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软体玩具安全检测中拉伸强度测试的具体要求有哪些

三方检测单位 2022-11-05

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软体玩具因柔软亲肤的特质成为儿童成长中的常见陪伴,但玩具上的小部件(如眼睛、鼻子、纽扣)或连接部位若因拉伸强度不足脱落,可能导致儿童误吞窒息,是安全风险的核心来源之一。拉伸强度测试作为软体玩具安全检测的关键项目,通过模拟儿童拉扯行为,验证部件的稳固性,其具体要求直接决定了测试结果的准确性与安全性判定的可靠性。

测试样品的选取与制备要求

拉伸强度测试的样品需具备批量代表性,通常从同一生产批次中随机抽取至少5个完整玩具,且样品需为未使用、未受损的全新状态——若样品已被挤压、暴晒或受潮,材料的力学性能会发生变化,无法反映真实质量。

针对需测试的部件(如塑料眼睛、布制耳朵),需采用非破坏性方式从玩具主体分离:例如测试毛绒玩具的塑料鼻子时,需保留鼻子与玩具主体连接的缝线或胶黏部分,不能直接剪断缝线,避免破坏原有的连接结构;若部件是通过热压或焊接固定,需确保分离过程中不损伤连接界面。

此外,样品的尺寸需符合设备要求:若测试的是接缝(如填充玩具的侧边缝),需截取长度≥10cm的接缝段,宽度保持与原玩具一致,确保夹具能稳定夹持;若测试的是小部件(如直径2cm的塑料眼睛),需确保部件的尺寸能被夹具完全固定,不会在拉伸过程中滑动。

若玩具是由多种材料拼接而成(如毛绒主体+塑料手臂),需分别测试不同材料连接部位的拉伸强度:例如毛绒与塑料的缝合处、塑料与布料的胶黏处,每个连接类型需选取至少3个样品测试,确保所有连接部位都符合要求。

测试设备与参数的标准配置

拉伸测试需使用万能材料试验机,其量程需覆盖测试所需的拉力范围——软体玩具的拉伸力通常在10N-500N之间,因此试验机的量程应选择0-500N,精度需达到±1%,确保拉力值的准确读取。若量程过大(如0-1000N),小拉力值的测量误差会增加;若量程过小(如0-200N),可能无法测试需更大拉力的部件(如大型玩具的拉链)。

夹具是设备的核心配件,需满足“不打滑、不损伤样品”的要求:针对柔软的布制部件(如布娃娃的裙摆),应使用带橡胶涂层的平口夹具,增加摩擦力防止样品滑动;针对硬质塑料部件(如塑料眼睛),可使用V型夹具,但夹具边缘需做圆角处理,避免夹碎塑料或在样品表面留下压痕。

测试速度需严格遵循标准规定:国际主流标准(如ISO 8124-1、EN 71-1)要求拉伸速度为100mm/min±10mm/min。速度过快会导致样品因瞬间受力过大提前断裂,拉力值偏高;速度过慢则会让材料有足够时间发生塑性变形,拉力值偏低。测试前需用标准砝码校准试验机的运行速度,确保误差在允许范围内。

拉伸测试的具体操作程序

操作前需将样品在标准环境中放置至少4小时(温度23℃±2℃,湿度50%±5%),让材料恢复至稳定状态。例如从仓库取出的玩具(可能处于15℃环境),需放置4小时让温度升至23℃,避免因热胀冷缩导致材料力学性能变化。

测试时,先将样品的一端固定在试验机的上夹具,另一端固定在下夹具,确保样品处于自然垂直状态——无扭曲、折叠或松弛。若样品歪斜(如布制耳朵被夹成倾斜状),拉伸力会集中在一侧,导致断裂位置偏离连接部位,无法反映真实的连接强度。

启动试验机后,匀速施加拉力直至样品断裂或部件与主体分离。过程中需实时观察样品状态:若部件在拉伸过程中出现“变形但未脱落”(如塑料鼻子的胶黏处出现裂纹但未完全脱离),需持续拉伸至最大力值出现;若部件在拉力达到标准值前脱落(如100N拉力下塑料眼睛脱落),需立即停止测试,记录脱落时的拉力值。

