ГОСТ 19170-2001: полный обзор стандарта на стеклоткани конструкционного назначения
ГОСТ 19170-2001: полный обзор стандарта на стеклоткани конструкционного назначения
ГОСТ 19170-2001 «Ткани конструкционного назначения из стеклянных крученых комплексных нитей. Технические условия» — основополагающий межгосударственный стандарт, устанавливающий технические требования к стеклотканям, применяемым в качестве армирующих наполнителей при производстве стеклопластиков и композитных материалов. Стандарт распространяется на ткани марок Т, ТР, ТСР и ТС, определяет их классификацию, нормируемые показатели, методы контроля, правила приемки, маркировки, упаковки, транспортирования и хранения. Принят Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации 1 ноября 2001 года, введен в действие на территории РФ с 1 января 2003 года взамен ГОСТ 19170-73.
1. Общие положения и область применения
1.1. Назначение стандарта
ГОСТ 19170-2001 устанавливает единые технические требования к стеклянным тканям конструкционного назначения, производимым на территории государств-участников СНГ. Стандарт гармонизирован с международными нормами в части методов испытаний, но сохраняет национальную классификацию марок тканей, сложившуюся в советской и постсоветской промышленной практике.
Область применения стандарта охватывает ткани, используемые в качестве армирующих наполнителей при производстве:
- Стеклопластиков конструкционного назначения (корпуса судов, емкости, трубы);
- Композитных материалов на основе термореактивных и термопластичных связующих;
- Изделий электротехнического назначения (при соответствии дополнительным требованиям ГОСТ 19907-2015);
- Систем внешнего армирования строительных конструкций (по СП 164.1325800.2014).
1.2. Нормативные ссылки
ГОСТ 19170-2001 содержит ссылки на следующие межгосударственные стандарты, необходимые для его применения:
| Обозначение стандарта | Наименование | Назначение в рамках ГОСТ 19170 |
|---|---|---|
| ГОСТ 6943.1–94 | Стекловолокно. Нити. Ровинги. Методы испытаний | Методы определения линейной плотности нитей |
| ГОСТ 6943.2–94 | Материалы текстильные стеклянные. Метод определения линейных размеров | Определение ширины и длины ткани |
| ГОСТ 6943.3–94 | Материалы текстильные стеклянные. Метод определения толщины | Измерение толщины ткани |
| ГОСТ 6943.4–94 | Материалы текстильные стеклянные. Метод определения поверхностной плотности | Определение массы 1 м² ткани |
| ГОСТ 6943.5–94 | Материалы текстильные стеклянные. Метод определения числа нитей на единицу длины | Подсчет плотности по основе и утку |
| ГОСТ 6943.8–94 | Материалы текстильные стеклянные. Метод определения массовой доли замасливателя | Контроль содержания замасливателя |
| ГОСТ 6943.10–94 | Материалы текстильные стеклянные. Метод определения разрывной нагрузки | Определение прочности ткани |
| ГОСТ 6943.13–94 | Материалы текстильные стеклянные. Метод определения жесткости | Контроль жесткости ткани |
| ГОСТ 6943.16–94 | Материалы текстильные стеклянные. Метод определения драпируемости | Оценка драпируемости |
| ГОСТ 6943.17–94 | Материалы текстильные стеклянные. Метод определения ширины и длины рулона | Контроль геометрических параметров рулона |
| ГОСТ 14192–96 | Маркировка грузов | Требования к транспортной маркировке |
2. Классификация и условные обозначения
2.1. Классификация марок тканей
ГОСТ 19170-2001 устанавливает следующую классификацию стеклотканей конструкционного назначения:
| Серия | Расшифровка | Тип нити | Характерные марки | Назначение |
|---|---|---|---|---|
| Т | Ткань конструкционная | Крученая комплексная нить (ККН) | Т-10, Т-11, Т-13, Т-23, Т-41, Т-45 | Общее конструкционное |
| ТР | Ткань ровинговая | Ровинг (некрученая нить) | ТР-0.25, ТР-0.5, ТР-0.7, ТР-0.9, ТР-1.1 | Общее конструкционное, судостроение |
| ТСР | Ткань стеклянная ровинговая | Ровинг | ТСР-0.25, ТСР-0.4, ТСР-0.5, ТСР-0.7 | Строительство |
| ТС | Ткань стеклянная | Крученая ККН | ТС-0.1, ТС-0.2 | Специальное |
2.2. Структура условного обозначения
Условное обозначение ткани по ГОСТ 19170-2001 строится по следующей схеме:
Ткань [марка] ([ширина]) ГОСТ 19170-2001
Примеры условных обозначений:
- Ткань Т-13 (90) ГОСТ 19170-2001 — ткань марки Т-13 шириной 900 мм;
- Ткань ТР-0.7 (90) ГОСТ 19170-2001 — ткань ровинговая марки ТР-0.7 шириной 900 мм;
- Ткань ТСР-0.5 (90) ГОСТ 19170-2001 — ткань стеклянная ровинговая марки ТСР-0.5 шириной 900 мм.
