冲击摆锤法测定织物的撕裂强力

魏冬梅

（通标标准技术服务(上海)有限公司，上海200233）

0 引言

织物从染整的前处理到后整理，需要经过多重化学助剂的作用，如醋酸，烧碱，双氧水和保险粉等，会在织物内部结构上造成了不可修复的强力损伤，因此需要针对性的进行强力测试。

织物的撕裂强力是表征机织面料物理性能的一项重要指标，织物撕破又叫撕裂，是指织物内局部纱线受到集中负荷的作用而撕开的现象。服装在实际穿着过程中，某些部位常会承受突然的撕裂作用，局部外力使织物内部纱线逐根受到最大负荷而断裂。由于撕裂强力试验可客观地反映纺织品在实际穿着中的突然撕裂特性，所以撕裂强力在机织面料测试中是一项重要指标。冲击摆锤法ASTM D1424—09 (Reapproved 2013)是最常规的撕裂测试，快速，所需样品尺寸较小。

1 撕破强度测试-冲击摆锤法

1.1 测试范围

ASTM D1424—09 (Reapproved 2013)方法规定了采用冲击摆锤装置测定织物的撕破强力。

本方法适用于机织物，也适用于其他技术得到的织物；不适用于机织弹性织物、针织物以及有可能产生撕裂转移的经纬向差异大的织物和稀疏织物。对于经编织物，本标准仅可测试其经向撕裂强力，不适合测定其纬向撕裂强力。除经编外的其它针织物均不适合本标准。

1.2 测试原理

试样固定在铗钳上，将试样预先剪一切口，释放处于最大势能位置的摆锤，可动铗钳离开固定铗钳时，试样沿切口方向被撕裂，将撕破织物一定长度所做的功换算为撕破力。

1.3 仪器设备、试剂和材料

（1）埃门多夫撕破强力试验仪

仪器特点：增加不同数量的重锤，适用不同力值的测定；撕裂刀精度高，确保撕裂长度为（43±0.5）mm。

附件：A型落锤为1 600 g、B型落锤为6 400 g。

在仪器使用范围内的任何一点显示或记录的撕破强力最大误差不得超过±1%。

（2）试样模板见图1，单位mm。

图1 试样模板尺寸

1.4 健康和安全信息

（1）测试人员需遵守良好的安全操作，测试时需使用安全适当的方法。

（2）设备运转时不可触碰，以免受伤。

1.5 试样准备

（1）批样选取规则：一般对于首次取样测试，根据下表方式抽取所需测试的数量。

每批大货的卷/片数 抽取试样的卷/片数

1-3 全部测试

4-24 4

25-50 50

＞50 抽取大约10%至最大

10 卷/片测试

（2）取样：在每卷布中剪取整幅1 码布样予以测试，避免最外层或最内层取样。

（3）测试样品：样品在温度为(20±1)°C 相对湿度(65±2)%条件下调湿至平衡，并且在此 条件下准备和测试。步骤如下：将试样模板置于样品上，用剪刀裁取两组各五只试样，一组为经向，另一组为纬向。任何两个试样不能含有相同的经、纬纱线，避开折皱、边缘及织物的非代表性区域，一般是离布边至少150 mm,采用梯形法取样；对于机织物，每一块试样剪取的时候，应使短边平行于织物的经纱或纬纱。试样短边平行于经向的撕裂方向为“纬向撕裂”，试样短边平行于纬向的撕裂方向为“经向撕裂”。在试样上用小箭头标明样品的经向方向。试样长边为测试方向（若试样长边平行于纬向，则测纬向撕破力）。

