机织物撕裂破坏机理及实验

    衣服在经过一段时间的穿用后, 由于摩擦使织物中的纱线变细 , 所以织物内局部纱线受力就会形成裂缝。纺织品在使用过程中, 如果长期受到局部集中负荷的作用 ,就可能达到其强力极限而被撕破形成裂缝, 使织物受到破坏;若织物被勾住,或者织物的局部被握持,在外力作用下也会使织物被撕成两半 ;织物受到的这样一些损坏, 通常称为撕裂 。在军用服装 、童装 、帐蓬和伞布面料的使用及涂层织物的性能测试时, 需要对机织物的撕裂强度进行测试。目前, 较为常见的织物的撕裂强度测试方法是单缝法、梯形法和落锤法等。

1.机织物的撕裂机理

    本文采用比较有代表性的单缝法来分析机织物的撕裂过程 ,所讨论的是沿着织物纬向撕裂,经纱断裂的情况 。在单缝法撕裂时, 织物裂口处形成一个受力三角形。当试样中受力的纬纱逐渐上下分开时, 不直接受力的经纱开始与受力的纬纱有某些相对滑动,并逐渐靠拢 ,形成一个近似的三角形区域。在撕裂口底部 ,受力三角形中的经纱共同受拉力 ,其中三角形底边第一根经纱受力最大,其他各经纱受力按一定的负荷级差逐渐减弱。由于纱线间摩擦阻力的作用, 滑动是有限的。在滑动时, 经纱的张力迅速增大 , 变形伸长也急剧增加。当构成受力三角形底边的第一根经纱拉伸至断裂伸长时 ,这根经纱断裂,第二根经纱的受力状态立即转化为第一根经纱断裂前的状态 ,如此反复, 经纱一根接一根的连续断裂 ,形成刀切一样的断裂面 。由此可见, 单缝法撕裂时,断裂的纱线是非受拉系统的纱线, 拉伸力的方向与断裂纱线的原轴向垂直 。

2 实验部分

2 .1 实验仪器

    YG065 型织物电子强力实验仪 。

2 .2 实验方法

    采用单缝法撕裂强力实验方法 ,在试样的纵向中间剪开一条 10 cm 的口子 ,左右两边上下分开夹持在织物强力机的两个夹头中, 进行纬向撕裂实验。

2 .3 实验试样

    6 种不同原料、不同组织、不同结构的试样,织物品种规格见表 1 。

3 实验参数对织物撕破强力的影响

    分别选取不同拉伸速度和隔距长度, 讨论实验参数对织物撕破强力的影响 。

3.1 拉伸速度对机织物撕破强力的影响

    选用涤/棉府绸布在不同的拉伸速度下采用单缝法进行测试 , 夹持隔距为 100 mm , 测试结果见表 2 、图 1 。

表 2 不同拉伸速度对机织物撕破强力的影响

    从图 1 中可看出, 拉伸速度从 80 mm/min 增大到140 mm/min, 织物撕破强力相差为0 .6 N ,由此可知, 拉伸速度对机织物的单缝法撕破强力影响不是很大。

3.2隔距长度对机织物撕破强力的影响

本次实验选用涤/棉府绸布在不同的夹持隔距长度下采用单缝法进行测试分析, 拉伸速度100 mm/min ,测试结果见表 3 、图 2 。

表 3 夹持隔距长度对机织物撕破强力的影响

从图 2 中可知, 隔距长度为 50 mm 时, 织物撕破强力最大 ,而后随着隔距长度的增大,织物撕破强力逐渐下降。