織物的力學(xué)性能測(cè)試

1、織物的力學(xué)性能測(cè)試（拉伸性能、撕裂性能、頂破性能、耐磨性能）織物的力學(xué)性能是指織物在各種機(jī)械外力作用下所呈現(xiàn)的性能。它是織物的基本性能。 織物抵抗因外力引起損壞的性質(zhì)稱為織物的耐久性或堅(jiān)牢度，大多是通過(guò)測(cè)試織物的拉伸斷裂、頂裂、撕裂以及耐磨性等來(lái)反映這一性能的?？椢镌谛∝?fù)荷作用下呈現(xiàn)的性質(zhì)近年來(lái)備受人們的關(guān)注，如織物手感、視覺(jué)風(fēng)格、起毛起球、勾絲等。這里主要介紹織物的堅(jiān)牢度試驗(yàn)。織物的拉伸斷裂試驗(yàn)織物拉伸斷裂試驗(yàn)?zāi)壳爸饕捎脝蜗?受力)拉伸，即測(cè)試織物試條的經(jīng)(縱)向強(qiáng)力、緯(橫)向強(qiáng)力，或與經(jīng)緯向呈某一角度的強(qiáng)力。它適用于機(jī)械性能具有各向異性、拉伸變形能力較小的制品。對(duì)于容易產(chǎn)生變形的針織物

2、(特別是易卷邊的單面針織物)、編織物以及非織造布一般采用頂破試驗(yàn)為宜。一、試驗(yàn)原理 將一定尺寸的試樣，按等速伸長(zhǎng)方式拉伸至斷裂，測(cè)其承受的最大力斷裂強(qiáng)力及產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度增量斷裂伸長(zhǎng)。必要時(shí)，還可畫出織物的強(qiáng)力伸長(zhǎng)曲線，算出多種拉伸指標(biāo)。二、試驗(yàn)參數(shù)選擇1、試樣形狀 根據(jù)織物的品種不同，試樣的形狀有以下3種形式，見(jiàn)圖。 圖 織物拉伸斷裂試驗(yàn)的試條形狀和夾持方法 (1)拆邊紗法條樣：用于一般機(jī)織物試樣。裁剪的試樣寬度應(yīng)比規(guī)定的有效試驗(yàn)寬度寬5mm或lOmm(按織物緊密程度而定)，然后通過(guò)拆邊紗法從試樣寬度兩側(cè)拆去數(shù)量大致相等的紗線，直至試樣寬度符合規(guī)定要求，以確保試驗(yàn)過(guò)程中紗線不會(huì)從毛邊中脫出。(

3、2)剪切法條樣：適用于針織物、涂層織物、非織造布和不易拆邊紗的機(jī)織物試樣。(3)抓樣法條樣：試樣寬度大于夾持寬度。適用于機(jī)織物，特別是經(jīng)過(guò)重漿整理的，不易抽邊紗的和高密度的織物。比較3種形態(tài)試樣的試驗(yàn)結(jié)果，拆邊法的強(qiáng)力不勻較小，而強(qiáng)力值略低于抓樣法。2、試驗(yàn)參數(shù)織物拉伸斷裂的試驗(yàn)參數(shù)見(jiàn)表。表 織物拉伸斷裂的試驗(yàn)參數(shù)試樣類型 試樣尺寸寬(mm)×長(zhǎng)(mm)夾持長(zhǎng)度/mm織物斷裂伸長(zhǎng)率/拉伸速度/m·min-1條樣試樣50×25050×25050×150200200100<8875>7520100100 注：拆邊紗法條樣應(yīng)先裁剪成6 m

4、m寬或7 mm寬（疏松織物），然后兩邊抽去等量邊紗，使試樣的有效寬度為5 mm。 為便于施加張力，試樣長(zhǎng)度宜放長(zhǎng)3050 mm。3、預(yù)加張力按以下原則確定預(yù)張力：(1)按試樣的單位面積質(zhì)量來(lái)決定，見(jiàn)表。表 預(yù)張力的確定試樣單位面積質(zhì)量s·m-2預(yù)加張力N一般織物非織造布<200<15022005001505005>500>50010(2)當(dāng)斷裂強(qiáng)力低于20N時(shí)，按概率斷裂強(qiáng)力的(1±0.25)確定預(yù)加張力。(3)抓樣法的預(yù)張力，采用織物試樣的自重即可。 (4)當(dāng)試樣在預(yù)張力作用下產(chǎn)生的伸長(zhǎng)大于2時(shí)，應(yīng)采用無(wú)張力夾持法(即松式夾持)。這對(duì)伸長(zhǎng)變形較大的

