摘要：

　　本文介紹了織物磨損的主要原理和耐磨性能的檢測方法。重點(diǎn)介紹了馬丁代爾法方法標(biāo)準(zhǔn)體系及其關(guān)系。對國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 21196.2～4—2007進(jìn)行了較詳細(xì)的論述。

　　關(guān)鍵詞：耐磨性能；馬丁代爾法；標(biāo)準(zhǔn)體系；檢測

　　耐磨性能是紡織產(chǎn)品質(zhì)量的一個重要指標(biāo)，直接影響產(chǎn)品的耐用性和使用效果。具體指織物間或與其他物質(zhì)在反復(fù)摩擦的過程中，抵抗磨損的特性。

　　紡織產(chǎn)品的磨損主要表現(xiàn)在下述五個方面：

　　(1)摩擦過程中纖維之間不斷碰撞，紗線中的纖維片段因疲勞性損傷出現(xiàn)斷裂，導(dǎo)致紗線的斷裂。

　　(2)纖維從織物中抽出，造成紗線和織物結(jié)構(gòu)的松散，反復(fù)作用下纖維可能完全被拉出，導(dǎo)致紗線變細(xì)，織物變薄，甚至解體。

　　(3)纖維被切割斷裂，導(dǎo)致紗線的斷裂。

　　(4)纖維表面磨損，纖維表層出現(xiàn)碎片丟失。

　　(5)摩擦產(chǎn)生高溫，使纖維產(chǎn)生熔融或塑性變形，影響纖維的結(jié)構(gòu)和力學(xué)性質(zhì)。

　　磨損表現(xiàn)在織物的形態(tài)變化主要是破損、質(zhì)量的損失、外觀出現(xiàn)變色、起毛起球等變化。

　　紡織產(chǎn)品的耐磨性能檢測有多種方法，例如平磨法、曲磨法、折邊磨法和復(fù)合磨法等。馬丁代爾法屬于平磨法的一種，被廣泛應(yīng)用于服裝、家用紡織品、裝飾織物、家具用織物的耐磨性檢測。

　　1 標(biāo)準(zhǔn)體系介紹

　　1.1 國際標(biāo)準(zhǔn)

　　ISO 12947.2—1998《紡織品用馬丁代爾(Martindale)法對織物抗磨損性的測定第2部分:試樣破損的測定》；

　　ISO 12947.3—1998《紡織品用馬丁代爾(Martindale)法對織物抗磨損性的測定第3部分:質(zhì)量損失的測定》；

　　ISO 12947-4—1998《紡織品用馬丁代爾(Martindale)法對織物抗磨損性的測定第4部分:外觀變化的評定》。

　　1.2 美國材料協(xié)會(ASTM)標(biāo)準(zhǔn)

　　ASTM D4966—2010《織物耐磨性測試馬丁代爾耐磨測試儀》。

　　1.3 歐盟標(biāo)準(zhǔn)

　　EN ISO 12947—2:1998《紡織品馬丁代爾法織物耐磨性的測定第2部分：試樣破損的測定》；

　　EN ISO 12947—3:1998《紡織品用馬丁代爾(Martindale)法對織物抗磨損性的測定第3部分:質(zhì)量損失的測定》；

　　EN ISO 12947—4:1998《紡織品用馬丁代爾(Martindale)法對織物抗磨損性的測定第4部分:外觀變化的評定》。

　　1.4 德國標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)會(DIN)標(biāo)準(zhǔn)

　　DIN EN ISO 12947-2—2007《紡織品用馬氏法測定纖維耐磨性第2部分:試驗破壞測定》；

　　DIN EN ISO 12947-3—2007《紡織品用馬氏法測定纖維耐磨性第3部分:質(zhì)量損耗測定》；

　　DIN EN ISO 12947-7—2007《紡織物用馬丁代爾法測定織物的耐磨性第4部分:外觀變化評定》。

　　1.5 英國標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(BS)標(biāo)準(zhǔn)

