织物耐磨性能检测

任务三　织物耐磨性能检测

【任务导入】

利用平磨、曲磨和折边磨实验仪，测定织物的耐磨性能。通过实验，掌握几种不同类型织物耐磨仪的基本结构，学会操作方法。熟悉三种类型耐磨仪的优缺点及使用场合。

【知识准备】

一、检测仪器

试验仪器为往复式平磨实验仪、Y582型圆盘式织物平磨仪、织物曲磨实验仪和织物动态耐磨仪。试样为几种不同的织物。并需准备金刚砂纸、剪刀及各种试条样板等工具。各种耐磨试验的试样尺寸及数量见表3-4。

二、几种耐磨仪的结构原理和操作方法

1.往复式织物平磨实验仪

(1)结构原理：该仪器一般以砂纸或纱布作为磨料，装在磨料架上。织物试样在一定张力下铺放于做往复运动的前后平台上，并由前后平台上的夹头夹紧。由于磨料架的自重，使磨料与织物试样接触而产生磨损。织物受磨损的次数由计数器计数。

表3-4　各种耐磨试验的试样尺寸及参数

(2)该仪器的特点是：可分别测试织物经纬向的耐磨性，试验所需时间较短，试样所受磨损面积较大。其缺点是：试验条件除砂纸号数可变外，其他条件不能改变，故对各种织物的适用性较差。另外磨屑易沉积在试样表面，需经常打扫，以免影响试验结果。

(3)操作步骤：

①试验前先将磨料架向上抬起，然后将前平台向后推压，使弹簧片跳上，钩住前平台。

②用刷子刷清整个平台表面。

③选择适当号数的砂纸（一般有280#、400#、500#、600#），将砂纸夹在磨料架上，砂纸宽度一般要小于试样宽度。

④旋松前后平台上的夹头，将布样一端伸入后平台的夹头内，旋紧后再将布样的另一端伸入前平台的夹头内，并用括布铁片使布面平整，而后将前夹头旋紧。掀下弹簧片使布样受到一定张力。

⑤将磨料架放在布样上，同时将计时器转到零位。

⑥启动电动机进行实验。在磨损过程中，磨损一定次数后，须将磨料架抬起，用刷子刷清试样表面的磨屑。

试样所受磨损次数可由计时器读得。织物的磨损次数可由需要进行选择。

2.Y582型圆盘式织物平磨实验仪

(1)结构原理：织物试样固定在直径90mm的工作圆盘上，圆盘以70r/min做等速回转运动，在圆盘的上方有两个支架，在两个支架上分别有两个砂轮磨盘在自己的轴上转动。试验时，工作圆盘上的试样与两个砂轮磨盘接触并做相对运动，使试样受到多方向的磨损，在试样上形成一个磨损圆环。

磨盘对试样的压力可根据支架上的负荷加以调节，支架本身的重量为250g。仪器附有各种不同磨损强度的砂轮圆盘，并装有吸尘装置，用以自动清除试样表面的磨屑。

(2)圆盘式织物平磨仪的特点是：仪器的稳定性较好，实验结果离散性小，该仪器还可以测试纱线的耐磨性能。缺点是没有自停装置，操作不方便。

(3)操作步骤：

①先将剪好的试样中央剪开一个小口，然后将试样固定在工作圆盘上，并用六角扳手旋紧夹布环，使试样受到一定张力。

②选用适当的压力，加压重锤有1000g、500g、250g及125g四种。

③选用适当的砂轮作磨料，炭化砂轮分粗A—100、中A—150、细A—280三种。

④调节吸尘管高度，一般高出试样1～1.5mm为宜。将吸尘器的吸管及电气插头接在平磨仪上，根据磨屑的重量和多少，用平磨仪右端的调压手柄调节吸尘管的风量。

⑤将计数器转至零位。

⑥启动电动机进行实验，试验结束后记录摩擦次数，再将支架、吸尘管抬起，取下试样，使计数器复位，清理砂轮。每种试样要重复做5～10次，求其算术平均值。

3.织物曲磨实验仪

(1)结构原理：试样一端夹持在上夹头内，上夹头固定在仪器上平台的前方；试样的另一端穿过刀片、磨料，夹持在下夹头内，下夹头固定在仪器下平台的前方。上、下平台之间的距离可通过调节上平台的高度加以改变。一般两平台之间的距离为刀片厚度和织物厚度之和再加上1～2mm。下平台每分钟做往复运动100次，往复动程为60mm。刀片装在刀片架上，刀片架后面连有重锤。下平台带动试样对刀片做相对摩擦运动。当试样磨损断裂时，自停装置发生作用，试样的磨损次数由计数器读得。

(2)试验参数的选择。

刀片磨料：刀片磨料是由特殊材料制成的，材料的性质和刀面的形状对结果影响很大。如果刀片采用硬纸材料作为磨料时，各种类别的纤维耐磨性能可明显反映出来。

重锤的大小：重锤的大小对仪器工作的稳定性，实验结果的可靠性及布条的破坏特征有显著影响，重锤的选择应根据织物品种、组织规格、仪器的工作情况、布条断裂特征、磨损耗费时间、实验结果的离散程度等加以综合考虑。一般棉织品选用1～2kg的重锤为宜。

布条的初始张力：布条两端夹紧时的张力要适当，尽量做到各实验布条张力的一致性，避免在单向张力作用下，织物结构产生不同变化而影响实验结果。

(3)操作方法：

将扯去边纱，宽为2cm、长为25cm的试条，一端平行伸入上夹头内，拧紧夹头螺丝。另一端用一定张力穿过刀片，平行伸入下夹头内，拧紧下夹头螺丝。

将计数器拨至零位。启动电动机，使下平台做往复运动，试条在刀片上受到摩擦，直至试条断裂。试条断裂后重锤下落，自停装置产生作用。从计数器读取织物的磨损次数。取下断裂的试条，用毛刷清除刀口周围的残屑，继续进行下一次实验。

