织物断裂强力测试影响因素的分析

织物的拉伸性能测试是一项比较精细的工作 ，由于各种织物的纤维原料 纱线质量、织物密度、织物组织、后整理等 因素各不相 同 ．在试验过程 中对 环境 、人 员、仪器软硬件的要求也比较高，因此在试验过程中应尽量避免可 控的不稳 定因素 的出现 。本 文参 照GB／T 3923．1— 1997《纺织品 织物拉伸性能第培B分 ：断裂强力和断裂伸长率的 测定 条 样法》 和GB／T 6529- 2008《纺织 品 调湿 和试验 用标 准大气》 的测 试方法 ，对各种 影响 因素进 行逐一分析 ，最终 归纳出检验过程 中应该注意 的问题 。

1 温湿度
实验室空气温湿度影响到纤维的温湿度和回潮率，影响到织物的纤维 内部 大分子结构状 态 ，从而影 响到织物 的强 力性能。
1．1温 度
织物在被拉伸时其强度主要受纤维原料质量影响。纤维的性质是织物性质的决定因素，当纤维拉伸强度大时，织物的拉伸强度一般也大。而在一般情况下纤维的性质是受纤 维 内部 大分子结 构和局部 缺陷 因素影 响的Ⅲ。在 高温下 内部大分子结构 是主导 因素 ，对纤维高聚物 而言 ，一般 情况 下的高温 是指 一100。C至室温 以上 的范围 ，而低温是指 一200。C以下的温度 范围 ，GB／T 3923．1— 1997《纺织品 织物拉伸 性能第 1部分 ：断裂强 力和 断裂伸长率 的测定条样法》中规定的实验室环境温度属于高温范围。
当纤维回潮率恒定的条件下 ，温度升高，纤维内部大分 子热运动加剧 ．大分子柔 曲性提高 ，分 子间结合力被削弱 。因此 ，一般来说 ，温度升高，纤维的拉伸强度下降，断裂伸长率增大 ，拉伸初始模量下降。
1．2相对 湿度
吸湿机 理是决定纤维 吸湿 性的内在因素 实验室相对湿度的变化 主要 是通过纤维 回潮率 的影 响对 拉伸性能产生影响 。影 响纤维吸湿性 的决定性 因素是纤 维内部的亲水基团 ，亲水基 团的存在 与否 数量的 多少 、极 性的强 弱决定着纤维吸湿性的高低。纤维中常见的亲水性基团有羟基、酰胺基 、氨 基 、羧基等 ．纤 维 中这类基 团越多 ．基 团极性越强 ，纤 维的吸湿能 力就会 越高 。在温度 一定的条件下 ，相对湿度越大，纤维的回潮率越大 J。如表1所示 ，涤纶在相对 湿度为65％、95％ 100％的状 态下 ，回潮率没有很 明显 的变化 。而粘胶 纤维 、细羊毛纤维 、桑蚕丝 、原棉 的回潮率 变化率均在100％左右 。
般 情 况 下 ，纤 维 的 回 潮 率 越 大 ，则 纤 维 的 强 度降低 ，伸 长 率增 大 】。这 是 因 为纤 维 的 回潮 率 变大 后 ．分 子 间结 合 力 变 弱 ．结 晶 区更 加 松 散 ．纤 维 的 强 度 降低 ．伸长 率增 大。如 表2所 示 ．粘胶纤维 的湿 干强度 比为40％-60％ ，湿干断 裂伸长 比为 125％-150％ 桑蚕丝 的湿干强 度比 为75％ ．湿干 断裂伸 长 比为 145％。但 是对 于涤纶和棉纤维则影响不很明显 ，表2中涤纶的湿干强度比为100％，湿干断裂伸长 比也 为100％。
模量下 降 ，容易缠结 较 密实的织物则 由于纤维 的膨胀而变得僵硬 i纤维的表面摩擦系数随着回潮率的增加而变大 。如粘 胶纤维 由纤维 素大分子构成 ，大分 子每一葡 萄糖剩基上含 有三个羟基 ，所 以吸湿能 力强 ；羊毛纤维 中的大分子 由氨 基缩合而成 ．大分子上有很 多氨基 、酰胺基 、羧基 ，所 以其吸湿能力好 ；而涤纶大分 子中没有亲水基 团或极性很 弱 ，因此吸湿 性能也很差 。因此 在做 拉伸试验过 程中，实验 室相对湿度 的控制对试验结果 的真实可靠性 尤为重要，尤其是亲水性纤维。

