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嘉峪檢測網 2015-11-08 21:09
摘要：
本文介紹了織物磨損的主要原理和耐磨性能的檢測方法。重點介紹了馬丁代爾法方法標準體系及其關系。對國家標準GB/T 21196.2～4—2007進行了較詳細的論述。
關鍵詞：耐磨性能；馬丁代爾法；標準體系；檢測
耐磨性能是紡織產品質量的一個重要指標，直接影響產品的耐用性和使用效果。具體指織物間或與其他物質在反復摩擦的過程中，抵抗磨損的特性。
紡織產品的磨損主要表現在下述五個方面：
(1)摩擦過程中纖維之間不斷碰撞，紗線中的纖維片段因疲勞性損傷出現斷裂，導致紗線的斷裂。
(2)纖維從織物中抽出，造成紗線和織物結構的松散，反復作用下纖維可能完全被拉出，導致紗線變細，織物變薄，甚至解體。
(3)纖維被切割斷裂，導致紗線的斷裂。
(4)纖維表面磨損，纖維表層出現碎片丟失。
(5)摩擦產生高溫，使纖維產生熔融或塑性變形，影響纖維的結構和力學性質。
磨損表現在織物的形態變化主要是破損、質量的損失、外觀出現變色、起毛起球等變化。
紡織產品的耐磨性能檢測有多種方法，例如平磨法、曲磨法、折邊磨法和復合磨法等。馬丁代爾法屬于平磨法的一種，被廣泛應用于服裝、家用紡織品、裝飾織物、家具用織物的耐磨性檢測。
1 標準體系介紹
1.1 國際標準
ISO 12947.2—1998《紡織品用馬丁代爾(Martindale)法對織物抗磨損性的測定第2部分:試樣破損的測定》；
ISO 12947.3—1998《紡織品用馬丁代爾(Martindale)法對織物抗磨損性的測定第3部分:質量損失的測定》；
ISO 12947-4—1998《紡織品用馬丁代爾(Martindale)法對織物抗磨損性的測定第4部分:外觀變化的評定》。
1.2 美國材料協會(ASTM)標準
ASTM D4966—2010《織物耐磨性測試馬丁代爾耐磨測試儀》。
1.3 歐盟標準
EN ISO 12947—2:1998《紡織品馬丁代爾法織物耐磨性的測定第2部分：試樣破損的測定》；
EN ISO 12947—3:1998《紡織品用馬丁代爾(Martindale)法對織物抗磨損性的測定第3部分:質量損失的測定》；
EN ISO 12947—4:1998《紡織品用馬丁代爾(Martindale)法對織物抗磨損性的測定第4部分:外觀變化的評定》。
1.4 德國標準化學會(DIN)標準
DIN EN ISO 12947-2—2007《紡織品用馬氏法測定纖維耐磨性第2部分:試驗破壞測定》；
DIN EN ISO 12947-3—2007《紡織品用馬氏法測定纖維耐磨性第3部分:質量損耗測定》；
DIN EN ISO 12947-7—2007《紡織物用馬丁代爾法測定織物的耐磨性第4部分:外觀變化評定》。
1.5 英國標準學會(BS)標準
BS ISO 12947.2—1998《紡織品用馬丁代爾(Martindale)法對織物抗磨損性的測定第2部分:試樣破損的測定》；
BS ISO 12947.3—1998《紡織品用馬丁代爾(Martindale)法對織物抗磨損性的測定第3部分:質量損失的測定》；
BS?EN?ISO?12947·4—1999?《紡織品?織物耐磨性馬丁代爾法的測定?第4部分：外觀變化的評定》。
1.6 中國國家標準
GB/T 21196.2—2007《紡織品馬丁代爾法織物耐磨性的測定第2部分：試樣破損的測定》；