　　BS ISO 12947.2—1998《紡織品用馬丁代爾(Martindale)法對織物抗磨損性的測定第2部分:試樣破損的測定》；

　　BS ISO 12947.3—1998《紡織品用馬丁代爾(Martindale)法對織物抗磨損性的測定第3部分:質(zhì)量損失的測定》；

　　BS?EN?ISO?12947·4—1999?《紡織品?織物耐磨性馬丁代爾法的測定?第4部分：外觀變化的評定》。

　　1.6 中國國家標(biāo)準(zhǔn)

　　GB/T 21196.2—2007《紡織品馬丁代爾法織物耐磨性的測定第2部分：試樣破損的測定》；

　　GB/T 21196.3—2007《紡織品用馬丁代爾(Martindale)法對織物抗磨損性的測定第3部分:質(zhì)量損失的測定》；

　　GB/T 21196.4—2007《紡織品用馬丁代爾(Martindale)法對織物抗磨損性的測定第4部分:外觀變化的評定》。

　　以上給出的標(biāo)準(zhǔn)，是國際上幾個具有影響力的標(biāo)準(zhǔn)化組織發(fā)布的織物耐磨性能檢測——馬丁代爾法方法標(biāo)準(zhǔn)。其中，歐盟標(biāo)準(zhǔn)、德國標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)和英國標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)均等同采用國際標(biāo)準(zhǔn)化組織標(biāo)準(zhǔn)。中國國家標(biāo)準(zhǔn)修改采用國際標(biāo)準(zhǔn)化組織標(biāo)準(zhǔn)，檢測方法基本上等同國際標(biāo)準(zhǔn)化組織標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，只是標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍增加了涂層織物，并針對涂層織物的檢測，增加相應(yīng)的涂層織物破損規(guī)定、摩擦負(fù)荷參數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)磨料和標(biāo)準(zhǔn)磨料更換要求。美國材料協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)ASTM D4966—2010《織物耐磨性測試馬丁代爾耐磨測試儀》包括耐磨性檢測方法規(guī)定、馬丁代爾耐磨測試儀及輔助材料的規(guī)定兩部分內(nèi)容，其中檢測方法與國際標(biāo)準(zhǔn)化組織標(biāo)準(zhǔn)ISO 12947.2～4基本一致，在質(zhì)量損失的測定和外觀變化的評定方面與國際標(biāo)準(zhǔn)化組織標(biāo)準(zhǔn)ISO12947.3～4略有不同，在試驗的終點(diǎn)條件以及檢測結(jié)果表示上更簡化了。

　　2 織物耐磨性能評價方法

　　試樣破損的確定條件為：機(jī)織物中至少兩根獨(dú)立的紗線完全斷裂；針織物中一根紗線斷裂，造成外觀上的破洞；起絨或割絨織物表面絨毛被磨損至露底或有絨簇脫落；非織造織物因摩擦造成孔洞，其直徑≥0.5 mm；涂層織物的涂層部分被破壞至露出基布或有片狀涂層脫落。織物耐磨性能一般從三個方面進(jìn)行分析評價：試樣破損的測定、質(zhì)量損失的測體和外觀變化的評定。

　　1)試樣破損的測定：在一定的負(fù)荷下，夾具內(nèi)試樣以軌跡為Lissajous曲線平面運(yùn)動與磨料進(jìn)行摩擦，以試樣出現(xiàn)破損時總摩擦次數(shù)，確定織物的耐磨性能。

　　2)質(zhì)量損失的測定：在一定的負(fù)荷下，夾具內(nèi)試樣以軌跡為Lissajous曲線平面運(yùn)動與磨料進(jìn)行摩擦，以試樣在特定的摩擦次數(shù)時，以摩擦前后的質(zhì)量差別來確定耐磨性能。

　　3)外觀變化的評定：在一定的負(fù)荷下，夾具內(nèi)試樣以軌跡為Lissajous曲線平面運(yùn)動與磨料進(jìn)行摩擦，以摩擦前后試樣的外觀變化來確定織物的耐磨性能。

