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紡織品脹破性能檢測

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發(fā)布時間：2025-08-03 08:24:19 更新時間：2025-08-02 08:24:20

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作者：中科光析科學技術(shù)研究所檢測中心

紡織品脹破性能檢測：保障織物耐用性與安全性的關(guān)鍵一環(huán)

紡織品的脹破性能，是指織物在承受垂直于其平面的均勻壓力作用時，抵抗破裂的能力。這項性能指標對于評估織物在動態(tài)或復雜應(yīng)力下的耐用性、完整性和安全性至關(guān)重要。尤其在服裝（特別是緊身或運動服裝、童裝）、產(chǎn)業(yè)用紡織品（如氣囊、安全防護服、過濾材料、土工布、帳篷）、醫(yī)療用紡織品（如手術(shù)衣、防護服）以及家紡產(chǎn)品（沙發(fā)面料、床墊套）等領(lǐng)域，脹破性能直接關(guān)系到產(chǎn)品的使用壽命、防護效果和用戶安全。相較于傳統(tǒng)的拉伸強力測試，脹破測試更接近模擬織物在實際使用中可能遇到的復雜多向受力狀態(tài)（例如人體關(guān)節(jié)部位的伸展、座椅表面的受壓、氣囊的瞬間充氣膨脹等），能更全面地反映織物的整體力學性能，是紡織品質(zhì)量控制與性能評價體系中不可或缺的一環(huán)。

檢測項目

紡織品脹破性能檢測的核心項目通常包括：

脹破強力： 試樣破裂瞬間所能承受的最大壓力，單位為千帕斯卡（kPa）或兆帕斯卡（MPa）。這是衡量織物抗脹破能力的最基本也是最重要的指標。
脹破高度/擴張度： 試樣從開始受壓至脹破點所膨脹的高度或直徑增量，單位為毫米（mm）。它反映了織物在破裂前的變形能力。
脹破時間： 試樣從開始承受壓力到完全破裂所經(jīng)歷的時間，單位為秒（s）。在某些特定應(yīng)用（如氣囊）中，脹破時間也是一個關(guān)鍵參數(shù)。
脹破強度指數(shù)： 有時會計算單位重量（或單位厚度）織物所能承受的脹破強力，用于更公平地比較不同克重或厚度織物的性能。

檢測儀器

進行紡織品脹破性能檢測的主流儀器是脹破強度測試儀，根據(jù)其工作原理主要分為兩類：

液壓式脹破強度測試儀： 這是最常用且符合國際/國內(nèi)標準（如ISO 13938-1, ASTM D3786, GB/T 7742.1）的類型。其核心部件包括：
- 液壓系統(tǒng)： 提供穩(wěn)定增長的壓力（通常使用甘油或硅油作為傳壓介質(zhì)）。
- 試樣夾持裝置： 環(huán)形夾具，內(nèi)腔具有標準孔徑（通常為30.5±0.05 mm或更大，如38mm、50mm等，需按標準規(guī)定），用于牢固且平整地夾持圓形試樣，確保測試區(qū)域的有效密封。
- 彈性膜片： 置于試樣下方，在壓力作用下膨脹，將液壓均勻地傳遞給試樣使其產(chǎn)生多向拉伸直至破裂。
- 壓力傳感器： 精確測量試樣脹破瞬間的壓力值。
- 高度/位移傳感器： （部分高級儀器配備）用于測量脹破高度或擴張度。
- 控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)： 控制壓力增加速率（恒速增壓），實時記錄壓力、高度/位移數(shù)據(jù)，并在試樣破裂時自動捕捉最大值，計算并輸出結(jié)果。
氣壓式脹破強度測試儀： 使用壓縮空氣作為加壓介質(zhì)（標準如ASTM D3786 Method B）。其結(jié)構(gòu)原理與液壓式類似，但通常用于測試脹破強力較高的織物（如涂層織物、帆布等）。由于氣體可壓縮性，其壓力控制的精確性和穩(wěn)定性通常不如液壓式。

此外，脹破高度測試儀（如彈子頂破法，標準如GB/T 8878中的部分方法）在特定領(lǐng)域（如針織內(nèi)衣）也有應(yīng)用，但其原理和結(jié)果與標準液壓/氣壓脹破測試不同，數(shù)據(jù)通常不可比。

