一种适用于超薄纺织品的新型强伸性能测试预张力施加技术

赵 磊 姚桂香 李桂付 杜 梅 蔡莉莉 刘 华 祁 宁

1. 盐城工业职业技术学院(中国) 2. 苏州大学 纺织与服装工程学院(中国) 3. 江苏悦达家纺有限公司(中国)

随着人们生活水平的不断提高，市场上对各类纺织品的性能要求越来越多，各种各样的功能性纺织产品应运而生，尤其是超薄精纺、功能性超薄非织造产品和功能整理涂层类产业用纺织品。这些纺织产品的问世对相关测试技术提出了更高要求。纺织产品强伸性能检测数据的精确与否不仅取决于检测试样的预处理、试样剪裁及仪器操作的标准程度，同时还与试样测试时预张力施加技术即加载规范性和大小差异有关[1-3]。在现有纺织品强伸性能测试过程中，预张力大小调节不便，且在夹持超薄面料或表面摩擦因数较低的纺织品(如纳米纤维膜、熔喷非织造布)时，预张力夹装置容易在重力作用下滑移或偏斜，使预张力无法规范施加，从而出现检测强力数据不精确的现象[4-6]。

为解决这一问题，本研究提供一种新型的织物强伸性能测试预张力施加技术，可用于各种超薄型的产业用纺织品。此施加技术建立在一种新型的预张力夹装置的基础上，测试时预张力大小易变换，且对织物的夹持较牢固，从而可确保强伸性能测试结果的准确性。

1 新型预张力夹装置的总体结构

新型预张力夹装置的结构示意图如图1所示。

a) 总体结构

b) 局部结构

图1 新型预张力夹装置的结构示意图

由图1可知，预张力夹装置包括第一夹持板(110)、与第一夹持板相对应的第二夹持板(120)、110与120之间的连接件(140)、弹性部件(150)及预张力螺帽(130)。140包括第一连接件(142)和第二连接件(144)。142与144的一端分别与110、120相连，另一端均与130可拆卸连接。150的一端与110相连，另一端与120相连。预张力夹装置除130之外的其他部件可采用轻质材料，130可采用金属材料，并可根据所需130的质量选择性地在130内设置空心或其他形式，以调节130的质量。

2 测试时预张力施加技术

图2是图1中预张力螺帽的结构示意图。如图2所示，130上设置有螺纹孔(132)。通过130与142、144螺纹连接的方式便于更换不同质量的130，满足对不同面密度的面料的预张力调节。130为六棱柱形，方便握持和更换。130的数量为多个，规格有0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、1、2、3、4和5 N。根据织物面密度可设定预张力施加规则，例如：若织物面密度小于100 g/m2，选择小于2 N的规格；若织物面密度在100～200 g/m2之间，则选用2～5 N的规格；若织物面密度大于200 g/m2，则130可组合使用，在以上10种规格中选择，且每种规格可设置多个。

132—螺纹孔图2 预张力螺帽的结构示意图

图3是图1中130的剖视图。结合图2和图3，螺纹孔(132)为130上的通孔，在132的内壁上，设置有用于固定142和144的涨套(134)。134可将142和144更加稳固地固定于132，不易产生滑落。132可在中间部分不设置螺纹，设置一个可容置134的空腔(136)。134可为塑料的弹性片，当142和144连接于130上的132时，弹性片发生变形涨开，对142和144产生一定的夹持力，能够在一定程度上防止142和144脱落。

图3 预张力螺帽的剖视图

3 测试时预张力夹的夹持技术

图4是图1中夹持端的结构式示意图；图5是图4中Ⅵ区的局部结构示意图。如图1所示，110包括112和用于夹持织物的114，120包括122和用于夹持织物的124，114位于110上远离122的一端，124位于120上远离122的一端。图4中116为114和124上相互配合的夹持锯齿。116的齿高为0.4 cm，齿面长度为2 cm，锯齿密度为4个/cm。位于110上的116和位于120上的116相互吻合，有利于强力检测时有效夹持试样[7-8]。

图4 夹持端的结构式示意图

如图5所示，116的齿面上设置有橡胶皮(118)。118将116包裹，以增加夹持钳口与检测面料之间的阻力，防止预张力夹滑移，同时降低夹持板对试样面料的损伤，确保织物强力测试工作正常进行。118厚约2 mm，可采用环氧树脂或热熔胶粘贴硬度偏高且具有一定摩擦阻力的材料。

图5 图4中Ⅵ区的局部结构示意图

4 预张力夹应用测试案例

以细旦锦纶超薄面料(经纬纱均为7.69 dtex/7 f锦纶复丝，单丝线密度为1.10 dtex，经纬密度为96.9根/cm×87.3 根/cm，面密度为14.9 g/m2)为测试对象，按照GB/T 3923.1—2013《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》准备试样，采用现有织物强伸性预张力夹和新型预张力夹对其进行拉伸性能测试对比。

现有织物强伸性预张力夹只有3种，其规格重力分别为2 、5和10 N。测试的细旦锦纶超薄面料面密度小，因而只能选用2 N的织物强伸性预张力夹。在使用此强伸性预张力夹进行测试时，发现预张力夹在夹持时容易滑移，且出现夹持倾斜。

采用新型的织物强伸性预张力夹进行测试时，根据织物面密度，预张力螺帽130选择的是0.5 N。如图1和图6所示，由于预张力夹装置的夹持端114为鸭嘴形，有利于强力检测时有效夹持细旦锦纶超薄面料，配合110和120上的夹持锯齿(116)，彻底解决了预张力夹在夹持细旦锦纶超薄面料测试过程中因夹持不紧产生滑移的现象。因在110外壁上设置有标尺119(图6)，可正确夹持细旦锦纶超薄面料，防止倾斜。预张力夹装置中110或120的尺寸不受限制，可根据实际需要进行调整。

图6 新型预张力夹装置的侧视图

表1为采用现有和新型两种织物强伸性预张力夹测试所得力学性能数据。

表1 细旦锦纶超薄面料拉伸性能测试对比

由表1可知，无论是断裂强力还是断裂伸长率，采用新型织物强伸性预张力夹测试技术测得的数值差异小，离散性小，说明采用新型织物强伸性预张力夹测试结果更加可靠。

5 结语

采用新型织物预张力夹，根据试样面密度选用对应质量的预张力螺帽，调节预张力夹对面料的夹持力，可灵活便捷地调节对试样的预张力。使用此新型织物强伸性预张力施压技术，方便可行，且从应用实例可发现，测试结果变化差异小，测试结果比使用现有技术测试更加可靠。此新型预张力加载技术适用于纺丝成网、熔喷成网及纳米纺丝技术制备的超薄型产业用纺织品的强伸性测试，可为科研人员提供可靠的测试数据。