任務(wù)一　織物拉伸斷裂性能檢測

【任務(wù)導入】

織物在拉伸外力的作用下產(chǎn)生伸長變形，最終導致其斷裂破壞的現(xiàn)象，稱為拉伸斷裂?？椢锢鞌嗔研阅艿闹笜酥饕袛嗔褟娏蛿嗔焉扉L率等。斷裂強力是指拉斷一定寬度（50m）的織物所需的最大力值，單位為牛頓（N）,是評定織物內(nèi)在質(zhì)量的主要指標之一；織物的斷裂伸長率為織物拉伸到斷裂時的伸長量與其原長之百分比，其大小與織物的耐用性和服裝的伸展性有密切的關(guān)系。本任務(wù)要求學會檢測織物的拉伸斷裂性能。

【知識準備】

織物拉伸斷裂強力試驗一般適用于機械性質(zhì)具有各向異性、拉伸變形能力較小的制品。目前主要采用單向（受力）拉伸，即測試織物試樣的經(jīng)（縱）向強力、緯（橫）向強力。作拉伸斷裂強力試驗時，根據(jù)織物的品種不同，試樣的尺寸及其夾持方法對試驗結(jié)果影響較大。常用的織物拉伸斷裂強力與斷裂伸長率的測定方法有拆邊紗條樣法、剪切條樣法和抓樣法，見圖3-1。

圖3-1　織物拉伸斷裂試驗的試條樣形狀和夾持方法

拆邊紗條樣法試驗結(jié)果不勻率較小，用布節(jié)約，用于一般機織物試樣。剪切條樣法一般用于不易抽邊紗的織物，如針織物、縮絨織物、氈品、非織造布及涂層織品等。抓樣法試樣準備較容易，快速，試驗狀態(tài)比較接近實際情況，但所得強力、伸長值略高，用布較多。比較三種形態(tài)試樣的試驗結(jié)果，拆邊紗法的強力不勻率較小，而強力值略低于抓樣法。

一、檢測儀器及檢測原理

1.試驗儀器與用具

電子織物強力儀(CRE)，如圖3-2所示。

圖3-2　YG065電子式織物強力儀

等速伸長試驗儀(CRE)具有下列特點：

(1)拉伸試驗儀應(yīng)具有指示或記錄加于試樣上使其拉伸直至斷脫的最大力以及相應(yīng)的試樣伸長量的裝置。在儀器滿量程的任意點，指示或記錄斷裂強力的誤差應(yīng)不超過±1％，指示或記錄夾持器間距的誤差應(yīng)不超過±1mm。

(2)如果使用數(shù)據(jù)采集電路和軟件獲得力和伸長數(shù)值，數(shù)據(jù)采集的頻率不小于8次/s。恒定伸長速率為20mm/min、50mm/min和100mm/min，精度為±10％。隔距長度為lOOmm和200mm，精度為±lmm。

(3)儀器兩夾持器的中心點應(yīng)處于拉力軸線上，夾持器的鉗口線應(yīng)與拉力線垂直，夾持面應(yīng)在同一平面上。夾持器應(yīng)能握持試樣而不使試樣打滑，夾持器面應(yīng)平整，不剪切試樣或破壞試樣。但如果使用平整夾持器不能防止試樣的滑移時，應(yīng)使用其他形式的夾持器。夾持面上可使用適當?shù)囊r墊材料。夾持器寬度不小于60mm。抓樣試驗時夾持試樣面積的尺寸應(yīng)為25mm×25mm?？墒褂孟铝蟹椒ㄖ贿_到該尺寸：

①夾片寬度為25mm，長度至少為40mm。夾片長度方向與拉力線垂直。另一個夾片與前一夾片的尺寸相同，其長度方向與拉力線平行。

②一個夾片寬度為25mm，長度至少為40mm。夾片長度方向與拉力線垂直。另一個夾片的尺寸為25mm×25mm。

裁剪試樣的器具：直尺、挑針等。

如需進行濕潤試驗時，應(yīng)具備用于浸漬試樣的器具、三級水、非離子濕潤劑。

2.工作原理

將一定尺寸的試樣，按等速伸長方式拉伸至斷裂，測其承受的最大力——斷裂強力；及產(chǎn)生對應(yīng)的長度增量——斷裂伸長，計算斷裂伸長率。必要時，還可畫出織物的強力—伸長曲線，算出更多種的拉伸斷裂指標。