5、針織物和彈力織物更合適。4、大氣條件試樣的調(diào)濕、測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)大氣條件為三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)大氣條件。三、試驗(yàn)步驟 (1)準(zhǔn)備試樣。根據(jù)織物品種，選擇試條形狀，按規(guī)定的試樣尺寸裁剪試樣，長(zhǎng)度方向應(yīng)平行于織物的經(jīng)向(縱行)或橫向(或橫列)。每份樣品的經(jīng)緯向試樣至少5塊，并在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下調(diào)濕4h。 (2)按規(guī)定要求，調(diào)整上下夾鉗的隔距(夾持長(zhǎng)度)、拉伸速度。(3)夾裝試樣。先將試樣一端夾緊在上夾鉗中心位置，然后將試樣另一端放入下夾鉗中心位置，并在預(yù)張力作用下伸直；再緊固下夾鉗(或采用松式夾持法)。 四、結(jié)果計(jì)算(1)計(jì)算試樣的經(jīng)、緯向平均斷裂強(qiáng)力(N)。計(jì)算精度：平均值10N時(shí)，修約至0.1N；10N<平

6、均值<1000N時(shí)，修約至1N；平均值1000N時(shí)，修約至10N。 (2)計(jì)算試樣的經(jīng)、緯向斷裂伸長(zhǎng)率及其平均值。預(yù)張力夾持試樣時(shí)： 松式夾持試樣時(shí)： 式中：L為預(yù)張力夾持試樣時(shí)的斷裂伸長(zhǎng)(mm)；L0為試樣夾持長(zhǎng)度(mm)；L松式夾持試樣時(shí)的斷裂伸長(zhǎng)(mm)；L0為松式夾持試樣達(dá)到規(guī)定預(yù)張力時(shí)的長(zhǎng)度(mm)。斷裂伸長(zhǎng)率平均值的計(jì)算精度，按數(shù)字修約規(guī)則修約。平均值8時(shí)，修約至0.2；8<平均值<50時(shí)，修約至0.5，平均值50時(shí)，修約至1?？椢锏乃浩菩阅軠y(cè)定撕破是指織物受到集中負(fù)荷的作用而撕開(kāi)的現(xiàn)象。撕破試驗(yàn)常用于軍服、篷帆、帳篷、雨傘、吊床等機(jī)織物，還可用于評(píng)定織物經(jīng)樹(shù)脂整

7、理、助劑或涂層整理后的耐用性(或脆性)。撕破試驗(yàn)不適用機(jī)織彈性織物、針織物及可能產(chǎn)生撕裂轉(zhuǎn)移的經(jīng)緯向差異大的織物和稀疏織物。GBT 39171997規(guī)定了織物撕破性能的3種測(cè)試方法，即舌形試樣法、梯形試樣法和沖擊擺錘法。這里介紹沖擊擺錘法。沖擊擺錘法 1、沖擊擺錘法撕裂機(jī)理沖擊擺錘法與單舌試樣法的撕裂機(jī)理相似，但受力速度快，屬?zèng)_擊型撕裂。試樣固定在夾鉗上，將試樣切開(kāi)一個(gè)切口，然后釋放處于最大勢(shì)能位置的擺錘，當(dāng)動(dòng)夾鉗離開(kāi)定夾鉗時(shí)，試樣沿切口方向被撕裂。2、試樣 每個(gè)實(shí)驗(yàn)室樣品裁剪經(jīng)向和緯向兩組各為5塊的試樣，試樣的短邊與經(jīng)向平行的稱為“緯向撕裂試樣”，試樣短邊與緯向平行的稱為“經(jīng)向撕裂試樣”。試