1.6 测试步骤

（1）检查仪器的水平，调整零位。

（2）检查仪器摆锤，应能自由摆动，自由摆动次数超过20 次。

（3）检查指针在任意位置不得出现自动滑移现象。

（4）切刀上刃口高度应低于夹钳上平面，并能自动复位,切口位于两个夹钳的正中间。

（5）检查试样切口长度，用标纸模拟织物，固定在夹钳上，切开后，用游标卡尺测量其切口长度应为（20±0.5）mm。

（6）采用游标卡尺检查夹钳间距离应为（2.5±0.25）mm。

（7）采用专用测力检具，分别检查标尺在20%，50%和80%时的误差，允许误差范围应为±1%。

（8）选择合适摆锤质量（1 600 g 或6 400 g），使试验的结果在标尺的20%～80%范围内。

（9）检查仪器的水平，调整零位。

（10）将摆锤置于初始位置。

（11）将试样夹在铗钳中，使试样长边与桌面平行，试样被均匀地夹在固定铗钳和活动铗钳中，试样的凹槽向上。

（12）快速按下切刀手柄，在试样的中线位置切一个20mm± 0.5 mm 的切口。

（13）按下摆锤停止键，放开摆锤，试样被撕裂；在摆锤回摆时握持，以免破坏指针的位置，检查指针是否落在允许的标尺范围内，读取指针所指摆锤上刻度尺的读数。

（14）观察撕裂是否沿力的方向进行，纱线是否从织物上滑移而不是被撕裂，如果织物未从铗钳中滑出且沿力的方向撕裂，此次试验是正常的，否则结果应剔除。如果5 只试样中有三只或三只以上被剔除，则此方法不适用。

1.7 试验结果

（1）将指针所指摆锤上的刻度乘以摆锤上所标注的克数（1 600 g 或6 400 g），即为撕破强力，记录下此数据（修约到1 g）。

（2）分别计算试样经向和纬向撕破强力的平均值，以磅为单位（修约到0.1lbf，1 lbf=4.45N）。

1.8 测试报告

报告至少包括以下内容：

测试采用的标准，测试日期和地点，每个测试样品的具体信息，撕裂强力的平均值，任何偏离本方法的细节和异常现象。

备注：织物撕裂发生在凹槽区域内时属于正常撕裂，当撕裂转移或在凹槽区域外撕裂则属于异常撕裂，异常撕裂数据无意义，报告中不显示，只备注Untearable in this direction。

表1 样品规格

下图提供一种正常撕裂和常见的两种异常撕裂供参考，以免以后实验收集到无意义数据。

图2 不同撕裂方式

2 测试结果

2.1 试验试样

选用3 只面料样品，具体规格见表1。

2.2 试验方法

按照ASTM D1424-09(Reapproved 2013)方法分别对以上3 只面料样品进行了纵横向撕裂测试，试验结果见表2。

表2 纵横向撕裂测试结果

3 结论

冲击摆锤法测试结果分析，发现织物内纱线特数越大，撕破强力就越大。在试验选用的3 只面料样品中，涤棉布的纱线特数最高，撕破强力最大。以上3 只试样中织物密度最高的全涤布的撕破强力比织物密度最小的涤棉布差。所以分析可得出纱线特数与织物密度是影响织物撕裂强力的因素。

关于提高撕裂强力，建议采取以下两个方法：增加撕裂范围纱线根数和减少染整生产中强力损耗。

在经纬纱及其密度相同情况下，经纬纱捻向相同时，纤维倾向相反，相互阻力增大，纱线滑移困难，撕裂强力减弱。若是经纬纱捻向不同，则纤维倾向平行，相互阻力较小，纱线易于滑移，撕裂强力增大。该物理性能的推断，对于绝大部分机织物有参考意义。

关于染整损耗，目前常使用的头道染整为氧漂，即双氧水漂白，并且加入适量双氧水稳定剂，防止双氧水剧烈分解导致织物破损。可以通过调节双氧水浓度和碱剂来改善染整损耗，以将控制撕裂强力在可接受的范围内。双氧水浓度越高白度也随之增加，对织物损伤越大，一定程度不会再增加。碱剂——调节pH值至10.5～11 范围内，确保稳定分解，不会由于过快分解造成织物受损和潜在损伤。

后整理中的柔软处理可改善织物撕裂强力。对于化纤长丝，柔软处理后纱线滑移性增强，撕裂强力增大。对于短纤织物，柔软处理后纱线滑移性增强，但纤维抱合力减弱，若纤维抱合力减弱较小的话，则撕裂强力会增强，若纤维抱合力影响很大，则会降低撕裂强力。