間隔織物頂破性能研究

朱芳琴，陳慰來

（浙江理工大學材料與紡織學院先進紡織材料與制備技術教育部重點實驗室，浙江杭州　310018）

一定大小的圓形試樣，在規定的環境下實驗，并經過標準條件調濕后，對其施加一個逐漸增強的垂直集中負荷作用，研究試樣發生嚴重內陷直至破裂時的最大作用力。它的測試方法主要有氣壓式和彈子式[1-3]。國內采用比較多的是彈子式。試樣受垂直作用力頂壓時，由于力的作用是相互的，故試樣是受多方向拉伸的作用。試樣受無數單向拉伸，試樣的斷裂處基本都是強度值比較低[4]。低強度值導致該方向的低變形量，因此，整體結構失穩造成了試樣被頂破，在頂破強度低的地方，變形量低的[5]，故產生囊口而破裂。

1　頂破性能測試

（1）試驗儀器：HDO26N織物頂破強力儀。

（2）實驗條件:孔洞直徑為3cm，頂破強力的速度是100 mm/m in。

（3）實驗樣品：選取8種間隔織物。試樣的規格是d=10 cm。

孔洞直徑是3 cm，具體參照表1。

表1　織物的基本參數

每種試樣取三組，取平均值分析，頂破實驗結果如表2所示。

表2　織物的頂破參數

1.1　頂破裂口分析

試樣被頂破后，裂口基本呈直線狀，這是因為緯編織物是由線圈串套形成的織物，從橫向上看，它是由一根紗線有規律地彎曲，與下一路紗線互相串套成圈，當某個線圈的紗線被頂破斷開后，與之毗鄰的其他線圈隨之脫散，該處的強度值急速下降，繼而產生連環效應[6]。由于連接紗一般以集圈的形式嵌織在織物中，因此，當表層線被頂破斷裂時，搭附在該線圈上的間隔紗也會隨之脫散或斷裂，且間隔紗的斷裂形狀在直觀上不會有明顯形狀，下層織物的斷裂原理類似，故頂破后織物的裂口近乎呈直線狀[7]。如圖1所示。

圖1　緯編試樣頂破裂口圖

1.2　頂破強力的比較和分析

取間隔紗細度為70dtex的試樣來分析織物的總密度、厚度與頂破強力的關系，如圖2所示。

圖2　間隔紗為70D時織物厚度與織物頂破強力圖

取間隔紗細度為100dtex的試樣來分析織物的總密度、厚度與頂破強力的關系，如圖3所示。

圖3　間隔紗為100D時織物厚度與織物頂破強力圖

由圖2、3分析，在間隔紗細度、厚度近乎等同的情況下，我們探究緯編間隔織物的頂破強力與總密度大小的關系，可以發現，隨著織物總密度的提高，其需要的頂破強力也越大，二者呈正相關的關系[8]。這是由于織物總密度代表的是25cm2內所具有的線圈數量，總密度值越大，說明線圈數越多。在織物受到恒定面積上的集中負荷時，織物受負荷時會迅速將力轉移擴散由其他線圈一起承擔，由于單個線圈的承受力恒等，因此，線圈數多的織物頂破時需要的強力更大，即總密度相對大的織物，需要的頂破強力也越大。

在間隔紗細度、總密度近乎等同的情況下，我們探究間隔織物的厚度與頂破強力的關系，可以發現，織物越厚，需要的頂破強力也相應提高。即頂破強力與厚度呈正相關的關系。這是由于織物的厚度即是織物上下兩個表面層之間的距離，距離越大，頂破行程就越大，集中負荷是一個持續增強的力的作用，因此，厚度相對大的織物，需要的頂破強力也較大[9]。

綜合以上兩個分析圖進行比較，可以發現：在織物厚度、總密度相差無幾的情況下，間隔紗的細度越大，所需的頂破強力稍微大一些。除去實驗因素，實際生產中，間隔織物的頂破強力還可能與上下表面層組織結構，表紗原料，后整理工藝等有關。

2　結論

結果表明，在間隔紗細度、厚度近乎等同的情況下，隨著織物總密度的提高，其需要的頂破強力也越大，二者呈正相關的關系。在間隔紗細度、總密度近乎等同的情況下，我們探究間隔織物的厚度與頂破強力的關系，可以發現：織物越厚，需要的頂破強力也相應提高。在織物厚度、總密度相差無幾的情況下，間隔紗的細度越大，所需的頂破強力稍微大一些。除去實驗因素，實際生產中，間隔織物的頂破強力還可能與上下表面層組織結構，表紗原料，后整理工藝等有關。

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