ASTMD3884耐磨试验⽅法(中⽂)
ASTM D 3884-01(2007年审核)
Standard Guide for
Abrasion Resistance of Textile Fabrics (Rotary Platform, Double-Head Method) 织物耐磨性的试验⽅法(旋转平台,双头法)1
本标准以固定名称D 3384出版发⾏;紧跟名称后⾯的数字表⽰标准最先通过的年代号,或者最后⼀次修订的年代号。括号中的数字表⽰最后重新审批的年代号。上标的希腊字母(ε)表⽰⾃上次修订或重新审批后的版本变化。
1、范围
1.1本标准适⽤于⽤旋转平台,双头法测试织物的耐磨性。 注1—测试⽅法D3885,D3886,D4158,D4966和AATCC 61中给出了测定织物耐磨性的其他程序。1.2 以国际单位制(SI)单位表⽰的数值被认为是标准值,以英制单位表⽰的数值仅供参考,两者不完全相等。
什么是生物工程
1.3本标准并未指出使⽤中所有可能的安全问题,使⽤者有责任采取适当的安全和健康措施,并保证符合国家有关法规规定的要求。
2、参考⽂件
2.1ASTM 标准:2
D 123 纺织品相关术语
D 1776 纺织品调湿与试验标准规程
D 3885 纺织品耐磨性试验⽅法(曲磨法)
D 3886 纺织品耐磨性试验⽅法(充⽓膜⽚法)
D 4158 纺织品耐磨性试验导则(均匀磨损法)
D 4966 纺织品耐磨性试验⽅法(马丁代尔磨损试验仪法)
D 5034 纺织品断裂强⼒和断裂伸长试验⽅法(抓样法)
D 5035 纺织品断裂强⼒和断裂伸长试验⽅法(条样法)
2.2其他⽂件:
AATCC 93 纺织品抗耐磨测试(叶轮滚法)3
3、术语
3.1 定义:
3.1.1 磨损,名词—⼀种材料的任意部分与另⼀表⾯相摩擦⽽破损。 3.1.2 耐磨周期,名词——在耐磨试验中,磨料在材料表⾯或材料表⾯在磨料上的⼀种或多种运动,回到初始位置。
3.1.2.1 详述——⼀个耐磨周期取决于耐磨仪器的运转⽅式及所⽤试验⽅法。对于曲磨法可能采⽤来回往复的单向运动;对于旋转式平台法则采⽤圆周运动;或对于充⽓膜⽚法可采⽤往复运动和圆周运动相结合。对于摆动滚筒耐磨试验,⼀个耐磨周期由试样的⼀个圆周运动组成。 3.1.3 断裂强⼒,名词——作⽤于材料上使其断裂的最⼤强⼒。(与断裂点、断裂强度⽐较)。
3.2 本试验⽅法中⽤到的其他纺织术语的定义参阅术语D 123。
湖州织里镇4、测试⽅法摘要
4.1 试样在压⼒和摩擦条件可调节的旋转摩擦装置上进⾏耐磨实验。待测试样固定在⼀个平台上,打开⼀个纵轴,与两个摩擦轮的滑动旋转⽅向相对。⼀个轮⼦向外朝着圆周⽅向摩擦试样的外表⾯,另⼀个向内朝着圆⼼的⽅向摩擦试样的内表⾯。最终的摩擦轨迹形成⼀个⾯积⼤约30cm2的交叉弧线。耐磨性的评级遵照12部分中描述的各种⽅法进⾏。
5、意义及应⽤
5.1 纺织品及其他材料的耐磨性的测定⾮常复杂。耐磨性受到各种因素的影响,如纤维内在的机械性能;纤维的尺⼨;纱线的内在结构;织物的构造;以及混在纤维、纱线或织物中的整理材料的型号、种类和数量。
5.2 测试条件对耐磨性的影响也很重要,如磨料的性质,磨料在试样摩擦区域的作⽤变化,试样表⾯的张⼒,磨料和试样之间的压⼒,以及试样的尺⼨变化。
5.3 在具体的实验过程中,由于磨料的改变易引起实验结果的变化。因此必须常更换磨料或按标准对其进⾏定期检查。⼀次性磨料只能使⽤⼀次或在使⽤有限的次数后更换。永久性磨料表⾯使⽤坚硬或者同等质地的⾦属,可以假设这种磨料在⼀系列规定的实验之后也没有明显变化。不同实验室由于使
