机织物撕破强力测试方法对分析

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1、针织物顶破强力测试方法对比分析ComparisonandAnalysisfortheTestingMethodsofBurstingStrength文/王敏温箐谢火胜摘要：为了了解针织物顶破强力的几种测试方法—胀破法（GB/T7742.1-2005）、弹子顶破法（20mm）和钢球法（38mm）之间的差异，本文选择几种不同类型的针织物进行对比测试分析，结果表明，钢球法可以获得比弹子顶破更大的顶破强力，三种方法具有相似的破坏机理，其结果相互之间具有良好的线性相关性。关键词：针织物；顶破强力或胀破强力；弹子顶破；钢球法针织衣物

2、的肘部、膝部等部位，在服用过程中不断受到集中性负荷的顶、压作用而扩张直至破坏，这种破坏作用叫顶破[1]。由于针织物服用过程中受到顶破的作用，若仅测试针织物的拉伸断裂强力并不能反映实际穿着的情况，而利用特定设备测试出的针织物在扩张至破裂时所承受的力，就是针织物的顶破强力或胀破强力。顶破强力或胀破强力是考核针织物质量的一个重要物理指标。目前，顶破强力或胀破强力的测试方法主要有三种：胀破法、弹子顶破法和钢球法。国外如美国、日本、韩国、加拿大、澳大利亚等采用胀破法测试[1]。我国的GB/T7742.1-2005《纺织品织物胀破性

3、能第１部分：胀破强力和胀破扩张度的测定液压法》标准引用了国际标准ISO13938-1:1999中的胀破测试法。测试原理是：将试样夹在可延伸的膜片上，在膜片下面施加液体压力，并以恒定速度增加液体体积，使膜片和试样膨胀直至试样破裂即测得胀破强力[2],这个方法同时还能测试出样品的胀破扩张度。国家标准《棉针织内衣》在修订前，顶破强力采用弹子顶破法测试，即利用一个25mm的圆形弹子顶压针织物来测试。而2005年制定的GB/T19976-2005《纺织品顶破强力的测定钢球法》标准所列出的测试方法与之前相比有两点差异：一是顶破的弹子

4、（钢球）直径改为38mm，二是规定强力测试仪器为国际通用的CRE（等速伸长型）强力仪。为了了解上述三种方法之间的差异，本文选择了不同类型的针织物进行对比测试分析，探讨不同方法测试结果之间的相关性。1对比测试1.1仪器设备胀破法：胀破仪（恒定体积增长速率为100cm3/min~500cm3/min，精度±10%），膜片。弹子顶破强力试验：弹子顶破强力机，下降速度为10cm/min~11cm/min，弹子直径为2cm，圆环内径为2.5cm。钢球法：等速伸长型试验仪（CRE），精度不超过示值的±1%。包括一个试样夹持器和一个球

5、形顶杆组件。顶破装置由夹持试样的环形夹持器和钢质球形顶杆组成。环形夹持器内径为（45±0.5）mm，顶杆的头端为抛光钢球，本试验所用钢球直径为（38±0.02）mm。1.2试样处理和测试的环境胀破法：样品须在温度（20±2）℃和湿度（65±2）%的状态下调湿和试验。弹子顶破强力试验：将试样在常温下展开平放20h，然后在试验室温度为（20±2）℃，相对湿度为（65±3）%条件下，放置4h后进行试验。钢球法：预调湿、调湿和试验用大气应按GB6529规定执行，温度为（20±2）℃，湿度为（65±4）%。1.3测试结果根据织物的

6、种类和克重选择8种不同的样品，将所选样品按照胀破法、弹子顶破法和钢球法分别测试其顶破强力或胀破强力。三种不同测试方法的测试结果如表1所示。表1对比试验样品类型及测试结果样品编号织物结构克重/(g/m2)纤维成分测试结果胀破法/KPa弹子顶破/N钢球法/N1平纹138.6棉100%680.83195402平纹180.0棉100%725.93816783平纹234.7棉100%886.05008954珠地211.0棉60.9%涤纶39.1%669.33766625单面提花130.2桑蚕丝100%989.04979496平纹1

7、53.7棉51.1%桑蚕丝48.9%643.13085507双罗纹163.0涤纶100%1428.382214348单面垫纱290.0涤纶100%1393.880816002分析2.1试验结果分析图1为弹子顶破法和钢球法测试结果的柱形图。从图1中可以看出，弹子顶破法测出的强力值明显小于钢球法，前者大约为后者的50%~60%。这主要是因为：钢球的直径（38mm）大于弹子的直径（20mm），织物受顶破作用时，钢球与试样的接触面积明显大于弹子，要达到相同的压强值，钢球法所须加载的力要明显大于弹子顶破法。图1弹子顶破和钢球法的结

8、果比较目前，几个常用的针织标准已修订或新制定为国家标准，国家标准采用钢球法取代原来的弹子顶破强力法，其顶破强力修订前后的考核指标见表2。表2新旧标准顶破强力考核指标的比较旧标准顶破强力要求新标准顶破强力要求GB/T8878-2002单面、罗纹织物150NGB/T8878-2009单面、罗纹、绒织物150N双面、绒织物