织物撕破强力测试梯形法浅析
土工布梯形法撕破强力测试原理和测试步骤
土工布梯形法撕破强力测试原理和测试步骤
土工布作为国民生产中非常重要的一类材料,广泛应用于工业、交通、能源、农业、水利、环境和国土改造等领域。
撕破强力是反映其性能优劣的一个重要指标。
GB/T13763-1992《土工布梯形法撕破强力试验方法》给出了该指标(梯形法)的具体测试方法,本文尝试对该测试方法的不确定度进行评定,并给出符合计量技术规范的扩展不确定度。
1. 测试原理
梯形试样夹持在强力机上、下夹钳内,试样在外加负荷不断增大时, 试样短边沿切口向长边方向逐渐撕裂,直至全部断裂。
2.测试步骤
样品应先在标准大气条件下调湿24h, 或样品在标准大气中,使样品摊开, 直至每隔2h样品的连续称重变化不超过0.25%时为止。
将已调湿过的样品裁取纵、横向各10块试样,尺寸如图1所示。
在试样上不得有影响试验结果的可见疵点。
在每一试样片上的梯形短边的正中处剪一条垂直于短边的15mm长的切口。
校正仪器上下夹钳的隔距为25mm, 下夹钳的下降速度为(50 ±5)mm/min。
将试样置于上、下夹钳内,使夹持线与夹钳钳口线相平齐, 然后旋紧上、下夹钳螺丝,同时要注意试样在上、下夹钳中间的对称位置,以便
梯形试样的短边保持垂直状态,最后启动强力试验机,待试样全部撕断, 记录最大撕破强力值, 以N(牛顿)为单位。
试样从夹钳中滑出或不在切口延长线撕破断裂, 则应剔除此次试验数值, 并在原样品上再裁取试样, 补足试验次数。
测试流程见图2。
土工织物梯形撕破强度的试验速度
土工织物梯形撕破强度的试验速度土工织物是一种应用广泛的工程材料，常被用于各种土木工程项目中，如道路、隧道、堤坝等。
其主要作用是增强和保护土体，具有良好的抗拉、抗撕裂和过滤等性能。
而土工织物梯形撕破强度是衡量土工织物抗撕裂性能的重要指标之一。
在进行土工织物的设计和选择时，对其梯形撕破强度的测试速度的了解和掌握是非常重要的。
土工织物梯形撕破强度是指在一定撕破速度下，土工织物在撕破过程中所能承受的最大荷载。
撕破速度是指在测试过程中土工织物梯形样品撕破的速度。
测试速度的选择直接影响到测试结果的准确性和可比性。
不同速度下的测试结果可能存在较大的差异，因此需要选择合适的测试速度。
土工织物梯形撕破试验一般采用加速撕破法进行，常见的测试仪器有GB/T 17633-1998《土工布梯形撕裂强度试验方法》规定的撕破试验仪。
该试验仪采用一对夹紧装置夹住土工织物样品，并在中间施加力，然后逐渐增大力使样品发生撕裂，最终达到撕破的最大负荷。
测试过程中需要记录下撕破的时间和载荷，然后根据试验结果计算梯形撕破强度。
试验速度的选择应根据实际需要和应用环境来确定。
通常情况下，较高的试验速度可以更快地获得试验结果，节省时间和成本。
但过高的试验速度可能导致测试结果的不准确性，因为在较高速度下土工织物撕裂过程中往往存在过大的初始撕破力，很容易出现试验停滞、撕破长度不足等问题，难以准确测定撕破强度。
因此，在选择试验速度时应兼顾准确性和效率，一般选择适中的速度进行测试。
对于土工织物的设计和选择，土工织物梯形撕破强度是一个重要的参数之一。
正常情况下，土工织物梯形撕破强度需要满足工程设计和使用的要求。
根据工程项目的不同，对土工织物的要求也有所区别。
例如，在道路工程中，土工织物应具有较高的撕破强度，以增加道路的承载能力和稳定性；在水利工程中，土工织物应具有较好的过滤性能和抗冲刷能力。
在实际应用中，一般会根据工程要求和实际情况选择试验速度。
