织物拉伸断裂强力测试_织物断裂强力测试影响因素的分析
摘要:由于纺织品的性能特点，同一块织物其拉断裂强力性能测试结果可能会不同程度地受到实验室温湿度、试验人员操作手法、检测仪器及各种设置参数的影响。本文通过理论解释纤维拉伸机理和实验室环境对织物断裂性能影响因素进行分析，得出对测试结果有最主要影响的因素。
关键词：纺织品；断裂强力；影响因素；分析；结果
Abstract: As a result of textile performance characteristics, the same piece of fabric tensile splitting strength of the performance test results may be subject to varying degrees of laboratory temperature and humidity, test personnel manipulation, detection equipment and various setting parameters. In this paper, through theoretical interpretation of fiber tensile mechanism and laboratory environment on the fabric breaking performance influence factors are analyzed, the testing results of the main influence factors.
Keywords: textile;breaking strength;influencing factors;analysis;results
织物的拉伸性能测试是一项比较精细的工作，由于各种织物的纤维原料、纱线质量、织物密度、织物组织、后整理等因素各不相同，在试验过程中对环境、人员、仪器软硬件的要求也比较高，因此在试验过程中应尽量避免可控的不稳定因素的出现。本文参照GB/T?3923.1—1997《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》和GB/T?6529—2008《纺织品 调湿和试验用标准大气》的测试方法，对各种影响因素进行逐一分析，最终归纳出检验过程中应该注意的问题。
1 温湿度
实验室空气温湿度影响到纤维的温湿度和回潮率，影响到织物的纤维内部大分子结构状态，从而影响到织物的强力性能。
1.1 温度
织物在被拉伸时其强度主要受纤维原料质量影响。纤维的性质是织物性质的决定因素，当纤维拉伸强度大时，织物的拉伸强度一般也大。而在一般情况下纤维的性质是受纤维内部大分子结构和局部缺陷因素影响的[1]。在高温下，内部大分子结构是主导因素，对纤维高聚物而言，一般情况下的高温是指－100℃至室温以上的范围，而低温是指－200℃以下的温度范围，GB/T?3923.1—1997《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》中规定的实验室环境温度属于高温范围。
当纤维回潮率恒定的条件下，温度升高，纤维内部大分子热运动加剧，大分子柔曲性提高，分子间结合力被削弱[1]。因此，一般来说，温度升高，纤维的拉伸强度下降，断裂伸长率增大，拉伸初始模量下降。
1.2 相对湿度
吸湿机理是决定纤维吸湿性的内在因素，实验室相对湿度的变化主要是通过纤维回潮率的影响对拉伸性能产生影响。影响纤维吸湿性的决定性因素是纤维内部的亲水基团，亲水基团的存在与否、数量的多少、极性的强弱决定着纤维吸湿性的高低。纤维中常见的亲水性基团有羟基、酰胺基、氨基、羧基等，纤维中这类基团越多，基团极性越强，纤维的吸湿能力就会越高。在温度一定的条件下，相对湿度越大，纤维的回潮率越大[1]。如表1所示，涤纶在相对湿度为65%、95%、100%的状态下，回潮率没有很明显的变化。而粘胶纤维、细羊毛纤维、桑蚕丝、原棉的回潮率变化率均在100%左右。
表1 几种常见纤维的平衡回潮率
一般情况下，纤维的回潮率越大，则纤维的强度降低，伸长率增大[2]。这是因为纤维的回潮率变大后，分子间结合力变弱，结晶区更加松散，纤维的强度降低，伸长率增大。如表2所示，粘胶纤维的湿干强度比为40%～60%，湿干断裂伸长比为125%～150%，桑蚕丝的湿干强度比为75%，湿干断裂伸长比为145%。但是对于涤纶和棉纤维则影响不很明显，表2中涤纶的湿干强度比为100%，湿干断裂伸长比也为100%。
表2 几种常见纤维的干湿拉伸性能对比
由于随着回潮率的增加，纤维变得柔软且容易变形，模量下降，容易缠结，较密实的织物则由于纤维的膨胀而变得僵硬；纤维的表面摩擦系数随着回潮率的增加而变大。如粘胶纤维由纤维素大分子构成，大分子每一葡萄糖剩基上含有三个羟基，所以吸湿能力强；羊毛纤维中的大分子由氨基缩合而成，大分子上有很多氨基、酰胺基、羧基，所以其吸湿能力好；而涤纶大分子中没有亲水基团或极性很弱，因此吸湿性能也很差。因此在做拉伸试验过程中，实验室相对湿度的控制对试验结果的真实可靠性尤为重要，尤其是亲水性纤维。
2 试验仪器
织物强力仪分为等速牵引试验仪（CRE）、等速伸长试验仪（CRT），由于不同类型仪器得出的数据结果没有可比性，本文就以标准中规定的等速伸长型纤维拉伸仪为例[2]。
由于织物强力值较大，仪器的不稳定性往往会造成一组测试结果的CV值较大，因此对仪器性能的要求要高。此外在测试时，仪器两夹钳的中心点应处于拉力轴线上，夹钳的钳口线应与拉力线垂直，夹持面应在同一平面上，如果不在同一水平面上往往会造成钳口断裂，这样的数据是无效的。夹钳应能握持试样而不使试样打滑，夹钳面应平整，不剪切试样或破坏试样。
3 参数设置
3.1 拉伸速度