织物的力学性能测试

织物的力学性能测试

（拉伸性能、撕裂性能、顶破性能、耐磨性能）

织物的力学性能是指织物在各种机械外力作用下所呈现的性能。它是织物的基本性能。

织物抵抗因外力引起损坏的性质称为织物的耐久性或坚牢度，大多是通过测试织物的拉伸断裂、顶裂、撕裂以及耐磨性等来反映这一性能的。织物在小负荷作用下呈现的性质近年来备受人们的关注，如织物手感、视觉风格、起毛起球、勾丝等。这里主要介绍织物的坚牢度试验。

织物的拉伸断裂试验

织物拉伸断裂试验目前主要采用单向(受力)拉伸，即测试织物试条的经(纵) 向强力、纬(横)向强力，或与经纬向呈某一角度的强力。它适用于机械性能具有各向异性、拉伸变形能力较小的制品。对于容易产生变形的针织物(特别是易卷边的单面针织物)、编织物以及非织造布一般采用顶破试验为宜。

一、试验原理

将一定尺寸的试样，按等速伸长方式拉伸至断裂，测其承受的最大力——断裂强力及产生对应的长度增量——断裂伸长。必要时，还可画出织物的强力——伸长曲线，算出多种拉伸指标。

二、试验参数选择

1、试样形状

根据织物的品种不同，试样的形状有以下3种形式，见图。

图织物拉伸断裂试验的试条形状和夹持方法

(1)拆边纱法条样：用于一般机织物试样。裁剪的试样宽度应比规定的有效试验宽度宽5mm或lOmm(按织物紧密程度而定)，然后通过拆边纱法从试样宽度两侧拆去数量大致相等的纱线，直至试样宽度符合规定要求，以确保试验过程中纱线不会从毛边中脱出。

(2)剪切法条样：适用于针织物、涂层织物、非织造布和不易拆边纱的机织物试样。

(3)抓样法条样：试样宽度大于夹持宽度。适用于机织物，特别是经过重浆整理的，不易抽边纱的和高密度的织物。

比较3种形态试样的试验结果，拆边法的强力不匀较小，而强力值略低于抓样法。

2、试验参数

织物拉伸断裂的试验参数见表。

注：拆边纱法条样应先裁剪成6 mm宽或7 mm宽（疏松织物），然后两边抽去等量边纱，使试样的有效宽度为5 mm。

为便于施加张力，试样长度宜放长30~50 mm。

3、预加张力

按以下原则确定预张力：

(1)按试样的单位面积质量来决定，见表。

(2)当断裂强力低于20N时，按概率断裂强力的(1±0.25)％确定预加张力。

(3)抓样法的预张力，采用织物试样的自重即可。

(4)当试样在预张力作用下产生的伸长大于2％时，应采用无张力夹持法(即松式夹持)。这对伸长变形较大的针织物和弹力织物更合适。

4、大气条件

试样的调湿、测试的标准大气条件为三级标准大气条件。

三、试验步骤

(1)准备试样。根据织物品种，选择试条形状，按规定的试样尺寸裁剪试样，长度方向应平行于织物的经向(纵行)或横向(或横列)。每份样品的经纬向试样至少5块，并在标准大气条件下调湿4h。

(2)按规定要求，调整上下夹钳的隔距(夹持长度)、拉伸速度。

(3)夹装试样。先将试样一端夹紧在上夹钳中心位置，然后将试样另一端放

入下夹钳中心位置，并在预张力作用下伸直；再紧固下夹钳(或采用松式夹持法)。

四、结果计算

(1)计算试样的经、纬向平均断裂强力(N)。

计算精度：平均值≤10N 时，修约至0.1N ；10N<平均值<1000N 时，修约至 1N ；平均值≥1000N 时，修约至10N 。

(2)计算试样的经、纬向断裂伸长率及其平均值。

预张力夹持试样时：

松式夹持试样时：

式中：ΔL 为预张力夹持试样时的断裂伸长(mm)；L 0为试样夹持长度(mm)； ΔL ’松式夹持试样时的断裂伸长(mm)；L 0’为松式夹持试样达到规定预张力时的 长度(mm)。

断裂伸长率平均值的计算精度，按数字修约规则修约。平均值≤8％时，修约至0.2％；8％<平均值<50％时，修约至0.5％，平均值≥50％时，修约至1％。

织物的撕破性能测定

撕破是指织物受到集中负荷的作用而撕开的现象。撕破试验常用于军服、篷帆、帐篷、雨伞、吊床等机织物，还可用于评定织物经树脂整理、助剂或涂层整理后的耐用性(或脆性)。撕破试验不适用机织弹性织物、针织物及可能产生撕裂转移的经纬向差异大的织物和稀疏织物。

GB ／T 3917—1997规定了织物撕破性能的3种测试方法，即舌形试样法、梯形试样法和冲击摆锤法。这里介绍冲击摆锤法。

冲击摆锤法

1、冲击摆锤法撕裂机理

冲击摆锤法与单舌试样法的撕裂机理相似，但受力速度快，属冲击型撕裂。试样固定在夹钳上，将试样切开一个切口，然后释放处于最大势能位置的摆锤，当动夹钳离开定夹钳时，试样沿切口方向被撕裂。

2、试样

每个实验室样品裁剪经向和纬向两组各为5块的试样，试样的短边与经向平 行的称为“纬向撕裂试样”，试样短边与纬向平行的称为“经向撕裂试样”。试样尺寸如图所示。

%1000⨯∆=L L 断裂伸长率%100'0'

⨯∆=L L 断裂伸长率

图冲击摆锤法试样尺寸(mm)

3、试验步骤

冲击摆锤仪如图所示。

图YG033型冲击摆锤仪

1——扇形锤2——指针3——定夹钳4——动夹钳

5——开剪器6——挡板7——强力标尺

(1)将扇形锤1沿顺时针方向转动，抬高至试验开始位置，并将指针2拨至指针挡板处6，使定夹钳3与扇形锤上的动夹钳4的2个工作平面正好对齐；

(2)将试样夹在两夹钳中，试样长边与夹钳顶边平行，试样夹在中心位置，再轻轻将有凹槽的底边放在夹钳的底部，在凹槽对边用开剪器5切1个(20±0．5) mm的切口，余下的撕裂长度为(43±0.5) mm。

(3)按下摆锤停止键，放开摆锤。当摆锤回摆时握住它，以免破坏指针位置。从测量标尺分度值或数字显示器读出撕破强力(N)，强力应落在所用标尺值15％~85％范围内。当撕裂一直在15 mm宽的凹槽区内进行时，该次试验属正常。否则，属不正常，试验数据应剔除。若5块试样中有3块或以上被剔除，则此法不适用，也可加倍试样数量再试验。