纺织品. 非机织品的试验方法.检测

纺织品非机织品试验方法检测技术

1. 检测项目、方法及原理

1.1 物理性能检测

• 单位面积质量： 采用称量法。原理：在标准大气条件下，使用精密天平称取规定尺寸试样的质量，计算单位面积（通常为克每平方米，g/m²）的质量。该参数是评估产品规格和成本的基础。

• 厚度： 采用厚度仪测定法。原理：在规定压力下，使用厚度仪测量试样两平行压板间的垂直距离，直接读取厚度值（毫米，mm）。压力、压脚面积和测定时间是关键参数。

• 拉伸强力和断裂伸长率： 采用条样法或抓样法。原理：使用等速伸长型强力试验机，以恒定速率拉伸规定尺寸的试样直至断裂，记录最大强力（牛顿，N）及断裂时的伸长量，计算断裂伸长率（%）。该指标反映材料的力学耐久性。

• 撕破强力： 常用梯形法或落锤法。原理（梯形法）：在试样上画等腰梯形，沿梯形短边切开一切口，将梯形两腰夹于强力机上下夹头中，拉伸至试样沿切口线全部撕裂，记录最大撕破强力（N）。

• 顶破强力： 采用钢球式或胀破法。原理（钢球法）：将试样夹持在固定基座的圆环上，球形顶杆垂直作用于试样，以恒定速度移动直至将试样顶破，记录最大力值（N）。反映材料在复杂多向受力下的抗破坏能力。

• 透气性： 采用压差法。原理：在试样两侧维持一定的恒定压差，测量在单位时间内垂直通过试样给定面积的气流流量，计算透气率（毫米/秒，mm/s）。对过滤、服装用纺织品尤为重要。

• 透湿性： 采用透湿杯法。原理：将盛有吸湿剂或水的透湿杯用试样密封，置于规定温湿度的环境中，根据单位时间内透湿杯质量的变化计算水蒸气透过率（克每平方米每24小时，g/(m²·24h)）。

• 渗水性（静水压）： 采用静水压法。原理：以恒定速率增加试样一侧的水压，或维持一定水压，测定水从另一侧渗出时的最大静水压（千帕，kPa）或规定压力下的渗水时间。评价防水性能。

• 孔径与孔隙率： 采用干筛法、泡点法或显微镜图像分析法。原理（泡点法）：将试样浸润后置于测试腔，逐渐增加气体压力，当气体突破最大孔道产生第一个气泡时记录压力，结合毛细管方程计算最大孔径。孔隙率可通过密度计算或仪器直接测得。

1.2 结构性能检测

• 纤维取向分布： 采用显微镜图像分析法或各向异性力学/物理性能间接推算法。原理：通过数字图像处理技术分析纤维或纤网在平面内的排列方向分布，计算取向角度和取向度。

• 均匀度： 采用光学透射/反射扫描法或单位面积质量变异系数法。原理：利用光源和传感器扫描试样平面，通过透射光强或反射光强的变化来评估面密度或结构的均匀性，计算不匀率。

1.3 耐久性及功能性能检测

• 耐磨性： 采用马丁代尔法或转箱法。原理（马丁代尔法）：在规定压力下，试样与标准磨料按李莎茹轨迹进行相对摩擦，记录试样出现指定破损（如孔洞、断纱）时的摩擦次数，或摩擦一定次数后的质量损失率、厚度变化等。

• 抗起球性： 采用马丁代尔法或随机翻滚法。原理：在轻微压力下与软性磨料或自身摩擦一定次数后，通过视觉对比标准样照或仪器评级，评估试样表面形成毛球的程度。

• 液体阻隔性能（合成血液、抗酒精等）： 采用模拟液挑战试验。原理：以一定压力和角度将特定表面张力的测试液喷射或滴加到试样表面，观察背面液体渗透情况，评估阻隔有效性。

• 过滤效率与阻力： 采用气溶胶或颗粒物挑战试验。原理：使用标准粒子（如氯化钠、石蜡油颗粒）发生装置产生稳定气溶胶，令其以规定流量通过试样，使用粒子计数器测量上下游浓度，计算过滤效率（%）；同时测量试样两侧的压差，即过滤阻力（帕，帕斯卡Pa）。

