特种纤维耐磨功能检测标准与检测方法

问：特种纤维耐磨功能检测标准有哪些？检测方法如何选择？

答：

一、标准名称

1.GB/T 3920-2008《纺织品 色牢度试验 耐摩擦色牢度》

2.GB/T 13775-2015《棉、麻、绢丝机织物耐磨试验方法》

3.GB/T 21196.1-2007《纺织品 马丁代尔法织物耐磨性的测定 第1部分：马丁代尔耐磨试验机》

4.GB/T 21196.2-2007《纺织品 马丁代尔法织物耐磨性的测定 第2部分：试样破损的测定》

5.GB/T 21196.3-2007《纺织品 马丁代尔法织物耐磨性的测定 第3部分：质量损失的测定》

二、标准内容

一、GB/T 3920-2008

该标准规定了纺织品耐摩擦色牢度的检测方法，适用于特种纤维及其制品的表面耐磨性能评估。检测原理为：通过摩擦头在试样表面往复运动，模拟实际使用中的摩擦损耗，以摩擦后试样的颜色变化（沾色、褪色）作为评价依据。

技术参数：

摩擦头压力：9kPa（干摩擦）、9kPa（湿摩擦）；

摩擦次数：100次（常规），可根据纤维类型调整；

评级标准：采用1~5级制（5级最优），其中3级为工业合格品阈值。

适用范围：适用于涂层纤维、复合纤维等表面处理纤维的耐磨色牢度检测。

二、GB/T 13775-2015

针对棉、麻、绢丝等天然纤维及其混纺特种纤维，该标准规定了旋转平台式耐磨试验方法。检测流程为：将试样固定于旋转平台，通过磨料（砂纸或织物）与试样接触，记录试样破损或质量损失达到规定值时的磨损次数。

关键指标：

磨料粒度：P120（粗磨）、P240（细磨）；

磨损次数阈值：棉纤维≥5000次，麻纤维≥8000次；

质量损失率：≤15%（优等品）。

特点：模拟纤维在服装摩擦部位（如袖口、领口）的实际磨损场景。

三、GB/T 21196.1-2007

马丁代尔法是国内外通用的织物耐磨检测方法，该标准规定了试验机的技术要求。设备参数：

摩擦头直径：16mm（圆形）或50mm（环形）；

摩擦轨迹： Lissajous曲线（椭圆运动）；

摩擦压力：49cN、196cN、490cN三档可调。

校准要求：需定期通过标准羊毛织物（ISO 12947-2标准布）验证设备精度，确保摩擦功偏差≤5%。

四、GB/T 21196.2-2007

该标准明确了试样破损检测方法，适用于高强高模纤维（如芳纶、超高分子量聚乙烯纤维）。判定标准：

破损定义：试样出现直径≥2mm的孔洞或经纬纱断裂根数≥5根；

耐磨次数计算：记录首次出现破损时的摩擦次数，精确至10次；

数据处理：每组试样测试5次，取中位数作为结果。

示例：某芳纶织物检测结果为23500次（中位数），满足防护装备用纤维≥20000次的要求。

五、GB/T 21196.3-2007

针对纤维质量损失的量化检测，该标准规定了质量法耐磨试验。操作步骤：

1. 试样预处理：在标准大气条件下（20℃±2℃，65%±2%RH）平衡24小时；

2. 称重精度：0.0001g；

3. 质量损失率计算：

 \[

 \text{质量损失率} = \frac{m_0 m_1}{m_0} \times 100\%

 \]

 其中，\(m_0\)为磨损前质量，\(m_1\)为磨损后质量。

应用场景：适用于碳纤维、玻璃纤维等脆性纤维的耐磨性能评估。

三、检测方法

一、摩擦法（GB/T 3920-2008）

原理：通过干/湿摩擦头模拟纤维表面与外界物体的摩擦，重点检测表面涂层或染色纤维的耐磨色牢度。

操作要点：

湿摩擦需使用去离子水浸湿摩擦布（含水率65%±5%）；

摩擦速度：60次/分钟，往返动程100mm；

结果判定：采用灰色样卡对比摩擦前后试样及摩擦布的颜色变化。

二、马丁代尔法（GB/T 21196系列）

原理：通过椭圆轨迹摩擦模拟纤维多角度磨损，适用于机织物、针织物及非织造布。

方法分类：

1.破损法（GB/T 21196.2）：以试样出现孔洞为终点，适用于高强度纤维；

2.质量法（GB/T 21196.3）：通过质量损失量化磨损程度，适用于脆性纤维；

3.外观法：补充检测磨损后纤维的起毛起球等级（GB/T 4802.1）。

三、旋转平台法（GB/T 13775-2015）

原理：试样与磨料呈90°夹角旋转摩擦，模拟纤维在复杂应力下的耐磨性能。

优势：

磨料可选择砂纸、织物或实际使用环境中的接触材料；

可通过调整转速（20~50转/分钟）控制磨损速率；

适用于天然纤维与合成纤维混纺材料的差异化检测。

方法选择原则：

表面处理纤维优先选用摩擦法；

结构型耐磨纤维（如防护材料）采用马丁代尔破损法；

脆性纤维或需要量化损失的场景采用质量法；

天然纤维及其混纺材料采用旋转平台法。