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織物面料的耐用性能及其影響因素

2025年09月02日 09:09:53      來源:上海泛標紡織品檢測技術有限公司 >> 進入該公司展臺      閱讀量:4

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織物面料的耐用性能及其影響因素

    織物面料的耐用性能及其影響因素,服裝材料在穿著和收藏保管過程中,會受到各種各樣的理化損傷,服裝材料抵御這種破壞的能力稱為耐久性。服裝材料的耐久性能主要包括織物的拉伸、撕裂、頂破、耐磨、耐光及色牢度等性能。
 


 

    一、拉伸性能
    織物在拉伸外力的作用下產生伸長變形,最終導致斷裂破壞的現象,稱為拉神斷裂。織物的拉伸性能可用斷裂強度、斷裂伸長、斷裂長度、斷裂伸長率、斷裂功等指標來表達。國際上通用經緯向斷裂功之和作為織物的堅韌性指標。織物的服用過程中,受到較大的拉伸力作用時,會產生拉伸斷裂,將織物受力斷裂破壞時的拉伸力稱為斷裂強度;在拉伸斷裂時所產生的變形與原來長度的百分率,稱為斷裂伸長率;織物在外力作用下拉伸斷裂時,外力對織物所做的功稱為斷裂功。斷裂功相當于織物拉伸至斷裂時所吸收的能量,也就是織物具有的抵抗外力破壞的內在結合能,因而在定程度上可以認為,織物的這種能量愈大,織物愈堅牢。

    1、影響拉伸性能的因素
    1.1溫濕度
    實驗室空氣溫濕度影響到纖維的溫濕度和回潮率,影響到織物的纖維內部大分子結構狀態,從而影響到織物的強力性能。
    1.2溫度
    織物在被拉伸時其強度主要受纖維原料質量影響。纖維的性質是織物性質的決定因素,當纖維拉伸強度大時,織物的拉伸強度一般也大。而在一般情況下纖維的性質是受纖維內部大分子結構和局部缺陷因素影響的。在高溫下,內部大分子結構是主導因素,對纖維高聚物而言,一般情況下的高溫是指-100℃至室溫以上的范圍,而低溫是指-200℃以下的溫度范圍,GB/T3923.1—1997《紡織品織物拉伸性能第1部分:斷裂強力和斷裂伸長率的測定條樣法》中規定的實驗室環境溫度屬于高溫范圍。
    當纖維回潮率恒定的條件下,溫度升高,纖維內部大分子熱運動加劇,大分子柔曲性提高,分子間結合力被削弱。因此,一般來說,溫度升高,纖維的拉伸強度下降,斷裂伸長率增大,拉伸初始模量下降。
    1.3相對濕度
    吸濕機理是決定纖維吸濕性的內在因素,實驗室相對濕度的變化主要是通過纖維回潮率的影響對拉伸性能產生影響。影響纖維吸濕性的決定性因素是纖維內部的親水基團,親水基團的存在與否、數量的多少、極性的強弱決定著纖維吸濕性的高低。纖維中常見的親水性基團有羥基、酰胺基、氨基、羧基等,纖維中這類基團越多,基團極性越強,纖維的吸濕能力就會越高。在溫度一定的條件下,相對濕度越大,纖維的回潮率越大。滌綸在相對濕度為65%、95%、99%的狀態下,回潮率沒有很明顯的變化。而粘膠纖維、細羊毛纖維、桑蠶絲、原棉的回潮率變化率均在99%左右。
    一般情況下,纖維的回潮率越大,則纖維的強度降低,伸長率增大。這是因為纖維的回潮率變大后,分子間結合力變弱,結晶區更加松散,纖維的強度降低,伸長率增大。粘膠纖維的濕干強度比為40%~60%,濕干斷裂伸長比為125%~150%,桑蠶絲的濕干強度比為75%,濕干斷裂伸長比為145%。但是對于滌綸和棉纖維則影響不很明顯,表2中滌綸的濕干強度比為99%,濕干斷裂伸長比也為99%。
    由于隨著回潮率的增加,纖維變得柔軟且容易變形,模量下降,容易纏結,較密實的織物則由于纖維的膨脹而變得僵硬;纖維的表面摩擦系數隨著回潮率的增加而變大。如粘膠纖維由纖維素大分子構成,大分子每一葡萄糖剩基上含有三個羥基,所以吸濕能力強;羊毛纖維中的大分子由氨基縮合而成,大分子上有很多氨基、酰胺基、羧基,所以其吸濕能力好;而滌綸大分子中沒有親水基團或極性很弱,因此吸濕性能也很差。因此在做拉伸試驗過程中,實驗室相對濕度的控制對試驗結果的真實可靠性尤為重要,尤其是親水性纖維。

    二、撕裂性能
    在服裝穿著過程中織物上的紗線會被異物鉤住而發生斷裂,或是織物局部被夾持受拉而被撕成兩半。織物的這種損壞現象稱為撕裂或撕破。
    在織物力學性質方面,撕裂性質與拉伸性質的主要不同點在于,拉伸斷裂發生在直接受力的紗線上,并且所有受力紗線瞬時斷裂,而在撕裂現象中,通常只有一根或若干根紗線發生斷裂,并以階段狀使織物中的紗線順次斷裂,直到織物撕開為止。影響因素與拉伸斷裂所不同的是,撕裂性能還與紗線在織物中的交織阻力有關。如平紋組織織物的撕裂強度最小,方平組織織物,緞紋和斜紋組織處于兩者之間,針織物一般不做撕裂試驗。

    2、影響撕裂性能的因素
    2.1與經緯紗線斷裂強度、強力有關
    這與成紗的纖維原料材質和混紡比例、纖維本身的細度(支數或特數)和紗線的細度(支數或特數)、成紗均勻度、回潮率或含水率、單紗還是股線、單紗及股線的捻度(捻系數)、纖維或紗的貯存年限等因素都有關。還有彈性纖維包括其伸長率等因素都會造成較大的差異。
    2.2影響織物強力的因素還與織物的織造方法和織造條件(如:針織物和機織物)、組織結構(如:平紋、斜紋、緞紋、提花、其它等)、經緯紗密度有關。
    經向強力和緯向強力不同,頂破的強力也不同,是否包括有布邊,是實邊還是毛邊、是否避開疵點和褶皺,距離原織物布邊的遠近都可能有差異(所以取樣必須至少離布邊150mm以上)。
    另外上漿的坯布與退漿的布匹,經過染色和后整理的布匹,特別是經過浸漬和特殊后整理的布匹,強力都會相差很大。織造工藝、染色、磨毛等等都有影響。粗的紗線比細的紗線體現出的強力好,斜紋比平紋好,不磨毛比磨毛好,染色的腐蝕性越小就越好。
    2.3色織類織物的強力不一與原紗線強度、經緯向的密度、紗線細度、后整理工藝這幾項有關,要提高色織類織物的強力就要從這幾項進行改善。
    免燙織物經免燙整理后拉伸、撕破強力也會下降,直接影響了織物的耐用性。免燙整理前后織物的拉伸和撕破強度、紗線的強度和伸長率、交織阻力、形態結構對強力都有顯著影響。
    強力和伸長率高的紗線織成的織物被撕破時受力三角區大,共同受力的紗線根數多,撕破強力就高。組織結構、經緯紗密度影響紗線間的交織點及滑移情況,交織點少,紗線間容易滑移,織物的撕破強力就高。
    2.4服裝在實際穿著過程中經過一段時間的穿用后,由于摩擦使織物中的紗線變細,某些部位常會承受突然的撕裂作用。
    如下蹲時褲子臀部的某些部位、服裝被利物勾住的部位,這些部位所受到的外力使織物內部紗線逐根受到極限負荷而斷裂。紡織品在使用過程中,如果長期受到局部集中負荷的作用,就有可能使強力達到極限而下降,從而影響織物的拉伸、撕破強力。

    三、頂破強度
    織物局部在垂直于織物平面負荷的作用下擴張而受到破壞的現象稱為頂裂或頂破。織物抵抗這種垂直負荷作用所能夠承受的的垂直作用力稱為頂破強力。頂破與衣著用織物的拱肘、拱膝現象有關,也與手套及襪子的受力情況相似。
    3、影響頂破性能的因素
    3.1織物頂破性能主要與織物的原料、織物組織結構等因素有關。一般,紗線的拉伸強力和斷裂伸長率越大,織物頂破強力越高。當經紗和緯紗性能較接近時,其織物呈L形破壞形態。若經緯密度、紗線強度或紗線斷裂伸長不同,差異較大時,則織物往往在密度和強伸度較小的一側呈直線形破壞。頂壓時接觸面積越大,單位面積負荷減小,所受的破壞力越小。

    四、耐磨性能
    織物在穿著和使用過程中會受到各種磨損而損壞,將織物抵抗磨損的特性稱為耐磨性。這種現象多發生在臀部、肘部和膝部等部位,致使織物的強力、厚度、重量減小,外觀和風格等變差。織物的磨損分平磨、曲磨和折邊磨等。衣服的袖口與褲腳屬平磨,而衣褲的肘、膝部是曲磨,上衣領口、褲腳邊則屬折邊磨。
    織物的磨損由表及里,先是突出在織物表面上的紗線屈曲波峰承受磨損,部分纖維斷裂后其頭端露出,使織物起毛,繼而有部分纖維從紗線中抽出,致使紗體變細,織物變薄,結構松散,嚴重時出現破洞,以至失去使用價值。影響耐磨性能的因素,影響織物耐磨性的主要因素有纖維性能、紗線結構、織物結構與制造方法等。

    4、影響耐磨性能的因素
    4.1纖維性能,在織物磨損過程中,纖維疲勞是基本的破壞形式,因此,纖維較粗、較長、斷裂伸長較大,有利于織物耐磨性。天然纖維沒有滌綸、錦綸等合成纖維的耐磨性好。天然纖維中的羊毛雖然強力較低,但伸長率較大,彈性恢復率也較高,耐磨性較好。纖維的截面形態也影響織物的耐磨性能,異形纖維織物耐平磨性比圓形纖維織物好,但耐曲磨及折邊磨性能比圓形纖維織物差。
    4.2紗線結構,紗線較粗,條干均勻,捻度適中,有利于織物耐磨性。捻度過大,造成局部應力增大,耐磨性下降,捻度過小,則紗線疏松,容易抽拔,耐磨性不好。
    4.3織物組織結構與制造方法,在經緯密度較低時,平紋織物較耐磨,當經緯密度較高時,緞紋織物較耐磨,當經緯密度適中時,斜紋織物較耐磨。中等經緯密度的織物,隨經緯密度的增加,織物的耐平磨性提高。織物厚度較大,單位面積重量較高,有利于織物的耐平磨性,薄型織物耐曲磨及折邊磨性能好,毛羽和毛圈織物的磨損不像平滑織物那樣顯著。

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