8、樣尺寸如圖所示。圖 沖擊擺錘法試樣尺寸(mm)3、試驗(yàn)步驟 沖擊擺錘儀如圖所示。 圖 YG033型沖擊擺錘儀 1扇形錘 2指針 3定夾鉗 4動(dòng)夾鉗 5開(kāi)剪器 6擋板 7強(qiáng)力標(biāo)尺(1)將扇形錘1沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，抬高至試驗(yàn)開(kāi)始位置，并將指針2撥至指針擋板處6，使定夾鉗3與扇形錘上的動(dòng)夾鉗4的2個(gè)工作平面正好對(duì)齊；(2)將試樣夾在兩夾鉗中，試樣長(zhǎng)邊與夾鉗頂邊平行，試樣夾在中心位置，再輕輕將有凹槽的底邊放在夾鉗的底部，在凹槽對(duì)邊用開(kāi)剪器5切1個(gè)(20±05) mm的切口，余下的撕裂長(zhǎng)度為(43±0.5) mm。 (3)按下擺錘停止鍵，放開(kāi)擺錘。當(dāng)擺錘回?cái)[時(shí)握住它，以免破壞指針位置

9、。從測(cè)量標(biāo)尺分度值或數(shù)字顯示器讀出撕破強(qiáng)力(N)，強(qiáng)力應(yīng)落在所用標(biāo)尺值1585范圍內(nèi)。當(dāng)撕裂一直在15 mm寬的凹槽區(qū)內(nèi)進(jìn)行時(shí)，該次試驗(yàn)屬正常。否則，屬不正常，試驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)剔除。若5塊試樣中有3塊或以上被剔除，則此法不適用，也可加倍試樣數(shù)量再試驗(yàn)。4、試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算 分別計(jì)算5塊試樣的經(jīng)向及緯向的撕破強(qiáng)力算術(shù)平均值(N)，修約到1位小數(shù)，必要時(shí)，記錄樣品每個(gè)方向的最大或最小撕破強(qiáng)力?？椢锏捻斊菩阅軠y(cè)定頂破是指織物在垂直于織物平面的外力作用下，鼓起擴(kuò)張而逐漸破壞的現(xiàn)象。頂破的受力方式與單向拉伸斷裂不同，它屬于多向受力破壞。服裝的肘部、膝部的受力情況，襪子、鞋面布、手套等的破壞形式，降落傘、氣囊袋、濾

10、塵袋等的受力方式都屬于這種類型。對(duì)于某些延伸性較大的針織物(如緯編針織物)，頂破試驗(yàn)更具優(yōu)越性。頂破試驗(yàn)機(jī)有彈子式、氣壓式及液壓式等類型。彈子頂破試驗(yàn)僅能獲“頂破強(qiáng)力”一項(xiàng)指標(biāo)，而液壓式和氣壓式脹破試驗(yàn)除了測(cè)出“脹破強(qiáng)度”外，還可測(cè)出脹破擴(kuò)張度和脹破時(shí)間。 彈子式頂破法1、試驗(yàn)原理將試樣固定在夾布圓環(huán)內(nèi)，彈子按一定速度垂直頂向試樣，直至頂破，儀器自動(dòng)顯示頂破強(qiáng)度。2、試驗(yàn)參數(shù)試樣直徑為6cm；夾布圓環(huán)內(nèi)徑為2.5cm；彈子直徑為2cm；試驗(yàn)機(jī)下降速度為101lcm/min。3、調(diào)濕、試驗(yàn)用大氣條件 試樣應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)大氣(溫度20±3、相對(duì)濕度65±3)下調(diào)濕24h以上，并在該標(biāo)