Цифровой индекс в марках серии Т (Т-10, Т-11 и т.д.) является порядковым номером разработки и не несет прямой информации о характеристиках ткани. В марках серий ТР, ТСР и ТС цифровой индекс указывает на номинальную поверхностную плотность в кг/м² (например, ТР-0.7 — 0.7 кг/м², что соответствует 700 г/м²).
3. Технические требования
3.1. Требования к исходному сырью
Согласно разделу 4 ГОСТ 19170-2001, ткани должны изготавливаться из:
- Стеклянных крученых комплексных нитей алюмоборосиликатного состава (стекло типа Е) — для серий Т и ТС;
- Стеклянного ровинга алюмоборосиликатного состава — для серий ТР и ТСР.
Химический состав стекла типа Е, применяемого для производства нитей и ровинга:
| Оксид | Содержание, % масс. | Функциональная роль |
|---|---|---|
| SiO₂ | 52–56 | Стеклообразующий оксид, основа структуры |
| Al₂O₃ | 12–16 | Повышение химической стойкости и прочности |
| CaO | 16–25 | Снижение температуры варки, стабилизация |
| B₂O₃ | 5–10 | Снижение ТКЛР, повышение диэлектрических свойств |
| MgO | 0–5 | Повышение модуля упругости |
| Na₂O + K₂O | 0–1 | Снижение вязкости расплава (ограничено для Е-стекла) |
| Fe₂O₃ | 0–0,5 | Примесь, влияет на цвет |
3.2. Нормируемые физико-механические показатели
Раздел 4 ГОСТ 19170-2001 устанавливает следующие нормируемые показатели для каждого типа ткани:
- Поверхностная плотность (масса 1 м²) — основной классификационный признак, г/м². Допустимое отклонение: ±10% от номинала.
- Толщина ткани — мм, определяется по ГОСТ 6943.3.
- Число нитей на 10 см по основе и утку — характеризует плотность ткани. Допустимое отклонение: ±10%.
- Разрывная нагрузка по основе и утку — Н, определяется по ГОСТ 6943.10 на полоске 25×100 мм. Нормируется минимальное значение.
- Относительное удлинение при разрыве — %, типично 2,0–3,5%.
- Массовая доля замасливателя — %, нормируется в диапазоне 0,5–2,5%.
- Потери при прокаливании — %, косвенный показатель содержания замасливателя.
- Влажность — %, не более 1,0%.
- Линейная усадка — %, не более 2,0% (для тканей, подвергаемых термообработке).
3.3. Требования к внешнему виду
ГОСТ 19170-2001 устанавливает требования к внешнему виду ткани, включая:
- Отсутствие масляных пятен, посторонних включений и механических повреждений;
- Равномерность структуры переплетения по всей площади полотна;
- Отсутствие затяжек, подплетин и нарушения переплетения;
- Ровная кромка без бахромы и разлохмачивания;
- Допустимое количество дефектов на условную длину (нормируется для каждого сорта).
Стандарт предусматривает два сорта ткани: первый и второй. Ткани второго сорта допускают большее количество внешних дефектов при сохранении физико-механических показателей в пределах нормы.
3.4. Требования к замасливателю
Замасливатель — технологическое покрытие, наносимое на стеклянные нити в процессе их выработки для защиты от истирания, снижения электризуемости и обеспечения совместимости со связующим. ГОСТ 19170-2001 допускает применение замасливателей двух типов:
- Парафиновый замасливатель — на основе парафина и эмульгаторов. Обеспечивает хорошие технологические свойства при текстильной переработке. Совместим с полиэфирными и винилэфирными смолами. Требует удаления (термообработки) перед применением с эпоксидными связующими.
- Прямой (силановый) замасливатель — на основе органосиланов. Обеспечивает химическую связь между стекловолокном и полимерной матрицей. Совместим с эпоксидными, полиэфирными и винилэфирными смолами без предварительной термообработки.
