将一定面积纺织品的周围加以固定,从纺织品的一面给以垂直的力使其破坏,称为顶破或顶裂。
纺织品破损时往往同时受到经向、纬向、斜向等方面的外力,特别是某些针织品具有纵向延伸、横向收缩的特征,纵向和横向相互影响较大,如采用拉伸强力试验,必须对经向、纬向和斜向分别测试,而顶破试验可对纺织品做一次综合评价。另外,由于破裂试验各向均等受力,不会产生“颈缩”现象,所以这项检测特别适用于针织物、三向织物、非织造布及降落伞用布。


纺织品顶破强力的测定方法主要有两种,即弹子顶破法和弹性膜片胀破法。

1. 弹子顶破法
试样准备
在距布边150mm以上处剪取直径为120mm的圆形试样5块。按规定将试样送入恒温恒湿室进行调湿处理后用于测试。
仪器准备
检查仪器各部件是否正常,校正强力指针至零位。启动电动机,使顶破弹子升至最高位置。
夹持试样
将调湿后的试样放入夹布环内并旋紧,然后平放在布夹头架上,注意将布夹头推到底。
进行测试
启动试验仪,待试样完全顶破后,推动启动扳手,使仪器恢复原状。记录强力指针在刻度盘上所指示的强力值,由各次测试结果求其平均值作为该样品的顶破强力值。试验应在标准大气中进行。
试验中,如果试样夹不紧,就会从圆环中滑出,或者试样的顶破变形过大,发生试样顶不破的现象。此时试验结果无效,需另换一块试样重做。

2. 弹性膜片胀破法
试样准备
试验前将实验室样品充分暴露在规定的试验用标准大气中进行调湿处理,然后在样品上裁取规定尺寸和数量的试样。各试样在样品上应呈梯形排列,并要求至少在距离织物边1/10幅宽处取样。
试样尺寸有两种:直径30.5mm或113mm,可根据仪器设备和需要任选一种。常规试验时每个样品至少测试5次,国际贸易仲裁检验时每个样品需测试10次,并均需附加2个预试验。
仪器准备
检查仪器各部件是否正常。
夹持试样
将试样覆盖在膜片上,呈平坦无张力状态,用环形夹具牢固地将试样夹紧。加压时注意试样不得被夹具损坏。

进行测定
① 预试验:试验前将已准备好的2个附加试样按规定夹好,然后启动仪器进行预试,观察织物至破裂时的胀破强度是否在规定时间范围内完成。如不符,可根据仪器的条件调节加压速率,使平均胀破时间在规定范围内。一般织物为(30±10)s, 毛型织物为 (15±10)s。
② 正式测试:在预试验基础上,用调节好的加压速率,对试样逐个进行试验,记录试样的胀破强度和胀破扩张度。如果试样破裂在夹具圆环边缘,应另取试样重做。
③ 测试膜片校正系数:用与上述试验相同的加压速率,在没有试样的情况下用夹具夹住膜片,使膜片膨胀达到上述试样平均胀破扩张度时所需的压力,就是膜片校正系数。
结果计算
胀破强度按下式计算:

顶杆运行速率与顶破强力的关系
针织物的顶破过程是拉伸断裂过程。由于针织物是相互套结的网状结构,受到的外力并不集中作用在某一点或者某根纱线上,而是不均匀地向各个方向传导。拉伸变形产生时,弹子冠顶部位织物所受拉力由大逐渐变小,而边缘部位由于难以将受到的力向外发散,所以受力由小变大持续积累,最终导致破裂。在顶杆运行速率处于一定范围内时,织物在接受顶杆持续施加的力的作用时,就会产生类似弹簧受压变形的情况,力的施加速率并不能改变受力体承受力的大小。因此,顶杆运行速率不会对织物的顶破强力产生显著影响。
弹子直径与顶破强力的关系
在相同的顶杆运行速率下,随着弹子直径的增大,顶破强力也随之增大。这是因为随着弹子直径的增大,受到顶压力的试样面积也随之增大,受力线圈数增大,必然导致顶破强力的增大。但使用不同直径的弹子测得的顶破强力之间是具有一定相关性的。
不同测试方法与顶破强力的关系
GB/T 8878—2002 《棉针织内衣》中5.4.1条规定的测试方法与GB/T19976—2005 《纺织品 顶破强力的测定 钢球法》的区别主要在于顶杆运行速率和弹子直径。GB/T 8878-2002 中规定的顶杆运行速率为100mm/min,弹子直径为20mm;在 GB/T 19976—2005 中顶杆运行速率改为300mm/min,弹子直径改为38mm或25mm(但在引用此标准作为测试方法的针织产品中弹子直径多明确指定为38mm)。


