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天紡標(biāo)微課堂丨織物基本力學(xué)性能測試方法-斷裂強(qiáng)力篇
紡織品在日常使用過程中，存在著多種破壞形式，其中最主要的是拉伸、壓縮、彎曲與摩擦等機(jī)械力作用所致的斷裂、撕破和頂破等，因此織物的拉伸斷裂、撕破和頂破等基本力學(xué)性能的好壞直接影響制品的耐用性能，也是評定紡織品質(zhì)量的主要內(nèi)容。紡織檢測中關(guān)于紡織品基本力學(xué)性能的考核指標(biāo)主要分為織物斷裂強(qiáng)力、撕破強(qiáng)力、頂破強(qiáng)力/脹破強(qiáng)力、接縫性能等。
斷裂強(qiáng)力
織物拉伸性能是紡織品最常見的有關(guān)紡織品性能測試項(xiàng)目之一，它通常由斷裂強(qiáng)力來表示，用來表征織物在規(guī)定條件下進(jìn)行拉伸試驗(yàn)過程中被拉伸直至斷裂時所能承受的最大力。
01 破壞機(jī)理
織物在受到拉伸外力作用時的主要破壞方式是受力紗線被拉斷，當(dāng)紗線開始受到拉伸時，首先是受拉系統(tǒng)的紗線由彎曲狀態(tài)被拉直，并且壓迫非拉伸系統(tǒng)的紗線繼續(xù)承受力，受拉系統(tǒng)的紗線開始變細(xì)，織物變薄，橫向非拉伸系統(tǒng)的紗線由于切向滑動阻力的作用，兩邊的紗線向里凹進(jìn)，使織物呈現(xiàn)“束腰形”，最后紗線逐根斷裂，整個織物解體。織物拉伸斷裂過程見圖1。
圖1 織物拉伸斷裂示意圖
02 測試方法
目前考核織物斷裂強(qiáng)力的測定方法有兩種：條樣法和抓樣法，其中條樣法又分為扯邊紗條樣法和剪切條樣法。一般可拆邊紗的織物采用扯邊條樣法，經(jīng)縮絨、毛氈、非織造布、涂層等不易扯邊紗的織物采用剪切條樣法，國內(nèi)對應(yīng)的測試標(biāo)準(zhǔn)分別是GB/T 3923.1-2013《紡織品織物拉伸性能第1部分：斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長率的測定(條樣法)》和GB/T 3923.2-2013《紡織品織物拉伸性能第2部分：斷裂強(qiáng)力的測定(抓樣法)》。
上述兩個測試方法均主要適用于機(jī)織物，其他技術(shù)生產(chǎn)的織物也可參照執(zhí)行。通常不適用于彈性織物、土工布、玻璃纖維織物以及碳纖維和聚烯烴扁絲織物。兩個測試方法均采用等速伸長儀進(jìn)行測試，可測試織物濕態(tài)和干態(tài)兩種狀態(tài)下的斷裂強(qiáng)力。條樣法的測試原理是對規(guī)定尺寸的織物試樣施以恒定伸長速度拉伸直至其斷脫。抓樣法的測試原理是使用規(guī)定尺寸的夾持器夾持試樣的中央部位，以恒定的速度拉伸試樣直至其斷脫。
兩個標(biāo)準(zhǔn)里規(guī)定的測試條件(如隔距長度、試樣尺寸、拉伸速度、取樣規(guī)則及儀器設(shè)置等)各有差異，測試時儀器的隔距長度、試樣尺寸及拉伸速度的區(qū)別見表1。此外，測試過程中，條樣法是試樣整個寬度被夾持器夾持拉伸，抓樣法是試樣寬度方向的中央部位被夾持器夾持拉伸。與抓樣法相比，扯邊條樣法所得結(jié)果的不勻率較小且節(jié)約測試材料，但抓樣法的試樣準(zhǔn)備比較容易，并且試驗(yàn)測試狀態(tài)更接近于實(shí)際使用情況。
03 提示
1)在進(jìn)行織物斷裂強(qiáng)力測試時，應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定試驗(yàn)大氣條件下進(jìn)行測試，并按照要求進(jìn)行預(yù)調(diào)濕和調(diào)濕，尤其是對于吸濕性能較強(qiáng)的纖維。
2)測試時，應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的試驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行測試，如試樣有效寬度、隔距長度、拉伸速度等，因其對測試結(jié)果有較大影響，尤其是GB/T 3923.1-2013《紡織品織物拉伸性能第1部分：斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長率的測定(條樣法)》的測試。
3)在按照GB/T 3923.1-2013進(jìn)行測試時，應(yīng)該首先了解織物的克重、斷裂伸長率等信息，選擇合適的隔距長度、拉伸速度、預(yù)加張力。
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