馬丁代爾法檢測織物耐磨性能方法綜述

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(guān)系。對國家標準GB/T 21196.2～4-2007進行了較詳細的論述。

關(guān)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(chǎn)品質(zhì)量的一個重要指標，直接影響產(chǎn)品的耐用性和使用效果。具體指織物間或與其他物質(zhì)在反復(fù)摩擦的過程中，抵抗磨損的特性。

紡織產(chǎn)品的磨損主要表現(xiàn)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(xiàn)斷裂，導(dǎo)致紗線的斷裂。

（2）纖維從織物中抽出，造成紗線和織物結(jié)構(gòu)的松散，反復(fù)作用下纖維可能完全被拉出，導(dǎo)致紗線變細，織物變薄，甚至解體。

（3）纖維被切割斷裂，導(dǎo)致紗線的斷裂。

（4）纖維表面磨損，纖維表層出現(xiàn)碎片丟失。

（5）摩擦產(chǎn)生高溫，使纖維產(chǎn)生熔融或塑性變形，影響纖維的結(jié)構(gòu)和力學(xué)性質(zhì)。

磨損表現(xiàn)在織物的形態(tài)變化主要是破損、質(zhì)量的損失、外觀出現(xiàn)變色、起毛起球等變化。

紡織產(chǎn)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(fù)合磨法等。馬丁代爾法屬于平磨法的一種，被廣泛應(yīng)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

ISO12947.2—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》；

ISO12947.3—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(zhì)量損失的測定》；

ISO12947-4—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(xié)會（ASTM）標準

ASTMD4966-2010《織物耐磨性測試馬丁代爾耐磨測試儀》。

1.3歐盟標準

ENISO12947-2:1998《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》；

ENISO12947-3:1998《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(zhì)量損失的測定》；

ENISO12947-4:1998《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(xué)會（DIN）標準

DINENISO12947-2-2007《紡織品.用馬氏法測定纖維耐磨性.第2部分:試驗破壞測定》；

DINENISO12947-3-2007《紡織品.用馬氏法測定纖維耐磨性.第3部分:質(zhì)量損耗測定》；

DINENISO12947-7-2007《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(xué)會（BS）標準

BSISO12947.2-1998《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》；

BSISO12947.3-1998《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(zhì)量損失的測定》；

BSENISO12947-4-1999《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/T21196.2-2007《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/T21196.3-2007《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(zhì)量損失的測定》；

GB/T21196.4-2007《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(fā)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(xué)會標準和英國標準學(xué)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(guī)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(yīng)的涂層織物破損規(guī)定、摩擦負荷參數(shù)、標準磨料和標準磨料更換要求。美國材料協(xié)會標準ASTMD4966-2010《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(guī)定、馬丁代爾耐磨測試儀及輔助材料的規(guī)定二部分內(nèi)容，其中檢測方法與國際標準化組織標準ISO12947.2～4基本一致，在質(zhì)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(jié)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：機織物中至少二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≥0.5mm;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(zhì)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(nèi)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(xiàn)破損時總摩擦次數(shù)，確定織物的耐磨性能。

2）質(zhì)量損失的測定：在一定的負荷下，夾具內(nèi)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(shù)時，以摩擦前后的質(zhì)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(nèi)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(jù)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(jié)束后，檢查毛氈表面，如果出現(xiàn)污點或磨損，應(yīng)及時更換。

（2）取樣方法。至少3塊，機織物應(yīng)該包含不同經(jīng)緯紗。提花織物或花式組織，應(yīng)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(zhì)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(nèi)加裝泡沫塑料襯墊，每次試驗更換泡沫塑料襯墊。檢測微平臺testbbs

（4）摩擦負荷總有效質(zhì)量選擇。摩擦負荷總有效質(zhì)量包括夾持器、不銹鋼碟片、試樣重錘質(zhì)量。根據(jù)亞太拉斯M235Martindale耐磨性與起球性測試儀提供的技術(shù)參數(shù)，夾持器質(zhì)量：（200±1）g；不銹鋼碟片質(zhì)量：（260±1）g；試樣重錘質(zhì)量：（395±2）g，（594±2）g。

