織物撕裂性能檢測的幾種常用方法解析

    織物撕裂性能檢測的幾種常用方法解析，織物的撕破是常見和容易發(fā)生的一種破壞形式。由于裂口處局部受力的特殊性，織物撕裂強度遠小于其拉伸斷裂強度。同時撕破強度指標是衡量織物在使用過程中局部受力時的抗損能力的主要質(zhì)量指標?？椢锏钠渌W(xué)破壞形式（頂破、磨損等）也常都以撕破為zui終破壞形式出現(xiàn)，為了提高織物的壽命，必須研究織物撕破。那么今天就為大家詳細介紹下織物撕裂性能檢測的幾種常用方法。

    織物撕裂性能檢測的幾種常用方法解析
    一、試驗部分
    1.試驗材料和設(shè)備
    色織純棉布、滌棉混紡印染布、精梳毛織品、粗疏毛織品。材料試驗儀、電子織物強力試驗儀、織物撕裂儀。

    2.試驗原理和試驗步驟
    2.1褲形法撕破原理
    夾持褲形試樣的兩條腿，使試樣切口線在上下夾具之問呈直線。開動儀器將拉力施加于切口方向，記錄直至撕裂到規(guī)定長度內(nèi)的撕破強力，并根據(jù)自動繪圖裝置繪出的曲線上的峰值或通過電子裝置計算出撕破強力(如圖1)。
 

    褲形法撕破強力試驗步驟
    開動儀器，以100mm/min的拉伸速率，將試樣持續(xù)撕破至試樣終點標記處。記錄撕破強力。如果想要得到試樣的撕裂軌跡，可用記錄儀器或電子記錄裝置記錄每個試樣在每一織物方向的撕破強度和撕破曲線。如果是出自高密織物的峰值，應(yīng)該有人工取數(shù)，記錄紙的走到速率與拉伸速率的比值應(yīng)設(shè)定為2:1。觀察撕破是否是沿所施加力的方向進行以及是否有紗線從織物中，移而不是被撕裂。滿足以下條件的試驗為有效試驗：
    a.紗線未從織物中滑移；
    b.試樣未從夾具中滑移；
    c.撕裂且撕裂是沿肴施力的方向進行的。
    不滿足以上條件的試驗結(jié)果應(yīng)剔除。如果5個試樣中有3個或更多個試樣的試驗結(jié)果被剔除，則可認為此方法不適用于該樣品，如果協(xié)議增加試樣，則加倍試樣數(shù)量，同時亦應(yīng)協(xié)議試驗結(jié)果的報告方式。

    2.2梯形法撕破原理
    在試樣上畫一個梯形，用強力試驗儀的夾鉗夾住梯形上兩條不平禮的邊對試樣施加連續(xù)增加的力使撕破沿試樣寬度方向傳播測定平均撕破強力(如圖2)。
    梯形法撕破強力試驗步驟
    設(shè)定兩夾鉗間跟離為(25+/-1)mm，拉伸速度為100mm/min選擇適宜的負荷范圍。使撕破強力落在滿量程的10%-90%之間，安裝試樣，沿梯形的不平行兩邊夾住試樣，使一切口位丁兩夾鉗中間。梯形短邊保持拉緊，長邊處于折皺狀態(tài)；啟動儀器，如有條件用自動記錄儀器記錄撕破強力。如果撕破強力不是沿明口線進行，不作記錄。
 

    2.3沖擊擺錘法撕破原理
    試樣因定在夾具上，將試樣切開一個切口，釋放處于，勢能位置的擺錘，可動夾具離開固定失具時，試樣沿切口方向被撕裂，把撕破織物一定長度所做的功換算成撕破力(如圖3)。
 

