文/沈悦明 贾满兰 陈凤梅

关键字：撕破强力；异向撕破；力值分析

1 引言

撕破强力是纺织品物理性能检测中最常见的一种力学性能检测方法，撕破强力的好坏直接决定了其制品的服用性能。目前国内外关于纺织品撕破强力的检测方法有很多种，从其原理上可以分为以下5种：埃门多夫冲击摆锤法、裤形法（单缝法）、舌形法（双缝法）、梯形法、翼形法。

目前国内大多数的产品标准中都包含了对撕破强力的检测，然而在实际的检测过程中经常会遇到织物在撕破过程中出现纱线滑移或撕破未沿施力方向进行（以下简称异向撕破）的情况，当出现这些情况时，按GB/T 3917系列标准的要求应将试验结果剔除，如果5个试样中有3个及以上出现了这种情况，则可以认为该方法不适用于这份样品[1-3]。

造成织物发生异向撕破的原因有很多种，彭秀芳、蒋晓若等在对牛仔布的研究中就发现了样品发生异向撕破的主要原因是经纬向撕破强力相差较大[4]。对于生产厂家和检测机构而言，由于产品标准规定了撕破强力的检测方法和考核指标，在发生异向撕破时无法得到该方向的撕破强力具体数据，因此就有必要得知发生异向撕破的方向的撕破强力是否符合产品标准的要求。

通过对5种撕破强力测试方法得到的数据进行研究，结合织物的密度、断裂强力等其他物理指标，对撕破强力试验发生异向撕破时的力值范围进行分析，从而给出一个力值的范围用于判断织物是否符合相应产品标准的要求。

2 试验方案设计

2.1 试验方法

样品的撕破强力试验选用国家标准进行，分别为：GB/T 3917.1—2009（埃门多夫冲击摆锤法）、GB/T 3917.2—2009（裤形法）、GB/T 3917.3—2009（梯形法）、GB/T 3917.4—2009（舌形法）、GB/T 3917.5—2009（翼形法）。

样品的断裂强力试验按GB/T 3923.2—2013进行，样品的经纬向密度按GB/T 4668—1995进行，样品的单位面积质量按GB/T 4669—2008进行。

2.2 试验仪器

INSTRON 5965双臂万能材料试验机、SDL ATLAS M008HE数显式摆锤撕破仪、赛多利斯BSA224S-CW万分之一克电子天平。

2.3 试验方案

选取不同成分与组织结构的面料6块，表1列举了样品的成分、经纬向密度和单位面积质量等信息。

对每份样品的经纬向分别测试撕破强力和断裂强力。进行撕破强力测试时，记录样品的平均峰值（N）；进行断裂强力测试时，记录样品的断裂强力（N）。测试结果保留至小数点后1位，不按照GB/T 3917和GB/T 3923的要求进行修约，以便于后续的数据分析。

对于发生异向撕破的样品，记录其试样断脱前所有峰值的平均值（N）。由于埃门多夫冲击摆锤法是由势能克服样品做功而转化成的撕破强力，其发生异向撕破时得出的力值并不是样品该方向的撕破强力，因此不记录此时的仪器显示的撕破强力（N）。

表1 测试样品信息

3 结果与讨论

3.1 试验结果

对样品a）～g）分别按试验方案进行试验，得到的数据详见表2。

3.2 结果讨论

从表2的测试结果中可以看出：样品c）、d）、e）、f）在使用这5种撕破方法时均出现了异向撕破，发生异向撕破的方法主要是摆锤法、裤形法和舌形法。样品c）在进行翼形法撕破时，其纬向也发生了异向撕破；样品d）在进行翼形法撕破时，其经向在撕破过程中有少部分的纱线抽出。样品f）仅摆锤法发生了异向撕破。在这6个样品中梯形法均没有出现异向撕破等任何异常情况；这6个样品中翼形法仅有1个样品出现了异向撕破，这是由于样品c）经纬向纱线差异造成的。从表1中可以看出样品c）经纬向密度相差较大，其经纬向断裂强力相差在4倍以上，这是造成样品c）使用翼形法撕破时产生异向撕破的主要原因。

因此可以认为，对于a）～g）这6份样品，梯形法撕破都能够表征其撕破性能，翼形法撕破能较好地表征大部分样品的撕破性能。梯形法和翼形法撕破由于其撕破方向与样品存在一定的角度，因此这两种撕破方法相比其他3种，能更好地避免异向撕破的发生。

表2 撕破强力、断裂强力测试结果

从表2中也可以看出，经纬向断裂强力的大小是与经纬向撕破强力相对应的，经向断裂强力大于纬向断裂强力的样品，其经向撕破强力也必然大于纬向撕破强力。因此，可以认为样品经纬向断裂强力的大小，一定程度上也反映了其经纬向撕破强力的大小。当经纬向断裂强力相差不是特别大时，对于裤形法会产生异向撕破的样品，翼形法撕破可以完全撕裂，并且其结果与裤形法相近。

通过比较5种撕破方法获得的撕破数据，可以发现产生异向撕破的样品，在使用梯形法撕破时，其异向撕破方向的撕破强力是大于另一个方向的。使用翼形法撕破获得的数据也印证了这一观点，因此可以认为发生异向撕破的方向，其撕破强力应该大于没有发生异向撕破的方向的撕破强力。

4 结论

通过上文的试验与分析，可以得到如下结论：

1）梯形法和翼形法都能够较好地反映织物的撕破性能，梯形法撕破适用于绝大多数的机织物，翼形法撕破适用于经纬向断裂强力相差不是特别大的机织物；

2）5种撕破方法由于测试原理不完全相同，因此得到的撕破强力结果不具备可比性；

3）样品经纬向的断裂强力一定程度上反映了其经纬向的撕破强力，断裂强力较大的方向，其撕破强力也较大，反之亦然；

4）发生异向撕破的方向，其撕破强力的大小可以认为是大于没有发生异向撕破的方向的撕破强力。