纺织品撕破强力试验方法与原理

　　纺织品撕破强力是常见的物理性能之一，也是生产生活中各种纺织品的必要检测性能。目前，市场上关于纺织品撕破强力的测试方法有三种，分别为：裤形法、梯形法和冲击摆锤法，织物撕破强力机是常用的检测仪器。

　　(一)试验标准及适用范围

　　GB/T3917.1-2009《纺织品织物撕破性能第1部分：冲击摆锤法撕破强力的测定》，是通过突然施加一定大小的力测量从织物上切口单缝隙撕裂到规定长度所需要的力。主要适用于机织物，也可适用于其他技术生产的织物，如非织造织物。不适用于针织物、机织弹性织物以及有可能产生撕裂转移的稀疏织物和具有较高各向异性的织物。

　　GB/T3917.2-2009《纺织品织物撕破性能第2部分：裤形试样(单缝)撕破强力的测定》，是在撕破强力的方向上测量织物从初始的单缝隙切口撕裂到规定长度所需要的力。主要适用于机织物，也可适用于其他技术生产的织物，如非织造织物。不适用于针织物、机织弹性织物以及有可能产生撕裂转移的稀疏织物和具有较高各向异性的织物。

　　GB/T3917.3-2009《纺织品织物撕破性能第3部分：梯形试样撕破强力的测定》，是釆用梯形试样法测量织物撕破强力，适用于机织物和非织造布。

　　GB/T3917.4-2009《纺织品织物撕破性能第4部分：舌形试样(双缝)撕破强力的测定》，双缝隙舌形试样法织物撕破性能的测定，是在撕破强力的方向上测量织物从初始的双缝隙切口撕裂到规定长度所需要的力。主要适用于各种机织物，也可适用于其他技术生产的织物，如非织造织物。不适用于针织物、机织弹性织物。

　　GB/T3917.5-2009《纺织品织物撕破性能第5部分：翼形试样(单缝)撕破强力的测定》，是将有两翼的试样按与纱线成规定角度夹持，测量由初始切口扩展而产生的撕破强力。主要适用于各种机织物，也可适用于其他技术生产的织物。不适用于针织物、机织弹性织物及非织造类产品，这类织物一般用梯形法进行测试。

　　(二)试验方法与原理

　　1.试验方法与原理

　　国际上常用的织物撕破强力测试方法，主要有冲击摆锤法、裤形试样(单缝)法、梯形试样法、舌形试样(双缝)法和翼形试样(单缝)法。

　　(1)摆锤法：试样固定在夹具上，将试样切开一个小口，释放处于大势能位置的摆锤，可动夹具离开固定夹具时，试样沿切口方向被撕破，把撕破织物一定长度所做的功换算成撕破力。

　　(2)裤形试样(单缝)法：夹持裤形试样的两条腿，使试样的切口线在上下夹具之间成直线。开启强力测试仪，将拉力施加于切口方向，记录直至撕裂到规定长度内的撕破强力。

　　(3)梯形法：将试样裁成一个梯形，用强力测试仪夹钳夹住梯形上两条不平行的边。对试样施加连续增加的力，使撕破沿试样宽度方向传播，测定平均撕破力。

　　(4)舌形试样(双缝)法：在矩形试样中，切开两条平行切口，形成舌形试样，将舌形试样夹入强力测试仪的一个夹钳中，试样的其余部分对称地夹入另一个夹钳，保持两个切口线的顺直平行。在切口方向施加拉力，来模拟两个平行撕破强力，记录直至撕裂到规定长度的撕破强力。

　　(5)翼形试样(单缝)法：一端剪成两翼特定形状的试样按两翼倾斜于被撕裂纱线的方向进行夹持，施加机械拉力，使拉力集中在切口处以使撕裂沿着预想的方向进行。记录直至撕裂到规定长度的撕破强力，并根据自动绘图装置绘出的曲线上的峰值或通过电子装置计算出撕破强力。

