织物的耐磨性试验.doc

实验28 织物的耐磨性试验
一、 目的要求
利用平磨、曲磨和折磨实验仪，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。
二、 实验仪器和试样
试验仪态为往复式平磨实验仪、Y582型圆盘式织物平磨仪、植物曲磨实验仪和织物动态耐磨仪。试样为不同的织物几种。并需准备金刚砂纸、剪刀及各种试条样板等工具。
三、 基本知识
织物的磨损是造成织物损坏的重要原因。虽然织物的磨损牢度目前尚未作为国家标准行考核，但组织的耐磨性实验仍是不可缺少。它对平定织物的服用牢度有很重要的意义。
根据服用织物的实际情况，不同部位的磨损方式不同，因而织物的磨损实验仪器的种类和型式也较多，大体可分为平磨、曲磨和折磨三类。平磨是式样在平面状态下的耐磨牢度，它模拟衣服肘部与臀部的磨损状态。曲磨是使式样在一定的张力下实验其屈服状态下的耐磨度。它模拟衣服在膝部、肘部的磨损状态。折磨是实验织物折叠处边缘的耐磨牢度，它模拟领口、衣袖与裤脚边的磨损状态。三种实验仪的实验条件各不相同、其实验结果不能相互代替。
四、 在进行织物磨损性能实验时，随使用的仪器类型不同，而有不同的结果。仪器类型不同，除仪器的参数不同外，试样尺寸和实验结果的评定方法也不同。
各种耐磨试验的试样尺寸及数量见表28—1。
表28—1 各种耐磨试验的试样尺寸及参数
试验名称
尺寸
数量
往复式平磨试验
圆盘式平磨试验
动态耐磨试验
折边磨试验
曲磨试验
长18cm，宽5cm
直径125mm
长33cm、宽5cm、对折烫平
长4cm、宽3cm、对折烫平
长25cm、宽2.5cm宽度两边各抽去边纱0.25cm，实际试验宽度为2cm
经纬向各5块
5块
经纬向各5块
经纬向各3块
经纬向各5块

五、 几种耐磨仪的结构原理和操作方法
1． 往复式织物平磨试验仪
结构原理：往复式织物平磨仪的结构如图28-1所示。
该仪器一般以砂纸或纱布作为磨料，它装在磨料架上，织物式样在一定张力铺放于作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，使磨料与织物式样接触而产生磨损，织物受磨损的次数由计数器记数。
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，古对
各种织物的适用性较差。另外磨屑易沉积在式样表面，需经常打扫，以免影响试验结果。
操作方法：
（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式样宽度。
（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）将磨料架房在布样上，同时将记时器转道零位。
（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，用刷子刷清式样表面的磨屑。
试样所受磨损次数可由记时器读得。织物的磨损次数可由需要进行选择。
2．Y522型圆盘式织物平磨实验仪 其结构如图28——2所示。
（1） 结构原理：织物式样固定在直径为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，再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，工作圆盘上的式样与两个砂轮磨盘接触并做相对运动，使式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。
圆盘式织物中磨仪的特点是：仪器的稳定性较好，实验结果离散性小，操作不方便。该仪器还可以测试纱线的耐磨性能。缺点是没有自停装置。
（2） 操作方法
1、 先将剪好的试样，中央剪开一个小口，然后将式样固定在工作圆盘上，并用六角扳手旋紧夹布环，使式样受到一定张力。
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，一般高出式样1—1.5mm为宜，将吸尘器的吸管及电气插头在平磨仪上，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，在将支架吸尘管抬起，取下式样，使计数器复位，清理砂轮。每种式样要重复做5—10次，求其算术平均值。
（3）测试方法：
用一定张力将纱线卷绕在具有特殊形状硬纸板上彼此平行排列，最后绕成1，2，3，4四组纱线。在1，4组纱线的最外端，采用棉纶丝固定，主要是为了防止纱线在实验中松散。将绕有纱线的硬纸极防在仪器的工作圆盘上，用夹布环夹紧。其他步骤按织物耐磨试验方法进行。
3．织物曲磨实验仪
（1） 结构原理：织物曲磨实验仪的结构如图28—4所示。
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下平台带动试样对刀片做相对摩擦运动。刀片装在刀片架上，刀片架后面连有重锤，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
1． 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。
2． 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。
3． 布条的初使张力，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行，计量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：
1． 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。
2． 将计数器拔至零位。
3． 启动电动机，使下平台作往复运动，试条在刀片上受到摩擦，直至试条断裂。
4． 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。
5． 取下断裂的试条，用毛刷清除刀口周围的残削，继续进行下一次实验。
4．织物的动态耐磨仪
结构原理：织物动态耐磨仪的结构如图28——5所示。
试样以一定的初张力[一般为4.9——9.8N（0.5——1.0kgf）]，通过导轴3、4、5、6、7等然后将试样两端固定在夹布器内。夹布器固定在往复板上，小车由往复底版上的齿条带动，运动方向与往复底版相反，磨料砂纸装在磨料架上，磨料架以自重压向式样，磨料架上可以加放不同重量的重锤，以调节对式样的压力。当往复底版开始运动时，式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，因此式样在实验过程中同时受到拉伸、弯曲、摩擦三个作用。当式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、殿部等的损坏情况更为接近，而且能反映植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。
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倒轴，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，并旋紧愈加张力重锤，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。
4. 将天平架左臂松动，、使其程自然平衡状态，然后插上插销，加上加压重锤。
5. 将计数器拨至零位，按“开”字按钮，仪器开始摩擦实验。
6. 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 织物折边磨损仪如图28—6所示。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。

折边磨损仪的速度为120r/min，仪器的往复底版与动态耐磨仪相同，只要将导轴小车取下，调以折边磨损部件即可。
（1） 仪器的调整：
i. 掀下折边磨损按钮。指示灯亮，取下导轴小车。
ii. 装上折边磨试样夹持器支架，在往复地板上装好砂纸夹持器。
（2） 仪器的结构原理：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，折边部分程自由悬挂状态。而磨料砂纸随往复底版作往复运动。该仪器能反映衣服、领口、袖口、裤边口的磨损情况。
（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这三个参数。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，对砂纸的就摩擦压力越小，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。一般后织物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. 检查仪器是否正常。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. 用辅助夹持器将试样平直地夹入式样夹持器内，然后将夹持器放入支架。
3. 将计数器拨到零位，按“开”字按钮，进行试验。
4. 当折边磨满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。
5. 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。
六、 织物耐磨性能的测定
织物耐磨性能的评定，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，通常与标准样品对照来评定其等级。也可以采用经过磨损后，用式样表面出现一定根数的沙线断裂，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。常用的方法有：
（1） 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。
（2） 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）
（3） 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的测定其断裂强度。
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。
思考题
1. 叙述织物磨损过程中的破坏情况？
2. 几种类型织物耐磨仪的结构特点和适用情况如何？