4.织物的动态耐磨仪

(1)结构原理：试样以一定的初张力[一般为4.9～9.8N（0.5～1.0kgf）]通过导轴，然后将试样两端固定在夹布器内。夹布器固定在往复底板上，小车由往复底板上的齿条带动，运动方向与往复底板相反。磨料砂纸装在磨料架上，磨料架以自重压向试样，磨料架上可以加放不同重量的重锤，以调节对试样的压力。当往复底板开始运动时，试样就随着导轴车上的运转而形成弯曲运动，同时又与砂纸进行摩擦，因此试样在实验过程中同时受到拉伸、弯曲、摩擦三个作用。当试样受磨损出现破洞时，小导轴上的凸钉与下铁轮接触，仪器即可自停。

该仪器的特点是织物试样在拉伸、弯曲等运动中经受到摩擦，这与肘部、膝部、臀部等的损坏情况更为接近，而且能反映织物大面积的磨损情况，缺点是自停装置并不够理想，影响实验结果的准确性。

(2)操作方法：

①检查仪器的状态是否正常，要使导轴车停在最后位置，拖板停在最前位置。

②将试样按弯曲要求穿过导轴，然后一端平直的伸入后夹持器的中间位置，旋紧夹持器。另一端伸入前夹持器中，并旋紧，加张力重锤，使纱条均匀挺直，然后旋紧前夹持器。试样弯曲形式有：三曲，五曲，七曲等几种，通常采用三曲，如有特殊要求，可改变弯曲形式。

③在磨料架上装好磨料砂纸，用夹持器夹牢，拉紧张紧螺丝，使砂纸平直，放下磨料架。将天平架左臂松动，使其呈自然平衡状态，然后插上插销，加上加压重锤。将计数器拨至零位，按“开”字按钮，仪器开始摩擦实验。当试条出现破洞时，仪器自停，从计数器读取试样的动态磨损次数。

5.织物折边磨损仪

(1)结构原理：它是将织物弯曲成180°对折烫平，使试样的折线部分与磨料摩擦而产生磨损。即试样夹持器装在固定的支架上，试样对折压平后，被夹持器按规定的伸出长度夹持，折边部分呈自由悬挂状态。而磨料砂纸随往复底板做往复运动。该仪器能反映衣服领口、袖口、裤边口的磨损情况。

(2)仪器的调整：按下折边磨损按钮。指示灯亮，取下导轴小车，装上折边磨试样夹持器支架，在往复底板上装好砂纸夹持器。

(3)试验参数的选择：试验中主要考虑试样伸出夹持器的长度A、试样夹持器与砂纸距离B、试样与往复砂纸的摩擦长度C三个参数。三者的关系是A=B+C。

试样的伸出长度A越长，则试样的抗弯刚度越差，对砂纸的摩擦压力就越小，耐磨次数则越多。当A值固定不变，摩擦长度C越大时，由于摩擦面积的增加，耐磨次数也增加。因此A与C值应有一定范围。一般厚织物A为5mm，C为2mm；薄织物A为4mm，C为2mm。

(4)织物折边耐磨实验仪的操作方法：

①在砂纸夹持器上装好砂纸，调节试样夹持器与砂纸间的距离B（薄织物2mm，厚织物3mm）。

②辅助夹持器将试样平直地夹入试样夹持器内，然后将夹持器放入支架。

③计数器拨到零位，按“开”字按钮，进行试验。

④折边磨满1000次时，仪器自停，取下夹持器，观察试样的折痕是否磨破，如磨破，则继续试验，再磨1000次，直至破裂为止。评定试样的折边磨损牢度，共分十级，每级1000次，一级最差，十级最好。

三、织物耐磨性能的评定

评定织物的耐磨性能通常有以下几种方法：

1.观察外观性能的变化。

一般采用在相同的试验条件下，经过规定次数的磨损后，观察试样表面光泽、起毛、起球等外观效应的变化，与标准样品对照来评定其等级。也可以采用经过磨损后，用试样表面出现一定根数的纱线断裂，或试样表面出现一定大小的破洞所需要的摩擦次数，作为评定依据。

2.测定物理性能的变化。

将试样经过规定的磨损次数后，测定其重量、厚度、断裂强度等物理机械性能的变化，来比较织物的耐磨程度。常用的指标有：

试样的重量减少率=（G₀-G₁）/G₀×100（％）

式中：G₀——磨损前试样总重量；

　　　G₁——磨损后试样的重量。

试样厚度减少率=（T₀-T₁）/T₀×100（％）

式中：T₀——试样原来的厚度（mm）；

　　　T₁——试样磨损后的厚度（mm）。

试样断裂强度变化率=（P₀-P₁）/P₀×100（％）

式中：P₀——试样未经磨损的断裂程度（N或kg）；

　　　P₁——经磨损后的试样断裂强度（N或kg）。

测定断裂强度的试样尺寸：长10cm、宽3cm。在宽度两边扯去相同根数的纱线，使其成为2.5×10cm的试条，然后在强力试验仪上测定其断裂强度。

上述耐磨性能的评定方法应根据所采用的耐磨仪类型、织物的种类加以选用。

【任务实施】

由专业教师收集部分典型面料，将学生分成若干小组，然后将面料分发给同学检测织物的耐磨性能指标，并分析各种类型织物耐磨仪的结构特点和适用情况。由小组内相互讨论并评定分析报告，再由专业教师点评。