度,計算厚度變化率。如果厚度變化率達到或超過20%,則判定為蓬松類非織造布;如果變化率小于20%,則判定為普通非織造布。蓬松類材料(如衛生巾的吸收芯層、高蓬松保暖材料)需要采用專用測量裝置或增大壓腳面積的方法進行厚度測定。
問3:織物測厚儀能否同時滿足ISO 9073-2和GB/T 24218.2兩種標準的要求?
答:可以。GB/T 24218.2-2009是修改采用(MOD)ISO 9073-2:1995制定的國家標準,在技術內容上與ISO標準兼容。符合ISO 9073-2標準的織物測厚儀,只要測試參數設置為0.5 kPa壓力、2000 mm2壓腳面積,即可同時滿足兩個標準的要求。建議用戶在儀器選型時確認設備具備普通和蓬松兩種測量模式,并支持壓腳面積的快速更換,以滿足不同類型非織造布的檢測需求。
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