馬丁代爾耐磨測試磨損機理及耐磨性測試方法

馬丁代爾耐磨儀檢測的耐磨性能是紡織產品質量的一個重要指標，直接影響產品的耐用性和使用效果 。具體指織物間或與其他物質在反復摩擦的過程中，能夠抵抗磨損的能力。如紡織品在洗滌時受到的外力搓揉以及水、皂液的物理沖擊作用；穿著過程中由于運動導致肘關節、膝關節等部位自身或與其他物體之間產生的摩擦作用。利用馬丁代爾耐磨儀模擬這類摩擦實驗，這些摩擦導致紡織品表層涂層破壞褪色、纖維紗線斷裂，甚至產生破洞，嚴重影響織物耐用性及美觀性。因此全面了解的耐磨性能對于了解紡織品的耐用性具有重要意義。本文就織物利用馬丁代爾耐磨儀測試織物磨損的主要機理和耐磨性能的檢測方法進行論述。

一、磨損破壞過程：
    織物在實際穿著、使用過程中損壞的原因很多，但實踐表明物理外力摩擦是造成紡織品損壞的主要原因。
按照紡織品的破壞機理，磨損主要為以下三個磨損破壞過程：
1、纖維的抽出、斷裂
    摩擦過程中由于外力的扭曲拉伸等作用，纖維相互之間不斷發生摩擦碰撞，紗線脫捻，纖維間相對位置發生變化；纖維在摩擦過程中，表面受到磨損，纖維片段丟失；外層短纖維由于纖維間抱合力減小而從紗線中脫離出來，形成毛羽；纖維會在多次外力往復作用下發生疲勞，強度下降，斷裂，使毛羽增多；內部未染色纖維向紗線外層移動，造成織物表面顏色變化，影響美觀性。
2、紗線的斷裂
    由于纖維在摩擦過程中不斷地抽出斷裂，紗線中實際受力纖維數量減小，抱合力下降，造成紗線強度下降，在外力持續作用下終造成整根紗線的斷裂。斷裂的紗線減弱了織物的強度；磨損丟失的紗線片段會造成織物重量的損失，使織物變薄；紗線或纖維的斷裂端會造成織物表面毛羽增加，起毛起球。
3、織物的破損
    當織物中斷裂的纖維、紗線數量積累到一定程度后會形成織物破損，甚至破洞。織物的破損主要表現在集中受力的位置，如肘關節、膝關節等部位。
作為織物組成的基本元素，織物的磨損破壞本質上是纖維的斷裂破壞。隨著纖維破壞程度的加重、積累終表現在織物外觀上明顯的變化。表現在織物的形態上的變化為織物的破損、質量的損失、外觀變色（尤其是涂層織物）、起毛起球等。

二、影響紡織品耐磨性的因素
影響紡織品耐磨性的主要因素有纖維性質以及紡織品的內部結構。
1、纖維的性質及形態尺寸
①、纖維的性質
纖維的性質決定了其在摩擦過程中的抗磨損能力。
    影響纖維的耐磨性的主要性質為纖維的拉伸、 彎曲與剪切的物理特性。 在磨損過程中，纖維受到反復應力的作用， 拉伸性能高的纖維， 反復的拉伸不影響其變形能力， 且仍然具有良好的耐磨性。不同種類纖維耐磨性高低的順序如下：錦綸>丙綸>維綸>乙綸>滌綸>腈綸>氯綸>毛>絲>棉>麻>富強纖維>銅氨纖維>粘膠纖維>醋酯纖維>玻璃纖維。
②、纖維的形態尺寸
纖維的形態尺寸也對紡織品耐磨性存在影響。
    影響纖維耐磨性的形態尺寸主要為纖維的長度、 厚度、 橫截面的形式等。 由較長的纖維紡成的紗線，其強度、 伸長率和耐疲勞等機械性能好， 因此具有較好的耐磨性。細度小的纖維紡成的紗線， 其強度、 伸長率與耐疲勞性好， 但細度過小的纖維受到摩擦作用力時， 纖維容易損壞。所以， 選擇纖維度時， 首先應該在纖維保持承受的拉伸強度和剪切強度情況下， 提高纖維的細度。異形截面的纖維由于在外力作用下纖維內部受力不勻，其強力小于圓形截面纖維。
2、紡織品的幾何組成結構
    紡織品的幾何組成結構決定了織物的厚度、密度、單位面積重量，從而影響紗線在受外力作用下的相互作用狀態。
    對于織物組織，結構越緊密，織物抗磨性越好。如在平紋、斜紋、緞紋這三種基本組織中，緞紋為松散，表面有較長一段紗線是處于非抱合狀態的，在受到外力作用下易發生鉤絲、斷裂。
    一般來說， 織物越厚、 經緯密度越高、 單位面積的重量越大、 表觀密度越高、 毛羽含量越高， 耐磨性能就越好； 反之， 則耐磨性差。

三、檢測紡織品耐磨性的方法
    通過樣本在磨損實驗中的疊放狀態， 可以簡單分為平磨法、 曲磨法、 折邊磨法三類。
1、平磨法
    是指紡織品試樣在一定的壓力下，使用標準磨料按照某一既定的運動軌跡進行對其平面摩擦， 導致試樣破壞，以試樣破損是承受的摩擦次數來表示織物的耐磨性能。
     平磨法主要用于模擬實際穿著中衣服袖子、 襪子、 褲子臀部等部位的耐磨性檢測。 織物平磨儀的種類很多， 主要是馬丁代爾儀。
2、曲磨法
    曲磨法是指織物在彎曲狀態下與曲磨刀按照固定的軌跡反復摩擦。 在曲磨法中， 試樣繞過曲磨刀， 上下平板的夾頭固定其兩端， 通過重錘的擊打給刀片施加壓力。 隨著下平板的上下晃動， 樣本受到反復的磨損和彎曲， 通過記錄樣本斷裂時的摩擦次數作為紡織品耐磨性能的指標。 曲磨法主要用于模擬衣袖袖口、 褲子褲口等部位的磨損狀態。
3、折邊磨法
    是指用粘合劑粘合樣本邊緣， 避免在實驗過程中邊緣上的紗線脫落， 然后稱量樣本在實驗前后質量的變化來衡量值得耐磨性能的方法。
實驗時，待測試樣在襯有適宜摩擦材料的圓筒狀測試室內定時定速翻滾，其翻滾作用由漿狀葉片產生。翻滾結束后，稱試樣的質量， 根據質量變化來評價耐磨性。質量損失率越小， 表示織物的耐磨性越高。

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