例如，对于较高机械性能要求的土工织物，可以选择较高的试验速度进行测试，以保证其抗撕裂性能。
织物撕破强力机的撕破机理
织物撕破强力机的撕破机理A : 摆锤法撕破强力夹所夹持部位；当重锤瞬间下落时，样品会从撕破三角区域第一根纱线开始断裂；直到整个样品被撕破；那么从第一根断裂的纵向纱和被剪刀的二组横向纱线之间，就形成了一个三角形的区域，这个区域叫做撕破三角区域。
B：裤型法撕破强力裤型法撕破强力原理同摆锤法撕破强力，二者差异在于撕破的速度不一样；摆锤是一种快速撕破，而单舌是一种较慢匀速的撕破。
C：梯形法撕破梯形法与摆锤、单舌完全不同；如果说摆锤法是撕破中一根单纱在战斗，那单舌法就是至少二根或者几根纱在战斗，而梯形法就是一组纱线在战斗，前扑后续，直到样品完全断裂。
从撕破机理图片我们可以看出，梯形法撕破从第一根标红线的纱线开始直到第n根未伸直的止，这一组纱线都在抵抗来自于垂直方向的拉力；所以梯形法撕破与其说是撕破，还不是说是部份纱线的拉伸强力更为贴切。
D：翼形法撕破翼形法撕破强力基本和梯形法撕破的原理一样，只是角度不同而已；角度不同代表参与抵抗拉力的纱线根数不同，所以不能梯形法和翼形法只是同种类型的测试，而测试结果不能相互比较。
各种类型撕破结果比较（仅以平纹棉布为例，因为其他组织结构的面料受组织结构特殊性的影响，撕破的情况比较复杂，这里以平纹为例旨在让大家对撕破各种类型的数据有个大概的了解）总结：摆锤法 < ≈单舌法 < 双舌法 < 翼形法 < 梯形法影响织物撕破强力的主要因素影响织物撕破强力的主要因素首先是原材料，这个大家应该都知道，不同的原材料所表现出来对外界撕破力和拉伸力的抵抗程度有明显的差异。
第二是纱线的性质：①纱线的线密度：这个很好理解，粗一点的自然抗撕破力和抗拉力就好一点。
②纱线是长丝还是短纤维，短纤维如棉，长丝如涤纶长丝，短纤维需要通过加捻的方法使短纤维集合成纱。
长丝可直接成纱用于纺织。
很明显短纤维的强力要低于长丝的强力。
③纱线的捻度，捻度可以使短纤维纱线或者长丝更好的抱合在一起，形成凝聚力，提高强度和弹性，从而可以提高织物的撕破力。
织物的抗撕裂性能测试与改进
织物的抗撕裂性能测试与改进在我们的日常生活中，织物无处不在，从衣物到家居用品，从工业用布到户外运动装备。
而织物的抗撕裂性能则是其质量和适用性的一个关键指标。
无论是一件耐用的牛仔裤，还是一块用于防护的工业帆布，良好的抗撕裂性能都能确保其在使用过程中不易破损，延长使用寿命，提高安全性。
织物抗撕裂性能的测试方法多种多样，每种方法都有其特点和适用范围。
其中，最常见的是单舌撕裂法和梯形撕裂法。
单舌撕裂法是将织物试样剪出一个单舌状的切口，然后在拉力试验机上进行拉伸，记录撕裂过程中的最大力值。
这种方法操作相对简单，但对于某些织物，如具有复杂组织结构或高弹性的织物，可能无法准确反映其真实的抗撕裂性能。
梯形撕裂法则是将试样剪成梯形形状，在短边处施加拉力，直至织物撕裂。
这种方法更能模拟织物在实际使用中受到的多方向拉力，结果通常更具代表性。
但梯形撕裂法的试样制备较为复杂，测试时间也相对较长。
除了这两种常见的方法，还有冲击撕裂法等其他测试手段，用于特定类型织物或特定应用场景下的抗撕裂性能评估。
影响织物抗撕裂性能的因素众多。
首先是织物的材质。
天然纤维如棉、麻的抗撕裂性能相对较弱，而合成纤维如聚酯纤维、尼龙等通常具有较好的强度和抗撕裂能力。
纤维的细度和长度也会产生影响，较细且短的纤维组成的织物往往抗撕裂性能较差。
织物的组织结构同样关键。
