纺织品撕破强力测试机理及影响因素

　　织物内局部纱线受到集中负荷而撕破残裂缝的现象称之为织物的撕破现象；比如：织物被物体勾住，局部纱线受力而使面料形成裂缝；或者织物的局部被握持而被撕成二半。

　　织物撕破强力测试方式：

　　A：摆锤法

　　B: 裤型法（包括单舌法和双舌法）

　　C：梯形法

　　D：翼形法

　　织物撕破强力测试标准

　　A：摆锤法

　　GB/T 3917.1-2009纺织品 织物撕破性能 第1部分：冲击摆锤法撕破强力的测定

　　ISO 13937.1-2000 纺织品 织物撕破性能 第1部分：冲击摆锤法撕破强力的测定

　　ASTM D1424-2009撕破强力测试 落锤法（Elmendorf测试仪）

　　JIS 1096-2010 8.17.4 D法 撕破强力测试 落锤法

　　备注：BS、DIN、EN系列标准等同于ISO

　　B:  裤型法（分单舌和双舌法）

　　单舌法：

　　GB/T 3917.2-2009 纺织品 织物撕破性能 第2部分：裤形试样(单缝)撕破强力的测定

　　ISO 13937.2-2000纺织品 织物撕破性能 第2部分：裤形试样(单缝)撕破强力的测定

　　ASTM D2261-2011 撕破强力测试 舌形法（等速CRE拉伸强力仪）

　　JIS 1096-2010 8.17.1 A-1法 撕破强力测试 单舌法

　　JIS 1096-2010 8.17.1 A-2法 撕破强力测试 单舌法（用于毛织物）

　　双舌法：

　　GBT 3917.4-2009 纺织品 织物撕破性能 第4部分：舌形试样(双缝)撕破强力的测定

　　ISO 13937.4-2000 纺织品 织物撕破特性 第4部分 舌形试样撕破强力的测定(双舌法)

　　JIS 1096-2010 8.17.2 B法 撕破强力测试 双舌法

　　BS、DIN、EN系列标准等同于ISO

　　梯形法：

　　GB/T 3917.3-2009  纺织品 织物撕破性能 第3部分：梯形试样撕破强力的测定

　　ISO 9073.4-1997 纺织品 非织造布试验方法 第4部分 抗撕裂的测定 梯形法

　　ASTM D5587-2008  织物撕破强力测试 梯形法

　　ASTM D5733-1999  非织造布撕破强力测试 梯形法

　　JIS 1096-2010 8.17.3 C法  撕破强力测试 梯形法

　　BS、DIN、EN系列标准等同于ISO

　　翼形法：

　　GB/T 3917.5-2009 纺织品 织物撕破性能 第5部分：翼形试样(单缝)撕破强力的测定

　　ISO 13937.3-2000 纺织品 织物撕破特性 第3部分 翼形试样撕破强力的测定(单舌法)

　　织物撕破强力测试数据采集要求：

　　A：摆锤法

　　各标准中均以重锤下落时，对织物所产生的大力值为测试结果，并记录。

　　B: 裤型法 – 单舌法

　　1)GB/T 3917.1-2009  ISO 13937.1-2000数据的采集为将整个撕破过程中力与位移曲线划分为4个等分，舍去初始的个等分；将第二至四等分内所有峰值的平均值作为测试结果并记录。如下图

　　备注：参与计算峰值的取舍要求：以中间高度峰值（我的理解是各区域中各峰值的平均值；不知道各位有什么不同的看法，请回贴讨论一下。）的10%作为前或后一个峰值是否参与结果的计算。

　　2) ASTM D2261-2011 数据的采集有二种方式，优先选择种方式。

　　方式1：对于能产生5个或5个以和上峰值；在测试过程开始，撕破6mm(0.25in)之后开记录峰值并以5个高峰值的平均值为测试结果并记录。

　　方式2：对于产生峰值< 5个，则记录其中高峰值为测试结果并记录。如下图：

　　3) JIS 1096-2010 8.17.1 A-1法

　　取撕破时对织物所产生的大力值为测试结果，并记录。

　　JIS 1096-2010 8.17.1 A-2法

　　方式1：从距离个峰0.5cm(包括0.5cm)的位置开始测试并持续60S，平均分为间隔为1.25cm的5个部分，从各部分取大峰值并以这5个大峰值的平均值作为测试结果并记录。

　　方式2：积分仪计算平均值（俺不懂这个，忽略）

　　B: 裤型法 – 双舌法

　　1) GB/T 3917.2-2009  ISO 13937.4-2000  同单舌法1）部分

　　2) JIS 1096-2010 8.17.2 B法  同JIS 1096-2010 8.17. A-1法

　　C: 梯形法

　　1) GB/T 3917.3-2009   ISO 9073.4-1997 数据的采集为：测试从夹钳起始距离25mm处直至样品完全断裂，数据采集有效距离为从夹钳起始位置至位移64mm前所有有效峰值的平均值

