南通市纤维检验所 江苏南通 226001
摘要:纺织品由于自身结构的关系,在受到外力反复作用时,都会表现一定出程度的破损。纺织品抵抗破损的特性就是耐磨性。耐磨性就是织物具有的抵抗磨损的特性。织物在使用过程中,会受到各种不同的外界因素的作用,耐磨性是检验纺织品质量的重要指标,国际标准及我国国家标准都对纺织品的耐磨性做了明确的要求。
关键词:耐磨性;测试方法;影响因素
1.耐磨性的测试方法
织物耐磨性的测试方法主要有两大类,即实际穿着试验与实验室仪器试验。实际穿着试验比较符合实际穿着效果,但要花费大量人力与物力,而且试验所需时间很长,组织工作也很复杂,在实际工作中比较难进行。为了克服这些不足之处,所以在一定条件下,对织物进行实验室的仪器试验。织物在实际使用中,所受的磨损情况是多种多样的,如与操作机台、田间作物、战士武器、桌椅等相摩擦。不同用途的织物在使用过程中,磨损程度也有很大的差异。例如,外衣、手套、袜类等所受的摩擦作用较为剧烈,内衣、汗衫等所受的摩擦作用较轻。所以要得到正确的符合实际的耐磨试验结果,必须认真选择实验室试验条件,使与实际服用条件近似。由于这种原因,耐磨仪的种类很多,测试方法也很多,在选用时须注意选择最适合的仪器与方法。
1.1磨损的类型
在模拟实际使用的过程中,根据测试样在磨损时的状态特征可以分为平磨、曲磨、翻动磨与摆动磨等。
1.1.1平磨
对测试样以一定的运动形式作平面摩擦,模拟的是衣服袖部、臀部、袜底等处的磨损形态。织物平磨仪的种类很多,目前测试行业用得最多的是马丁旦尔仪。常用的标准有ASTMD4966、ISO12947。试验时将一定尺寸的测试样在规定压力下与标准磨料互相接触,并使试样以利萨如轨迹相对于磨料运动,使测试样受到多方向的均匀磨损。判断其耐磨性指标有三种方法,即终点法、质量损失法与外观变化法。终点法:当机织物两根不同经纬的纱线断裂,针织物一根纱线断裂时,非织造布出现一个不小于0.5mm的洞,起绒织物的绒全部被磨掉,记下摩擦次数作为耐磨性指标。质量损失法:试样在测试前称得质量A,经过一定的摩擦次数后称得的质量B,则质量损失A-B,或者质量损失百分比(A-B)/A×100%作为耐磨性指标。外观变化法:测试样经过一定的摩擦次数后,观察其外观变化,如颜色变化,有无起毛起球现象,磨损程度等,外观变化的程度作为耐磨性指标。
1.1.2曲磨
使织物试样在弯曲状态下受到反复摩擦。常用的标准有ASTMD3885和ASTMD3886。ASTMD3885模拟衣服的袖口和领子口;裤子的裤管口的磨损状态。测试样绕过一把作为磨料的刀片,然后两端分别被夹持在上下平板的夹头内,刀片借重锤给予一定的张力。随着下平板的往复运动,试样受到反复磨损和弯曲作用,直到试样断裂为止,记录下摩擦次数作为耐磨性指标。也可以把测试样摩擦一定次数后,在强力机上测试其拉伸强度下降率。ASTMD3886模拟衣裤的肘部与膝盖的磨损状态。测试样放置于一胀气膜上,胀气膜受到的压强为4psi,使试样处于拱弧的状态,在1lb的压力下与0号砂纸进行摩擦,直到有纱线断裂,记录下摩擦次数作为耐磨性指标。
1.1.3翻动磨
试验前,先将织物试样的四周用粘合剂粘合,防止边缘的纱线脱落,并称取试样质量。然后将试样投入仪器的试验筒内,试验筒内壁衬有不同的磨料,如塑料层、橡胶层或金刚砂层等,根据需要来选择,试验筒内安装有叶片。试验时,叶片进行高速回转,转速一般为2000转每分钟,试样在叶片的翻动下连续受到摩擦、撞击、弯曲、压缩与拉伸等作用。经过规定的时间后,一般为5分钟,取出试样,再称其质量,计算其质量损失率,损失率越小,表示织物越耐磨,反之则耐磨性差。经翻动磨的织物磨损情况和经实际使用、洗涤后纱线与织物的结构变化特征较为相似。常用的标准有AATCC93。
1.1.4摆动磨
用10号棉布或钢丝网作为磨料,磨料装在仪器的半圆柱上,试样受到一定的张力和压力,与在做摆动运动的装在半圆柱上的磨料进行摩擦,直到纱线断裂为止,记录下摩擦次数作为耐磨性指标。也可以把测试样摩擦一定次数后,在强力机上测试其拉伸强度下降率。摆动磨比较适用于装饰面料,如窗帘布、沙发布等。
2纺织品磨损的表现及原因
纺织品在反复机械摩擦作用下表现的磨损现象主要有破损、质量减轻、掉色、起毛起球等。纺织品磨损的主要原因是:(1)纺织品中的纤维之间不断进行摩擦,存于纱线中的纤维组织之间由于相互摩擦导致纤维发生断裂,从而导致纺织品损坏;(2)把纤维组织从纺织品中抽出来,导致原有的纱线组织和纺织物结构发生变化,由于纱线间的相互作用,可能导致纤维被拉出,最终引起纱线变细,纺织物变薄,严重时导致纺织物解体;(3)纤维表面磨损,纤维表层出现碎片丢失,对于有涂层的纺织品来说表现为局部掉色;(4)摩擦使纤维产生熔融或塑性变形,通过机械作用将纤维拉至表面,并形成茸毛,茸毛缠结成球,通过固着纤维和织物表面相连。
3影响纺织品耐磨性的因素
影响纺织品耐磨性的主要因素有纤维的物理性质、形态尺寸以及纺织物的内部几何结构。
3.1纤维的物理性质对纺织品耐磨性的影响
纤维的物理性质主要表现为纤维的拉伸、弯曲与剪切的物理特性。在磨损过程中,纤维受到反复应力的作用,拉伸性能高的纤维,反复的拉伸不影响其变形能力,且仍然具有良好的耐磨性。纤维的反复拉伸能力是由纤维的强度和伸长率以及弹性决定的。
3.2纤维的形态尺寸对纺织品耐磨性的影响
纤维的形态尺寸也对纺织品耐磨性存在影响。例如纤维的长度、厚度、横截面的形式等。较长的纤维纺成的纱线,其强度、伸长率和耐疲劳等机械性能好,因此具有较好的耐磨性。细度小的纤维纺成的纱线,其强度、伸长率与耐疲劳性好,但细度过小的纤维受到摩擦作用力时,纤维容易损坏。所以,选择纤维度时,首先应该在纤维保持承受的拉伸强度和剪切强度情况下,提高纤维的细度。
4提高纺织品耐磨性的意义
不同用途的纺织品对耐磨性的要求不一样,检测织物的耐磨性,可以提高纺织品的利用效率。另外,不断提高和完善纺织品检测的标准,对于解决我国纺织品出口过程中遇到的欧洲国家的高标准要求、特种限制措施等有一定的促进作用,有利于纺织品的出口。
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