平纹组织的织物结构较为紧密，抗撕裂性能一般；而斜纹和缎纹组织由于纱线交织点相对较少，纤维之间的滑移相对容易，在一定程度上能提高抗撕裂性能。
此外，织物的后整理工艺也不容忽视。
例如，经过涂层处理的织物可以增加其表面的强度和耐磨性，从而提高抗撕裂性能；而经过柔软处理的织物，可能会在一定程度上降低其抗撕裂能力。
在实际生产和应用中，为了提高织物的抗撕裂性能，人们采取了多种改进措施。
从纤维选择的角度来看，选用高强度、高模量的纤维是一个有效的途径。
例如，在一些对强度要求极高的领域，如航空航天和防弹材料中，会使用高性能的碳纤维或芳纶纤维。
织物撕破性能3种测试方法的比较
织物撕破性能3种测试方法的比较织物撕裂也称撕破，织物局部纱线受到以集中负荷作用，使织物撕开的现象。
织物在使用过程中，衣服被物体钩挂，局部纱线受力拉断，是织物形成条形或三角形裂口，也是一种断裂现象。
我们有以下几种撕破强力测试方法：1. 摆锤法2. 裤型法3. 梯形法4. 翼形法最常见的测试方法就是GB/T3917.2织物撕破性能舌形试样撕破强力的测定，包括单舌试样和双舌试样。
单舌试样：在条形试样的短边中间切开一规定长度的切口，形成可供夹持的两条裤腿状试样(见图1)双舌试样：在条形试样中切开规定间距和长度的两个切口，形成以供夹持的舌状试验（见图2）。
原理：舌形试样夹入拉伸试验仪中，使试样切口线在上下铗之间成直线（见图3、图4）。
开动机器将拉力施加于切口方向，记录直至撕裂到规定长度内的撕破强力，并根据自动绘图仪绘出的曲线上的峰值或通过电子装置计算出撕破强力。
影响撕破强力的因素：1、原材料不同的原材料对外界撕破和拉伸力的抵抗程度有明显的差异。
2、纱线的性质线密：粗的纱线抗撕破力和抗拉力好。
长丝/短丝：长丝可直接成纱用于纺织，短纤维需要通过加捻的方法使短纤集合成纱，所以短纤维的强力要低于长丝的强力。
捻度：捻度可以使短纤维纱线或者长丝更好的抱合在一起，形成凝聚力，提高强度和弹性，从而提高织物的撕破力。
但捻度也有一定的极限值，过高的捻度不但提高不了强度和弹性，反而纱线发脆，会使强力和弹性下降。
断裂伸长率：织物的撕裂强力与纱线的断裂强力大约成正比并与纱线的断裂伸长率关系密切。
当纱线的断裂伸长率大时，受力三角区内同时承担撕裂强力的纱线根数多，因此织物的撕裂强力大。
3、织物结构平纹组织<斜纹组织<缎纹组织4、密度织物密度增加抗撕能力增加，最关键的因素是组织和密度通过影响纱线的可滑移性来影响撕破强力。
5、后整理加工工艺如：磨毛工艺就将织物表面进行打磨，使组织表面产生短而整齐的小绒毛。
这样使织物表面纱线组织结构破坏了，纱线强力就下降。
梯形试样撕破强力的测定
梯形试样撕破强力的测定说到“梯形试样撕破强力的测定”嘛，乍一听，哎呀，这名字怎么这么高大上，像是个什么难懂的化学实验？别急，咱一起来聊聊其实就是一个测试纸张或者薄膜类材料耐撕裂的强度的过程。
啥？你觉得纸撕坏了就完事了？告诉你啊，这可不仅仅是撕个纸那么简单！不信你看，我们这撕破强力可是有讲究的。
要是你曾经玩过拉力测试机，那你应该知道，机器可以把材料一端夹住，另一端用力拉伸，看它在多大的力量下会开始撕裂，直到完全断开。
好了，今天说的这个梯形试样撕破强力测定，其实就是在用这种测试方法来评估梯形形状材料的抗撕裂能力。
看，这个梯形形状就像你在中学几何课上画的那个倒过来的“V”字，或者有点像你拿着两根手指使劲扯一张纸时，纸张从指缝中间被裂开的时候的那种撕裂状态。
这项测试最常用在薄膜、塑料袋、铝箔纸这些材料的质量控制上。
想象一下，如果你去买一个塑料袋，刚提着走几步，袋子突然就裂了，你说气不气人？不只是气人，还得心疼钱包，毕竟买个塑料袋也花了钱。