2. 检测范围与应用领域需求

检测需求紧密围绕材料最终用途，不同领域侧重点差异显著：

• 医疗与卫生材料： 手术衣、防护服、口罩、消毒包布、擦拭布、尿布。重点检测：液体阻隔（合成血液、微生物）、透气透湿性、断裂强力、撕破强力、落絮性、无菌性及生物相容性（需特殊生物试验）。

• 土工与建筑材料： 土工布、防水卷材基布、增强材料、屋面材料。重点检测：拉伸、顶破、撕破强力（纵横向及多向）、蠕变性能、渗透系数、孔径分布、耐酸碱、耐紫外线老化、握持强力。

• 过滤与分离材料： 空气滤料、液体滤袋、除尘滤筒。重点检测：过滤效率与阻力（对不同粒径颗粒）、容尘量、孔径分布、透气性、耐温性、耐化学腐蚀性、清灰性能。

• 服装与家用纺织品： 服装衬里、保暖絮片、合成革基布、擦拭布、沙发内饰。重点检测：单位面积质量、厚度、拉伸强力、撕破强力、耐磨性、抗起球性、透气透湿性、水洗尺寸稳定性、色牢度。

• 工业与汽车用材料： 绝缘材料、隔音材料、汽车内饰、地毯基布、抛光材料。重点检测：拉伸强力、顶破强力、耐磨性、阻燃性能、雾化性能、挥发性有机物含量、尺寸热稳定性。

• 农业与包装材料： 农用覆盖布、育苗布、包装材料。重点检测：拉伸强力、撕裂强力、透气性、透光性、耐候性（紫外、温湿）、防霉性。

3. 检测标准

试验方法的实施严格遵循国内外发布的技术规范。国际标准化组织、欧洲标准化委员会、美国材料与试验协会等机构发布的相关方法标准被广泛采用。中国国家标准化管理委员会也发布了针对非机织品各测试项目的国家标准和行业标准。这些标准对测试的环境条件（温湿度）、样品制备、仪器参数、操作步骤、结果计算和报告格式进行了详细规定，确保检测结果的可比性和再现性。例如，物理机械性能测试通常参照基础通用方法标准，而针对医疗防护等特定领域的产品，则需遵循包含性能分级要求的综合性产品标准。

4. 检测仪器及其功能

• 万能材料试验机： 核心力学性能测试设备。配备不同夹具和传感器，可实现拉伸、压缩、弯曲、剪切、剥离、顶破等测试。功能：精确控制加载速率，实时采集力值和位移/变形数据，计算并输出各项力学指标。

• 织物厚度仪： 用于精确测量材料厚度。具备可更换的压脚和可设定的压力及保压时间，确保测试条件一致。

• 透气量仪： 通过调节风机或抽气装置在试样两侧产生稳定压差，内置流量传感器测量空气流量，直接计算并显示透气率。

• 静水压测试仪： 核心防水性能测试设备。以电动或手动方式使水压线性上升或保持恒定，通过压力传感器和视觉/电信号检测系统判断渗漏点。

• 马丁代尔耐磨/起球测试仪： 多功能耐久性测试仪。通过特定的摩擦轨迹和可更换的磨料，在设定压力和计数下，评估材料的耐磨、起球或外观变化。

• 过滤材料测试台： 集成气溶胶发生器、中性化器、试验夹具、粒子计数器和压差传感器的系统。可产生特定粒径分布的标准测试气溶胶，并同步测量材料的过滤效率及气流阻力。

• 扫描电子显微镜/光学显微镜： 结构分析关键设备。用于观察纤维形态、纤网结构、孔隙形状、磨损或破坏后的表面微观形貌，结合图像分析软件可进行孔径、取向等定量分析。

• 恒温恒湿箱： 提供标准大气环境（如温度20±2℃，相对湿度65±4%）。所有物理性能测试前，样品需在此环境中进行充分调湿，以消除环境温湿度对结果的影响。

• 数字天平： 高精度称量设备。用于单位面积质量测定、透湿杯称量、测试前后质量变化测量等，精度通常需达到0.001克或更高。

• 撕破强力仪（落锤式）： 专用于埃尔门多夫法撕破测试。通过测量摆锤势能损失来快速测定试样的撕破强力，操作简便快捷。