1.前言
单纱断裂强力是满足纱线连续生产与保证纺织品后加工正常进行的基础，也是保证纺织成品能够正常使用的必要条件，作为纱线测试中的重要参数，成为纺织品贸易合同中的重要条款。
很多因素影响到单纱断裂强力的大小，不同的拉伸方式会出现不同的测试结果，从单纱断裂强力拉伸形式上分有三种，有CRE（等速伸长型）、CRT（等加负荷型）、CRL（等速牵引型），我国现行单纱断裂强力测试方式已基本统一于CRE，但仍有少量试验室在使用非CRE型单纱断裂强力机；拉伸速度不同明显影响单纱断裂强力的大小，国际上有些标准的单纱断裂强力测试采用了很高的拉伸速度，如2000mm/min、5000mm/min，我国现行单纱断裂强力测试方法标准GB/T3916-1997“纺织品 卷装纱 单根纱线断裂强力和断裂伸长率的测定”，包括即使实施的GB/T3916-2013“纺织品 卷装纱 单根纱线断裂强力和断裂伸长率的测定（CRE法）”仍在采用500mm/min，已与现代织造速度的不断提高不相适应；有的试验室则没有温湿度控制装置，不同的季节有不同的温湿度，同一样本在不同时间测试会出现不同的单纱断裂强力；对于离散性性不同的的样本，如很多纱线产品标准如GB/T398-2008“棉本色纱线”、FZ/T71005-2006“针织用棉本色纱线”、GB/T5324-1997“精梳涤与棉混纺本色纱线”中规定全自动单纱断裂强力仪与半自动单纱断裂强力仪采用不同的管纱数量与不同的测试次数，及不同测试次数间隔长度不同，这些都会赋予单纱断裂强力测试的测量不确定度，影响到对于一批纱线产品评估的准确性和可靠性。
以上测试参数均对单纱断裂强力测试偏离产生影响，这些因素对单纱断裂强力的影响各不相同。为科学、准确、严谨地控制各测试参数，减少测量不确定度，我们应用正交试验，对单纱断裂强力各测试参数进行分析比较，依据不同参数对测试结果的不同影响设置测试参数，以此提高单纱断裂强力准确性和可靠性。
2.试验准备
2.1样品选择。如果样品本身有较大的离散性，会严重影响测试结果的分析与比对。为此特意选取质量高、稳定性好的纱线品种：C OE 36.4texT进行测试比对，样品数量：筒纱20个。
2.2测试仪器：陕西长岭纺织机电公司产YG063T全自动单纱断裂强力仪。
2.3比对测试参数：预加张力（cN）、温湿度（℃ %RH）、拉伸速度mm/min）、测试次数（n）、间隔长度(m)。
3.正交试验
3.1比对测试参数各选取三个水平，组成正交试验水平表，见表1。
3.2正交试验表及测试结果见表2。
3.3应用SPSS13.0进行统计分析，统计结果见表3。
3.4分析
3.4.1校正方差分析模型
表1中校正模型F为28.94372828 ，相伴概率sig为0.000839698，小于显著性水平ɑ = 0.05。因此所用的模型具有统计学意义。
3.4.2从表3可以看出，因子A、因子B、因子C、因子D、因子E的III型方差分别为70.24125、5900.77125、4206.8675、271.1225、2.7225，依III型方差的大小排列为因子B>因子C>因子D>因子A>因子E，可以判定，拉伸速度与温湿度在显著性水平ɑ = 0.05上是影响单纱断裂强力的最显著的两个因子。
由F分布给出的因子A、因子D、 因子E相伴概率均大于0.05，说明三因子在显著性水平ɑ = 0.05上与上对测试结果的影响匀不显著，并且其中因子A、因子E均小于误差e=180.5525，是影响单纱断裂强力各参数中最小的两个因子。以上三因子对于单纱断裂强力的贡献大小，与样本本身的离散性大小直接相关，本案例预加张力小于测试次数的III型方差，或缘于这个样本的离散性。
4.讨论
4.1预加张力
标准规定的单纱断裂强力施加0.5±0.1cN/tex,对于一个测试样品而言，标准给出的不是一个确定值，而是一个可以选择的范围。按照标准规定的预加张力，它可以施加0.5cN/tex的预加张力，也可以施加0.4cN/tex、0.6cN/tex的预加张力。通过正交试验可以看出，不同的预加张力对单纱断裂强力产生不同的影响，见表3，同一个样品因预加张力的选择不同由此产生测量不确定度，这也成为不同试验室测试同一样品测试结果不一致的原因之一。不同预加张力对单纱断裂强力的影响见4。
