纺织品的拉伸断裂检测Word文件下载.docx
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上下夹具限距
100mm或200mm,精度为土l。
100mm或200mm（视伸长率值定）
75mm
拉伸速度
20mm/min或100mm/min,精度为土l0％
20mm/min或100mm/min,（视伸长率值定）
300mm／min
环境条件
温度（20土2）℃,相对湿度
（65土2）％
温度（20土2）℃相对湿度
温度（20土1）℃相对湿度（65土2）％
调温时间
至少4h
24h
试样尺寸
长至少200mm或100mm,宽
（50土2）
长30mm,宽50mm
长250或50mm,宽25mm
试样数量
经向5块,纬问5块
经-向5块，纬向5块
经向5块,纬问8块
1.检测标准
GB／T—1997《纺织品·
织物拉伸性能·
第1部分：
断裂强力和断裂伸长率的测定·
条样法》
2．检测原理
由适宜的机械方法使试样的整个宽度全部被夹持在规定尺寸的夹钳中，然后以规定的速度拉伸试样，直至试样发生断裂，并显示断裂点的最大拉力。
3．测试仪器
等速伸长型（CRE）试验仪。
4．检测方法及步骤
（1）试样准备：
在距布边150mm以上处，剪取两组试样，一组为经向试样，另一组为纬向试样。
每组5块，每块试样的有效宽度为50mm（不包括毛边），长度应能满足隔距要求200mm，如试样的断裂伸长率超过75％，应满足隔距长度为100mm。
试样应均匀分布于样品上，试样间不含有相同的经纬纱，长度方向与待测方向平行。
取好试样，放入恒温恒湿实验室进行调湿处理后再进行测试。
（2）检查校准仪器后，设置测试参数:
若织物的断裂伸长率＜8％，则隔距长度设为200mm，拉伸速度设为20mm／min；
若织物的断裂伸长率为8％－75％，则隔距长度设为200mm，拉伸速度设为100mm／min；
若织物的断裂伸长率＞75％，则隔距长度设为100mm,拉伸速度设为100mm／min。
（3）夹持试样；
在夹钳中心位置夹持试样，以保证拉力中心线通过夹钳的中点。
试样可在预张力下夹持或松式夹持、所加预张力值应根据织物的单位面积质量确定，织物单位面积质量≤200g／m2时，预张力值2N；
织物单位面积质量为200－500g／m2时，预张力值5N；
织物单位面积质量＞500g／m2时，预张力值10N。
（4）启动拉伸试验仪，进行拉伸强力测定：
拉伸试样至断裂，记录断裂强力、断裂伸长或断裂伸长率。
每个方向至少试验5块。
如果试样在距钳口5mm以内断裂，则作为钳口断裂。
当5块试样试验完毕，若钳口断裂数值大于最小的“正常值”，可以保留；
若小于最小“正常值”，则舍弃，另加试验量，以得到5个“正常”断裂值；
若所有试验结果均为钳口断裂，或不能得到5个‘正常值”，应报告单值。
实验八纱线和织物机械性能的测试
一、实验目的
掌握纱线、织物断裂强力和断裂伸长率的测定方法，熟悉单纱强力机、织物强力机的结构和操作方法。
掌握织物撕破强力的测试方法。
二、实验原理
纱线、织物的两端分别夹在电子单纱强力机的上、下夹持器内，当夹持器相对运动时，纱线或织物受力的作用被拉伸至断裂，测得断裂强力和断裂伸长率。
测定织物撕破强力的方法有多种，本实验采用单缝撕裂法。
单缝撕裂法是将试样沿一个方向剪开一段形成两瓣，分别夹在强力试验机的上、下铗钳中，当铗钳相对运动时，横向纱线沿裂口断裂，测定其强力。
三、实验内容
（一）纱线断裂强力和断裂伸长率的测定
1.实验材料和仪器
（1）实验材料：
棉纱线或混纺纱线。
（2）实验仪器：
PC/YG061F型电子单纱强力机。
2.