2 试验仪器
织物强力仪分为等速牵引试验仪 (cRE)、等速伸长试验 仪 (CRT)．由于不 同类型仪 器 得 出的数 据 结果 没有可 比性 ，本 文就 以标 准 中规定 的等 速伸 长 型纤 维拉 伸仪 为例 。
由于织物强力值较大 仪器 的不稳定 性往 往会 造成一组 测试结 果的c 较大 ．因此对 仪器 性能的要 求要 高 。此外在 测试时 ，仪器两 夹钳 的中心点应处于拉 力轴 线上 ，夹钳 的钳 口线应与拉 力线垂 直 ，夹持面应在 同一平面上 ，如果不在同一水平面 上往往会造成钳 口断裂 ，这样的数据是无效的 。夹钳应 能握持试样而不使试样打 滑 ，夹钳面应平整 ，不剪切试样或破坏试样。

3 参数设置
3．1拉伸速度
纺织 品织物 在低 的拉 伸速 度下 ，有 充足 的 时 间利于缺陷 的发展 ．从而强度值有可 能较小 ．而较大 的拉伸速度下 材料 的断裂主要是其化 学键 的破 坏 引起 ．测得 的强度值较 大 ．因此在检验 时要通过 织物的不 同类 别选择 不同的拉伸速度，还需要注意的是 在设定好拉伸速度后最好用一 块初 始模量较大 的织物 工作一次 ，以使仪器 调节到所设定 的速度 。
3．2隔距长度
在正常断裂情况下，当隔距长度越长时，被检测到的织物 的薄弱点越 多 ，最 薄弱点可能会 更脆 弱 ，织物 的强 力也变小；相反 ．当检测隔距长度越短时．被检测到的薄弱点越少 ，织物 的强 力就 可能会稍大些 。在检验 中一般对 断裂伸 长率小于或等于75％的织物 ．隔距长度为200mm；对断裂伸长率大于75％的织物 ，隔距长度为 (100±1)lnnl口]。
3-3预 加张 力
预 加张 力是 使纤 维伸 直而 不伸 长的 力 。预加 张 力过大会将纤维拉得过 长 ，这样会损 失纤 维的伸长 ，甚 至可能会损伤纤维 ，其强力也会受损 ；预 加张力过小又不 能使纤维充分伸直 ，纤维 的伸长率会增 大 (如图1和图2所 示 )，是否加预 加张 力将直接影响到织物 的断裂强力和 断裂伸长率。依据标准 ，预加张力的选择是根据织物的克重来确定的 ，即 ：≤200g／m ：2N；>200g／m ， ≤500g／m ；5N；> 500g／m2： 10Nt。

4 试验人员操作过程
试验人员的操作属于 习惯 问题 ，不 良的试验 习惯是使检测结果产生系统误差的关键因素，在整个试验过程 中都应严格按 照检测标准规范操 作 ，应尽量避免织物 受到外力作用和回潮率的影响。
(1)实验室样品试样应具有代表性，应避开褶皱、疵点，试样距离布边至少150mm，保证试样均匀分布于样品上。
(2)样品制备过程要严格按照标准规定要求，在砗磲边纱过程中要保证两布边最外面部分为完整的一根纱线。
(3)应该尽量保持双手的干燥，若手上汗液较多可能导致纤维吸湿，使纤维性能发生改变。
(4)实验的时候都要避免近距离正对试样呼吸，这样会增加夹持器的局部温湿度，影响试样的拉升性能。
(5)要实行严格的试样预调湿和程序。

5、结论
在进行纺织品强力测试时，应该按照标准控制实验室环境温湿度，尤其是吸湿性较强的纤维，实验参数的设定都必须按照规定标注，实验人员在整个实验过程中都应按照规定的要求操作，尽量避免试样由于自身的不规范使试样收到外力作用从而影响到实验结果的准确性。

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