这个测试的目的，就是模拟日常生活中这种撕裂的情景，看看这些材料到底能经得起多少撕扯。
撕破强力越大，说明这个材料抗损坏的能力就越强，耐用性自然也就越好。
说起来，梯形试样撕破强力测定这件事，最开始也是为了让厂家能控制产品的质量。
比如做包装袋的企业，如果他们的袋子经常出问题，那么消费者就不再买他们的袋子，最后公司也得亏损。
所以，做这种测试就显得格外重要，毕竟你不能让袋子一下子就“崩塌”，对不对？再说了，如果袋子一撕就坏，那买的东西不就全撒出来了？多尴尬啊，难道我们是去买菜，还是去挑战极限？所以，怎么测呢？不复杂。
得拿一块梯形的样品——这可不是随便剪个三角形就行了。
它的梯形边长、角度都得按照标准来。
样品准备好了之后，就是要通过设备拉伸它，看看它在受力时能承受多少撕裂力。
用拉力机，机器的夹持端就把样品夹住，然后机器会缓慢地增加力量，直到材料断裂。
这个时候，测试的仪器会记录下它断裂时的撕裂强度。
裤形法、梯形法和冲击摆锤法撕破强力的测试结果比较
裤形法、梯形法和冲击摆锤法撕破强力的测试结果比较The Compar isonon the Tear Streng th Testin g Result betwee n Trouse r-shaped，Trapez oidal method and Pendul um method文/闫腾顾超（作者单位：常州市纤维检验所）摘要：本文研究了织物撕破强力测试方法中裤形法（GB/T 3917.2—2009）、梯形法（GB/T 3917.3—2009）和冲击摆锤法（GB/T 3917.1—2009），测试结果之间的差异，选择几种不同类型的织物进行对比测试分析。
结果表示，三种方法撕裂原理相似，影响因素不同，结果之间具有相关性。
同时本文对不同织物类型的最佳选用试验方法做进一步探讨。
关键词：机织物；撕破强力；裤形法；梯形法；冲击摆锤法；撕破强力织物在实际穿着与应用过程中，某些部位常会承受突然的撕裂强力，如服装被利物勾住的部位，下蹲时裤子臀部的某些部位等受到外力作用，织物内部纱线逐根受到最大负荷而断裂或裂缝，这种现象称为撕裂或撕破。
由于撕破强力试验能客观地反映纺织品在实际穿着中的突然撕裂特性和受整理加工影响的程度，所以在纺织品国际贸易中应用广泛。
自2007年以来我国制定的产品标准也逐步将撕破强力列为考核项目，因此分析比较各种撕破方法的相关性和差异性也愈发显得重要。
1 试验部分1.1试验材料和设备色织纯棉布、涤棉混纺印染布、精梳毛织品、粗疏毛织品。
INSTRO N 3365万能材料试验仪、YG065电子织物强力试验仪、，YG033A织物撕裂仪。
1.2 试验原理和测试步骤1.2.1 裤形法撕破原理夹持裤形试样的两条腿，使试样切口线在上下夹具之间呈直线。
织物基本力学性能测试方法的对比分析
仪器与检测织物基本力学性能测试方法的对比分析张金秋1,韩玉洁2,赵藏2,王青玥2,赵凤鑫2（1.山东普惠招标有限公司，山东淄博255000;2.天纺标检测认证股份有限公司，天津300193）摘要：文章阐述了纺织品断裂强力、撕破强力、顶破强力/胀破强力和接缝性能等基本力学性能的破坏机理，介绍了织物力学性能测试方法及测试过程中应注意的事项，对提升检测精确度、提高产品质量可起到一定参考作用。