根據(jù)試樣用途，織物特征選擇相應(yīng)的摩擦負荷總有效質(zhì)量有三種選擇：1）（795±7）g：適用于工作服、家具裝飾布、床上亞麻制品、產(chǎn)業(yè)用織物；（595±7）g：2）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；（198±2）g：3）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(shù)進行預(yù)估，在此基礎(chǔ)上設(shè)計適當?shù)臋z查間隔，作為試樣耐磨性試驗過程中對試樣表面磨損狀態(tài)觀測點，檢查間隔為一定的摩擦次數(shù)。

（7）測定結(jié)果表示

測定每個試樣發(fā)生破損時的總摩擦次數(shù)，以試樣破損前積累的摩擦次數(shù)作為耐磨次數(shù)。

3.2 質(zhì)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(zhì)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(fù)敘述。

（1）檢查間隔

設(shè)計適當?shù)臋z查間隔，作為試樣耐磨性試驗過程中對試樣表面磨損狀態(tài)觀測點，檢查間隔為一定的摩擦次數(shù)。在試驗過程中按照設(shè)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(guī)定摩擦次數(shù)，試驗結(jié)束。質(zhì)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(zhì)量和經(jīng)過耐磨試驗后試驗樣的質(zhì)量之差Δmi；第二種情況，試樣的到達磨損點，測定試樣試驗前的質(zhì)量和經(jīng)過耐磨試驗后驗樣的質(zhì)量之差Δm。

（2）試驗結(jié)果

采用織物耐磨性的測定——質(zhì)量損失的測定方法，試驗結(jié)果包括以下數(shù)據(jù)：1）到達每個檢查間隔時，測定的質(zhì)量損失Δmi；2）試樣的到達磨損點，也就是試驗到達終結(jié)點時的質(zhì)量損失Δm；3）質(zhì)量損失Δmi與摩擦次數(shù)的關(guān)系曲線圖表；4）耐磨指數(shù)Ai（次/g）,計算公式為：Ai=N/ΔmiN為摩擦總次數(shù)。

3.3 外觀質(zhì)量變化

織物耐磨性的測定——外觀質(zhì)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試樣破損測定方法一致，在此不重復(fù)敘述。

（1）摩擦負荷總有效質(zhì)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(guī)定：1）耐磨試驗至協(xié)議規(guī)定的表面變化，以摩擦次數(shù)作為耐磨性的測定值。設(shè)計適當?shù)臋z查間隔，作為試樣外觀變化觀察點。2）耐磨試驗至協(xié)議規(guī)定的摩擦次數(shù)，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(jié)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(xié)議規(guī)定的表面變化，則檢驗協(xié)議書應(yīng)當規(guī)定試樣表面變色、起毛、起球程度等級，試驗結(jié)果用試樣達到檢驗協(xié)議書規(guī)定變色、起毛、起球程度等級時磨擦次數(shù)來表示。如果耐磨試驗的終點是協(xié)議規(guī)定的摩擦次數(shù)，則試驗結(jié)果就是耐磨試驗到達規(guī)定的摩擦次數(shù)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(zhì)量變化進行說明。

4 結(jié)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(tǒng)介紹，指出歐洲標準，德國標準，美國材料協(xié)會標準和中國標準與國際標準ISO的關(guān)系是等同采用或修改采用的關(guān)系。馬丁代爾法織物耐磨性的測定的方法有試樣破損的測定法、質(zhì)量損失的測定法和外觀質(zhì)量變化法三種。三種方法中常用的是試樣破損的測定法，該方法誤差小，檢測結(jié)果直觀明了，不同織物的耐磨性能容易比較，在服裝產(chǎn)品、裝飾織物普遍采用。質(zhì)量損失的測定法和外觀質(zhì)量變化法檢測結(jié)果的表示形式比較復(fù)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(chǎn)企業(yè)或科研機構(gòu)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(nèi)容進行了概述，希望有助于紡織品質(zhì)量檢測人員正確的理解和應(yīng)用馬丁代爾法進行織物耐磨性的檢測。

摘自|中國纖檢雜志

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