实验步骤
（1）开启机器各开关按钮起动机器，运行测试程序，设置通讯参数，使机器处于联机状态。
（2）设置实验参数，包括速度、隔距等，按下“实验”键进入拉伸等待状态。
（3）将纱线的一端放入上夹持器中夹好，加上预加张力（标准上规定采用：
±
tex），夹好下夹持器，按“拉伸”键，下夹持器下移，直至纱线断裂。
（4）读取或打印显示器上断裂强力和伸长率。
（二）织物断裂强力和断裂伸长率的测定
经漂白和未漂白的纯棉织物各一块（经×
纬为35cm×
30cm）。
Y065型织物强力试验机、钢尺、剪刀等。
2.实验步骤
（1）试样准备：
将每块试样分别剪成35cm×
6cm五条（测平均值），然后抽去边纱，使之成为35cm×
5cm长条备用。
（2）织物断裂强力和断裂伸长率的测定
①开启计算机和强力机电源按钮，起动机器，运行测试程序，使机器处于联机状态。
②设置实验参数，包括隔距、速度、实验次数等。
③将试样上端伸入上铗钳，布条应夹在铗钳的中间位置，旋紧上铗钳。
④将试样的下端伸入下铗钳，加上预加张力（见表8-1），使布条全幅纱线在重力作用下达到均匀伸直，然后旋紧下铗钳，去除预加张力。
⑤按下“拉伸”键，使下铗钳向下运动，直至加入的试样发生断裂。
⑥读取显示器上断裂强力和伸长率或打印数据。
表8-1预加张力选择表
单位面积重量（8/m,+2）
预加张力（N）
150以下
2
150-500
5
500以上
10
（三）织物撕破强力的测试
1.实验材料和仪器
经漂白和未漂白的纯棉织物各一块（20cm×
25cm）。
YG065型织物强力试验机、钢尺、剪刀等。
将试样剪成20cm×
5cm五条，再剪一条长10cm的缝。
（2）撕破强力的测定：
①开启机器各开关按钮起动机器，运行测试程序，使机器处于联机状态。
③将试样的一“舌”的内边（即剪开线）置于上铗钳的中心位置夹紧，另一“舌”的内边按同样要求夹紧于下铗钳中，上下二“舌”的内边（即剪开线）必须连成一线，并通过上、下铗钳中心线。
④按下“拉伸”键，使下铗钳向下运动，直到试样撕裂长度达为止。
⑤读取显示器上撕破强力或打印数据。
四、实验讨论
（1）纱线、织物断裂强力和断裂伸长率及撕破强力为什么要取多次平均值
（2）比较漂白和未漂白纯棉织物断裂强力，说明漂白纯棉织物断裂强力变化原因。
五、实验要求及注意事项
（1）在使用纱线、织物强力机前要仔细阅读使用说明，正确操作强力试验机，按实验要求设置参数。
（2）织物强力试样最外边的经纱或纬纱的长度与试样长度相同，中间不能有断点。
（3）试样布条从铗钳的夹持线或钳内断裂，或者从铗钳中滑脱，其测试结果无效，应重做。
（4）裁剪撕破强力试样时应沿某一经纱或纬纱方向裁剪。
针织物顶破强力测试方法对比分析
中国纤检|发表时间：
2010-6-11|文章字数：
4881|字号：
小中大
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/T）、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/T《纺织品织物胀破性能第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（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
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cm。
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±
）mm，顶杆的头端为抛光钢球，本试验所用钢球直径为（38±
）mm。
试样处理和测试的环境
样品须在温度（20±
2）℃和湿度（65±
2）%的状态下调湿和试验。
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。
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）%。
测试结果
根据织物的种类和克重选择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/N
1
平纹
棉100%
319
540
2
381
678
3
500
895
4
珠地
棉%
涤纶%
376
662
单面提花
桑蚕丝100%
497
949
6
棉%
桑蚕丝%
308
550
7
双罗纹
涤纶
100%
822
1434
8
单面垫纱
808
1600
2分析
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
150N
GB/T8878-2009
单面、罗纹、绒织物150N
双面、绒织物
220N
双面织物
FZ/T73007-2002
单面织物
180N
GB/T22853-2009
上衣
180N
双面、绒类
240N
裤子
FZ/T73008-2002
单面织物
GB/T22849-2009
FZ/T73021-2004
GB/T22854-2009
对比新、旧标准的顶破强力的标准值可以发现：
虽然新标准采用了钢球法测试顶破强力，但是对顶破强力的要求并没有相应的提高；
而对于没有更新的标准（如FZ/T73020-2004等），原来采用弹子顶破法测试针织物的顶破强力，现在均采用了钢球法测试，但是其对顶破强力的要求仍然沿用原标准的标准值，这些显然都是不合理的。
破坏分析
图2和图3分别给出了针织物顶破测试时两种典型的破坏情况。
图2为平纹组织，图3为珠地组织，其中
（1）为胀破法，
（2）为钢球法，（3）为弹子顶破法。
（1）
（2）
（3）
图2平纹组织的破坏
（2）
（3）
图3珠地组织的破坏
从图中可以看出，对于平纹组织和珠地组织，三种测试方法所形成的破坏裂口都是相似的。
平纹组织会形成平行于织物纵向的裂口，而且沿着织物的横向有较多的线圈脱散；
而珠地组织的破坏裂口为破洞形状，破坏主要表现为纱线的断裂，几乎不会形成线圈脱散。
因此推断，三种方法具有相似的破坏机理。
由弱环理论可知：
针织物在受到顶破或胀破作用时，会在某一强力最弱处首先产生破坏，进而在此破坏处产生应力集，随着试验地进行，平纹织物在破坏的周围会有大量的线圈沿横向脱散，裂口沿纵向不断扩展；
珠地织物则会有更多的纱线发生断裂，其裂口会沿四周扩展。
相关性分析
分别对三种方法的结果进行二元线性回归分析，所得结果见表3，其中，x—弹子顶破法，y—钢球法，z—胀破法。
可以看到，三种方法相互之间具有线性关系，相关系数也较高，具有很好的相关性。
图4为三种测试方法相互间的相关曲线图，从图中可以更直观的看到，三种方法之间具有良好的线性相关性。
表3三种测试方法间的回归方程及相关系数
线性回归方程
相关系数
y=-
z=+
图4三种方法的相关曲线图
3结言
由以上分析可以得出如下结论：
1）钢球的直径比弹子大，钢球法获得的顶破强力也较弹子顶破法大。
目前采用GB/T19976-2005（钢球法）标准测试顶破强力的产品标准，顶破强力要求明显偏低，使有些产品虽然达到标准要求，但顶破强力值较低，影响服用功能的要求。
因此，建议在修订标准时，可以考虑适当提高顶破强力的标准值要求。
2）三种测试方法具有相似的破坏机理，织物破坏后的裂口形状也基本相同。
3）三种测试方法的结果相互之间具有良好的线性关系，三者之间具有很好的相关性。
参考文献：
[1]缪秋菊,王海燕.针织面料与服装[M].上海：
东华大学出版社，2009.
[2]GB/T《纺织品织物胀破性能第１部分：
胀破强力和胀破扩张度的测定液压法》[S].
（作者单位：
广州市纤维产品检测院
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