关键词：基本力学性能；破坏机理；测试方法；对比分析中图分类号:TS107文献标识码:B文章编号：1009-3028（2021）01-0032-05纺织品在日常使用过程中，存在着多种损坏形式，如拉伸、压缩、弯曲与摩擦等机械外力作用而导致的断裂、撕破和顶破等，因此纺织品的基本力学性能既影响了产品的耐用性能，也是纺织品质量评定的主要内容.1断裂强力织物被拉伸断裂或破裂时所能承受的最大外力即为织物的断裂强力.1.1破坏机理当织物受所施加外力拉伸时，受拉织物中纱线由弯曲逐渐被拉直，同时开始迫使非受拉纱线承受力的作用，受拉纱线逐渐变细，织物随之变薄，横向的非受拉纱线在切向滑动阻力的作用下,两侧纱线逐步向内凹进，织物呈现“束腰形”，最终纱线逐根断裂，织物解体[1].织物拉伸断裂过程示意图见图1.（a）原样（b）拉伸束腰（c）断裂图1织物拉伸断裂示意图1.2测试标准目前考核织物断裂强力的测试方法有条样法收稿日期:2020-07-09第一作者简介：张金秋（1987—）,女，山东淄博人，工程师.和抓样法，其中条样法又分为扯边纱条样法和剪切条样法⑵.一般可拆边纱的织物采用扯边纱条样法，缩绒、毛毡、非织造布、涂层等不易扯边纱的织物采用剪切条样法.对应的测试标准分别是GB/T3923.1-2013《纺织品织物拉伸性能第1部分：断裂强力和断裂伸长率的测定（条样法）》和GB/T3923.2-2013《纺织品织物拉伸性能第2部分：断裂强力的测定（抓样法）》.两种测试方法均适用于机织物，其他织物可参照执行，但通常不适用于弹性织物、土工布、玻璃纤维织物以及碳纤维和聚烯烃扁丝织物.两种测试方法均采用等速伸长仪进行测试,可测试织物湿态和干态下的断裂强力.条样法的测试原理是以恒定伸长速度拉伸规定尺寸的织物试样，直至其断脱[3].抓样法的测试原理是使用规定尺寸的夹持器夹持试样的中央部位，以恒定的速度拉伸试样直至其断脱⑷.两个标准的区别在于测试时仪器的隔距、试样尺寸及拉伸速度，见表1.测试过程中，条样法是试样整个宽度被夹持器夹持拉伸,抓样法是试样宽度方向的中央部位被夹持器夹持拉伸.与抓样法相比，扯边条样法所得结果的不匀率较小且节约测试材料，但抓样法的织物试样更易准备，且其试验测试过程更趋近于实际使用过程⑵.2撕破强力织物在实际穿着时，某些部位会突然承受集中负荷，例如某些部位突然被利物勾住或人体下蹲时裤子臀部、裆部突然受到外力作用等，纱线会-32-逐根受到最大负荷，继而产生断裂或裂缝⑵。
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织物撕破强力测试梯形法浅析
织物撕破强力测试实验是很多纺织企业必须做的一个检测实验，该实验主要功能是掌握织物的几种撕破强力测定方法与撕特征和原理，并了解几种撕破强力测定结果产生差异的原因和适用范围。
梯形法（在织物强力机上测试）。
1.在距布样布边1/10幅宽（幅宽100cm 以上的,距布边10cm ）内,沿纱路裁剪经、纬向试样各5条，条样尺寸为5.5X30cm 扯去长度方向边纱,宽度精确修正至5cm.
2.按图40-1尺寸,用笔在条样上划出两个夹住标记线,并在梯形短边的正中处,开剪一条10mm 长的剪缝。
3.仪器使用前的检查及准备工作同拉伸试验，上、下夹距离至10cm 。
4.放下制动器，固定上布夹，并将准备好的试样一端置入上布夹中间位置，使布夹钳口与条样上的斜线相吻合，再拧紧上布夹。
5.将条样另一端沿斜线夹入下布夹，其开口一边，应使之垂直，放松上布夹制动器，拧紧下布夹。
6.拉动扳手，下布夹下降，直至条样全部撕裂，读取最疝撕破强力值，并记录。
梯形试样若试样在撕破过程中从钳口滑出，或者钳口附近断裂而使实验结果有显著变化的，经确认是操作或仪器的机械性能上问题，可剔除，并在原布样上重新裁取再做。