　　2.术语和定义

　　(1)撕破强力：在规定条件下，使试样上初始切口扩展所需的力。经纱被撕断的称为“经向撕破强力”，纬纱被撕断的称为“纬向撕破强力”。

　　(2)撕破长度：从开始施力至终止，切口扩展的距离。

　　(3)经向撕破强力试验：经纱被拉断的试验。

　　(4)纬向撕破强力试验：纬纱被拉断的试验。

　　(三)取样

　　1.取样

　　取样规则请参照项目一中子项目四检测抽样方法及试样准备的有关内容。

　　2.调湿和试验用大气

　　(1)进行预调湿、调湿和试验用大气按照GB/T6529规定执行，即相对湿度65%，温度20℃。

　　(2)对于湿润状态下试验不要求预调湿和调湿。

　　(四)测试试验

　　1.冲击摆锤法

　　(1)试验仪器与工具：摆锤式强力测试仪、裁样器或裁样板、剪刀、尺子、织物试样若干种。

　　其中摆锤式强力测试仪的夹具要求移动夹具装在摆锤上，固定夹具装在机架上，为了允许小刀通过，两夹具间必须分开(3.5)mm，校准两只夹具的夹持面，使被夹持的试样位于平行摆锤轴的平面内，作与垂直线成27.5氨0.5的平面，使它连结轴与两只夹具顶边构成的水平线，轴与夹具顶边之间距离为(104)mm。

　　夹持面尺寸不作规定，宽度在30～40mm，高度好选20mm，但不少于15mm。

　　当摆锤自由悬挂时，两只夹具面必须在同一平面内，而且垂直摆锤的摆动面，夹持面的状态和加于夹具的力要使试样被夹持而不打滑。

　　锋利的小刀开始将两夹具中间的试样切开(20?.5)mm的切口。

　　(2)试验参数选择：选择摆锤的质量，使试验的测试结果落在相应标尺满量程的15%-85%。

　　(3)试样准备

　　①按项目一“检测抽样方法及试样准备”中的织物取样要求准备试验样品。

　　②试样分布，在距布边150 mm以上剪取两组试样。一组为经向试样，另一组为纬向试样。试样的短边应与经向或纬向平行，以保证撕裂沿切口进行。

　　试样规格：经(纵)向和纬(横)向各5块试样，撕裂长度保持(43?.5)mm。试样短边应与经(纵)向或纬(横)向平行。试样的尺寸，切口线长(20?.5)mm。

　　(4)试验步骤：

　　①试验时先调整强力测试仪至水平。

　　②校正强力测试仪的零位。抬起扇形锤(沿顺时针方向转动)至试验开始位置，并将指针拨至指针挡板处，此时固定夹钳与扇形锤上的动夹钳两个工作平面正好对齐。按下扇形挡板，扇形锤迅速沿逆时针方向向下摆动，指针指在零点位置。如此反复校验数次后，方可开始测试。

　　③抬起扇形锤至试验开始位置，并将指针拨至指针挡板处。将试样左、右两半边分别夹入两夹钳内，使试样长边与夹钳的顶边平行。将试样夹在中心位置，并轻轻将其底边放至夹钳的底部，在凹槽对边用小刀切一个(20?.5)mm的切口，余下的撕裂长度为(43?. 5) mm.