GB/T 21196.3—2007《紡織品用馬丁代爾(Martindale)法對織物抗磨損性的測定第3部分:質量損失的測定》；
GB/T 21196.4—2007《紡織品用馬丁代爾(Martindale)法對織物抗磨損性的測定第4部分:外觀變化的評定》。
以上給出的標準，是國際上幾個具有影響力的標準化組織發布的織物耐磨性能檢測——馬丁代爾法方法標準。其中，歐盟標準、德國標準化學會標準和英國標準學會標準均等同采用國際標準化組織標準。中國國家標準修改采用國際標準化組織標準，檢測方法基本上等同國際標準化組織標準規定，只是標準的適用范圍增加了涂層織物，并針對涂層織物的檢測，增加相應的涂層織物破損規定、摩擦負荷參數、標準磨料和標準磨料更換要求。美國材料協會標準ASTM D4966—2010《織物耐磨性測試馬丁代爾耐磨測試儀》包括耐磨性檢測方法規定、馬丁代爾耐磨測試儀及輔助材料的規定兩部分內容，其中檢測方法與國際標準化組織標準ISO 12947.2～4基本一致，在質量損失的測定和外觀變化的評定方面與國際標準化組織標準ISO12947.3～4略有不同，在試驗的終點條件以及檢測結果表示上更簡化了。
2 織物耐磨性能評價方法
試樣破損的確定條件為：機織物中至少兩根獨立的紗線完全斷裂；針織物中一根紗線斷裂，造成外觀上的破洞；起絨或割絨織物表面絨毛被磨損至露底或有絨簇脫落；非織造織物因摩擦造成孔洞，其直徑≥0.5 mm；涂層織物的涂層部分被破壞至露出基布或有片狀涂層脫落?？椢锬湍バ阅芤话銖娜齻€方面進行分析評價：試樣破損的測定、質量損失的測體和外觀變化的評定。
1)試樣破損的測定：在一定的負荷下，夾具內試樣以軌跡為Lissajous曲線平面運動與磨料進行摩擦，以試樣出現破損時總摩擦次數，確定織物的耐磨性能。
2)質量損失的測定：在一定的負荷下，夾具內試樣以軌跡為Lissajous曲線平面運動與磨料進行摩擦，以試樣在特定的摩擦次數時，以摩擦前后的質量差別來確定耐磨性能。
3)外觀變化的評定：在一定的負荷下，夾具內試樣以軌跡為Lissajous曲線平面運動與磨料進行摩擦，以摩擦前后試樣的外觀變化來確定織物的耐磨性能。
3 紡織品耐磨性檢測方法綜述
3.1 試樣破損測定
該方法適用于所有紡織織物，但不適用于磨損壽命較短的織物。
(1)磨料的選擇。根據試樣的特點選擇不同的標準磨料。非涂層織物：機織平紋羊毛織物；涂層織物：No.600水砂紙。磨料和磨臺之間用羊毛氈分隔，試驗結束后，檢查毛氈表面，如果出現污點或磨損，應及時更換。
(2)取樣方法。至少3塊，機織物應該包含不同經緯紗。提花織物或花式組織，應該包括一個完全組織的各特性部位，一個完全組織或圖案較大時，各部位可分別取樣。
(3)試樣夾具襯墊的選擇。測定試樣的單位面積質量，試樣的單位面積≥500g/m2，不需要泡沫塑料襯墊，試樣的單位面積<500g/m2，試樣夾具內加裝泡沫塑料襯墊，每次試驗更換泡沫塑料襯墊。
(4)摩擦負荷總有效質量選擇。摩擦負荷總有效質量包括夾持器、不銹鋼碟片、試樣重錘質量。根據亞太拉斯M235Martindale耐磨性與起球性測試儀提供的技術參數，夾持器質量：(200±1)g；不銹鋼碟片質量：(260±1)g；試樣重錘質量：(395±2)g，(594±2)g。
根據試樣用途，織物特征選擇相應的摩擦負荷總有效質量有三種：1)(795±7)g：適用于工作服、家具裝飾布、床上亞麻制品、產業用織物；2)(595±7)g：適用于服用和家用紡織品(家具裝飾布、床上亞麻制品)，非服用的涂層織物；3)(198±2)g：適用于服用的涂層織物。
