沖擊擺錘法測定織物的撕裂強力

魏冬梅

（通標標準技術服務(上海)有限公司，上海200233）

0 引言

織物從染整的前處理到后整理，需要經過多重化學助劑的作用，如醋酸，燒堿，雙氧水和保險粉等，會在織物內部結構上造成了不可修復的強力損傷，因此需要針對性的進行強力測試。

織物的撕裂強力是表征機織面料物理性能的一項重要指標，織物撕破又叫撕裂，是指織物內局部紗線受到集中負荷的作用而撕開的現象。服裝在實際穿著過程中，某些部位常會承受突然的撕裂作用，局部外力使織物內部紗線逐根受到最大負荷而斷裂。由于撕裂強力試驗可客觀地反映紡織品在實際穿著中的突然撕裂特性，所以撕裂強力在機織面料測試中是一項重要指標。沖擊擺錘法ASTM D1424—09 (Reapproved 2013)是最常規的撕裂測試，快速，所需樣品尺寸較小。

1 撕破強度測試-沖擊擺錘法

1.1 測試范圍

ASTM D1424—09 (Reapproved 2013)方法規定了采用沖擊擺錘裝置測定織物的撕破強力。

本方法適用于機織物，也適用于其他技術得到的織物；不適用于機織彈性織物、針織物以及有可能產生撕裂轉移的經緯向差異大的織物和稀疏織物。對于經編織物，本標準僅可測試其經向撕裂強力，不適合測定其緯向撕裂強力。除經編外的其它針織物均不適合本標準。

1.2 測試原理

試樣固定在鋏鉗上，將試樣預先剪一切口，釋放處于最大勢能位置的擺錘，可動鋏鉗離開固定鋏鉗時，試樣沿切口方向被撕裂，將撕破織物一定長度所做的功換算為撕破力。

1.3 儀器設備、試劑和材料

（1）埃門多夫撕破強力試驗儀

儀器特點：增加不同數量的重錘，適用不同力值的測定；撕裂刀精度高，確保撕裂長度為（43±0.5）mm。

附件：A型落錘為1 600 g、B型落錘為6 400 g。

在儀器使用范圍內的任何一點顯示或記錄的撕破強力最大誤差不得超過±1%。

（2）試樣模板見圖1，單位mm。

圖1 試樣模板尺寸

1.4 健康和安全信息

（1）測試人員需遵守良好的安全操作，測試時需使用安全適當的方法。

（2）設備運轉時不可觸碰，以免受傷。

1.5 試樣準備

（1）批樣選取規則：一般對于首次取樣測試，根據下表方式抽取所需測試的數量。

每批大貨的卷/片數 抽取試樣的卷/片數

1-3 全部測試

4-24 4

25-50 50

＞50 抽取大約10%至最大

10 卷/片測試

（2）取樣：在每卷布中剪取整幅1 碼布樣予以測試，避免最外層或最內層取樣。

（3）測試樣品：樣品在溫度為(20±1)°C 相對濕度(65±2)%條件下調濕至平衡，并且在此 條件下準備和測試。步驟如下：將試樣模板置于樣品上，用剪刀裁取兩組各五只試樣，一組為經向，另一組為緯向。任何兩個試樣不能含有相同的經、緯紗線，避開折皺、邊緣及織物的非代表性區域，一般是離布邊至少150 mm,采用梯形法取樣；對于機織物，每一塊試樣剪取的時候，應使短邊平行于織物的經紗或緯紗。試樣短邊平行于經向的撕裂方向為“緯向撕裂”，試樣短邊平行于緯向的撕裂方向為“經向撕裂”。在試樣上用小箭頭標明樣品的經向方向。試樣長邊為測試方向（若試樣長邊平行于緯向，則測緯向撕破力）。