⽤⽅法不同,相同的磨料不会以相同的速率发⽣变化。可能引起永久性磨料变化的是来⾃测试织物中整理剂或其他材料的污染,因此要经常对其进⾏清洁。_________________
1 此指导是在ASTM委员会纺织品分会D13监管,纤维检验⽅法⼩组委员会D13.60对此指导直接负责。
最新版本于2007年3⽉1⽇通过,并于2007年4⽉出版。最早版本于1982年实施。2001年1⽉废弃后以D3884-01取代,即所⽤的上⼀版本。
2 参考ASTM标准,可登陆ASTM⽹站www.doczj/doc/11cfa76aaf1ffc4ffe47acfc.html ,或者与
service@www.doczj/doc/11cfa76aaf1ffc4ffe47acfc.html 。欲获与ASTM标准平⾏的卷册信息,可链接ASTM⽹站上的标准归档⽬录。
3 可从美国染化协会获得,邮政信箱12215,Research Triangle Park, NC 27709。
相对磨损量的测量可能会受到评级⽅法和评级者判断能⼒的影响。
5.4 实际应⽤中,在实验室耐磨仪上测试的纺织材料的耐磨性,通常只是影响穿着性能的⼏个因素之
⼀。⽽“耐磨性”(在术语中,通常以在规定的试验仪上,使⽤规定的技术,产⽣所规定磨损度或量所需的循环次数来表⽰)和“耐⽤性”(被定义为在使⽤中耐破损或穿破,包括磨损作⽤的能⼒)是紧密相关的,⼆者之间的关系随着最终⽤途的不同⽽变化。这些不同的因素,在任何按规定的耐磨实验数据计算预期耐⽤性时可能是不可缺少的。由于在各种情况中有相关⽤途性能的指⽰说明,如果不同材料之间的耐磨性区别较⼤,那么实验是可信的,如果区别较⼩,则实验不可信。总之,在规定的最终⽤途中,它们不应所预测实际穿着寿命的依据,除⾮有数据表明,实验室中耐磨实验与预期最终⽤途的实际磨损之间有着特殊的相互关系。
5.5 这些观测应⽤于所有类型的织物,包括机织织物、⾮织造布和针织织物,家⽤织物、⼯业⽤布和地毯。因此,会有许多不同类型的耐磨仪、磨料、测试条件、测试程序、耐磨性的评级⽅法及报告说明。
5.6 ⽬前所有耐磨性的测试仪器和测试程序由于实验员在不同的实验室操作,可能会在结果上有很⼤程度的差异,然⽽,这些试验⽅法在⼯业中被⼴泛应⽤。因为,测量相关的耐磨性是必须的,这是能使可能发⽣的内部变化最⼩化的⼏个有效⽅法之⼀。
5.7 织物实⽤性的判断可以通过耐磨性试验得出,⽐如使⽤旋转平台双头法耐磨试验仪(RPDG,图1)所作的试验,但在此之前,必须进⾏实际最终⽤途的测试且必须与耐磨试验有关联。⾐服不同的穿着部位(如⾐服的袖⼝部分,裤裆部分等)可能与RPDH试验中的不同评定结果相符。中国医学
5.8 对不同的织物(即纤维类型不同,重量不同等)进⾏对⽐,RPDH试验不总是能反映织物在实际使⽤时存在的已知差别。因此,最终⽤途实验应与RPDH耐磨性实验结合起来进⾏,⾄少可以为这些织物以后的测试提供参考。
5.9 然⽽,织物中或同类型的⼀批织物在⽣产或后整理过程中出现的不可控制的变化,均可以⽤RPDH测试仪检测。
5.10 由于上述条件,技术⼈员在同⼀个实验室内和在两个实验室之间使⽤相同类型的测试仪器上得出的结果通常是不完全相同的,⽽且这种测试⽅法的精确度也不确定,因此不推荐使⽤这种⽅法⽤于买卖双⽅合同协议规定的验收试验,因为其在实验室之间的精密度较差。