(5)磨料更換周期
羊毛標準織物：50000次；標準水砂紙：6000次。
(6)檢查間隔
對試樣到達破損時的摩擦次數進行預估，在此基礎上設計適當的檢查間隔，作為試樣耐磨性試驗過程中對試樣表面磨損狀態觀測點，檢查間隔為一定的摩擦次數。
(7)測定結果表示
測定每個試樣發生破損時的總摩擦次數，以試樣破損前積累的摩擦次數作為耐磨次數。
3.2 質量損失的測定
適用于所有紡織織物，但不適用于磨損壽命較短的織物。測定在磨料的選擇、取樣方法、試樣夾具襯墊的選擇、摩擦負荷總有效質量選擇和磨料更換周期方面要求與試樣破損測定方法一致，在此不重復敘述。
(1)檢查間隔
設計適當的檢查間隔，作為試樣耐磨性試驗過程中對試樣表面磨損狀態觀測點，檢查間隔為一定的摩擦次數。在試驗過程中按照設定的檢查間隔，檢查試樣的磨損情況，當樣品破損或者達到規定摩擦次數，試驗結束。質量損失的測定，分為兩種情況：第一種情況，在每一個檢查間隔，測定試樣試驗前的質量和經過耐磨試驗后試驗樣的質量之差Δmi；第二種情況，試樣到達磨損點，測定試樣試驗前的質量和經過耐磨試驗后驗樣的質量之差Δm。
(2)試驗結果
采用織物耐磨性的測定——質量損失的測定方法，試驗結果包括以下數據：1)到達每個檢查間隔時，測定的質量損失Δmi；2)試樣的到達磨損點，也就是試驗到達終結點時的質量損失Δm；3)質量損失Δmi與摩擦次數的關系曲線圖表；4)耐磨指數Ai(次/g)，計算公式為：
Ai =N/Δmi
N——為摩擦總次數。
3.3 外觀質量變化
織物耐磨性的測定——外觀質量變化方法適用于磨損壽命較短的紡織織物。磨料的選擇、取樣方法、試樣夾具襯墊的選擇與織物試樣破損測定方法一致，在此不重復敘述。
(1)摩擦負荷總有效質量(198±2)g；
(2)磨料更換周期：每次試驗更換新的泡沫塑料和標準磨料；
(3)評定試樣外觀變化規定：1)耐磨試驗至協議規定的表面變化，以摩擦次數作為耐磨性的測定值。設計適當的檢查間隔，作為試樣外觀變化觀察點。2)耐磨試驗至協議規定的摩擦次數，通過與同一織物的未測試樣比較評定試樣表面變化。
(4)試驗結果：表面變化包括變色、起毛、起球。如果耐磨試驗的終點是達到協議規定的表面變化，則檢驗協議書應當規定試樣表面變色、起毛、起球程度等級，試驗結果用試樣達到檢驗協議書規定變色、起毛、起球程度等級時摩擦次數來表示。如果耐磨試驗的終點是協議規定的摩擦次數，則試驗結果就是耐磨試驗到達規定的摩擦次數后，試后樣與原樣比較，對試后樣的變色、起毛、起球程度進行評級，用試后樣的變色等級，起毛、起球等級對外觀質量變化進行說明。
4 結論
以上對馬丁代爾法織物耐磨性的測定的方法標準體系進行系統介紹，指出歐洲標準、德國標準、美國材料協會標準和中國標準與國際標準ISO的關系是等同采用或修改采用的關系。馬丁代爾法織物耐磨性的測定方法有試樣破損測定法、質量損失測定法和外觀質量變化法三種。三種方法中常用的是試樣破損測定法，該方法誤差小，檢測結果直觀明了，不同織物的耐磨性能容易比較，在服裝產品、裝飾織物普遍采用。質量損失的測定法和外觀質量變化法檢測結果的表示形式比較復雜，但是能夠反映出不同的摩擦階段試樣的耐磨狀況，在生產企業或科研機構分析織物的用途方面，有較強的實用性。本文基于我國的國家標準GB/T 21196.2～4—2007，對馬丁代爾法織物耐磨性的三種測定方法的主要內容進行了概述，希望有助于紡織品質量檢測人員正確理解和應用馬丁代爾法進行織物耐磨性的檢測。
(作者單位：武漢產品質量監督檢驗所）文/王為諾
來源：中國纖檢