GB/T3916-2013规定增加了测试长度的允许范围：500mm±2mm或250mm±1mm，标准规定施加预加张力的目的之一是为了保证测试长度的准确可靠与拉伸速度的始终统一，无论测试长度是500mm或250mm,因纱线不同纱支及不同的用途，其捻度各不相同，在单纱断裂强力测试时因捻度不同可能造成测试长度的误差：施加一定的预加张力，捻度小的纱线可能产生意外伸长，造成实际测试长度小于规定测试长度；捻度大的纱线，施加同样的预加张力纱线可能存在捻缩，不能正常伸直，实际测试长度大于规定测试长度，长度误差必然产生强力误差；因同一测试品种因预加张力的不同，关系纱线伸直状态，由此也影响到纱线始、终拉伸速度拉伸速度的大小。
由以上可以看出，预加张力的选择与纱线捻度有很大的关系，根据纱线线密度大小，同时结合因纱线用途不同捻度的大小不等，参照标准给出的预加张力范围，确定合理的预加张力，既可提高单纱断裂强力测试的准确性，同时也提升不同试验室单纱断裂强力测试比对的一致性。
4.2拉伸速度
从正交试验表3可以看出，拉伸速度产生的III型方差SS为5900.77125，是正交试验中影响最大的因子，不同拉伸速度对单纱断裂强力的影响见表5。GB/T3916-2013规定采用500mm/min的拉伸速度，“仅对自动试验仪，根据协议允许较高的拉伸速度。我国的单纱断裂强力测试方法从原来的定时断裂20s，发展到现在的等速拉伸；而我国的纺织织造也从原来的有梭织机，发展到现在的剑杆织机、片梭织机、喷水织机、喷汽织机；引纬速度也从有梭织机的240m/min左右发展到无梭织机的1900m/min左右，织造速度较原来有了很大提高，织造过程中纱线的受力情况发生很多变化。从标准反映实际应用角度讲，GB/T3916规定的500mm/min不能与现在的织造速度相应，测试结果对现实生产的指导意义由此受到影响。建议采用400%的隔距长度每分钟或者1000%的隔距长度每分钟的拉伸速度”，也即可采用2000mm/min与5000mm/min的拉伸速度。
设置统一的拉伸速度是单纱断裂强力统一、一致的必要条件，同时根据纱线后加工，或服用过程中的纱线的运动态势，设置相应纱线运动态势的拉伸速度测试单纱断裂强力，标准具有更现实、更直接的应用意义。测试参数的这种设置方法，既可更直接地用于指导生产，预测产品质量，同时也是标准制订要求的依据，也是标准制订的原则。
4.3温湿度
从正交试验表3可以看出，不同温度产生的III型方差SS为4206.8675，是正交试验影响单纱断裂强力仅次于拉伸速度的因子，不同温湿度对单纱断裂强力的影响见表6。
我国地域广大，既有热带气候，又有亚热带气候与温带气候；既有大陆性气候，又有海洋性气候。不同的气候带来一年四季不同的温湿度。我国的很多的试验室没有恒温恒湿控制系统，单纱断裂强力测试在不能控制温湿度的状态下完成，这种条件下严谨规范的测试都不足于弥补温湿度不同产生的测试误差，即使按照修正系统进行修正，同样也会产生修正误差。
4.4测试次数与间隔长度
采用不同的管纱数量与不同的测试次数，及不同测试次数间隔长度不同，关系到样本采用与利用的程度，关系到测试信息的是否充分，这些都会赋予单纱断裂强力测试的测量不确定度，影响到对于一批纱线产品评估的准确性和可靠性。测试次数与间隔长度不同对单纱断裂强力的影响到见表7、表8。
对于测试间隔长度一般都规定间隔数米，这个长度是一个不确定的长度，但在样本允许的情况下，间隔长度大可以提高检测结果的代表性与可靠性；测试次数有不同的规定，GB/T398-2008“棉本色纱线”、FZ/T12005-2011“普梳涤与棉混纺本色纱线”、FZ/T71005-2006“针织用棉本色纱”等纱线标准，对于半自动单纱断裂强力机，样本为30只管纱，每管测试2次；而对于全自动单纱断裂强力机，无论是进口的仪器，还是国产的仪器，其装纱架只能放20个管纱，其样本也只能为20个管纱，每管测试5次。对于同一批产品，只是因为强力机类型不同，其