Массовая доля замасливателя нормируется в пределах 0,5–2,5% и определяется по ГОСТ 6943.8 методом экстракции или прокаливания.
4. Методы испытаний
4.1. Отбор проб
Отбор проб для испытаний производится по ГОСТ 6943.1. От каждого отобранного рулона вырезается проба длиной не менее 1 м по всей ширине ткани. Из пробы вырезаются элементарные образцы для каждого вида испытаний. Количество элементарных образцов для каждого показателя — не менее 5 (для разрывной нагрузки — не менее 10: 5 по основе и 5 по утку).
4.2. Определение поверхностной плотности
Поверхностная плотность ρa (г/м²) определяется по ГОСТ 6943.4 взвешиванием образца известной площади:
ρa = m / S
где m — масса образца, г; S — площадь образца, м². Стандартный размер образца — 100×100 мм (S = 0,01 м²). Допускается использование образцов размером 200×200 мм для повышения точности.
4.3. Определение разрывной нагрузки
Разрывная нагрузка определяется по ГОСТ 6943.10 на разрывной машине с постоянной скоростью деформирования. Условия испытания:
- Размер образца: полоска 25×100 мм (рабочая длина 100 мм, ширина 25 мм);
- Скорость перемещения зажимов: 100 мм/мин;
- Предварительное натяжение: 0,5 Н;
- Количество образцов: не менее 5 по основе и 5 по утку;
- Температура испытания: 20±2 °C;
- Относительная влажность: 65±5%.
За результат принимается среднее арифметическое значение разрывной нагрузки для всех испытанных образцов. Разрывная нагрузка выражается в ньютонах (Н).
4.4. Определение числа нитей на 10 см
Число нитей на единицу длины определяется по ГОСТ 6943.5 подсчетом количества нитей основы и утка на длине 10 см с помощью текстильной лупы или специального счетчика. Подсчет производится не менее чем в трех местах по ширине (для утка) и длине (для основы) образца.
4.5. Определение массовой доли замасливателя
Массовая доля замасливателя определяется по ГОСТ 6943.8 одним из двух методов:
- Метод экстракции. Образец ткани известной массы экстрагируется органическим растворителем (толуол, четыреххлористый углерод) в аппарате Сокслета. Массовая доля замасливателя рассчитывается по убыли массы образца после экстракции и высушивания.
- Метод прокаливания. Образец прокаливается в муфельной печи при температуре 625±25 °C до постоянной массы. Потери при прокаливании (ППП) принимаются равными массовой доле замасливателя.
Массовая доля замасливателя Z (%) рассчитывается по формуле:
Z = ((m₁ − m₂) / m₁) × 100%
где m₁ — масса образца до удаления замасливателя, г; m₂ — масса образца после удаления замасливателя, г.
4.6. Определение влажности
Влажность определяется высушиванием образца в сушильном шкафу при температуре 105–110 °C до постоянной массы. Влажность W (%) рассчитывается по формуле:
W = ((mвл − mсух) / mвл) × 100%
где mвл — масса образца до высушивания, г; mсух — масса образца после высушивания, г. Норма: не более 1,0%.
5. Правила приемки
5.1. Виды испытаний
ГОСТ 19170-2001 устанавливает два вида испытаний:
- Приемо-сдаточные испытания — проводятся на каждой партии ткани. Включают контроль внешнего вида, ширины, поверхностной плотности, числа нитей на 10 см, разрывной нагрузки, массовой доли замасливателя и влажности.
- Периодические испытания — проводятся не реже одного раза в квартал, а также при изменении сырья или технологии. Включают дополнительно определение толщины, линейной усадки, жесткости и драпируемости.
5.2. Формирование партии
Партией считается количество рулонов ткани одной марки, одной ширины, изготовленных из нитей одной марки, оформленное одним документом о качестве. Максимальный размер партии стандартом не ограничивается, но рекомендуется не превышать 500 рулонов для обеспечения репрезентативности контроля.
5.3. Объем выборки
| Вид контроля | Объем выборки | Примечание |
|---|---|---|
| Внешний вид | 10% рулонов, но не менее 3 | Сплошной контроль каждого отобранного рулона |
| Ширина рулона | 10% рулонов, но не менее 3 | Измерение в 3 местах по длине рулона |
| Физико-механические показатели | 3 рулона от партии | От каждого рулона — 1 проба |
| Массовая доля замасливателя | 3 рулона от партии | Допускается объединенная проба |
5.4. Правила принятия решений
Партия принимается, если все контролируемые показатели соответствуют требованиям стандарта. При неудовлетворительных результатах хотя бы по одному показателю проводятся повторные испытания на удвоенной выборке рулонов, отобранных от той же партии. Результаты повторных испытаний являются окончательными и распространяются на всю партию.
