第四節 服用紡織品的強度和耐用性能

強度和耐用性能是服用紡織品的重要指標。服裝用紡織品的耐用性是指產品既要不易損壞，又要在穿著一段時間后仍能使外觀及性能基本保持不變。服用紡織品不僅能經受穿著過程中所受的各種外力作用，而且能經受服裝加工過程和維護過程對織物的損傷。

服裝在加工和穿著過程中，要受到不同程度的破壞。一次性破壞的有拉伸、撕裂、頂破、燃燒和熔孔等。多次反復破壞的有磨損。這些指標直接影響服裝的耐用性。

一、拉伸強度

紡織品在承受較大拉伸負荷時，會產生斷裂。紡織品拉伸斷裂曲線隨組成該織物的纖維材料、紗線種類和結構、織物組織、密度及染整方式的不同而變化。其檢測方法可參見國家標準GB/T 3923.1—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》和GB/T 3923.2—1998《紡織品 織物拉伸性能 第2部分：斷裂強力的測定 抓樣法》。

機織物常用扯邊紗條樣法、抓樣法、剪切條樣法，扯邊紗條樣法、抓樣法如圖1-7（a）、圖1-7（b）所示。

針織物在采用矩形試樣拉伸時，因夾口處的應力特別集中而使試樣在鉗口附近斷裂，常采用梯形試條法、環形試條法，如圖1-7（c）、圖1-7（d）所示。

圖1-7 織物拉伸強度檢測

影響織物拉伸強度的主要因素有纖維的性能、紗線線密度、紗線結構、織物組織和染整加工等。

織物拉伸性能的指標有斷裂強力、斷裂長度、斷裂伸長率、斷裂功等。研究表明，斷裂功與穿著耐用性有密切的關系，能在很大程度上反映織物的內在質量。國際上通常用經緯向斷裂功之和作為織物的堅韌性指標。

一般穿著情況下，服裝由于拉伸斷裂而產生的破壞并不多，因為多數織物的斷裂強力都能夠承受穿著過程中受到的拉伸力。

二、撕破強度

服裝在穿著過程中，常常會發生織物中的紗線因被異物勾住而發生斷裂，或是織物局部被夾持受拉而撕裂的情況，織物的這種破壞現象稱為撕裂或撕破。這是因為織物內局部紗線受到集中負荷而撕成裂縫。織物的撕破檢測方法可參見國家標準GB/T 3917.2—2009《紡織品 織物撕破性能 第2部分：褲形試樣（單縫）撕破強力的測定》、GB/T 3917.4—2009《紡織品 織物撕破性能 第4部分：舌形試樣（雙縫）撕破強力的測定》、GB/T 3917.3—2009《紡織品 織物撕破性能 第3部分：梯形試樣撕破強力的測定》，表征指標為撕破強度。

織物撕破強度的檢測常用單縫法、雙縫法、梯形法、落錘法等，如圖1-8、圖1-9所示。

圖1-8 織物撕破強度單縫法和雙縫法的試樣與夾持方法

圖1-9 織物撕破強度梯形法的試樣與夾持方法

通常用于野外作業人員所穿服裝對織物的抗撕破強度要求較高。我國對經樹脂整理的織物，要求測定其抗撕破強度。針織物一般不做撕破實驗。

撕裂與拉伸斷裂均為反映織物力學性能的斷裂現象。在織物力學性能方面，撕裂與拉伸的主要不同點在于，拉伸斷裂發生在直接受力紗線上，并且所有受力紗線瞬時發生斷裂。而在撕裂現象中通常只有一根或若干根紗線出現斷裂，并以階段狀使織物的紗線順次發生斷裂，直到織物完全撕開為止。另外，撕破斷裂的紗線，有時發生在直接受力的紗線上，有時也會發生在非直接受力的紗線上。拉伸斷裂與試樣的寬度有關，而撕裂與試樣寬度無關。

三、頂裂強度

織物局部在垂直于織物平面的外力作用下受到破壞，稱作頂裂。測試方法可參見國家標準GB/T 19976—2005《紡織品 頂破強力的測定鋼球法》，表征指標為頂裂強度。

織物在頂裂過程中，不是單向受力而是多方向受力，且在各處的受力不是均勻分布的。織物較大的頂裂應力通常集中在頂球的圓周，而與球接觸的局部因摩擦因素的存在，其所受的拉伸負荷反而減少。由于沿經緯兩個方向張力的作用，首先使紗線在變形最大、強度最薄弱的一點上斷裂，隨后沿經向或緯向撕裂，因此裂口一般呈L形（頂破強力較大時）或直線形。

隨著服裝更新周期的縮短，在使用過程中織物一般不會發生頂破現象，但服裝穿著中較多出現膝部和肘部等突起的起拱變形現象，影響服裝的挺括和美觀。可以利用頂裂試驗機，在試樣上施加一定的負荷并且反復作用于織物上，進行起拱試驗，分析織物的變形特點，判斷服裝穿著時的保形性能。