职业病范围和职业病患者处理办法的规定5.11 如果两个实验室(或更多)报告的测试结果之间存在明显不同,则需要在他们之间进⾏⽐对实验,并使⽤适当的统计⽅法,以确定其是否存在统计偏差。为了使偏差最⼩化,尽可能使⽤同⼀试样测试,试样应从得到不同测试结果的材料中获取,并以同等数量任意分配
给各实验室进⾏测试。根据⼀系列试验前选择的概率⽔平,将两个实验室之间的测试结果⽤统计⽅法对不匹配的数据进⾏对⽐。如果到偏差,必须出偏差原因并更正,或者将已知偏差考虑在以后的测试结果中并做调整。
6、仪器
人机交互论文6.1 旋转平台,双头(RPDH)耐磨仪(图1),该试验仪由以下部件
组成:⼀套压紧装置,⼀个平⾯圆环试样夹持器,⼀对固定摩擦轮
的芯轴臂杆,⼀个带动平台旋转的电机,⼀个冷却电机的风扇,⼀
个⽤来清除试样中的棉绒的真空喷嘴和真空清洁器,和⼀个⽤来指
⽰试样夹持器转动次数的计数器。试样夹持器必须固定以保证试样
表⾯平整,从⽽使试样在其表⾯形成环形⾯运动。
6.1.1摩擦轮固定在芯轴臂杆的⾃由端上,当停留在试样上时开始转
动并与试样表⾯呈圆周接合,轮⼦外周和试样的运动⽅向在连接处的⽅向成锐⾓,⼀个轮⼦外周的转动⾓和另⼀个轮⼦相反。试样旋转和由此产⽣的摩擦⼒带动两个摩擦轮向相反的⽅向运动。
6.1.2这种摩擦轮既可以是橡胶质地也可以是⾦刚砂质地。两种类型的轮⼦根据摩擦品质的不同等级制造。这种轮⼦是铅质套筒,直径⼤约50mm(2英⼨),厚度为13mm(0.5英⼨)。通常⽤于纺织品测试的摩擦轮为橡胶质地,其回弹性由铺在橡胶表⾯的抛光粉控制;因此,在耐磨仪运转过程中摩擦轮会变形。于是为了调整变形,摩擦轮必须按9.1条所述进⾏安装。
6.1.3⾦刚砂质地的摩轮是⽐较坚硬的,需要⽤钻⽯⼑⽚切削以改变轮⾯的粗糙度,切割的划程决定其磨粒的度数。这种轮⼦的位置没⽤严格规定,但是建议按9.1条所述进⾏安装。
6.2 试样夹持器由⼀个接合器⽀撑,该接合器就是⼀个电机,为试样夹持器的运转提供动⼒。
金融相关比率6.2.1环形夹⽤来确保试样固定在夹持器上,⼀个⽤来固定轻质织物,稍⼤的⼀个⽤来固定重质织物。
6.3 RPDH 耐磨仪通过负荷调节装置来改变摩擦轮在试样上的负荷。旋转的耐磨仪臂杆在没⽤外加重锤或平衡重锤时,施加给试样的负荷为250g/轮(轮⼦本⾝的质量不计)。⽣产商提供了附加重锤,可以将负荷增加到500g 或1000g,加上平衡重锤,能降低试样上的负荷到125g/轮。
6.4辅助设备——包有⾦刚砂纸的修复盘,⽤于修复橡胶质地的摩擦轮表⾯。⼀把硬刷⽤于清扫轮⼦表⾯的松散颗粒(建议使⽤压缩空⽓清洁⾦刚砂质地的摩擦轮)。
6.5 摩擦轮重新修整设备,⽤于修复磨损后不平整的轮⼦。
7、制样
7.1根据可⽤材料的规格说明或者买卖双⽅的协议抽取⼀批样品。如果没有这样⼀个规格说明或者其他协议时,则按照7.1.1条说明的实验室⽅法取样。将织物的卷或块作为基本取样单位。
7.1.1实验室样品从⼀批样品中的每⼀卷或每⼀块织物上取样,应取整块织物的幅宽和⾄少50cm(⼤约20英⼨)的长度,⽽且应离开每卷或每块织物的末端1 m(1码)处取样。
7.2商业交货的服装的样品按买卖双⽅的协议抽取。
8、测试试样的数量及制备
8.1如果没有特别说明,购买⽅和供应商之间也没有协议,就测试五块试样。
8.1.1 如果待测试样的数量超过实验室的样品数量,那么在实验室样品中随机抽取⼀块以上试验⽤试样,如果不是,则从每块实验室样品中抽取⼀块试样测试。
8.2 从商业交货服装样品中抽取试样需按有关各⽅的商议⽽定。
