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技术文章 |
棉纬平针织物胀破强力的影响因素
作者: 来源: 阅读: 时间:2017-08-16 14:46 字体:[  复制 

  胀破强力是棉针织面料的一项重要物理测试指标﹐找到其影响因素﹐有利于更好地开发棉针织面料。本文按照通用的 ASTM D 3786-01 《薄膜法测定纺织品的鼓破强力》的测试方法,对棉纬平针织物从纱线强力﹑线圈长度和染整 3 个方面分别进行了分析。


  1 ASTM D 3786-01 测试方法简介

  ASTM D 3786-01 采用常规油压测试方法,测试前要进行仪器的校准。 校准后,将面料平整固定在圆形卡盘上,在面料的下部,紧贴一弹性橡胶片﹐其直径为 48 mm。

  该弹性橡胶片为一油压装置的对外施力部分,当加压时,橡胶片被油压鼓起,继而作用在覆于其上的面料上。 随着压强的不断增大,弹性橡胶片形变越来越大,上部的面料也被越顶越紧,当压力增大到一定程度的时候,面料被鼓破,这时就可以在压强表盘上读出胀破时候的总强力﹐再减去施加在弹性橡胶片上的强力﹐就是面料的胀破强力。 如达到测试仪器的最大形变,面料依旧没有破裂,则结果显示为“Not Burst”[1]。


  2试验结果及分析

  2.1纱线强力对胀破强力的影响
  从 ASTM D 3786 -01 测试仪器的设计原理可以看出﹐胶片是呈球形的形变来对面料施力,面料被固定在卡盘上,所以面料受力之后也是以近似球面的形式变化,如图1 所示。

3-1.png

  从图 1 可以看出﹐当面料被鼓起来后﹐其纵向线条也由直线变成了弧线。 假定直线 C 为通过底面的直径﹐设半径为 d﹐则 2d 便是包含弧 E﹐切线为 H 的圆上的弦长。 因α为弦切角﹐所以弧 E 所在圆的半径为 d/sinα﹐并且弧 E 所对的角度为 2α﹐这样可以求得弧 E 的长度为﹕d/sinα·π·2α/180°。 这样可以求得伸长率如式下所示。

  (d/sinα·π·2α/180°-2d)/2d=π·α/(sinα·180°)-1

  同理﹐当取样分析的线段不是直径﹐而是其他任意线段 D 的时候﹐将 C 替换成 D,则 G 替换成 E、α 替换成 β,也可以得到类似计算结果 π·β/(sinβ·180°)-1。即:

  不论在测试样品中的任何位置﹐任何线段﹐虽然他们伸长的绝对量有区别﹐但是伸长率是完全相同的﹐也就是每条纱线受到的力是完全等价的。

  由此得出结论:纱线的断裂强力越大,胀破强度就越高,并且断裂总是最先发生在纱线强力相对薄弱的环节。 因此,从纱线的角度来看胀破强度不是取决于一批纱线的强力平均值而是由强力的最小值决定。


  2.2线圈长度对胀破强力的影响

  对于平针织物,面料结构对胀破强力的影响﹐也主要是指线圈长度单位为cm/50针对胀破强力的影响。

  从ASTM D 3786-01的设计来看﹐当面料织造比较紧密的时候﹐覆盖在弹性橡胶片的纱线条数比较多﹐顶起时需要更大的强力通过如。

  下实验方案来验证这一点﹕采用棉纱的线密度为14.5 texS﹐同一设备﹐分别取5个不同的线圈长度各织造22.7 kg(50磅)平针布﹐然后同时进行染色和后整理﹐对其成品进行胀破测试和拉伸测试﹐测试结果如表1所示。

3-2.png


  从表1可以看出线圈50的长度从 13.2 cm 增大到 15.0 cm﹐在实际生产中已是非常大的变化量﹐但是胀破强力只降低了4.5%。由此可以推断﹐随着线圈长度的增大﹐面料的胀破强力有逐渐降低的趋势﹐但并不显著。这是因为当面料比较稀疏时﹐纱线之间的缝隙会。偏大一些﹐测试仪器上弹性橡胶片承受了更多的压力﹐但此位置的面积终究只占非常小的比例﹐导致其对胀破强力的影响也比较小。因此﹐通过改变织造工艺来改善胀破强力﹐不是有效的途径。


  3 结论

  1.在ASTM D 3786-01方法的胀破测试中﹐测试样品各条纱线受力是等价的因而胀破总是发生在。最薄弱的环节﹐提高纱线的最低强力﹐降低纱线的断裂不匀率﹐可有效提高面料的胀破强力。
  2.随织造线圈长度的增大﹐胀破强力有减小的趋势﹐但变化量不明显。
  3.染色及后整理对面料的胀破强力有非常大的影响。能增大纱线。强力或在布面间产生胶联的整理﹐可以提高面料胀破强力反之﹐对纱线有强氧化﹑腐蚀﹑破坏作用的整理﹐将导致面料的胀破强力下降。

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