第四节 服用纺织品的强度和耐用性能

强度和耐用性能是服用纺织品的重要指标。服装用纺织品的耐用性是指产品既要不易损坏，又要在穿着一段时间后仍能使外观及性能基本保持不变。服用纺织品不仅能经受穿着过程中所受的各种外力作用，而且能经受服装加工过程和维护过程对织物的损伤。

服装在加工和穿着过程中，要受到不同程度的破坏。一次性破坏的有拉伸、撕裂、顶破、燃烧和熔孔等。多次反复破坏的有磨损。这些指标直接影响服装的耐用性。

一、拉伸强度

纺织品在承受较大拉伸负荷时，会产生断裂。纺织品拉伸断裂曲线随组成该织物的纤维材料、纱线种类和结构、织物组织、密度及染整方式的不同而变化。其检测方法可参见国家标准GB/T 3923.1—1997《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/T 3923.2—1998《纺织品 织物拉伸性能 第2部分：断裂强力的测定 抓样法》。

机织物常用扯边纱条样法、抓样法、剪切条样法，扯边纱条样法、抓样法如图1-7（a）、图1-7（b）所示。

针织物在采用矩形试样拉伸时，因夹口处的应力特别集中而使试样在钳口附近断裂，常采用梯形试条法、环形试条法，如图1-7（c）、图1-7（d）所示。

图1-7 织物拉伸强度检测

影响织物拉伸强度的主要因素有纤维的性能、纱线线密度、纱线结构、织物组织和染整加工等。

织物拉伸性能的指标有断裂强力、断裂长度、断裂伸长率、断裂功等。研究表明，断裂功与穿着耐用性有密切的关系，能在很大程度上反映织物的内在质量。国际上通常用经纬向断裂功之和作为织物的坚韧性指标。

一般穿着情况下，服装由于拉伸断裂而产生的破坏并不多，因为多数织物的断裂强力都能够承受穿着过程中受到的拉伸力。

二、撕破强度

服装在穿着过程中，常常会发生织物中的纱线因被异物勾住而发生断裂，或是织物局部被夹持受拉而撕裂的情况，织物的这种破坏现象称为撕裂或撕破。这是因为织物内局部纱线受到集中负荷而撕成裂缝。织物的撕破检测方法可参见国家标准GB/T 3917.2—2009《纺织品 织物撕破性能 第2部分：裤形试样（单缝）撕破强力的测定》、GB/T 3917.4—2009《纺织品 织物撕破性能 第4部分：舌形试样（双缝）撕破强力的测定》、GB/T 3917.3—2009《纺织品 织物撕破性能 第3部分：梯形试样撕破强力的测定》，表征指标为撕破强度。

织物撕破强度的检测常用单缝法、双缝法、梯形法、落锤法等，如图1-8、图1-9所示。

图1-8 织物撕破强度单缝法和双缝法的试样与夹持方法

图1-9 织物撕破强度梯形法的试样与夹持方法

通常用于野外作业人员所穿服装对织物的抗撕破强度要求较高。我国对经树脂整理的织物，要求测定其抗撕破强度。针织物一般不做撕破实验。

撕裂与拉伸断裂均为反映织物力学性能的断裂现象。在织物力学性能方面，撕裂与拉伸的主要不同点在于，拉伸断裂发生在直接受力纱线上，并且所有受力纱线瞬时发生断裂。而在撕裂现象中通常只有一根或若干根纱线出现断裂，并以阶段状使织物的纱线顺次发生断裂，直到织物完全撕开为止。另外，撕破断裂的纱线，有时发生在直接受力的纱线上，有时也会发生在非直接受力的纱线上。拉伸断裂与试样的宽度有关，而撕裂与试样宽度无关。

三、顶裂强度

织物局部在垂直于织物平面的外力作用下受到破坏，称作顶裂。测试方法可参见国家标准GB/T 19976—2005《纺织品 顶破强力的测定钢球法》，表征指标为顶裂强度。

织物在顶裂过程中，不是单向受力而是多方向受力，且在各处的受力不是均匀分布的。织物较大的顶裂应力通常集中在顶球的圆周，而与球接触的局部因摩擦因素的存在，其所受的拉伸负荷反而减少。由于沿经纬两个方向张力的作用，首先使纱线在变形最大、强度最薄弱的一点上断裂，随后沿经向或纬向撕裂，因此裂口一般呈L形（顶破强力较大时）或直线形。

随着服装更新周期的缩短，在使用过程中织物一般不会发生顶破现象，但服装穿着中较多出现膝部和肘部等突起的起拱变形现象，影响服装的挺括和美观。可以利用顶裂试验机，在试样上施加一定的负荷并且反复作用于织物上，进行起拱试验，分析织物的变形特点，判断服装穿着时的保形性能。