　　3 紡織品耐磨性檢測方法綜述

　　3.1 試樣破損測定

　　該方法適用于所有紡織織物，但不適用于磨損壽命較短的織物。

　　(1)磨料的選擇。根據(jù)試樣的特點(diǎn)選擇不同的標(biāo)準(zhǔn)磨料。非涂層織物：機(jī)織平紋羊毛織物；涂層織物：No.600水砂紙。磨料和磨臺之間用羊毛氈分隔，試驗結(jié)束后，檢查毛氈表面，如果出現(xiàn)污點(diǎn)或磨損，應(yīng)及時更換。

　　(2)取樣方法。至少3塊，機(jī)織物應(yīng)該包含不同經(jīng)緯紗。提花織物或花式組織，應(yīng)該包括一個完全組織的各特性部位，一個完全組織或圖案較大時，各部位可分別取樣。

　　(3)試樣夾具襯墊的選擇。測定試樣的單位面積質(zhì)量，試樣的單位面積≥500g/m2，不需要泡沫塑料襯墊，試樣的單位面積<500g/m2，試樣夾具內(nèi)加裝泡沫塑料襯墊，每次試驗更換泡沫塑料襯墊。

　　(4)摩擦負(fù)荷總有效質(zhì)量選擇。摩擦負(fù)荷總有效質(zhì)量包括夾持器、不銹鋼碟片、試樣重錘質(zhì)量。根據(jù)亞太拉斯M235Martindale耐磨性與起球性測試儀提供的技術(shù)參數(shù)，夾持器質(zhì)量：(200±1)g；不銹鋼碟片質(zhì)量：(260±1)g；試樣重錘質(zhì)量：(395±2)g，(594±2)g。

　　根據(jù)試樣用途，織物特征選擇相應(yīng)的摩擦負(fù)荷總有效質(zhì)量有三種：1)(795±7)g：適用于工作服、家具裝飾布、床上亞麻制品、產(chǎn)業(yè)用織物；2)(595±7)g：適用于服用和家用紡織品(家具裝飾布、床上亞麻制品)，非服用的涂層織物；3)(198±2)g：適用于服用的涂層織物。

　　(5)磨料更換周期

　　羊毛標(biāo)準(zhǔn)織物：50000次；標(biāo)準(zhǔn)水砂紙：6000次。

　　(6)檢查間隔

　　對試樣到達(dá)破損時的摩擦次數(shù)進(jìn)行預(yù)估，在此基礎(chǔ)上設(shè)計適當(dāng)?shù)臋z查間隔，作為試樣耐磨性試驗過程中對試樣表面磨損狀態(tài)觀測點(diǎn)，檢查間隔為一定的摩擦次數(shù)。

　　(7)測定結(jié)果表示

　　測定每個試樣發(fā)生破損時的總摩擦次數(shù)，以試樣破損前積累的摩擦次數(shù)作為耐磨次數(shù)。

　　3.2 質(zhì)量損失的測定

　　適用于所有紡織織物，但不適用于磨損壽命較短的織物。測定在磨料的選擇、取樣方法、試樣夾具襯墊的選擇、摩擦負(fù)荷總有效質(zhì)量選擇和磨料更換周期方面要求與試樣破損測定方法一致，在此不重復(fù)敘述。

　　(1)檢查間隔

　　設(shè)計適當(dāng)?shù)臋z查間隔，作為試樣耐磨性試驗過程中對試樣表面磨損狀態(tài)觀測點(diǎn)，檢查間隔為一定的摩擦次數(shù)。在試驗過程中按照設(shè)定的檢查間隔，檢查試樣的磨損情況，當(dāng)樣品破損或者達(dá)到規(guī)定摩擦次數(shù)，試驗結(jié)束。質(zhì)量損失的測定，分為兩種情況：第一種情況，在每一個檢查間隔，測定試樣試驗前的質(zhì)量和經(jīng)過耐磨試驗后試驗樣的質(zhì)量之差Δmi；第二種情況，試樣到達(dá)磨損點(diǎn)，測定試樣試驗前的質(zhì)量和經(jīng)過耐磨試驗后驗樣的質(zhì)量之差Δm。