四、耐磨性能

服裝在穿著過程中，會受到各種摩擦而引起臀、膝、肘等部位的損壞，并使服裝發生起毛、厚度變薄、強度下降乃至出現破洞的現象，這種破壞被稱為磨損。耐磨性能是指織物具有的抵抗磨損的特性。

面料的磨損，通常是從突出表面的紗線屈曲的波峰或線圈凸起弧段外層開始，逐漸向內發展。當構成面料的紗線中部分纖維受到磨損而斷裂后，纖維端豎起，織物表面起毛。隨著磨損的繼續進行，有些纖維的碎屑從織物表面逐漸脫落，還有些纖維從紗線內抽出而局部變細。最終導致面料變薄，重量減輕，組織破壞，甚至出現破洞。

面料耐磨性的測試方法主要有兩大類，實際穿著試驗和實驗室儀器試驗。

1.實際穿著試驗

穿著試驗是將不同的面料制成衣褲、襪子和手套等，組織合適的人員在實際工作或生活環境中進行穿著，待一定時間后，觀察與分析衣褲等各部位的損壞情況。

穿著試驗評定時，先對各種試樣的不同部位規定出繼續使用的淘汰界限，如褲子的臀部、上衣的肘部出現一定大小的破洞作為淘汰界限等。再由淘汰界限決定試穿后的淘汰件數，計算出淘汰件數占試驗總件數的百分率，即淘汰率。

穿著實驗的優點是比較符合實際穿著情況。缺點是需要花費大量的人力、物力和時間，試驗結果的精度和重現性較差，且組織工作非常復雜。

2.實驗室儀器試驗

實驗室儀器試驗是利用試驗儀器模擬穿著過程中的磨損方式對面料進行磨損試驗，并根據磨損結果對面料的耐磨性進行評價。儀器試驗的優點是省時、省力、省錢，試驗結果的精度和重現性較高。

根據織物在磨損時所處的狀態，織物的磨損試驗主要有平磨、曲磨、折邊磨，還有動態磨和翻動磨等。

（1）平磨是指面料試樣在一定壓力下與磨料摩擦所受到的磨損。它是模擬上衣袖子、褲子臀部、襪底、沙發用面料及地毯等的磨損形態。按對試樣的摩擦方式可分為往復式、回轉式和馬丁帶爾多向式等。

（2）曲磨是使面料試樣在彎曲狀態下與磨料反復摩擦所受到的磨損。它模擬上衣的肘部和褲子的膝部磨損形態。

（3）折邊磨是將試樣對折后，試樣的對折邊緣與磨料反復摩擦所受到的磨損。它模擬服裝的領口、袖口和袋口及其他折邊部位的磨損形態。

（4）動態磨是指試樣在反復拉伸和彎曲的狀態下與磨料摩擦所受到的磨損。它是模擬服裝在人體活動過程中的磨損。動態磨較符合服裝穿著時實際磨損情況，其試驗結果與穿著試驗也較為接近。

（5）翻動磨是指試樣在任意翻動的拉伸、彎曲、壓縮和撞擊狀態下，與磨料摩擦所受到的磨損。它是模擬服裝在洗衣機中洗滌過程中的磨損形態。

評價織物磨損主要采用比較磨損前后面料外觀的綜合變化的方式。例如，表面磨損后起毛、纖維斷裂、破洞、光澤等的變化情況，磨損產生孔洞或磨斷一定根數紗線所需的摩擦次數，經一定摩擦次數后試樣重量的損失率，試樣厚度的變化，強力損失，例如，經一定次數摩擦后織物拉伸、頂裂、撕裂強力的損失率等。

在對面料的耐磨性能進行評價時，還常用綜合耐磨值。綜合耐磨值是用平磨、曲磨、折邊磨三種耐磨值平均值表示織物的綜合耐磨性能。

由于面料使用范圍很廣，使用要求也不同，因此，可用不同的方法來描述產品的耐磨性。

五、耐用性能

服裝經過穿著、洗滌、熨燙之后，它所具有的各種外觀及內在性能指標仍能長期保持不變，材料的這種性能保持性稱作耐用性。

耐用性能的主要評價指標是耐疲勞性。疲勞性是指材料在小外力的反復作用下變形的逐漸積累，最終導致材料破壞的一種性能。

面料的耐疲勞性主要與纖維的彈性恢復率、強力和延伸性、紗線結構、織物的結構和后整理等因素有關。服裝的穿著條件與穿著頻率對面料的耐疲勞性也有較大影響，勤換衣服可以使服裝得到充分的“休息”，以減小織物變形的累積。在洗滌和熨燙過程中，溫度和水作用可以使面料變形得到有效的恢復，從而提高織物的耐用性。