我們平時(shí)穿衣的毛衫肘部特別容易變形，針織褲子的膝蓋是最先磨破出洞，更別說穿的襪子時(shí)不時(shí)有腳趾鉆出來觀察世界，消費(fèi)者往往會(huì)發(fā)出疑問，這些情況是織物的質(zhì)量問題？還是織物本身的特性？實(shí)際上，這些問題歸根結(jié)底是織物是否耐用。強(qiáng)力測試作為紡織品力學(xué)性能測試項(xiàng)目之一，對(duì)考核織物的耐用性能有著關(guān)鍵作用。目前，我國普遍用脹破性能或頂破性能來考核針織物和無紡布等織物的強(qiáng)力。那么，這項(xiàng)性能是如何測試的？針對(duì)哪些產(chǎn)品？測試步驟是什么？對(duì)檢測人員有什么要求呢？本期我們邀請(qǐng)廣檢集團(tuán)的檢測專家對(duì)檢測方法進(jìn)行解讀。

1 紡織品脹破測試和頂破測試的原理是什么？國內(nèi)外有哪些測試方法和對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)？

頂破強(qiáng)力的原理是將試樣夾持在固定基座的圓環(huán)試樣夾內(nèi)，圓球形頂桿以恒定的移動(dòng)速度垂直地頂向試樣，使試樣變形直至破裂，測得頂破強(qiáng)力。脹破測試原理是將試樣夾在可延伸的膜片上，在膜片下面施加液體壓力，并以恒定速度增加液體體積，使膜片和試樣膨脹直至試樣破裂即測得脹破強(qiáng)力及脹破擴(kuò)張度。

頂破強(qiáng)力常用的國內(nèi)外測試標(biāo)準(zhǔn)主要有3個(gè)：GB/T 19976—2005《紡織品 頂破強(qiáng)力的測定 鋼球法》；ISO 3303—1:2012《橡膠或塑料涂覆織物 破裂強(qiáng)度的測定 第1部分:鋼球法》；GB/T 8878—2002《棉針織內(nèi)衣》的5.4.1條。

脹破測試常用的國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)主要有： GB/T 7742.1—2005《紡織品 織物脹破性能 第1部分：脹破強(qiáng)力和脹破擴(kuò)張度的測定 液壓法》、GB/T 7742.2—2015《紡織品 織物脹破性能 第2部分：脹破強(qiáng)力和脹破擴(kuò)張度的測定 氣壓法》、ASTM D3786/D3786M—2018《紡織品脹破強(qiáng)力測試方法 膜片法》、ISO 13938—1:2019《紡織品 織物的脹破性能 第1部分：脹破強(qiáng)度和脹破擴(kuò)張度的測定 液壓法》、ISO 13938—2:2019《紡織品 織物脹破性能 第2部分：脹破強(qiáng)力和脹破擴(kuò)張度的測定 氣壓法》。

2 兩種考核指標(biāo)的異同點(diǎn)是什么？

兩種考核指標(biāo)的共同原理都是在平放的織物上，垂直方向以一定速度施加圓形應(yīng)力使織物變形并致使織物爆破。主要不同的是頂破強(qiáng)力是以圓球形頂桿直接垂直作用于織物爆破，脹破是以氣壓或液壓推動(dòng)膜片膨脹使之接觸的織物變形產(chǎn)生爆破效果。頂破強(qiáng)力的數(shù)值單位是牛頓N，脹破的數(shù)值單位kPa。

脹破標(biāo)準(zhǔn)方面，中國標(biāo)準(zhǔn)和美國標(biāo)準(zhǔn)ASTM的區(qū)別一個(gè)是對(duì)介質(zhì)有明確的規(guī)定，將氣體、液體兩種介質(zhì)分為了兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，而美國標(biāo)準(zhǔn)ASTM將氣體、液體都列入；另一個(gè)區(qū)別就是國標(biāo)只需測試5個(gè)點(diǎn)，而美標(biāo)需要測試10個(gè)點(diǎn)。

3 在我國目前的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，哪些產(chǎn)品需要考核這類性能？

在我國目前的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，要考核頂破強(qiáng)力的有GB/T 22848—2009《針織成品布》、GB/T 22849—2014《針織T恤衫》、GB/T 22854—2009《針織學(xué)生服》、FZ/T 73010—2016《針織工藝衫》、FZ/T 73032—2017《針織牛仔服裝》、FZ/T 73056—2016《針織西服》、FZ/T 73037—2019《針織運(yùn)動(dòng)襪》、FZ/T 73060—2017《整體成型針織鞋面》等在內(nèi)的數(shù)十個(gè)常見的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。

要考核脹破的有GB/T 31888—2015《中小學(xué)生校服》（毛針織類）、FZ/T 73009—2009《羊絨針織品》、FZ/T 73018—2012《毛針織品》、FZ/T 62014—2015《蚊帳》、FZ/T 64017—2011《針刺壓縮彈性非織造布》等。

4 這項(xiàng)指標(biāo)性能測試可以反映紡織品的哪些質(zhì)量問題？

這項(xiàng)指標(biāo)性能可以幫助企業(yè)、消費(fèi)者了解產(chǎn)品的破損性能，尤其適用針織品和部分非織造布。產(chǎn)品破損分析分析到單紗性能，當(dāng)然更微觀和細(xì)致，但如果每個(gè)產(chǎn)品都要拆線圈、松縷紗最后看到單紗，操作過程繁瑣，而且針織品的拉伸延展性一般比梭織布料好，針織線圈結(jié)構(gòu)也會(huì)影響消費(fèi)使用，所以不只是通過單紗情況來判斷產(chǎn)品性能。直接以頂破或脹破來模仿針織品受肘部、膝蓋、腳指頭等定向推動(dòng)織物變形并測得爆破力，是很直觀的有效試驗(yàn)方法。