При получении неудовлетворительных результатов повторных испытаний партия бракуется. Допускается сплошной контроль партии с разбраковкой на сорта (первый/второй) по внешнему виду.
6. Маркировка, упаковка, транспортирование и хранение
6.1. Маркировка
Каждый рулон ткани должен иметь ярлык, содержащий:
- Наименование предприятия-изготовителя и его товарный знак;
- Условное обозначение ткани (марка, ширина);
- Обозначение стандарта (ГОСТ 19170-2001);
- Номер партии и номер рулона;
- Дату изготовления;
- Длину ткани в рулоне (погонные метры) и массу нетто;
- Сорт (первый или второй);
- Штамп ОТК (отдела технического контроля).
Транспортная маркировка выполняется по ГОСТ 14192-96 с нанесением манипуляционных знаков: «Беречь от влаги», «Крюками не брать», «Штабелирование ограничено».
6.2. Упаковка
Ткань наматывается на жесткие картонные гильзы (шпули) внутренним диаметром 76 мм. Намотка должна быть плотной, ровной, без смещения витков. Каждый рулон обертывается полиэтиленовой пленкой толщиной не менее 0,1 мм или упаковочной бумагой. Допускается упаковка нескольких рулонов в общую полиэтиленовую упаковку при условии защиты от механических повреждений.
По согласованию с потребителем допускается намотка ткани на гильзы другого диаметра, а также поставка в виде плоских листов (для тканей шириной более 1500 мм).
6.3. Транспортирование
Транспортирование ткани производится всеми видами транспорта в крытых транспортных средствах в соответствии с правилами перевозки грузов, действующими на данном виде транспорта. При транспортировании рулоны должны быть уложены горизонтально, не более чем в 5 рядов по высоте. Не допускается кантование и бросание рулонов при погрузочно-разгрузочных работах.
6.4. Хранение
Условия хранения ткани по ГОСТ 19170-2001:
- Температура: от +5 до +35 °C;
- Относительная влажность воздуха: не более 75%;
- Исключение прямого воздействия солнечных лучей;
- Расстояние от отопительных приборов: не менее 1 м;
- Хранение в горизонтальном положении на стеллажах или поддонах;
- Защита от воздействия агрессивных сред (кислот, щелочей, растворителей).
Гарантийный срок хранения — 12 месяцев с даты изготовления при соблюдении условий хранения. По истечении гарантийного срока ткань может быть использована после проверки на соответствие требованиям стандарта.
7. Сравнение ГОСТ 19170-2001 с международными стандартами
| Параметр | ГОСТ 19170-2001 (РФ/СНГ) | ASTM D4029 (США) | ISO 2113 (международный) | DIN 61850 (Германия) |
|---|---|---|---|---|
| Область применения | Ткани конструкционные из стеклянных ККН | Woven glass fabrics for reinforced plastics | Reinforcement yarns — woven fabrics | Textilglas — Gewebe für die Kunststoffverstärkung |
| Классификация | По маркам (Т, ТР, ТСР, ТС) | По стилю (Style) | По типу переплетения и плотности | По типу нити и плотности |
| Поверхностная плотность | г/м², допуск ±10% | oz/yd², допуск ±10% | г/м², допуск ±10% | г/м², допуск ±10% |
| Разрывная нагрузка | Н (полоска 25×100 мм) | lbf/in (полоска 1×6 in) | Н (полоска 50×200 мм) | Н (полоска 50×200 мм) |
| Замасливатель | Парафиновый, силановый | Совместимый со смолой (compatible) | Совместимый со смолой | Совместимый со смолой |
| Сортность | 1-й и 2-й сорт | Не предусмотрена | Не предусмотрена | Не предусмотрена |
ГОСТ 19170-2001 в целом гармонизирован с международными стандартами по методам испытаний, но сохраняет национальную систему классификации марок, сложившуюся в советский период. Это создает определенные трудности при экспортно-импортных операциях, однако для внутреннего рынка РФ и стран СНГ данная классификация является общепринятой и не требует пересмотра.
8. Изменения и дополнения к ГОСТ 19170-2001
С момента введения в действие в 2003 году в ГОСТ 19170-2001 был внесен ряд изменений:
- Изменение №1 (2005 г.) — уточнены требования к маркировке, введено обязательное указание типа замасливателя на ярлыке.