8.3 裁减⼗块边长⼤约15cm(6英⼨)的正⽅形样品,五块⽤于耐磨性实验,五块保留做对照。将五块⽤于耐磨实验的试样分别折叠两次成正⽅形,⽤冲压剪裁机或剪⼑剪掉折叠⾓以在试样中⼼形成⼀个直径为6mm(1/4英⼨)的孔。
8.3.1 对于幅宽为125mm或超过125mm(5英⼨)的试样,在距离布边25mm(1英⼨)处取样。
8.3.2 对于幅宽⼩于125mm(5英⼨)的试样,以整个幅宽取样。
8.3.3 根据实验室取样单位的宽度,裁减试样要考虑样品的代表性。经向取样时根据织物宽度在不同位置取样,纬向取样时根据织物的长度在不同位置取样。
8.3.4 确保试样⽆折叠,皱纹和折皱。在操作过程中避免油渍,⽔渍和油脂污染样品。
8.3.5 如果织物有图案,应确保试样是这个图案的代表性取样。
9、仪器的准备、校准及验证
9.1 轮⼦位置——橡胶轮的安装位置关系到试样夹持器的中⼼,要求严格。左轮固定的边缘到试样夹持器中⼼的横向距离应为25.8mm(1 1/64英⼨)(参见图2 中A的尺⼨);从同⼀点到右边轮⼦固定边缘的距离应为27.4mm(1 5/64 英⼨)(参见图2中B的尺⼨)。因为⾦刚砂质地的摩擦轮与试样夹持器的中⼼位置关系不⼤,要求不很严格,所以建议按照惯例两边轮⼦的固定位置到试样夹持器中⼼的距离取平均值26.6mm(1 3/64英⼨)。
9.2轮⼦轴承——摩擦轮的两对轴承安装在轴⼼臂杆的⾃由端⽤来⽀撑摩擦轮,当⽤⾷指驱动使其快速旋转时应不受阻塞。然⽽,对轴承旋转的⾃由度没有严格要求。
9.3 平台位置——试样夹持器顶端到耐磨仪臂杆⽀点中⼼的垂直距离应为25mm(1英⼨)。这个尺⼨避免了安装⽌推轴承或类似能⽀撑试样台的装置时出现的误差。为使平台保持上⾯规定的位置,各部
件须配合好。试样平台应在其表⾯旋转,如果不能这样旋转并有摆动的趋势,应该更换夹持器和适配器,或者⽤于⽀撑试样夹持器的⽌推轴承。
9.4 平台速度——平台旋转的速度⼤约为70转/分。
9.5 负荷调整,平衡锤——RPDH 耐磨仪的平衡锤⽤来减轻试样上摩擦轮的负荷。不推荐使⽤这个平衡锤,因为研究显⽰各个臂杆不等的平衡锤可使试验结果出现偏差。
图2 旋转平台双头耐磨仪的摩擦轮位置
9.6试验轮⼦的选择:
9.6.1 由于相同等级的橡胶轮之间存在磨料质量上的差异,因此每⼀次特殊试验⽤的轮⼦都应进⾏合乎规定的选择摩,来减少这个差异。在⼀块选定的已知参考织物上单独测试所有的橡胶轮,以确定耐磨性变化最⼩的⼀个。将轮⼦成套分成三对,并使其在规定的公差范围内。然后按照确定的成套使⽤。
9.6.2 在⾦刚砂轮的使⽤中,所⽤的⼀对轮⼦应在耐磨性质上相似。在选定的标准织物上进⾏检验。⼀旦获得满意的⼀对轮⼦,只要它研磨的质量没⽤变化,也就是轮⼦没有被不易清除的物料所堵塞,就可以不定期限的⽤下去。
10、调湿
10.1 将待测试样进⾏预处理,使其在标准⼤⽓中调湿平衡,然后在标准⼤⽓中进⾏测试。按照准则D1776中的描述,样品在每隔不少于2⼩时的间隔连续称重时的质量递变量不超过0.1%时,即可认为是平衡状态。
11、测试程序
11.1 将准备好的试样在标准⼤⽓中进⾏测试,标准⼤⽓的条件为温度21±1℃(70±2°F),相对湿度65±2%。