1.6 測試步驟

（1）檢查儀器的水平，調整零位。

（2）檢查儀器擺錘，應能自由擺動，自由擺動次數超過20 次。

（3）檢查指針在任意位置不得出現自動滑移現象。

（4）切刀上刃口高度應低于夾鉗上平面，并能自動復位,切口位于兩個夾鉗的正中間。

（5）檢查試樣切口長度，用標紙模擬織物，固定在夾鉗上，切開后，用游標卡尺測量其切口長度應為（20±0.5）mm。

（6）采用游標卡尺檢查夾鉗間距離應為（2.5±0.25）mm。

（7）采用專用測力檢具，分別檢查標尺在20%，50%和80%時的誤差，允許誤差范圍應為±1%。

（8）選擇合適擺錘質量（1 600 g 或6 400 g），使試驗的結果在標尺的20%～80%范圍內。

（9）檢查儀器的水平，調整零位。

（10）將擺錘置于初始位置。

（11）將試樣夾在鋏鉗中，使試樣長邊與桌面平行，試樣被均勻地夾在固定鋏鉗和活動鋏鉗中，試樣的凹槽向上。

（12）快速按下切刀手柄，在試樣的中線位置切一個20mm± 0.5 mm 的切口。

（13）按下擺錘停止鍵，放開擺錘，試樣被撕裂；在擺錘回擺時握持，以免破壞指針的位置，檢查指針是否落在允許的標尺范圍內，讀取指針所指擺錘上刻度尺的讀數。

（14）觀察撕裂是否沿力的方向進行，紗線是否從織物上滑移而不是被撕裂，如果織物未從鋏鉗中滑出且沿力的方向撕裂，此次試驗是正常的，否則結果應剔除。如果5 只試樣中有三只或三只以上被剔除，則此方法不適用。

1.7 試驗結果

（1）將指針所指擺錘上的刻度乘以擺錘上所標注的克數（1 600 g 或6 400 g），即為撕破強力，記錄下此數據（修約到1 g）。

（2）分別計算試樣經向和緯向撕破強力的平均值，以磅為單位（修約到0.1lbf，1 lbf=4.45N）。

1.8 測試報告

報告至少包括以下內容：

測試采用的標準，測試日期和地點，每個測試樣品的具體信息，撕裂強力的平均值，任何偏離本方法的細節和異常現象。

備注：織物撕裂發生在凹槽區域內時屬于正常撕裂，當撕裂轉移或在凹槽區域外撕裂則屬于異常撕裂，異常撕裂數據無意義，報告中不顯示，只備注Untearable in this direction。

表1 樣品規格

下圖提供一種正常撕裂和常見的兩種異常撕裂供參考，以免以后實驗收集到無意義數據。

圖2 不同撕裂方式

2 測試結果

2.1 試驗試樣

選用3 只面料樣品，具體規格見表1。

2.2 試驗方法

按照ASTM D1424-09(Reapproved 2013)方法分別對以上3 只面料樣品進行了縱橫向撕裂測試，試驗結果見表2。

表2 縱橫向撕裂測試結果

3 結論

沖擊擺錘法測試結果分析，發現織物內紗線特數越大，撕破強力就越大。在試驗選用的3 只面料樣品中，滌棉布的紗線特數最高，撕破強力最大。以上3 只試樣中織物密度最高的全滌布的撕破強力比織物密度最小的滌棉布差。所以分析可得出紗線特數與織物密度是影響織物撕裂強力的因素。

關于提高撕裂強力，建議采取以下兩個方法：增加撕裂范圍紗線根數和減少染整生產中強力損耗。

在經緯紗及其密度相同情況下，經緯紗捻向相同時，纖維傾向相反，相互阻力增大，紗線滑移困難，撕裂強力減弱。若是經緯紗捻向不同，則纖維傾向平行，相互阻力較小，紗線易于滑移，撕裂強力增大。該物理性能的推斷，對于絕大部分機織物有參考意義。

關于染整損耗，目前常使用的頭道染整為氧漂，即雙氧水漂白，并且加入適量雙氧水穩定劑，防止雙氧水劇烈分解導致織物破損。可以通過調節雙氧水濃度和堿劑來改善染整損耗，以將控制撕裂強力在可接受的范圍內。雙氧水濃度越高白度也隨之增加，對織物損傷越大，一定程度不會再增加。堿劑——調節pH值至10.5～11 范圍內，確保穩定分解，不會由于過快分解造成織物受損和潛在損傷。

后整理中的柔軟處理可改善織物撕裂強力。對于化纖長絲，柔軟處理后紗線滑移性增強，撕裂強力增大。對于短纖織物，柔軟處理后紗線滑移性增強，但纖維抱合力減弱，若纖維抱合力減弱較小的話，則撕裂強力會增強，若纖維抱合力影響很大，則會降低撕裂強力。