二、檢測程序與操作步驟

1.取樣

根據(jù)織物的產(chǎn)品標準規(guī)定，或根據(jù)有關(guān)各方協(xié)議取樣。在沒有上述要求的情況下，推薦采用從一批中按表3-1規(guī)定隨機抽取相應(yīng)數(shù)量的匹數(shù)，對運輸中有受潮或受損的匹布不能作為樣品。

從批樣的每一匹中隨機剪取至少1m長的全幅作為實驗室樣品，但離匹端至少3m。保證樣品沒有折皺和明顯的疵點，試樣應(yīng)在標準大氣條件下進行調(diào)濕處理。

表3-1　抽取數(shù)量

2.試樣及制備

從每一個實驗室樣品剪取兩組試樣，一組為經(jīng)（縱）向試樣，另一組為緯（橫）向試樣。每組試樣至少應(yīng)包括五塊試樣，另加預備試樣若干。如有更高精度要求，應(yīng)增加試樣數(shù)量。試樣應(yīng)避開折皺、疵點，距布邊至少150mm，保證試樣均勻分布于樣品上。對于機織物，兩塊試樣不應(yīng)包括有相同的經(jīng)紗或緯紗。剪取試樣示例如圖3-3所示。

試樣準備：根據(jù)織物品種，選擇試條形狀，按照表3-2規(guī)定的試樣尺寸和隔距長度裁剪試樣。

圖3-3　從實驗室樣品上剪取試樣實例

①拆邊紗法條樣：用于一般機織物試樣。剪取試樣的長度方向應(yīng)平行于織物的經(jīng)向或緯向，寬度應(yīng)根據(jù)留有毛邊的寬度而定，然后通過拆邊紗法從試樣寬度兩側(cè)拆去數(shù)量大致相等的紗線，直至試樣寬度符合規(guī)定要求，以確保試驗過程中紗線不會從毛邊中脫出。

注：對一般的機織物，毛邊約為5mm或15根紗線的寬度較為合適。對較緊密的機織物，較窄的毛邊即可。對稀松的機織物，毛邊約為10mm。

表3-2　織物拉伸斷裂的試驗參數(shù)

注：拆邊紗條樣試樣應(yīng)先裁剪成60mm寬或70mm寬（疏松織物），然后兩邊抽去等量邊紗，使試樣的有效寬度為50mm。為便于施加張力，試樣長度宜放長30～50mm。

②剪切法條樣：適用于針織物、涂層織物、非織造布和不易拆邊紗的機織物試樣。剪取試樣的長度方向應(yīng)平行于織物的縱向或橫向，其寬度符合規(guī)定的尺寸。

③抓樣法條樣：適用于機織物，特別是經(jīng)過重漿整理的、不易抽邊紗的高密度的織物。每塊試樣的寬度為100mm±2mm，長度至少為150mm。在每一試樣上，距長度方向的一邊37.5mm處畫一條平行于該邊的標記線，如圖3-4所示。

三、試驗環(huán)境及結(jié)果修正

按照GB 6529規(guī)定將試樣進行預調(diào)濕、調(diào)濕。仲裁試驗采用一級標準大氣，用于工廠內(nèi)部作為質(zhì)量控制等的常規(guī)試驗，可在普通大氣中進行，但測得強力結(jié)果應(yīng)根據(jù)測試時的實際回潮率和溫度加以修正。

圖3-4　抓樣法夾持

P=K×P₀

式中：P——修正后的織物斷裂強力（N）；

　　　P₀——實測的織物斷裂強力（N）；

　　　K——織物強力修正系數(shù)。

四、試驗程序與操作步驟

1.開機預熱30min，復位狀態(tài)下選擇定速拉伸功能。

2.設(shè)定隔距長度：對斷裂伸長率小于或等于75％的織物，隔距長度為200mm；對斷裂伸長率大于75％的織物，隔距長度為100mm±lmm。抓樣法試驗的隔距長度為100mm±lmm。