11.2 试样的固定——将试样⾯朝上(除⾮另有说明)安放在试样夹持器上的橡胶垫上。稍加拧紧夹板和滚花螺母,使试样处于中⼼位置。将环形夹放在试样和夹持器的上⾯,并⽤夹⼦上的螺钉在经纱的⼀端将其固定,部分拧紧,再推下去⼀半。在试样夹持器上通过拉拽织物的边⾓将其弄平整,然后进⼀步拧紧环形夹,并将其全程推下去直到夹持器的边缘,从⽽在织物上施加压⼒同时也保护了夹持器。最后,在拧紧夹板和螺母之后,再紧⼀次环形夹。这个过程中避免绕住织物,并修剪边缘多余的织物。
11.3旋转次数——试样在平台上旋转的次数取决于测试材料的类型,所⽤摩擦轮的类型,以及测试⽅法的类型,例如,基于由摩擦导致的断裂负荷损失以及发⽣纱线断裂情况⽽造成质量损失。循环次数必须由双⽅协议预先确定。
11.4 试样的清洁——定期清除试样上的绒絮和磨粒。可以使⽤真空吸尘器或⽑刷。在整个实验结束之前不可将试样移开试样夹持器。每次实验结束之后都要擦拭橡胶垫。如果测试仪配有吸嘴,将吸嘴放在试样上⽅0.8mm(1/32英⼨)到1.6mm(1/16英⼨)的位置。真空的吸⼒要调整到刚好将碎屑吸起,⽽不会吸起柔软的布样。
11.5 轮⼦表⾯的修整和清洁——由于磨损不匀和纤维碎屑、浆料、整理材料及类似物等堵塞轮⾯缝隙,就要在测试过程中定时进⾏轮⾯的重新修整或清洁。这个频率取决于测试材料的类型和所⽤轮⼦的类型。橡胶轮在使⽤过程中磨损不匀并会随着摩擦过程⽽堵塞,因此需要在合适的时间间隔重新修整和清洁轮⾯。粗糙度不同的重修⾯盘(⾦刚砂纸)可达到此⽬的。这些都安装在修复平台上,以代替位于中⼼轴上的试样夹持器。可⽤硬刷清除轮⼦表⾯的碎屑。
11.5.1磨合新轮——新的⼀套橡胶轮必须重新修整磨⾯经两次,为50个循环,每50个循环使⽤⼀个修整盘。经两次重修之后,轮⼦颜⾊必须均匀,若⾮如此,应使⽤另⼀个修整盘作第三次修整。
11.5.2 为了进⾏不同材料的试验,应定期进⾏轮⾯的修整和清扫。将试样摩擦⼀定数⽬的
循环,例如300次(或根据摩擦表⾯定次数),摩擦之后⽤砂纸将轮⾯打磨25个循环,再⽤刷⼦清扫。再次更换试样继续进⾏摩擦修整表⾯,直⾄试验结束。修整盘使⽤50个循环后就应更换。在某些情况中,尤其对于硬的或研磨织物,橡胶轮和⾦刚砂轮可能会出现磨损不匀,这就可能需要使⽤S-11表⾯修整盘之前,使⽤轮⼦修整部件。
11.6⾦刚砂轮可能偶尔会出现裂缝,划痕,表⾯缝隙被堵塞。当在实验过程中表⾯缝隙被堵塞时可以使⽤空⽓软管来清除碎屑。如果清扫有困难,或者表⾯裂开或有划痕,使⽤轮⼦修整部件。在指定的时间间隔重新修整轮⾯,如在300个循环之后,这要取决于轮⼦表⾯堵塞的状况。如果堵塞快速且⽐
较严重,应考虑使⽤⼀个不同类型的摩擦轮。
12、结果分析
注2—本导则不推荐对试验结果的任何具体分析,仅仅由企业提供⼀种普遍使⽤的测试程序。作为导则,不定义精确度和偏差。
12.1 当试样按设定的循环数做完摩擦实验或达到其他具体要求的终点时,按12.2-12.5的指⽰⽅法作合适的评级。
12.2 残余断裂强⼒——如需要测定残余断裂强⼒,要计算单个摩擦试样和未经摩擦试样的单个断裂强⼒,有效数字精确到0.5kg(1b)。如适⽤,可采⽤D5034和D5035的试验⽅法,但不可采⽤下列内容:两个夹钳之间的距离为25mm(1in)和把试样的摩擦路径定在本试验仪两个夹钳的中间位置上。
12.3 平均断裂强⼒——如需要平均断裂强⼒,对实验室取样单位和整批样,要分别计算摩擦试样和未经摩擦试样的平均断裂强⼒,有效数字精确到0.5kg(1b)。
12.4 断裂强⼒损失百分率——如需要断裂强⼒损失百分率,对实验室取样单位和整批样,⽤公式1分别计算经向和纬向上的断裂强⼒损失百分率,精确到1%,作为耐磨性。
AR=100(A-B)(1)其中: