将一定面积的织物四周固定,从织物的一面给予垂直的力使其破坏,这称为顶破,又称顶裂。顶破与衣着用织物的膝部、肘部、手套及袜子等的受力情况相似。顶破试验可提供织物多项强伸特征的信息,特别适用于针织物、三向织物、非织造布及降落伞用布等。目前我国把顶破强度作为考核部分针织物品质的指标,鞋面帆布,一般也要考核其顶破强度。
国家标准规定,顶破试验采用弹子式顶破试验仪进行。如图3-1-19所示,弹子式顶破试验仪用一对支架1与2代替强度仪的上下夹头,上支架1及下支架2可以做相对移动,试样3夹在一对环形夹具4之间。当下支架2下降时,顶杆5上的钢弹子6作用于试样3上,直至试样顶破为止,在试验仪刻度盘上读取顶破强度。
此外,也可用气压式顶破试验仪来测定织物的顶破强度和顶破伸长,如图3-1-20所示。试样1放在衬膜2上,两者同时被夹持在半圆罩3和底盘4之间。衬膜是用弹性较好的薄橡皮片做的,厚度为0.38~0.53mm(随试样的不同分别选择)。衬膜的当中开有气口,在气口上方再覆盖一块橡皮膜。试验时,空气流首先作用在衬膜2和其上覆盖的橡皮膜上,由于衬膜和覆盖的橡皮膜弹性较好,受空气流作用后顶起,从而使织物被顶起。织物被顶破后,空气流可通过气口和其上方橡皮膜的空隙流出,以保护橡皮膜。该仪器的动力是压缩空气。试验时,压缩空气经过阀门开关6进入仪器的空气管道5,作用在衬膜和试样上。试样被顶破后,顶破强度可从强度压力表7读出,顶破伸长可从伸长压力表8读出,顶破伸长比单向断裂伸长更能反映织物本身的实际变形能力,因为它不像单向拉伸那样,由于某方向受拉伸而引起其他方向的收缩。
图3-1-19 弹子式顶破试验仪
图3-1-20 气压式顶破试验仪(www.xing528.com)
气压式顶破试验仪与弹子式顶破试验仪相比,前者的试验结果较为稳定,用于降落伞织物的顶裂性能测定尤为合适。
顶破过程中织物的受力是多向的,而一般机织物与针织物的强度和变形是各向异性的,在顶力作用下各向伸长,沿经纬两方向张力复合的剪应力,首先在变形最大、强度最为薄弱的一点上使纱线断裂,接着沿经向或纬向撕裂,因而裂口一般呈直角形或直线形,由各种纤维组成经纬纱的织物,一般表现为,织物织缩率大而经纬向织缩率接近,则织物的顶破强度较高。这是由于经纬纱对顶破强度同时发挥作用的缘故,其破口形状常为三角形。若经纬向纱线的变形能力不同或织缩率相差较大时,则变形能力小的或织缩率低的一个系统纱线在顶破过程中首先到达断裂伸长而破裂,裂口常为一直线。由于经纬向纱线没有同时发挥最大作用,故顶破强度可能较低。但因所测是合力,若织物变形能力很大,顶破强度也可能非常高。若经纬向纱线相同,经纬向密度差异较大时,裂口也呈一直线。
针织物的顶破过程是组成试样的各线圈联成一片,共同承受伸长变形,直至顶破。可以推知,如果组成针织物的纱线钩接强度越大,则顶破强度也越大。针织物的顶破强度可通过改用较粗的纱线与适当增加针织物的线圈密度,或采用各种合纤混纺纱来提高。
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