织物的磨损是指织物之间或与其他物质之间反复摩擦,织物逐渐磨损破损的现象,而耐磨性则是指织物抵抗磨损的特性。
1织物磨损的机理
织物的磨损通常是先从浮在表面的纱线凸起弧段开始,先是部分纤维断裂,纤维端竖起起毛,随着摩擦进行,纤维碎屑会从织物表面脱落,纤维从纱线内抽出,纱线解体,织物局部变薄直至出现破洞。另外,摩擦时产生的热量一方面使纤维变软,一方面也会影响纤维的力学性能、弹性,从而加速了破损的过程。
2织物耐磨性测试
耐磨性的测量方法很多,今天先讲讲用马丁代尔试验仪测试的几种方法,看过上一讲的朋友一定有留意到用马丁代尔仪也可以测试起毛起球性能。可千万不要弄混咯~
马丁代尔法(Matindale)
参考标准:
GB/T 21196.1-2007 《纺织品 马丁代尔法织物耐磨性的测定 第1部分:马丁代尔耐磨试验仪》
GB/T 21196.2-2007纺织品 马丁代尔法织物耐磨性的测定 第2部分:试样破损的测定
原理:安装在试样夹具内的圆形试样,在规定的负荷下,以轨迹为李莎茹图形的平面运动与磨料进行摩擦,试样夹具可绕其与水平面垂直的轴自由转动。根据试样破损的总摩擦次数,确定织物的耐磨性能。
试样破损的终点:
1、机织物中至少两根独立的纱线完全断裂
2、针织物中一根纱线断裂造成外观上的一个破洞
3、起绒或割绒织物表面绒毛被磨损至露底或有绒簇脱落
4、非织造布上因摩擦造成的孔洞,其直径至少为0.5mm
5、涂层织物的涂层部分被破坏至露出基布或有片状涂层脱落
试验中对不同用途的织物还规定了相应的摩擦负荷。特别要指出的是涂层织物选用水砂纸作为标准磨料,其他织物使用羊毛磨料。
GB/T 21196.3-2007纺织品 马丁代尔法织物耐磨性的测定 第3部分:试样质量损失的测定
本部分的测试方法与参数与第2部分一致,只是在试验过程中间隔称取试样的质量,根据试样的质量损失确定织物的耐磨性能。
GB/T 21196.4-2007纺织品 马丁代尔法织物耐磨性的测定 第4部分:试样外观变化的测定
本部分通过试样的外观变化来确定织物的耐磨性能,可通过两种方法实现:
a) 进行摩擦试验至协议的表面变化,确定达到规定表面变化所需的总摩擦次数
b) 以协议的摩擦次数进行摩擦试验,评定所发生的表面变化程度。
测定耐磨性能国内最常用的仪器马丁代尔仪及其4种评价方法,下面我们就讲讲其他测试方法。旋转平台双头法
参考标准:ASTM D 3884
方法概述:样品在规定的压力条件和摩擦运动下,采用旋转摩擦进行磨损。将测试样品放在旋转平台上,转动垂直轴,转动与两个磨损轮的滑动方向相反。一个磨损轮对着边缘向外摩擦样品,另一个则对着中心向内摩擦样品。样品形成的磨痕是一个面积大约为32cm2 的圆弧。
标准中提供了多种磨轮和负荷供试验选择,尽可能模拟材料在实际使用过程中的耐用性。
试验后,可通过未磨损样品的平均断裂强力和磨损样品的断裂强力来计算样品断裂强力损失百分比,分析织物耐磨性能。
曲磨法
参考标准:ASTM D 3885
曲磨指织物试样在弯曲状态下反复与磨料摩擦所受到的磨损,主要模拟上衣肘部和裤子膝部的磨损。
方法概述:将条形试样一端夹在上平台的夹头内,另一端夹在下平台的夹头内。磨刀借重锤给予试样一定的张力。上平台固定,随着下平台的往复运动,试样内侧受到反复磨损。(可替换:在一定压力、张力和磨擦作用下,试样以一定的方向与磨擦刀发生交互曲折磨擦作用。)耐磨擦性能以试样磨擦前后断裂强力下降百分比、磨断次数或两者表示。
充气膜片法
参考标准:ASTM D 3886
在一定压力下试样被装在橡胶膜片上与具有一定表面特性的磨料发生单个或多个方向的摩擦。根据终点判定法来确定织物的耐磨性能,或外观评价法来确定织物的耐磨性能。
方法1-终点判定法
测试过程中,试样中央摩擦区域的纤维被磨穿,此时由于磨料上的触针与橡胶膜上的触针接触,起停器电源接通,测试自动停止。此时的计数器上显示的摩擦次数即为试样磨损时的摩擦次数。
方法2-外观评价法
对于摩擦次数的建议如下
达到规定摩擦次数后,对其光泽、颜色及组织结构变化评级
除了以上详细描述的方法外,还有直线往复磨损、折边磨、翻动磨、拉伸弯曲复合磨等方法,当然还有一个非常实际但费时繁杂的方法,即通过穿着试验来评定织物耐磨性。
新的行业标准 FZ/T 01121-2014 《纺织品耐磨性能试验 平磨法》、FZ/T 01122-2014 《纺织品耐磨性能试验 曲磨法》已在2014年11月1日实施,与美标相比较在测试方法和结果表征上略有不同。