- Изменение №2 (2008 г.) — дополнена номенклатура марок тканей серии ТСР, уточнены нормы разрывной нагрузки для тканей ТР-0.9 и ТР-1.1.
- Изменение №3 (2012 г.) — актуализированы нормативные ссылки в связи с пересмотром стандартов серии ГОСТ 6943.
По состоянию на 2024 год ведется работа по подготовке новой редакции стандарта, которая будет гармонизирована с ISO 2113:2018 и учтет появление новых типов замасливателей и методов испытаний (включая неразрушающий контроль).
9. Практическое применение стандарта
9.1. Документ о качестве
Каждая партия ткани, выпускаемая по ГОСТ 19170-2001, сопровождается документом о качестве (паспортом качества, сертификатом качества), который должен содержать:
- Наименование и адрес предприятия-изготовителя;
- Условное обозначение ткани;
- Номер партии и дату изготовления;
- Количество рулонов в партии и общую длину ткани;
- Результаты испытаний по всем нормируемым показателям;
- Фактические значения физико-механических показателей;
- Заключение о соответствии партии требованиям стандарта;
- Подпись ответственного лица и печать ОТК.
9.2. Входной контроль у потребителя
При входном контроле потребитель проверяет:
- Наличие и правильность оформления документа о качестве;
- Целостность упаковки и соответствие маркировки;
- Внешний вид ткани (выборочно);
- Соответствие фактической ширины заявленной;
- При необходимости — выборочный контроль физико-механических показателей.
При обнаружении несоответствий потребитель имеет право предъявить рекламацию изготовителю в порядке, установленном договором поставки.
Заключение
ГОСТ 19170-2001 является основополагающим нормативным документом, регулирующим производство и применение стеклотканей конструкционного назначения на территории РФ и стран СНГ. Стандарт устанавливает исчерпывающий перечень технических требований к четырем сериям тканей (Т, ТР, ТСР, ТС), методам их испытаний, правилам приемки, маркировки, упаковки, транспортирования и хранения. Знание требований ГОСТ 19170-2001 необходимо проектировщикам композитных конструкций для корректного выбора армирующего материала, технологам — для обеспечения стабильности производственного процесса, специалистам ОТК — для объективной оценки качества поступающих материалов. Стандарт обеспечивает единство требований к стеклотканям конструкционного назначения на всем экономическом пространстве СНГ, что гарантирует взаимозаменяемость продукции различных производителей и стабильность характеристик композитных изделий.
Нормативные документы
- ГОСТ 19170-2001 «Ткани конструкционного назначения из стеклянных крученых комплексных нитей. Технические условия».
- ГОСТ 19907-2015 «Ткани электроизоляционные из стеклянных крученых комплексных нитей. Технические условия».
- ГОСТ 6943.1–94 (ИСО 1886–90) «Стекловолокно. Нити. Ровинги. Методы испытаний».
- ГОСТ 6943.2–94 «Материалы текстильные стеклянные. Метод определения линейных размеров».
- ГОСТ 6943.3–94 «Материалы текстильные стеклянные. Метод определения толщины».
- ГОСТ 6943.4–94 «Материалы текстильные стеклянные. Метод определения поверхностной плотности».
- ГОСТ 6943.5–94 «Материалы текстильные стеклянные. Метод определения числа нитей на единицу длины».
- ГОСТ 6943.8–94 «Материалы текстильные стеклянные. Метод определения массовой доли замасливателя».
- ГОСТ 6943.10–94 «Материалы текстильные стеклянные. Метод определения разрывной нагрузки и удлинения при разрыве».
- ГОСТ 6943.13–94 «Материалы текстильные стеклянные. Метод определения жесткости».
- ГОСТ 6943.16–94 «Материалы текстильные стеклянные. Метод определения драпируемости».
- ГОСТ 6943.17–94 «Материалы текстильные стеклянные. Метод определения ширины и длины рулона».
- ГОСТ 14192–96 «Маркировка грузов».
- ГОСТ 32656–2014 (ISO 527-4:1997) «Композиты полимерные. Методы испытаний. Определение механических свойств при растяжении».
- СП 164.1325800.2014 «Усиление железобетонных конструкций композитными материалами. Правила проектирования».
- СП 70.13330.2012 «Несущие и ограждающие конструкции. Актуализированная редакция СНиП 3.03.01-87».
- ISO 2113:2018 «Reinforcement fibres — Woven fabrics — Basis for a specification».
- ASTM D4029/D4029M-16 «Standard Specification for Finished Woven Glass Fabrics».