织物梯形撕破测试方法实验探究

织物的撕破性能是考核其物理性能的主要指标之一各种织物在使用的过程中．存在各种不同的撕裂破坏的形式 。人们根据织物在实际使用过程中的破坏现象．设计了各种不同的测试方法用以表征织物的撕破性能并制定了相关测试标准。现行测试织物的撕破性能的方式主要有：冲 击锤 撕 裂 、裤形 (单缝 )撕 裂 、梯 形撕 裂 、舌 形 (双缝 )撕 裂 以及 翼形 撕裂 等 ，不 同的测 试方 法形 成 了GB／T3917系列测试标准 ]。
GB／T3917．3—2o09 《纺织品 织物撕破性能 第3部分 ：梯形试样撕破强力的测定》于2009年3月19日发布．N2Ol0年 1月 1日开始 实施 ，替代 了GB／T 3917．3— 1997被 广泛应 用于织物撕破 性能检测 。然而纺 织服 装检验人 员发现该标准在测试涤棉交织面料时常常会出现 “空值”的现象 ，这对织物的评 判带来诸多不便 ，而使用GB／T3917．3—1997就没有这种现象。本文就新旧标准测试涤棉交织织物出现的问题进行了研究和探讨，并提出了相关解决方 案。

l 试验部分
1．1原料和设备
涤棉交织织物A：9．1tex×18．4tex，630×400~／10cm，125g／m j涤棉 交织 织物 B：5．5tex×14．6tex；600×225根／10cm；100g／m ，A、B织物按照标准取样和测试 的要求 ，分别测试5次 。
INSTRON 3365万能材料试验机 (美国英斯特朗公司)。
1．2试验步 骤
在规定的大气环境下 ，将试验机两夹钳之间的距离定为25mm，拉伸速度设定为100mrn／min。用试验机钳口将制备好的梯形织物样品的两条不平行边夹持住 ，使得切口位于两钳口中间，梯形短边保持拉紧，长边处于折皱状态 。启动仪 器 分 别按 照GB／T3917．3— 2009 (测试 并采集试验 机夹钳位 移达 到64mm前织物 强力 的峰值 ，并计 算结果 )~DGB／T 3917．3— 1997 (测试 并采集 织物 完全撕 断的强 力的峰值 ．并计算 结果 )。