测试完成后,需检查夹具是否有样品残留(如布纤维、胶黏剂),若有需用软布或酒精清理干净,避免影响后续测试的准确性。同时需记录样品的断裂位置:若断裂发生在部件本身(如塑料眼睛被拉断),说明部件材料强度不足;若断裂发生在连接部位(如缝线断开),说明连接工艺(如缝纫线强度)有问题。

结果判定的量化标准

拉伸强度的合格判定需依据不同地区的安全标准,核心要求是“模拟儿童最大拉扯力下部件不脱落”。欧盟EN 71-1标准要求:所有供14岁以下儿童使用的软体玩具,其小部件(尺寸≤5cm)需承受100N±5N的拉力,持续10秒不脱落;若部件是供3岁以下儿童使用的,额外要求在50N拉力下保持稳定——因低龄儿童的拉扯力相对较小,但误吞风险更高。

美国ASTM F963标准与EN 71-1一致,但针对填充玩具的接缝,要求拉伸强度≥15N/cm(即每厘米接缝宽度能承受15N的拉力)。例如,若填充玩具的侧边缝宽度为2cm,其断裂拉力需≥30N才算合格。

国内GB 6675.1-2014《玩具安全 第1部分:基本规范》的要求与国际接轨:小部件需承受100N拉力不分离,接缝的拉伸强度需≥15N/cm。需注意的是,若测试结果出现“部件在拉力达到标准值前脱落”或“断裂拉力低于标准要求”,则判定该批次玩具不符合安全要求,需召回或返工。

特殊部件的额外测试要求

针对软体玩具中的特殊部件,拉伸强度测试需增加针对性要求。例如毛绒玩具的毛发(如假发、胡须),需测试单根毛发的拉伸力——将毛发一端固定在夹具上,另一端施加拉力,要求单根毛发的断裂拉力≥2N,防止儿童轻易扯下整撮毛发;若毛发是成束固定,需测试整束毛发的拉力,要求≥10N。

对于填充玩具的拉链或纽扣,需测试其与主体的连接强度:拉链头需承受100N拉力不脱落,纽扣需承受50N拉力不松动——因儿童可能会拉扯拉链头或纽扣,若脱落则可能成为小部件风险。

胶黏固定的部件(如塑料眼睛用胶水粘在毛绒玩具上),需测试胶黏界面的拉伸强度:若胶黏处出现“界面分离”(即眼睛从胶水上脱落,而非胶水从玩具主体脱落),则说明胶黏剂的强度不足,需更换胶黏材料(如改用强度更高的热熔胶)。

测试环境的控制要求

温度和湿度是影响拉伸强度的关键环境因素。例如PVC塑料部件在低温(如10℃以下)会变脆,断裂拉力会下降30%-50%;而布制部件在高湿度(如80%以上)环境中会吸水膨胀,拉伸时易变形,导致拉力值偏低。

因此,测试需在标准环境实验室中进行:温度控制在23℃±2℃,相对湿度50%±5%。实验室需配备温湿度记录仪,实时监控环境参数——若测试过程中温湿度超出范围(如温度降至20℃以下),需暂停测试,待环境恢复后重新开始。

样品在测试前的预处理也需严格:例如毛绒玩具的布制部件,需在标准环境中放置4小时以上,让布料中的水分达到平衡;塑料部件需避免阳光直射,防止材料老化变脆。预处理不充分会导致测试结果偏差,无法反映玩具的真实安全性能。

测试重复与平行样的要求

为确保结果的重复性,每个测试部件需进行至少3次平行测试。例如测试同一批次的5个玩具,每个玩具的塑料眼睛需测试3次,共15个数据。若3次测试的拉力值偏差超过10%(如第一次110N,第二次90N,第三次100N),需重新选取样品测试,排查是否因样品制备(如连接部位未保留完整)或设备问题(如夹具打滑)导致偏差。

平行样的结果需取平均值。例如3次测试结果为105N、102N、98N,平均值为101.7N,符合EN 71-1的100N要求;若平均值低于标准值(如95N),即使有个别数据合格(如102N),也判定为不合格——因为批量生产中可能存在部分产品强度不足的情况,平均值更能反映整体质量。

测试数据需保留完整的原始记录,包括样品编号、测试时间、设备编号、温湿度、拉力值、断裂位置等。这些记录不仅是质量控制的凭证,若后续消费者投诉玩具部件脱落,可通过原始数据验证当时的测试是否符合要求,便于追溯问题根源。

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