5 能否通過一種具體紡織品的測試舉例來介紹脹破和頂破測試的步驟？

（1）頂破強(qiáng)力測試方法。以GB/T 19976—2005為例，取一塊調(diào)濕后針織樣品進(jìn)行如下步驟： ①裁剪5塊試樣，標(biāo)記正反面，置于GB 6529大氣下進(jìn)行調(diào)濕（圖1）。②將試樣反面朝上，夾持在夾持器上保證試樣平整、無張力、無折皺（圖2）。③選擇鋼球直徑，將頂桿及夾持器安裝在試驗(yàn)儀上，頂桿以300mm/min 往下頂破試樣（圖3）。④測試完成，記錄力值，繼續(xù)測試剩下的4塊試樣，計(jì)算平均值（圖4）。

圖1 樣品調(diào)濕

圖2 準(zhǔn)備夾持器

圖3 進(jìn)行試驗(yàn)

圖4 記錄測試結(jié)果

（2）脹破性能測試方法。以GB/T 7742.1—2005《紡織品 織物脹破性能 第1部分：脹破強(qiáng)力和脹破擴(kuò)張度的測定 液壓法》為例，取一塊調(diào)濕后針織樣品，測試面積為7.3cm2，進(jìn)行試驗(yàn)。

試驗(yàn)步驟：（1）開啟儀器，選擇測試面積7.3cm2及測試次數(shù)5次（圖5）。（2）打開儀器保護(hù)罩，將試樣正面朝上平鋪在測試孔（圖6），放下保護(hù)罩，再放下測試罩，將試樣固定（圖7）。（3）開啟儀器，測得第一個(gè)點(diǎn)的脹破強(qiáng)力，如果其脹破時(shí)間不在（20±5）s的范圍內(nèi)，應(yīng)當(dāng)舍去，后續(xù)的測試，儀器會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)流速，使得脹破時(shí)間保持在（20±5）s的范圍內(nèi)，選擇試樣不同的5個(gè)點(diǎn)重復(fù)前述步驟進(jìn)行測試，直至5個(gè)點(diǎn)測試完成。撤去試樣，按照上述步驟以空機(jī)進(jìn)行測試（圖8），此時(shí)測得“膜片壓力”，儀器會(huì)自動(dòng)扣除“膜片壓力”，從而獲得樣品的脹破強(qiáng)力。

圖5 設(shè)置儀器

圖6 放置試樣

圖7 固定試樣

圖8 空機(jī)測試

6 測試的難點(diǎn)和需要注意的問題有哪些？

首先，試樣應(yīng)具有代表性，試驗(yàn)區(qū)域應(yīng)避免折疊、折皺，并避開布邊。

其次，區(qū)分試樣的正反面按照標(biāo)準(zhǔn)要求操作；一般情況，因?yàn)閷?shí)際穿著過程正面朝外，目的是模擬人體正常穿著服裝的狀態(tài)，脹破是從底部往上進(jìn)行的，所以樣品反面是對(duì)著膜片，正面朝上，與實(shí)際穿著時(shí)的狀態(tài)一致。試樣也應(yīng)先按照標(biāo)準(zhǔn)要求調(diào)濕。

再次，對(duì)于脹破時(shí)間的把控，通常進(jìn)行預(yù)試驗(yàn)，對(duì)流速進(jìn)行把控，后續(xù)的試驗(yàn)，儀器會(huì)根據(jù)預(yù)試驗(yàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)流速，保證其脹破時(shí)間在（20±5）s的范圍內(nèi)，在測試過程中，對(duì)于脹破時(shí)間不在（20±5）s范圍內(nèi)的點(diǎn)，也應(yīng)該舍去，重新測試。如果出現(xiàn)多個(gè)點(diǎn)脹破時(shí)間不在范圍內(nèi)，應(yīng)及時(shí)檢查儀器是否故障，是否出現(xiàn)漏油，或測試罩是否松動(dòng)等問題。

最后，運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)的人員要準(zhǔn)確理解頂破和脹破的方法參數(shù)和細(xì)節(jié)。對(duì)于使用的測試速度、彈子直徑、圓環(huán)內(nèi)徑（測試面積）、試樣數(shù)量等，有些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了，有些需要商議決定。譬如，脹破的不同試驗(yàn)面積和彈子直徑對(duì)數(shù)值結(jié)果都有明顯影響，如襪子標(biāo)準(zhǔn)FZ/T 73037—2019規(guī)定使用的鋼球直徑為20mm，而整體成型針織鞋面FZ/T 73060—2017使用的鋼球直徑則為25mm，這兩種產(chǎn)品都不同于一般針織產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)使用的彈子直徑38mm。原因是這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都是腳部穿著用品，使用小直徑鋼球更符合實(shí)際使用狀態(tài)。所以，一方面商議檢測參數(shù)時(shí)要特別注意關(guān)鍵參數(shù)；另一方面檢測報(bào)告也應(yīng)體現(xiàn)所選關(guān)鍵參數(shù)，以提高可讀性。