2 结果和讨论
我 们采 用 INSTRON 3365万能 材 料试 验机 ，依据 新旧不同的标准方法模块测得织物A经纬撕破强力数据各一组 ．结 果见表 1所示 。
利用GB／T3917．3— 1997和GB／T3917．3—2009可 以较 为准确地测 试织物 的纬向撕破 强力 ，且测 试结果 非常相 近 ，但利 用GB／T3917．3— 2o09测试 的过程 中 ，经 向 强力 测试 出现 了 空值 ”现 象 不能 得 到具 体 的数值 。进行 多次重复试验 验证后 ．织物 的经 向强力结 果仍然为 空值 ” ．排除 了人 为原 因造 成失误 的可能性 ．仪 器设备也 状态 良好 。
分析 和对 比两 种不 同标准测 试织物撕破 强力的方法 、数据采集以及数据处理方法的不同发现 ，GB／T3917．3—1997方法测试织物的撕破强力时，试验仪的钳 口沿着梯形的不平行两边夹住织物 ．使切口位于两夹钳中间，梯形短边保持 拉紧 ，长边 处于折皱 状态 ，启动仪器后 自动记 录织物撕破 至断裂 的强 力 ．计算 经 向 (纵 向 )和 纬向 (横 向 )每块试 样在记录纸 上一 系列 峰值 的平均值 ．然后计算 经向(纵 向 )与纬 向 (横 向 )5块 试样 结果 的平 均值 和变异 系数；而GB／T39l7．3—2o09测试织物撕破强力时 备样要求和对仪器的强力测试要求一致 只是在计算结果时增加了有效峰值的概念 ．有效峰值是指试验仪的夹钳移动的位移 为64mm前 的峰值 ，即仪 器采集 的相关强 力峰值是 夹钳位移低 于64mmB,-j-的峰值。 由此可见 ，采用GB／T3917．3-1997测试时 ．仪器 采集的数据范 围要宽一些 。
通过分析5个涤棉交织物试样的经向 ”载荷一位移”曲线图 (图1)发现 ．强力峰值 (见曲线图上标三角符号的位置 )，其对应的位移值 (即夹钳的位移量 )均达 到80mm以上 ．大 大超过 标准设定 的64mm。由于在样品测试 时 ，钳 口位 移 的64mm范围 内并 没有 出现 强力 的峰值 ，所 以仪器 默认 为无 峰值 出现 ；此外 ．由于标准确 定峰值 时 ，用于计 算的峰值 两端 的上 升力值和 下降力值 至少为前 一个峰 下降值或 后一个峰 上升值 的 10％ ，由于涤棉 交织物 测试 的峰 值达不到要 求 ，不能 被仪器传 感器捕 获 ，可能也 是造成织物 空值 的原 因。
综合 上述 分析 ．可 判定 经向撕破 出现 空值 的原 因是由于强力峰值出现在夹钳位移64mm之后 ，超过标准限定的区间范围 ．同时由于涤棉面料经向梯形撕破过程中 ．撕破 力值 波动幅度 较小 ．不 能够形成 有效峰值 用于计算 ，终导致织物经向撕破强力测试出现了 “空值”的现象。为 了获 得试验测试 的相 关数 据 ，避 免 “空值 ”现象 ，本文提出了两种解决方案。
2．1扩 大钳 口位移
扩大GB／T3917．3— 2009标 准 中用于测 试有效 值 的钳口位移 增大钳 口位移设定 的限定 区间 ，使得该 区 间可 以包括测试的强力峰值。通过大量的试验发现 ．绝大部分涤棉交织面料撕破强力的 “载荷一位移”曲线均符合正态分 布且峰值 出现 在测试后 期 ，因此 建议测试 有效值 的区间下 限设 为夹钳总位移 的75％。
表2是 钳 口的位移 设置 为总 位移 的75％时 ，测试 的涤棉交 织物A的撕 破强力与位移 不变时测试 的结 果比较 。
从表2可 以看到 ，将 标准GB／T3917．3—2o09的有效值采集 范围扩 大到夹钳 总位移 的75％后 ，可 以得到织物 的经向撕 破强 力值 ，避免 了 空值 ”现 象 。为了进一步 验证方法的可行 性和准确 性 ，选取 了另一块测试过 程 中没 有出现空值 的涤棉试 样B进行测试 ．所得 到的结果如表3所示 。
2．2 增加峰值
改变峰值两端 的上升 力值和下 降力值 为前一个峰 下降值 或后一个峰 上升值 的范围为5％。将试样B按 照更改 的范围重新计算．
更 改 峰 值 范 围 后 ．利 用 GB／T3917．3— 1997和GB／T3917．3—20(】9测试织物 撕破 强力 的结果 发现 ．织物 的纬 向撕破 强力变化不 大 ．而织物 的经 向撕破 强力数据差异较 大 ．不符 合测试要 求。而且 ．利用更改峰值范 围测试织物 的撕破强 力 降低 了新 旧标准试验 结果的可 比性 ，不 适合作为测试 的方 法使 用。

3 结论
1)针对 按照GB／T3917．3—2o09标准 测试 织物 的经 向强力时容易出现 ”空值”的现象 ．建议对标准中的钳 口位移 限定 区间进 行修订 。试验 表 明 ，测 试 中将夹 钳的位移下限设 定 为夹钳总位移75％．可 以得到避免 测试过程 中经 向强 力的 “空值 ”．且 测试 结果可靠 。
2)在利 用GB／T39l7．3— 2009测 试涤棉交 织物撕破强力过程 中 ．更改峰值 范围可 以得 到织物经 向强 力值 ．避免
“空值 ”现象 ，但是 测试结果差异较大 ，可比性较差 。