　　2) ASTM D5587-2008 同ASTM D 2261-2011

　　ASTM D5733-1999 记录拉伸-伸长曲线中的大力值

　　JIS 1096-2010 8.17.3 C法  记录拉伸-伸长曲线中的大力值

　　D: 翼形法

　　GB/T 3917.5-2009  ISO 13937.3-2000 数据采集方式同A：裤型法-单舌法 GB/T 3917.1-2009

　　各种撕破方式的撕破机理

　　A：摆锤法撕破强力

　　标注P的那二边为样品被试样夹所夹持部位；当重锤瞬间下落时，样品会从撕破三角区域根纱线开始断裂；直到整个样品被撕破；那么从根断裂的纵向纱和被剪刀的二组横向纱线之间，就形成了一个三角形的区域，这个区域叫做撕破三角区域。

　　B：裤型法撕破强力

　　裤型法撕破强力原理同摆锤法撕破强力，二者差异在于撕破的速度不一样；摆锤是一种快速撕破，而单舌是一种较慢匀速的撕破。

　　C：梯形法撕破

　　梯形法样品示意及样品夹持示意

　　从上面的二个图形中可以看出，梯形法与摆锤、单舌完全不同；如果说摆锤法是撕破中一根单纱在战斗，那单舌法就是至少二根或者几根纱在战斗，而梯形法就是一组纱线在战斗，前扑后续，直到样品完全断裂。

　　从撕破机理图片我们可以看出，梯形法撕破从根标红线的纱线开始直到第n根未伸直的止，这一组纱线都在抵抗来自于垂直方向的拉力；所以梯形法撕破与其说是撕破，还不是说是部份纱线的拉伸强力更为贴切。

　　D：翼形法撕破

　　翼形法撕破强力基本和梯形法撕破的原理一样，只是角度不同而已；角度不同代表参与抵抗拉力的纱线根数不同，所以不能梯形法和翼形法只是同种类型的测试，而测试结果不能相互比较。

　　各种类型撕破结果比较（仅以平纹棉布为例，因为其他组织结构的面料受组织结构特殊性的影响，撕破的情况比较复杂，这里以平纹为例旨在让大家对撕破各种类型的数据有个大概的了解）

　　总结：摆锤法 < ≈ 单舌法 < 双舌法 < 翼形法 < 梯形法

　　影响织物撕破强力的主要因素：

　　1)原材料：

　　这个大家应该都知道，不同的原材料所表现出来对外界撕破力和拉伸力的抵抗程度有明显的差异。

　　2)纱线的性质：

　　①纱线的线密度：这个很好理解，粗一点的自然抗撕破力和抗拉力就好一点。

　　②纱线是长丝还是短纤维，短纤维如棉，长丝如涤纶长丝，短纤维需要通过加捻的方法使短纤维集合成纱。长丝可直接成纱用于纺织。很明显短纤维的强力要低于长丝的强力。

　　③纱线的捻度，捻度可以使短纤维纱线或者长丝更好的抱合在一起，形成凝聚力，提高强度和弹性，从而可以提高织物的撕破力。但捻度有他的极限值，过高的捻度不但提高不了强度和弹性，反而纱线发脆，会使强力和弹性下降。

　　④纱线的断裂伸长率或者说弹性，纱线的断裂伸长率越高说明线断裂时的弹性就越大，就足以影响到织物撕破时，撕破三角区的大小而影响织物的撕破强力。

　　3)织物的组织结构

　　①平纹组织：该组织纱线浮点长度仅一根纱线，所以受力撕破三角区小；表现出的撕破力也是小的。

　　②斜纹组织：该组纱线浮点长度根据设计小为2根纱线，即1/2斜纹，所以这类组织结构的面料的，浮点越长，撕破三角区域就越大，撕破强力就越好！

　　③缎纹组织：该组纱线浮点长度比斜纹组织的长度更好，撕破三角区域就更大，撕破强力就更好，大家可以参看上面的缎纹组织图。比较一下。

　　④变化组织：这类组织就是三原组织（也就是上面所说有平纹、斜纹、缎纹）任意组合变化而来。所以这类组织撕破力的大小基本上没办法进行比较，但肯定大于平纹组织。呵呵。。。。

　　总结：平纹组织 < 斜纹组织 < 缎纹组织

　　4)织物的密度和织缩率

　　密度的多少，决定了纱线的屈曲波高，也就决定了织物织缩率的大小。而织物的屈曲波高越大，在受力的情况下，织物的伸长率相对来说就就较大；从而影响织物撕破三角区域的大小，而影响撕破力的大小。

　　屈曲波高---机织物由经纬交织而成，交织时纱线呈屈曲状态，而这种屈曲状态的程度就用屈曲波高来表示。请参看前图平纹组织的经纬剖面图。

　　5)织物的后整理加工工艺

　　①磨毛：磨毛工艺就将织物表面进行打磨，使组织表面产生短而整齐的小绒毛。这样就使织物表面这组纱线的结构破坏掉了，纱线的强力会大幅度下降。所以做磨毛工艺的面料，撕破强力就拉伸这二个指标一定得考核。

　　②起绒：和磨毛工艺一样，将织物表面用绒刀起一定量的绒毛，只是绒毛较磨毛布长一点，影响力同磨毛。