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织物胀破强力测试方法介绍

日期:2019-09-17|作者:admin |人气:

    织物胀破强力测试方法介绍,顶破强力或胀破强力的测试方法主要有三种:胀破法、弹子顶破法和钢球法。
    国外如美国、日本、韩国、加拿大、澳大利亚等采用胀破法测试。

    一、测试标准
    我国国家标准GB/T7742第一部分和第二部分分别规定了织物胀破强力测试的两种方法:液压法和气压法,同时该标准等效采用ISO13938.1和ISO13938.2标准。另外,常用的标准还有ASTMD3786,其规定了织物的胀破性能的测试方法,包括手动和电动液压测试仪和气动测试仪的操作方法。在实际检测中,采用液压法测试较气压法测试织物的胀破性能更加广泛。
    采用不同的标准,技术条件上稍微有些不同。在采用液压法测试时,GB/T7742.1和ISO13938.1规定,测试面积可建议为50mm2,加压速率恒定在100-12500px3/min之间,或者通过预实验,采用保证织物在20s左右被胀破的加压速率;而ASTMD3786规定的测试面积建议为125mm3,加压速率为95±5ml/min。

    二、测试原理
    织物胀破性能测试时,是将试样夹持在可延伸的膜片上,在膜片下面施加压力(手动液体加压,电动液体加压或气体加压等),使膜片和试样膨胀,以恒定的速度增加压力,直到试样破裂,测得胀破强力或胀破扩张度。

    三、测试方法
    1.1仪器
    SDLAtlasM229型胀破仪,试验面积(有效膜片面积)7.3、10.0、50.0cm2,由于100cm2胀破时间较长且仅能胀破少数低延展性试样,因此本文研究未采用该面积。
    1.2原理
    将试样夹持在橡胶膜片上方,匀速增加液体体积,使液体压迫膜片膨胀,顶破试样,试样的胀破强力为液体压强与膜片弹性强度的差值。
    1.3试验步骤
    ①将样品在标准大气下调湿,取适合试验面积大小的代表性试样,每次测试取3个平行样。
    ②选择合适试验面积的膜片,调节液压速度,使胀破时间控制在合理范围内。
    ③装载试样到膜片上,使试样处于无压状态。
    ④将设备调零后启动,记录胀破速度、时间、高度和强力,计算平均值。

    四、结果与讨论
    2.1试验面积
    在胀破试验中,试验面积越大样品受力面积也越大,织物上受力纱线的数量也增多。表1为胀破时间在18~25S范围内,不同试验面积下的胀破强度。由表1可以看出,随着试验面积增大,各类型试样的胀破强度明显减小,本文以梭织物为例分析原因。当梭织物受力面积增大4倍时,织物受力部位的直径增大2倍,受力经纬纱线数量也增大2倍。由于受力纱线数量相对受力面积减少,而单纱强力不变,因而导致胀破强度相对变小。实际上,胀破的力值等于胀破强度和受力面积的乘积,从表1数据可以估算出,胀破的力值是随试验面积增大而增大的,可见虽然强度减小而力值却增大。
    胀破强度与试验面积理论上应呈反比关系,但实际情况下,纱线节点会有相当大的摩擦力,且试验面积与受力面积不等,因此,其反比关系有所减弱。从表1可以看出,试验面积7.3cm2与50.0cm2相比,各试样的胀破强度约为3倍左右的关系;
    10.0cm2与50.0cm2相比,各试样的胀破强度约为2倍多的关系。试验者可从某一试验面积的结果中初步估计其他面积的结果。
    2.2胀破时间
    胀破时间是指胀破过程所需要的时间,GB/T7742.1—2005对胀破时间有明确规定,但仪器无法设置胀破时间,因此要通过对胀破速度的控制来实现规定的胀破时间。图1为胀破面积为7.3cm2时,3种试样的胀破速度与胀破时间的关系。从图1可以看出,胀破时间与胀破速度并非线性关系,这是由织物内部的非线性应力应变关系所导致的。对于不同织物,胀破速度对应胀破时间的变化速度不同,但总体趋势上都是随胀破速度的增加胀破时间减少,且在较小范围内,胀破速度和胀破时间具有一定的线性关系。因此,调整胀破时间时,可通过第1次测试的结果推断出所希望的胀破时间。
    2.3胀破速度
    胀破速度是胀破试验中加压液体体积增加的速率,GB/T7742.I一2005要求胀破时间为(20±5)s内,经2.2分析可知,这实际上是规定了胀破速度应处于一定范围,可见胀破速度对测试结果有一定影响。本文试验对6组试样进行了测试,试验面积为7.3em2,结果如表2所示。由表2可以看出,胀破强度随胀破速度提高而增大,但强度变化明显小于速度变化,且不同试样对胀破速度的敏感程度不同。可以推断,在胀破速度小幅变化时对测试结果影响较小,但在结果处于合格评定极限时应考虑此方面影响。
    2.4变异系数
    CV值表示测试结果的离散程度,为测试结果标准差与均值的百分比。均匀试样的CV值也可反映出测试方法的精密度。本文试验取3种均匀试样做10次重复性测试,结果如表3所示。由表3可见,对于均匀试样,不同类型织物的CV值无明显差别,且CV值较小说明该测试方法具有较好的精密度。

    五、结论
    本文研究表明:胀破强度随试验面积增大而减小,对测试结果有明显影响;胀破时间随胀破速度增大而减少,可通过初次测试结果对胀破时间作出有效调整;胀破速度小幅变化时对测试结果影响较小,但也不能忽略;该测试方法精密度较好,均匀性样品的变异系数较小。
    GB/T7742.1—2005《纺织品织物胀破性能第1部分胀破强力和胀破扩张度的测液压法》推荐的试验面积为50cm2,而其旧版本GB/T7742--1987(纺织品胀破强度和胀破扩张度的测定弹性膜片法》推荐的试验面积为7.3cm2和100cm2,纤检机构原常用7.3cm2的试验面积,这造成了测试方法标准更新后产品标准的指标不再适用,旧标准测试合格的产品很可能在新标准测试中不合格。这需要纤检机构在试验面积方面达成共识,或对相应的产品标准作出修订。

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