檢測方法

遵循標準（如ISO 13938-1, ASTM D3786, GB/T 7742.1）的典型液壓脹破測試方法步驟如下：

預處理與調(diào)濕： 按標準規(guī)定對試樣進行調(diào)濕處理（通常在標準大氣條件下，如溫度20±2°C，相對濕度65±4%，平衡24小時）。
試樣制備： 使用標準裁樣器裁取圓形試樣（直徑至少為夾持環(huán)內(nèi)徑的1.5倍以上，通常大于45mm）。試樣應(yīng)無疵點且具有代表性。
儀器校準： 檢查并校準壓力傳感器、位移傳感器（如有），確保儀器處于正常工作狀態(tài)。確認膜片無損傷并符合標準要求（如厚度、硬度）。
安裝試樣與膜片： 將彈性膜片平整放置在夾持環(huán)底座上。將試樣平整、無褶皺、無張力地覆蓋在膜片上，確保測試區(qū)域位于夾持環(huán)中心。旋緊上夾持環(huán)，施加足夠的夾持力防止試樣在測試中滑移，但避免過度夾緊導致試樣在夾持邊緣提前損壞。
設(shè)定測試參數(shù)： 設(shè)置恒定的壓力增加速率。國際標準（ISO 13938-1）和國標（GB/T 7742.1）推薦速率為100-110 cm3/min（對應(yīng)液體體積流速，相當于壓力增長約10-11 kPa/s）；ASTM D3786推薦速率為95±10 mL/min（對應(yīng)體積流速）。設(shè)定測試終止條件（通常為試樣破裂）。
啟動測試： 啟動儀器，液壓系統(tǒng)開始以設(shè)定的恒速向膜片下方腔體注入傳壓液體。
數(shù)據(jù)記錄與分析： 膜片膨脹推動試樣在法向均勻受力并發(fā)生多向拉伸變形。儀器持續(xù)記錄壓力值和膨脹高度（若有傳感器）。當試樣破裂時，壓力瞬間下降，儀器自動記錄并顯示脹破強力（最大值）和脹破高度（最大值）。
重復測試： 在同一塊樣品的不同部位或同批其他樣品上重復步驟4-7，直至達到標準規(guī)定的最小試樣數(shù)量（通常≥5次有效測試）。
結(jié)果計算與報告： 計算所有有效測試結(jié)果的脹破強力平均值（通常以kPa或MPa表示），根據(jù)需要計算脹破高度平均值、標準差、變異系數(shù)等。報告中需包含測試標準、儀器類型、夾持環(huán)內(nèi)徑、壓力增加速率、預處理條件、試樣數(shù)量、單個結(jié)果及平均值等信息。

檢測標準

紡織品脹破性能檢測的主要國際、國家和行業(yè)標準包括：

國際標準：
- ISO 13938-1: 紡織品脹破性能第1部分：液壓法測定脹破強力和脹破擴張度（Textiles - Bursting properties of fabrics - Part 1: Hydraulic method for determination of bursting strength and bursting distension）
- ISO 13938-2: 紡織品脹破性能第2部分：氣壓法測定脹破強力和脹破擴張度（Textiles - Bursting properties of fabrics - Part 2: Pneumatic method for determination of bursting strength and bursting distension）
美國標準：
- ASTM D3786 / D3786M: 紡織品液壓脹破強度試驗方法（針織品及無紡布）——膜片法（Standard Test Method for Bursting Strength of Textile Fabrics—Diaphragm Bursting Strength Tester Method）。該標準包含液壓法（Method A）和氣壓法（Method B）。
- ASTM D6797: 用恒定速率伸長（CRE）型拉力試驗機測定無紡布脹破強力的試驗方法（較少用）。
中國國家標準：
- GB/T 7742.1-2021：紡織品織物脹破性能第1部分：脹破強力和脹破擴張度的測定液壓法
- GB/T 7742.2-2021：紡織品織物脹破性能第2部分：脹破強力和脹破擴張度的測定氣壓法
- 部分產(chǎn)品標準（如GB/T 8878 針織內(nèi)衣、FZ/T 73010 針織工藝衫等）中也規(guī)定了脹破強力的要求和測試方法（通常引用GB/T 7742.1或采用彈子頂破法）。