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紡織材料干態(tài)和濕態(tài)脹破強(qiáng)力檢測(cè)

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發(fā)布時(shí)間：2025-08-03 00:36:55 更新時(shí)間：2025-08-02 00:36:56

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

引言

紡織材料的脹破強(qiáng)力測(cè)試是紡織品質(zhì)量評(píng)估中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，尤其在服裝、家紡、工業(yè)用紡織品等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。脹破強(qiáng)力（Burst Strength）是指材料在垂直方向上承受外力直至破裂的最大力值，它直接關(guān)系到紡織品的耐用性、安全性和舒適性。在現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中，紡織品常暴露于不同濕度環(huán)境中，如雨天、汗水或洗滌過程，因此區(qū)分干態(tài)（Dry State）和濕態(tài)（Wet State）測(cè)試至關(guān)重要。干態(tài)測(cè)試模擬常規(guī)干燥條件下的性能，用于評(píng)估材料在正常使用中的強(qiáng)度；而濕態(tài)測(cè)試則模擬高濕度或水浸環(huán)境，揭示材料在濕潤狀態(tài)下的弱化程度，這對(duì)防水服、運(yùn)動(dòng)衣或戶外裝備尤為重要。通過對(duì)比干濕狀態(tài)的結(jié)果，可以全面分析紡織材料的抗破裂性能，優(yōu)化生產(chǎn)工藝，預(yù)防產(chǎn)品失效。

脹破強(qiáng)力檢測(cè)通常采用液壓或氣壓方法，核心原理是通過施加逐漸增加的壓力，測(cè)量樣品破裂時(shí)的最大載荷。國際上，這一測(cè)試已標(biāo)準(zhǔn)化，確保結(jié)果的可比性和可靠性。在中國，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與國際接軌，廣泛應(yīng)用于質(zhì)檢機(jī)構(gòu)、研發(fā)實(shí)驗(yàn)室和生產(chǎn)企業(yè)。本文將從檢測(cè)項(xiàng)目、檢測(cè)儀器、檢測(cè)方法和檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)四個(gè)方面，系統(tǒng)介紹紡織材料干態(tài)和濕態(tài)脹破強(qiáng)力的完整檢測(cè)流程，幫助讀者理解其技術(shù)細(xì)節(jié)和實(shí)踐應(yīng)用。

檢測(cè)項(xiàng)目

紡織材料干態(tài)和濕態(tài)脹破強(qiáng)力檢測(cè)的核心項(xiàng)目包括干態(tài)脹破強(qiáng)力、濕態(tài)脹破強(qiáng)力以及相關(guān)衍生參數(shù)。干態(tài)脹破強(qiáng)力測(cè)試在材料完全干燥狀態(tài)下進(jìn)行，主要評(píng)估其在常規(guī)環(huán)境下的抗破裂能力；濕態(tài)脹破強(qiáng)力測(cè)試則先將材料浸入水中達(dá)到飽和狀態(tài)后測(cè)試，模擬高濕度或水浸條件，揭示材料在濕潤時(shí)的強(qiáng)度衰減。具體測(cè)試項(xiàng)目包括：（1）最大脹破強(qiáng)力值（單位：kPa或N），記錄材料破裂瞬間的壓力峰值；（2）脹破時(shí)間（單位：s），表示從測(cè)試開始到破裂的時(shí)間間隔；（3）脹破變形（單位：mm），測(cè)量材料在破裂前的膨脹程度；（4）干濕強(qiáng)力比（%），通過計(jì)算濕態(tài)強(qiáng)力與干態(tài)強(qiáng)力的百分比，評(píng)估材料對(duì)濕度的敏感性，例如低于70%可能表示材料易受水影響。這些項(xiàng)目不僅用于質(zhì)量控制，還能為材料改進(jìn)提供數(shù)據(jù)支持，如選擇纖維類型或涂層工藝。