    擺錘法撕破強力試驗步驟
    按下擺錘停止鍵，放開擺錘。當(dāng)擺鐘回擺時握住它，以免破壞指針的位置。從測量裝置標尺分度值或數(shù)字顯示器讀出撕破強力，單位為牛頓。根據(jù)使用儀器的種類，讀到的數(shù)據(jù)也許需要乘上由生產(chǎn)商指定的相應(yīng)系數(shù)轉(zhuǎn)化為以牛頓為單位的表示結(jié)果。檢查結(jié)果應(yīng)落在所用標尺的15%-85%范圍內(nèi)，每個方向至少重復(fù)試驗S次。
    觀察撕裂是否沿力的方向進行以及紗線是否從織物上滑移而不是撕裂。滿足以下條件的試驗為有效試驗：
    a.紗線未從織物中滑移；
    b.試樣未從夾具中滑移；
    c.撕裂且撕裂一直在15mm寬的范圍內(nèi)。
    不滿足以上試驗結(jié)果的應(yīng)剔除，如果5塊試樣中有3塊或3塊以上被刪除，則此方法不適用。

    二、試驗結(jié)果匯總與分析
    1.試驗結(jié)果匯總
    根據(jù)織物的種類選擇4種不同的樣品，按照褲形法，梯形法與沖擊擺錘法分別測試撕破強力測試結(jié)果如表1所示。
 

    從表1可明顯地看出，織物組織對織物撕裂強力有影響。除非織造布外，平紋組織織物的撕破強力最小，方平組織織物，斜紋組織織物處于兩者之間。原因在于織物組織不同，紗線織物中的交錯次數(shù)也不同，紗線可以相對移動的程度也不相同，交織次數(shù)愈多，經(jīng)緯紗間摩擦阻力愈大，紗線間愈不易滑動，撕破受力三角形變小，受力紗線根數(shù)就減少，從而使得織物的撕裂強力減小，非織造布不足由一根一根的紗線交織，編結(jié)在一起的。而是將纖維直接通過物理的力法粘合在一起的，因此撕破時不存在紗線間的滑動，而是通過外力使粘合在起的纖維發(fā)生移位。
    3種測試方法共同特點都是織物撕破是通過紗線的逐根斷裂來實現(xiàn)的，按撕裂是撕破經(jīng)紗或緯紗而分別稱為經(jīng)向撕破或緯向撕破，在撕破過程中，斷裂紗線四周的織物由于紗線的歪斜和滑移增大了單根紗線能承受的斷裂強力。除落錘法外，其他幾種測試方法均采用織物強力機，以拉伸速度為100mm/min定速拉伸一定即離以拉伸過程中力值白勺峰值或峰值平均值為撕破強力。定速拉仲法測定的撕破強力一般大于落錘法測得值，其原因是落錘法撕破速度較快，在高速沖擊過程，織物中的紗線沒有更多時間做相互滑動，使撕破受力三角形區(qū)域變小而受力紗線根數(shù)減少，因此撕破強力較低。由于落錘法測試更按近模擬服用狀態(tài)，更能反映織物整理后的耐用以及堅韌程度，成品檢驗多采用此法。單縫法一般用于經(jīng)、緯向撕破強力大致相等的織物。梯形法適用于測試經(jīng)、緯向撕破強力差異較大的織物。

