紡織品的力學(xué)性能主要指斷裂強(qiáng)力、斷裂伸長率、撕破強(qiáng)力、頂破強(qiáng)力、剝離強(qiáng)度等。其中,斷裂強(qiáng)力是其非常重要的力學(xué)性能之一。
在拉伸實(shí)驗(yàn)中,試樣被拉伸至斷裂時(shí)強(qiáng)力機(jī)所側(cè)得的*大力稱斷裂強(qiáng)力。斷裂伸長率為在拉伸實(shí)臉中被拉伸至斷裂時(shí)所側(cè)得伸長對(duì)拉伸長度的百分率。
試樣一般為條狀,長度為100mm,寬為50mm,縱、橫向各10塊。縱、橫向的斷裂強(qiáng)力(N)以10次算術(shù)平均數(shù)表示,縱、橫向斷裂伸長率(%)也以10次算術(shù)平均數(shù)表示,計(jì)算到小數(shù)點(diǎn)后1位。
對(duì)于厚型織物紡織面料,如上工布類產(chǎn)品,由于其強(qiáng)力大,縱、橫向變形大,一般要用雙軸向電子拉力機(jī)側(cè)試。
試樣的選取、規(guī)格及有關(guān)規(guī)定因標(biāo)準(zhǔn)不同而不同。有時(shí)為了對(duì)無紡布的各向異性做比較,取樣時(shí)可在與垂直方向成30°,45°角方向剪取,以便得到不同方向的斷裂強(qiáng)力與伸長。在必要情況下,也可做濕、干態(tài)悄況下的強(qiáng)度比,從而比較不同產(chǎn)品縱、橫強(qiáng)力差異的大小。非織造布斷裂強(qiáng)力及斷裂伸長的側(cè)定可參考GB/13923.1-1997(紡織品織物拉伸性能)或1909073-1989(紡織品無紡布實(shí)驗(yàn)方法》第三部分(拉伸強(qiáng)力及伸長側(cè)定)。
織物撕裂強(qiáng)度測試是檢測織物質(zhì)量好壞的一個(gè)重要指標(biāo),紡織品由于其材料和工藝的影響因素導(dǎo)致其質(zhì)量千差萬別,不同工藝的紡織品其撕裂強(qiáng)度也不相同。
撕裂強(qiáng)度測試儀用于各種機(jī)織物的抗撕裂強(qiáng)力的測定(Elmendorf埃爾門道夫法),亦可用于厚紙張、塑料布、電工膠布等材料抗撕裂強(qiáng)力的測定。
采用單縫法討論織物的撕裂斷裂過程,沿著織物緯向撕裂,經(jīng)紗斷裂的情況。在單縫法撕裂時(shí),裂口處形成一個(gè)受力三角形。當(dāng)試樣中受力的緯紗逐漸上下分開時(shí),不直接受力的經(jīng)紗開始與受力的緯紗有某些相對(duì)滑動(dòng),并逐漸靠攏,形成一個(gè)近似三角形區(qū)域。在撕裂口底部,受力三角形中的經(jīng)紗共同承受拉力,其中三角形底邊**根經(jīng)紗受力*大,其它各經(jīng)紗受力按一定的負(fù)荷級(jí)差逐漸減弱。由于紗線間摩擦阻力的作用,滑動(dòng)是有限的。在滑動(dòng)時(shí),紗線的張力迅速增大,變形伸長也急劇增加。當(dāng)構(gòu)成受力三角形底邊的**根經(jīng)紗變形至斷裂伸長時(shí),這根經(jīng)紗即告斷裂,第二根經(jīng)紗的受力狀態(tài)立即轉(zhuǎn)化為**根經(jīng)紗斷裂前的狀態(tài),如此反復(fù),經(jīng)紗一根接一根地連續(xù)斷裂,形成刀切一樣的斷裂面。
織物撕裂強(qiáng)度的影響因素:
1、織物結(jié)構(gòu)
織物組織對(duì)織物撕裂強(qiáng)力有明顯影響。在其他條件相同時(shí),三原組織中,平紋組織的撕裂強(qiáng)力低,緞紋高,斜紋織物介于兩者之間。織物密度對(duì)織物的撕裂強(qiáng)力的影響比較復(fù)雜。當(dāng)紗線粗細(xì)相同時(shí),密度小的織物撕裂強(qiáng)力高于密度大的織物。例如,紗布就不易撕裂.當(dāng)經(jīng)緯向密度接近時(shí),經(jīng)、緯向撕裂強(qiáng)度接近。而當(dāng)經(jīng)向密度大于緯向密度時(shí),經(jīng)向撕裂強(qiáng)力大于緯向撕裂強(qiáng)力。例如,府綢織物易出現(xiàn)經(jīng)向裂口,是因?yàn)楦I織物緯密遠(yuǎn)小于經(jīng)密,緯向撕裂強(qiáng)力遠(yuǎn)小于經(jīng)向撕裂強(qiáng)力所致。
2、紗線性質(zhì)
織物的撕裂強(qiáng)度與紗線的斷裂強(qiáng)力大約成正比,與紗線的斷裂伸長率關(guān)系密切。當(dāng)紗線的斷裂伸長率大時(shí),受力三角區(qū)內(nèi)同時(shí)承擔(dān)撕裂強(qiáng)力的紗線根數(shù)多,因此織物的撕裂強(qiáng)力大.經(jīng)緯紗線間的摩擦阻力對(duì)織物的撕裂強(qiáng)度有消*影響。當(dāng)摩擦阻力大時(shí),兩系統(tǒng)的紗線不易滑動(dòng),受力三角區(qū)變小,同時(shí)承擔(dān)外力的紗線根數(shù)少,因此織物撕裂強(qiáng)力小。所以,紗線的捻度、表面形狀對(duì)織物的撕裂強(qiáng)力也有影響。
3、樹脂整理
對(duì)于棉織物,枯膠纖維織物經(jīng)樹脂整理后紗線伸長率降低,織物脆性增加,織物撕裂強(qiáng)力下降。下降的程度與使用樹脂種類,加工工藝有關(guān)。
擺錘式織物撕裂儀又稱為埃爾門道夫式撕裂儀,是比較經(jīng)典的傳統(tǒng)儀器。它通過測量擺錘勢(shì)能的減少量,折算為撕裂試樣所用的功,按試樣原始長度計(jì)算出平均撕裂力。由于它結(jié)構(gòu)簡單,使用方便,測試數(shù)據(jù)穩(wěn)定等諸多優(yōu)點(diǎn),至今仍在紡織、造紙、包裝等許多行業(yè)大量使用。
隨著現(xiàn)代材料科學(xué)、電子技術(shù)的發(fā)展試樣性能發(fā)生了很大的變化,撕裂儀已向大量程、電子化、和自動(dòng)化發(fā)展,外觀、量程、功能都有很大的改變。過去常見的撕裂儀小量程多為0~16N(或1500gf),大量程為0~64N(或6000gf);現(xiàn)在*小量程有0~2N,*大量程有0~300N。過去都是機(jī)械式儀器,隨著電子技術(shù)的發(fā)展,撕裂儀已經(jīng)電子化;并且出現(xiàn)了通過測量擺錘動(dòng)能的減少量,計(jì)算平均撕裂力的儀器。
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