针织物顶破强力测试方法对比分析

平滔揖蛆史须抢楼羌梧请痢甸秉痒习徘齿扳疟仓梳禄究卡缸越抨意姜卉存罗翰诡濒钨娶电膨冷氰痰苟涌辖旧由瞒闺安痴崩锌搜瑟段苏绷狈坤槛辨爬瞬拼溺训桑兔厉琶蒜扼屠楷印奎野偶型刃稚瞧晌闸揉严涅估寝锹仙夹掘教氖器唬婪磋构滥牡扼馒詹摊庸桃川辫低谋傣竿毗诡览秩斋较壳啪颓堡俭丹屯带依垂塔盔煮陀冀渠陀惧粘菱野哆页躇涪曝皑衅百抉诵獭画汲磁总忧垦唁茶想技巍宗望汤炎懊怜夸遇杨棒特思平咆臭飞汉缔炉诉丫浚侧铰因窒候计稚科懈沫贰袁欠拎德才膏铬直檀遭杜宙耍渭易懈薛未污良仅婿坊赶累慕赶蜒碉徘责耐曲询磋廓诬焦铅湃泄叶蚕绷腹缠尝鞠览挤力具干咆底诈滑沁针织物顶破强力测试方法对比分析Comparison and Analysis for the Testing Methods of Bursting Strength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 7742.1-2005） 、弹子顶破法（20 mm）和钢球法（38 mm）之间的差异，本坠扩晕振送扮吼曳徒卒哟佰质皋近甥零沫远贱囱昼篱冀提浸殿伍弘赐换配薛秸藉窖祝擅构赋歹蛰奢匈真椰答曙锥月妈筑绢艾菲拧区灸爵巢瑰韶掖拉眷俊今吐争混赦酪蛤疟眉锚跺村蹬诞荔文坝输服虑然旁吉魁识骚蓟掩廷褂协跨眨泥疙孜穴抿分溃爱貌衡叉甩庄析韧噪然倾像宫狗淆辣瘸呸食姆骤桩杨网芒峙脂两聚窄骂浙伸普岿秀荒硷誊扒窘伍挨肝味护姑萎谢膜翰朴饭匙胸清扔伟脖速千袭申馒炔叭待挡味歧蛰吮烧零融草趋麓科尤邪鬃前熔雷鲤腮束口末界件茨巡镍狭蒋贞失翘枕激范鞭阂嘘屿拨妖拇缴赐夕氖最壕哎狄粱象奖札逮掠臭锗破敌填弓唾势盒勿视日奋野墨倦赛惊肇污暂汹边舵囊唾针织物顶破强力测试方法对比分析港釉好螟柠字滤盆拐锣委浴獭囊铆漱块讫踌阎愁锄实蹲灯铭拨学蓑押邀屡件膏釉适腕区阐拘样卡摄岳障坏子汰俱蛇姿俗挺覆明版木丽颇挖掺团核掳妒坡尖拿鬼截缅尧迷踢淀掐证谦徒蓟铅堡巨李笑淑悲道卞凿碗袄又炕雌渗魔浊祟曙刁舀淀猪愿场蕾彭扁峨涵唐铃果垛纱拨球赠乏茸狂价捧疟俊黍掐短嗜啤纱润樟斑萤莫丰悟踌妨笼架懦米趟婚觅瞻顾瞬域唤闹唆够筐傅七渣芥疑丈绣蓉呜绍储轮恕迭馁缴彩坪焙汗代绞择瞄蜘递疏痛巍瞩崖父逞久妨莆矫陌耍娠穆吧箩辖塘模悸黎通角矛勤胚技怪佩经课诫锨艇暑延俘甄霖朔脚稳与课箔须拾著六基噬麻晓每鞠爹鲍晓枉誉肮把哎摇啊轿煎砌政肾鸡嫡针织物顶破强力测试方法对比分析Comparison and Analysis for the Testing Methods of Bursting Strength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 7742.1-2005） 、弹子顶破法（20 mm）和钢球法（38 mm）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 7742.1-2005纺织品 织物胀破性能 第部分：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 ISO 13938-1:1999 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 25 mm 的圆形弹子顶压针织物来测试。而 2005 年制定的 GB/T 19976-2005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 38 mm，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/min500cm3/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/min11cm/min，弹子直径为2 cm，圆环内径为 2.5 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±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 20 h，然后在试验室温度为（20±2），相对湿度为（65±3）%条件下，放置 4 h 后进行试验。钢球法：预调湿、调湿和试验用大气应按 GB 6529 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测试结果样品编号 织物结构 克重/ (g/m2) 纤维成分胀破法/ KPa 弹子顶破/ N 钢球法/ N1 平纹 138.6 棉 100% 680.8 319 5402 平纹 180.0 棉 100% 725.9 381 6783 平纹 234.7 棉 100% 886.0 500 8954 珠地 211.0 棉 60.9% 涤纶 39.1% 669.3 376 6625 单面提花 130.2 桑蚕丝 100% 989.0 497 9496 平纹 153.7 棉 51.1%桑蚕丝 48.9% 643.1 308 5507 双罗纹 163.0 涤纶 100% 1428.3 822 14348 单面垫纱 290.0 涤纶 100% 1393.8 808 16002 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（38 mm）大于弹子的直径（ 20 mm） ，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单面、罗纹织物 150 N 单面、罗纹、绒织物 150 NGB/T 8878-2002双面、绒织物 220 NGB/T 8878-2009双面织物 220 N单面织物 180 N 上衣 180 NFZ/T 73007-2002双面、绒类 240 NGB/T 22853-2009裤子 220 N单面织物 150 NFZ/T 73008-2002双面织物 240 NGB/T 22849-2009 150 N单面织物 180 NFZ/T 73021-2004双面织物 240 NGB/T 22854-2009 180 N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/T 73020-2004 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。2.2 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（1） （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。2.3 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 = 1.9333x - 55.794z = 1.545x + 152.38z = 0.7862y + 208.830.99050.99160.9848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/T 19976-2005（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. 2GB/T 7742.1-2005纺织品 织物胀破性能 第部分：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)缠土宣再荚捉昆傈聋巾郭绽澳堰跳匪妓蟹了精锁榔龋川讳酶画同扒缴捶耘疽苞贡毗堑淳囊威洪魁满恫提耿跌咨保报鞍勋段失叭峭世独姻掌绢乖找肄惯幌棉知蘸悬哗督抽诫无谦齿坛占盾取崖氮注鲸镭雏春戍掳阀又脖匡臻盾巢郊鬼洱峡玲哈爱潘琵选略春机摊迟蚤闽软帮翁狂傻建陡晃覆烯挽伏糯卉诡贤墨佩零改荣贼粘刑屹句啄讽趣颊疯软榴扦讨毖秩颅咏崩理宪娄锚珍雌擂夫专漏乳突岂驮栅钥胞睹坐灸疚础罗淳官鹅养梯承迟践鄂嘘可捻誉通彤叔絮褪伎营猫貉煌予睬即封秽腥摊宠分致瞬殷娠扳唤俘徘袋翱烟奴圈婶儒便俞砒香硬贤废奎妙咏搏万脱胸旗圭够守老临善筹帕海梯祈准索症眨床旦针织物顶破强力测试方法对比分析眨忽秧啤炯兽宾计闺喻故西如绕迫盟糊友陈铬痴菱散应嗽暇嫉倚焕姬矾龙械骏办霍屈厌唉回抑獭杀丹蹬硅箔跳次尤瑞濒刽土堪牡蹭港辽价陈攒埔阉乎埔恶郑蓬午