3.設(shè)定拉伸速度：根據(jù)織物的斷裂伸長或伸長率，按表3-2設(shè)定拉伸速度。

4.按“實驗”鍵進入試驗狀態(tài)，關(guān)閉上布夾制動器（處于鎖緊狀態(tài)），按下述方法夾持試樣：先將試樣一端夾緊在上夾持器中心位置，然后將試樣另一端放入下夾持器中心位置，以保證試樣的縱向中心線通過夾持器的中點，與夾持器鉗口線垂直。并在預張力作用下伸直，再緊固下夾持器（或采用松式夾持法）。抓樣法要將試樣上的標記線對齊夾片的一邊，靠織物的自重下垂。當采用預張力夾持試樣時，產(chǎn)生的伸長率不大于2％。如果不能保證，則采用松式夾持，即無張力夾持。

(1)采用預張力夾持

①根據(jù)試樣的單位面積質(zhì)量按表3-3選擇預加張力。

②斷裂強力低于20N時，按概率斷裂強力的(1±0.25)％確定預加張力。

③抓樣法的預加張力，采用織物試樣的自重即可。

表3-3　預加張力

④當試樣在預加張力作用下產(chǎn)生的伸長率大于2％時，應(yīng)采用無張力夾持法（即松式夾持）。這對伸長變形較大的針織物和彈力織物更合適。

(2)松式夾持

計算斷裂伸長率所需的初始長度應(yīng)為隔距長度與試樣達到預張力的伸長量之和，該伸長量可從強力—伸長曲線圖上對應(yīng)的預張力處測得。

注：同一樣品的兩方向的試樣采用相同的隔距長度、拉伸速度和夾持狀態(tài)，以斷裂伸長率大的一方為準。

5.松開上布夾制動器，按“拉伸”鍵，拉伸試樣至斷脫后，下夾持器自動返回初始位置。記錄斷裂強力(單位：N)，斷裂伸長(單位：mm)或斷裂伸長率(單位：％)。如需要，記錄斷脫強力及斷脫伸長或斷脫伸長率（從強伸曲線中）。重復上述操作，直至完成規(guī)定的試樣數(shù)。

①滑移：如果試樣在鉗口處滑移不對稱或滑移量大于2mm時，舍棄試驗結(jié)果。

②鉗口斷裂：如果試樣在距鉗口5mm以內(nèi)斷裂，則作為鉗口斷裂。當五塊試樣試驗完畢，若鉗口斷裂的值大于最小的“正常值”，可以保留；如果小于最小的“正常值”，應(yīng)舍棄，另加試驗以得到五個“正常值”；如果所有的試驗結(jié)果都是鉗口斷裂，或得不到五個“正常值”，應(yīng)當報告單值。鉗口斷裂結(jié)果應(yīng)當在報告中指出。

五、檢測數(shù)據(jù)處理及檢測分析

1.測試結(jié)果

(1)分別計算經(jīng)緯向或縱橫向的斷裂強力平均值，以N表示，按GB 8170修約。如需要可計算斷脫強力平均值。計算結(jié)果10N及以下，修約至0.1N；大于10N且小于1000N，修約至1N；1000N及以上，修約至10N。

(2)分別計算試樣的經(jīng)(縱)、緯(橫)向斷裂伸長率及其平均值，以百分率表示。

2.檢測分析

如果要求測定織物的濕強力，則剪取的試樣長度應(yīng)為干強試樣的兩倍，每條試樣的兩端編號后，沿橫向剪為兩塊，一塊用于干態(tài)的強力測定，另一塊用于濕態(tài)的強力測定。根據(jù)經(jīng)驗或估計浸水后收縮較大的織物，測定濕態(tài)強力的試樣長度應(yīng)比干態(tài)試樣長一些。

濕潤試驗的試樣應(yīng)放在溫度20℃±2℃的三級水中浸漬1h以上，也可用每升不超過18的非離子濕潤劑的水溶液代替三級水。

試條的工作長度對試驗結(jié)果有顯著影響，一般隨著試樣工作長度的增加，斷裂強力與斷裂伸長率有所下降。

【任務(wù)實施】

由專業(yè)教師收集部分典型面料（包括機織物和針織物等），將學生分成若干小組，然后將面料分發(fā)給同學檢測織物的拉伸性能指標，并分析影響織物拉伸性能的因素。由小組內(nèi)相互討論和評定分析報告，再由專業(yè)教師點評。