　　④按下扇形挡板，扇形锤迅速沿逆时针方向向下摆动，动夹钳与固定夹钳分离，使试样全部撕裂，后由指针读数标尺的位置读出撕破强力值。

　　(5)结果计算：①分别计算经向和纬向撕破强力平均值(N)，保留两位有效数字。

　　②列出试样每个方向的小和大撕破强力。

　　(6)注意事项：

　　①观察撕裂是否沿力的方向进行，纱线是否从织物上滑移而不是被撕裂。符合条件的试验为有效试验

　　a.纱线末从织物中滑移。

　　b.试样末从夹具中滑移。

　　c.撕裂完全，且撕裂一直在15 mm宽的凹槽内。

　　不满足以上条件的试验结果应剔除。如果5块试样中有3块或3块以上被剔除，则此方法不适用。

　　②按下扇形挡板，要迅速、充分，不能与下摆的扇形锤有摩擦。回摆时握住摆锤，以免破坏指针的位量。

　　③当摆锤摆动时，强力测试仪的移动是误差的主要来源。仔细固定强力测试仪，使摆锤摆动过程中，测试仪没有明显的移动。

　　2.裤形试样(单缝)法

　　(1)仪器设备、用具：

　　①等速伸长(CRE)试验仪：电子织物强力机，拉伸速度可控制在(100)mm/min，隔距长度可设定在(100?)mm，能够记录撕破过程中的撕破强力，夹具有效宽度更适宜采用75mm，但不应小于测试试样的宽度。②剪刀。③钢尺。④如需进行湿润试验时，应具备用于浸渍试样的器具、三级水、非离子湿润剂。

　　(2)试验参数选择拉伸速度为(100)mm/min，隔距长度设定为(100)mm。

　　(3)试样准备：按项目一“检测抽样方法及试样准备”中的织物取样要求准备试验样品；试样的长边应与织物的经向或纬向平行，以保证撕破沿切口进行；每块试样裁取两组试样，一组为经向，一织为纬向。每组试样至少5块。

　　①50mm宽试样：试样为矩形长条，长为(200)mm，宽为(50)mm，每个试样应从宽度方向切开一长为(100?)mm的平行于长度方向的裂口。在条样中间距未切割端(25)mm处标出撕裂终点。

　　②200mm宽的宽幅试样：当窄幅试样不适合或测定特殊抗撕裂织物的撕破强力时，可使用宽幅试样。

　　(4)试验步骤：

　　①调节上、下夹钳距离为100mm；调节拉伸速度为100mm/min；夹持试样。

　　a、50mm宽试样：将试样的每条裤腿各夹入一只夹具中，切割线与夹具的中心线对齐，试样的末切割端处于自由状态。注意保证每条裤腿固定于夹具中，使撕裂开始时是平行于切口且在撕力所施的方向上。试验不用预加张力。

　　b,200mm宽的宽幅试样：用于夹持的每条裤腿从外面向内折叠平行并指向切口，使每条裤腿的夹持宽度是切口宽度的一半。

　　②开动仪器，将试样持续撕破至试样的终点标记处，并记录大撕破强力(N)。观察撕破是否是沿所施加力的方向进行，以及是否有纱线从织物中滑移，而不是被撕裂的现象。如果试样没有从夹钳中滑移的情况，且撕裂是沿着施力方向进行的，则此试验结果可被确认，否则此试验结果应作废。

　　③重复以上步骤，直至完成规定的试样数，且每个方向至少试验5块。

　　(5)结果计算：根据各次试验结果，可计算试样经向和纬向平均撕破强力值(N)，保留两位有效数字。或由试验机的记录装置给出撕裂负荷——伸长曲线，计算12个峰值的算术平均值。具体内容可参考标准GB/ T3917.2-2009。

　　(6)注意事项：观察撕裂是否沿力的方向进行，以及纱线是否从织物上滑移而不是被撕裂，满足以下条件的试验为有效试验。

　　①纱线末从织物中滑移。

　　②试样末从夹具中滑移。

　　③撕裂完全且撕裂沿着施力方向。

　　不满足以上条件的试验结果应剔除。如果5块试样中有3块或3块以上被剔除，则此方法不适用。若协议要求增加试样，则应试样数量加倍。如果窄幅试样和宽幅试样都不能满足测试需求，可以考虑使用其他的方法。

　　3.舌形试样(双缝)法

　　舌形式样(双缝)法与裤形试样(单缝)法在试验准备和操作上只有少量不同，具体不同之处如下。

　　(1)试样尺寸：式样为矩形长条，长为(220)mm，宽为(150)mm，根据试样上标明的尺寸和形状来裁取试样，并在每块试样的两边标记直线，以及在条样中间距未切割(25)mm处标出撕裂终点。

　　(2)试样夹持：将试样的舌形部分夹在固定夹钳的中心且对称。将试样的两条腿对称地夹人仪器的移动夹钳中，并使试样的两条腿平行于撕力方向。在进行此步操作时，注意保证每条舌形被固定于夹钳中，能使撕裂开始时是平行于施力所施的方向，并且试验不用预加张力。