    2.試驗結(jié)果分折
    2.1褲形法
    褲形法撕裂時，裂口處形成一個紗線受力三角形，當(dāng)構(gòu)成受力三角形底邊的根紗線變形至斷裂伸長時，這根紗線立即斷裂。撕裂是織物中紗線逐根斷裂，因此撕裂強力與紗線強度大約成正比。此外紗線的斷裂伸長率越大，受力二角形越大，同時受力的紗線根數(shù)越多，因此撕裂強力也越大。當(dāng)縱向與橫向紗線問的摩擦阻力大時，兩個系統(tǒng)的紗線不易滑動，受力三角形變小，受力紗線根數(shù)少，因而斷裂強度變小，因此纖緯紗間的摩擦阻力對斷裂強力起著消極的作用。
    2.2梯形法
    梯形法撕裂中同樣有受力三角形，但足由于梯形法試樣夾持時試樣橫向紗線與夾頭水平線不垂直，而是呈一定角度，拉伸過程中斷裂的紗線與受力方向呈一定的角度，斷裂方式主要是由直接受力紗線伸直和變形產(chǎn)生，當(dāng)其他條件相同時，用該法測得的撕破強力的大小主要取決于紗線的斷裂功。
    2.3沖擊擺錘法
    沖擊擺錘法撕裂時，裂口處形成一個紗線近似受力三角形，當(dāng)受力的紗線逐漸分開時，不直接受力的紗線有某些相對移動，并逐漸靠攏，形成一個近似受力三角形區(qū)域，影響撕破強力的因素主要有紗線本身的強力大小以及紗線之間的相互摩擦力。

    三、幾種面料的試驗方法分析
    床單為傘紋組織，其密度較為稀疏，采用褲形法和梯形法撕破，試驗都能順利進行，而且試驗的有效性都在范圍內(nèi)。擺錘法也可以試驗，但對于密度較為稀疏的織物來說其結(jié)果的準確性有一定程度上的影響，因為它是通過擺錘的做工來表示撕破力的大小，稀疏織物不能很精確地反映。
    牛仔布為斜紋組織，其密度比較緊密，試驗采用褲形法和梯形法撕破時，發(fā)現(xiàn)牛仔織物在撕裂時發(fā)生明顯的撕裂方向偏移，對試驗結(jié)果的精確性有一定影響，不能很好地反映織物的撕破強力性能。而擺錘法的撕裂方向基本在同一直線上，再加上織物密度較為緊密，所以通過擺錘的做工可以表示撕破強力的大小。
    精梳毛織品(燈芯絨)為平紋織物，密度緊密，梯形法撕裂時撕裂緩慢，織物中紗線有部分滑移，一定程度上增加了其摩擦阻力，試驗結(jié)果不是很精確。同樣，擺錘法的精準度也不是很高。而褲形法撕裂時能正確客觀地反映出試驗的精準性。
    非織造無紡布是一種無組織的面料，面料在生產(chǎn)過程中一也是均勻不一，它一般不采用擺錘法，因為其織物間的粘合力不是很大，擺錘做工太小，誤差來去太大。且撕裂的方向大多不在規(guī)定的范圍內(nèi)。所以一般采用褲形法和梯形法。
    3種方法測試結(jié)果之間的相關(guān)性和差異性
    相關(guān)性：
    3種撕裂方法原理基本相似，受力區(qū)域都近似一個三角形，都受織物本身強力大小以及織物間紗線強力摩擦力的影響。
    差異性：
    （1）3種撕裂方式的試驗方法又略有不同。褲形法和梯形法撕裂速度相對緩慢，而梯形法撕裂速度比褲形法快(其試驗數(shù)據(jù)是織物撕破做功的表示，試驗結(jié)果的精確性在一定程度上有差異)。在撕裂過程中織物的形態(tài)受力的作用會發(fā)生一些變化。
    （2）同時由試驗數(shù)據(jù)分析可知，褲形法和梯形法試驗數(shù)據(jù)較為接近，而沖擊擺錘法是通過擺錘的沖擊撕破織物來做功，受織物密度的影響較大，數(shù)據(jù)的準確性受到一定制約。

    四、試驗結(jié)論
    對于幾種不同面料撕破強力的試驗，通過試驗觀察記錄和試驗數(shù)據(jù)整理研究，所得結(jié)論如下：
    （1）褲形法一般適用于平紋類的機織物(如純棉印染布，精梳毛織品），非織造無紡布也適用；
    （2）梯形法一般適用于平紋類機織物(如月芯絨面料)和非織造布；
    （3）沖擊擺錘法不適用于非織造布，一般用于撕破強力較大的斜紋織物(如牛仔面料)。

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