四、耐磨性能

服装在穿着过程中，会受到各种摩擦而引起臀、膝、肘等部位的损坏，并使服装发生起毛、厚度变薄、强度下降乃至出现破洞的现象，这种破坏被称为磨损。耐磨性能是指织物具有的抵抗磨损的特性。

面料的磨损，通常是从突出表面的纱线屈曲的波峰或线圈凸起弧段外层开始，逐渐向内发展。当构成面料的纱线中部分纤维受到磨损而断裂后，纤维端竖起，织物表面起毛。随着磨损的继续进行，有些纤维的碎屑从织物表面逐渐脱落，还有些纤维从纱线内抽出而局部变细。最终导致面料变薄，重量减轻，组织破坏，甚至出现破洞。

面料耐磨性的测试方法主要有两大类，实际穿着试验和实验室仪器试验。

1.实际穿着试验

穿着试验是将不同的面料制成衣裤、袜子和手套等，组织合适的人员在实际工作或生活环境中进行穿着，待一定时间后，观察与分析衣裤等各部位的损坏情况。

穿着试验评定时，先对各种试样的不同部位规定出继续使用的淘汰界限，如裤子的臀部、上衣的肘部出现一定大小的破洞作为淘汰界限等。再由淘汰界限决定试穿后的淘汰件数，计算出淘汰件数占试验总件数的百分率，即淘汰率。

穿着实验的优点是比较符合实际穿着情况。缺点是需要花费大量的人力、物力和时间，试验结果的精度和重现性较差，且组织工作非常复杂。

2.实验室仪器试验

实验室仪器试验是利用试验仪器模拟穿着过程中的磨损方式对面料进行磨损试验，并根据磨损结果对面料的耐磨性进行评价。仪器试验的优点是省时、省力、省钱，试验结果的精度和重现性较高。

根据织物在磨损时所处的状态，织物的磨损试验主要有平磨、曲磨、折边磨，还有动态磨和翻动磨等。

（1）平磨是指面料试样在一定压力下与磨料摩擦所受到的磨损。它是模拟上衣袖子、裤子臀部、袜底、沙发用面料及地毯等的磨损形态。按对试样的摩擦方式可分为往复式、回转式和马丁带尔多向式等。

（2）曲磨是使面料试样在弯曲状态下与磨料反复摩擦所受到的磨损。它模拟上衣的肘部和裤子的膝部磨损形态。

（3）折边磨是将试样对折后，试样的对折边缘与磨料反复摩擦所受到的磨损。它模拟服装的领口、袖口和袋口及其他折边部位的磨损形态。

（4）动态磨是指试样在反复拉伸和弯曲的状态下与磨料摩擦所受到的磨损。它是模拟服装在人体活动过程中的磨损。动态磨较符合服装穿着时实际磨损情况，其试验结果与穿着试验也较为接近。

（5）翻动磨是指试样在任意翻动的拉伸、弯曲、压缩和撞击状态下，与磨料摩擦所受到的磨损。它是模拟服装在洗衣机中洗涤过程中的磨损形态。

评价织物磨损主要采用比较磨损前后面料外观的综合变化的方式。例如，表面磨损后起毛、纤维断裂、破洞、光泽等的变化情况，磨损产生孔洞或磨断一定根数纱线所需的摩擦次数，经一定摩擦次数后试样重量的损失率，试样厚度的变化，强力损失，例如，经一定次数摩擦后织物拉伸、顶裂、撕裂强力的损失率等。

在对面料的耐磨性能进行评价时，还常用综合耐磨值。综合耐磨值是用平磨、曲磨、折边磨三种耐磨值平均值表示织物的综合耐磨性能。

由于面料使用范围很广，使用要求也不同，因此，可用不同的方法来描述产品的耐磨性。

五、耐用性能

服装经过穿着、洗涤、熨烫之后，它所具有的各种外观及内在性能指标仍能长期保持不变，材料的这种性能保持性称作耐用性。

耐用性能的主要评价指标是耐疲劳性。疲劳性是指材料在小外力的反复作用下变形的逐渐积累，最终导致材料破坏的一种性能。

面料的耐疲劳性主要与纤维的弹性恢复率、强力和延伸性、纱线结构、织物的结构和后整理等因素有关。服装的穿着条件与穿着频率对面料的耐疲劳性也有较大影响，勤换衣服可以使服装得到充分的“休息”，以减小织物变形的累积。在洗涤和熨烫过程中，温度和水作用可以使面料变形得到有效的恢复，从而提高织物的耐用性。