檢測(cè)儀器

進(jìn)行紡織材料干態(tài)和濕態(tài)脹破強(qiáng)力檢測(cè)的核心儀器是專業(yè)脹破強(qiáng)度測(cè)試儀（Burst Strength Tester），常見型號(hào)包括Mullen Burst Tester或液壓式脹破儀。儀器主要包括以下組件：（1）壓力系統(tǒng)：通常采用液壓泵（Hydraulic Pump）或氣壓活塞（Pneumatic Cylinder），能精確控制壓力從0開始線性增加，直至樣品破裂；（2）測(cè)試腔室：一個(gè)圓形夾持裝置，用于固定樣品（直徑通常為30mm），確保均勻受力；（3）壓力傳感器：高精度傳感器（如Load Cell），實(shí)時(shí)測(cè)量并記錄破裂時(shí)的最大力值；（4）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：集成計(jì)算機(jī)軟件（如LabVIEW接口），自動(dòng)計(jì)算和輸出結(jié)果，包括強(qiáng)力值、時(shí)間和變形曲線；（5）輔助設(shè)備：干態(tài)測(cè)試需干燥箱（確保樣品水分含量<1%），濕態(tài)測(cè)試需水浴槽（如ISO標(biāo)準(zhǔn)要求20-25°C恒溫水浸）。這些儀器需定期校準(zhǔn)，精度可達(dá)±1%，滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。常用品牌包括Instron、TEXTEST等，確保測(cè)試的可靠性和可重復(fù)性。

檢測(cè)方法

紡織材料干態(tài)和濕態(tài)脹破強(qiáng)力檢測(cè)的方法遵循標(biāo)準(zhǔn)化程序，確保結(jié)果一致性。主要步驟包括樣品制備、測(cè)試執(zhí)行和數(shù)據(jù)分析。

（1）樣品制備：從紡織品中裁剪至少5個(gè)圓形樣品（直徑推薦為30mm），確保無缺陷。干態(tài)測(cè)試前，樣品需在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件（20±2°C，65% RH）下平衡24小時(shí)；濕態(tài)測(cè)試則需將樣品浸入蒸餾水中，按標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間浸泡（如ISO 13938-1指定2小時(shí)），然后取出并輕壓去除多余水漬，保持表面濕潤。

（2）測(cè)試執(zhí)行：將樣品夾入測(cè)試儀腔室，施加壓力。干態(tài)測(cè)試直接啟動(dòng)儀器，壓力以恒定速率（如100 kPa/min）增加，直到樣品破裂；濕態(tài)測(cè)試在樣品濕潤后立即進(jìn)行，速率相同。測(cè)試中，儀器自動(dòng)記錄破裂強(qiáng)力值（單位kPa）和膨脹變形。每個(gè)狀態(tài)測(cè)試重復(fù)至少5次，取平均值以消除誤差。

（3）數(shù)據(jù)分析：計(jì)算干態(tài)和濕態(tài)的平均強(qiáng)力值，并比較差異。例如，濕態(tài)強(qiáng)力低于干態(tài)時(shí)，計(jì)算強(qiáng)力比（濕態(tài)強(qiáng)力/干態(tài)強(qiáng)力×100%），評(píng)估濕度影響。方法強(qiáng)調(diào)重復(fù)性和精度，關(guān)鍵點(diǎn)包括避免樣品滑動(dòng)、校準(zhǔn)儀器參數(shù)，并記錄環(huán)境條件（溫度、濕度）。

檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

紡織材料干態(tài)和濕態(tài)脹破強(qiáng)力檢測(cè)嚴(yán)格遵循國際和國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，以確保結(jié)果的準(zhǔn)確性和互認(rèn)性。主要標(biāo)準(zhǔn)包括：

（1）國際標(biāo)準(zhǔn)：ISO 13938-1（Textiles - Bursting properties of fabrics - Part 1: Hydraulic method for the determination of bursting strength and bursting distension），規(guī)定了液壓式測(cè)試的具體要求，包括樣品尺寸、壓力速率（100-500 kPa/min）和測(cè)試條件。干濕態(tài)測(cè)試均需在該框架下執(zhí)行，濕態(tài)測(cè)試特別要求浸泡時(shí)間（例如2小時(shí)）和水分控制。

（2）中國國家標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 19976-2005（紡織品脹破強(qiáng)力和脹破變形的測(cè)定液壓法），該標(biāo)準(zhǔn)基于ISO 13938-1制定，適用于各類紡織材料。它定義了干濕態(tài)測(cè)試的詳細(xì)步驟，如樣品預(yù)調(diào)濕（65% RH）和濕態(tài)浸泡溫度（20±2°C）。

（3）其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：ASTM D3786（Standard Test Method for Hydraulic Bursting Strength of Textile Fabrics），用于美國市場(chǎng)，強(qiáng)調(diào)儀器校準(zhǔn)和報(bào)告格式。這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了檢測(cè)極限（如強(qiáng)力范圍50-3000 kPa）、誤差允許值（±5%）和報(bào)告內(nèi)容（包括平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差），要求定期審核以確保合規(guī)。