11、準(zhǔn)大氣下測(cè)試。 如果試驗(yàn)是在室溫條件下進(jìn)行的，則所測(cè)的實(shí)際頂破強(qiáng)力，應(yīng)根據(jù)試樣的實(shí)際回潮率加以修正(頂破試驗(yàn)后將全部試樣稱重、烘干，測(cè)其實(shí)際回潮率)。4、試驗(yàn)程序(1)檢查儀器各部位是否正常。校正強(qiáng)力指針至“0”位，開(kāi)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，使頂破彈子升至最高位置。 (2)將試樣放人夾布圓環(huán)內(nèi)并旋緊，再將其平放在布夾頭上。 (3)按啟動(dòng)扳手進(jìn)行試驗(yàn)。待試樣完全頂破后，推啟動(dòng)扳手，使儀器回復(fù)原位。 (4)記錄頂破強(qiáng)力值，精確至0.0lkg。 (5)將強(qiáng)力指針撥回0位，重復(fù)上述步驟，測(cè)完5塊試樣。 如果試樣夾得不緊，就會(huì)從圓環(huán)中滑出，或者試樣的頂破變形過(guò)大，都會(huì)發(fā)生試樣頂不破現(xiàn)象。此時(shí)試驗(yàn)結(jié)果無(wú)效，另?yè)Q一塊試樣

12、重做。5、結(jié)果計(jì)算 (1)計(jì)算5塊試樣的頂破強(qiáng)力算術(shù)平均值，精確至小數(shù)點(diǎn)后1位。 (2)當(dāng)試驗(yàn)不在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下進(jìn)行時(shí)，需根據(jù)試樣的實(shí)際回潮率計(jì)算其校正頂破強(qiáng)力。 校正頂破強(qiáng)力=修正系數(shù)K×實(shí)測(cè)頂破強(qiáng)力棉毛、棉汗布針織物的頂破強(qiáng)力修正系數(shù)K值見(jiàn)表?？椢锏哪湍バ詼y(cè)定 織物耐磨性是指織物抵抗與另一物體摩擦而磨損的性能。在服用過(guò)程中，織物磨損的受力一般都較小，但作用頻繁，而且受磨損的方式與部位因人而異。因此，進(jìn)行織物耐磨試驗(yàn)時(shí)，磨料類型以及磨損方式的選擇尤為重要。常用的磨料有砂紙、炭化砂輪、鈍刃刀片及特制的橡膠板等。磨損的方式有平磨、曲磨、折邊磨、動(dòng)態(tài)磨、翻動(dòng)磨(更適合針織等)。本試驗(yàn)采用

13、織物平磨儀。1、儀器的結(jié)構(gòu)和工作原理 將織物試樣在一定條件下與磨料(砂輪)接觸并做相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使試樣受到多方向的磨損。通過(guò)對(duì)比織物磨損前后的變化來(lái)評(píng)價(jià)其耐磨性。1試樣 2工作圓盤 3左方支架 4右方支架5左方砂輪磨盤 6右方砂輪磨盤 7計(jì)數(shù)器8開(kāi)關(guān) 9吸塵裝置其工作原理如下：織物試樣1固定在工作圓盤2上，圓盤以70r/min做等速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。圓盤上方有兩個(gè)支架3、4，其上分別裝有2個(gè)砂輪磨盤5,6，它們可在自身軸上回轉(zhuǎn)。試驗(yàn)時(shí)，工作圓盤上的試樣與2個(gè)砂輪磨盤接觸并做相對(duì)運(yùn)動(dòng)，試樣受到多個(gè)方向磨損后形成一個(gè)磨損圓環(huán)。磨盤對(duì)試樣的壓力可通過(guò)改變支架上的加壓重錘來(lái)調(diào)節(jié)(支架本身的質(zhì)量為250g)。砂輪有多種類型供選擇。此外，還可用吸塵裝置9來(lái)自動(dòng)清除試樣表面的磨屑。2、試樣 在試驗(yàn)室樣品上隨機(jī)剪取直徑為125mm的織物試樣510塊，試樣上不得有疵點(diǎn)和折痕，距布邊至少10cm以上。3、試驗(yàn)步驟 (1)安裝試樣。將剪好的試樣中央開(kāi)一個(gè)小孔，然后將試樣固定在工作圓盤上，用六角扳手旋緊夾布環(huán)，使試樣受到一定張力。(2)選擇適當(dāng)壓力的磨料。加壓重錘有4種：125g、250g、500g、1000g；炭化砂輪有3種：粗A100、中A150、細(xì)A2800。 可對(duì)試樣做預(yù)試驗(yàn)，再調(diào)整壓力和磨料類型。 (3)調(diào)節(jié)吸塵管高度和風(fēng)量。一般高出試樣表面11.5mm為宜。接好