　　(2)試驗結(jié)果

　　采用織物耐磨性的測定——質(zhì)量損失的測定方法，試驗結(jié)果包括以下數(shù)據(jù)：1)到達(dá)每個檢查間隔時，測定的質(zhì)量損失Δmi；2)試樣的到達(dá)磨損點(diǎn)，也就是試驗到達(dá)終結(jié)點(diǎn)時的質(zhì)量損失Δm；3)質(zhì)量損失Δmi與摩擦次數(shù)的關(guān)系曲線圖表；4)耐磨指數(shù)Ai(次/g)，計算公式為：

　　Ai =N/Δmi

　　N——為摩擦總次數(shù)。

　　3.3 外觀質(zhì)量變化

　　織物耐磨性的測定——外觀質(zhì)量變化方法適用于磨損壽命較短的紡織織物。磨料的選擇、取樣方法、試樣夾具襯墊的選擇與織物試樣破損測定方法一致，在此不重復(fù)敘述。

　　(1)摩擦負(fù)荷總有效質(zhì)量(198±2)g；

　　(2)磨料更換周期：每次試驗更換新的泡沫塑料和標(biāo)準(zhǔn)磨料；

　　(3)評定試樣外觀變化規(guī)定：1)耐磨試驗至協(xié)議規(guī)定的表面變化，以摩擦次數(shù)作為耐磨性的測定值。設(shè)計適當(dāng)?shù)臋z查間隔，作為試樣外觀變化觀察點(diǎn)。2)耐磨試驗至協(xié)議規(guī)定的摩擦次數(shù)，通過與同一織物的未測試樣比較評定試樣表面變化。

　　(4)試驗結(jié)果：表面變化包括變色、起毛、起球。如果耐磨試驗的終點(diǎn)是達(dá)到協(xié)議規(guī)定的表面變化，則檢驗協(xié)議書應(yīng)當(dāng)規(guī)定試樣表面變色、起毛、起球程度等級，試驗結(jié)果用試樣達(dá)到檢驗協(xié)議書規(guī)定變色、起毛、起球程度等級時摩擦次數(shù)來表示。如果耐磨試驗的終點(diǎn)是協(xié)議規(guī)定的摩擦次數(shù)，則試驗結(jié)果就是耐磨試驗到達(dá)規(guī)定的摩擦次數(shù)后，試后樣與原樣比較，對試后樣的變色、起毛、起球程度進(jìn)行評級，用試后樣的變色等級，起毛、起球等級對外觀質(zhì)量變化進(jìn)行說明。

　　4 結(jié)論

　　以上對馬丁代爾法織物耐磨性的測定的方法標(biāo)準(zhǔn)體系進(jìn)行系統(tǒng)介紹，指出歐洲標(biāo)準(zhǔn)、德國標(biāo)準(zhǔn)、美國材料協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)和中國標(biāo)準(zhǔn)與國際標(biāo)準(zhǔn)ISO的關(guān)系是等同采用或修改采用的關(guān)系。馬丁代爾法織物耐磨性的測定方法有試樣破損測定法、質(zhì)量損失測定法和外觀質(zhì)量變化法三種。三種方法中常用的是試樣破損測定法，該方法誤差小，檢測結(jié)果直觀明了，不同織物的耐磨性能容易比較，在服裝產(chǎn)品、裝飾織物普遍采用。質(zhì)量損失的測定法和外觀質(zhì)量變化法檢測結(jié)果的表示形式比較復(fù)雜，但是能夠反映出不同的摩擦階段試樣的耐磨狀況，在生產(chǎn)企業(yè)或科研機(jī)構(gòu)分析織物的用途方面，有較強(qiáng)的實(shí)用性。本文基于我國的國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 21196.2～4—2007，對馬丁代爾法織物耐磨性的三種測定方法的主要內(nèi)容進(jìn)行了概述，希望有助于紡織品質(zhì)量檢測人員正確理解和應(yīng)用馬丁代爾法進(jìn)行織物耐磨性的檢測。

　　(作者單位：武漢產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗所）文/王為諾