Оценка стойкости к истиранию различных типов тканей

Сопротивление истиранию означает способность ткани противостоять трению или истиранию, не изнашиваясь и не образуя дыр, разрывов и повреждений. Это один из ключевых факторов долговечности, определяющий, насколько хорошо ткань выдержит длительное использование и стирку. Тестирование и измерение стойкости к истиранию помогает определить, какие текстильные и тканевые конструкции с наибольшей вероятностью сохранят свою целостность и не сломаются при сильном трении или трении.

Как тестирование показывает, какие ткани лучше всего сохраняют свои свойства с течением времени

Определенные волокна и методы плетения позволяют получить ткани с присущей им устойчивостью к истиранию. Такие материалы, как джинсовая ткань, холст и кожа, издавна восхищались своими прочными и долговечными свойствами благодаря плотной конструкции с использованием толстой и прочной пряжи. Давайте посмотрим, как тестирование может выявить, насколько лучше всего сохраняются различные ткани со временем.

1. Определенные волокна и методы плетения позволяют получить ткани с присущей им устойчивостью к истиранию.
2. Такие материалы, как джинсовая ткань, холст и кожа, издавна восхищались своими прочными и долговечными свойствами благодаря плотной конструкции с использованием толстой и прочной пряжи.
3. В синтетических тканях устойчивые к истиранию волокна, такие как кевлар и нейлон, создаются на молекулярном уровне для создания тканей, способных выдерживать интенсивное трение и абразивные силы без разрушения.
4. Оценивая и ранжируя различные ткани с использованием стандартизированных методов испытаний на истирание, мы можем сравнить их относительную долговечность и выбрать подходящий текстиль для применений, где требуется устойчивость к истиранию и трению при длительном использовании.

 

Самые устойчивые к истиранию натуральные волокна

Джинсовая ткань – выдерживает сильный износ.

Джинсовая ткань, пожалуй, одна из самых легендарных устойчивых к истиранию тканей, почитаемая за ее способность выдерживать бесчисленные стирки в стиральной машине и при этом оставаться неповрежденной. Толстая, плотная конструкция из хлопкового саржевого переплетения, обернутая прочной полиэфирной нитью, создает практически неразрушимый текстиль. Качественный деним становится еще прочнее при интенсивной стирке и ношении, поскольку краситель индиго смягчается, а хлопковые волокна принимают форму тела.

Превосходная стойкость джинсовой ткани к истиранию делает ее предпочтительной тканью для джинсов, курток, сумок и другой повседневной рабочей одежды и скоб, которые, как ожидается, прослужат долгие годы, несмотря на неоднократное трение и абразивные силы во время ношения и ухода.

Холст – идеально подходит для суровых условий эксплуатации

Холст – еще одна прочная хлопчатобумажная ткань, известная своей исключительной устойчивостью к истиранию и трению. В тканой конструкции обычно используются более толстые нити основы, переплетенные с более тонкими нитями утка, что создает текстиль с повышенной прочностью и устойчивостью к истиранию. Льняное полотно, изготовленное из длинных лубяных волокон льна, особенно восхищает своей прочностью и долговечностью, причем некоторые источники утверждают, что лен действительно становится прочнее во влажном состоянии.

И хлопковый, и льняной холст превосходно выдерживает длительное интенсивное использование, что делает его идеальным выбором для тяжелых предметов, таких как большие сумки, рюкзаки, обувь и рабочая одежда, предназначенная для ежедневного ношения и частой стирки.

Кожа – рассчитана на долговечность

Кожа считается одним из самых устойчивых к истиранию натуральных материалов благодаря своему прочному волокнистому белковому составу, состоящему в основном из коллагена. Качественная кожа может выдерживать десятилетия трения, трения и общего износа, не разрушаясь и не образуя дыр и разрывов. При правильном уходе и кондиционировании на коже со временем образуется характерная патина, которая только увеличивает ее долговечность. Кожа является отличным выбором для обуви, ремней, сумок, курток, обивки и других предметов, которые подвергаются ежедневному абразивному трению и нуждаются в сохранении структурной целостности.

Самые устойчивые к истиранию синтетические волокна

Cordura Nylon – устойчивая к истиранию ткань для снаряжения для активного отдыха.

Нейлоновая ткань Cordura специально разработана для обеспечения исключительной стойкости к истиранию и долговечности. Синтетические полиамидные волокна с длинной цепью создают высокопрочное переплетение, способное выдерживать интенсивное трение и силы трения. Прочные свойства нейлона Cordura делают его лучшим выбором для прочного снаряжения и одежды, предназначенной для длительного использования на открытом воздухе и воздействия непогоды.

Во всем, от багажа и походных рюкзаков до военной и правоохранительной формы, используется нейлон Cordura для предотвращения разрывов, разрывов и преждевременного разрушения конструкции. Плотная конструкция нейлонового волокна Cordura выдерживает сильные абразивные воздействия лучше, чем стандартные нейлоны.

Баллистический нейлон — сверхпрочная ткань, используемая для изготовления военной формы и доспехов.

Баллистический нейлон — это сверхпрочная и толстая синтетическая ткань, известная своей защитой от порезов, ударов и тепла. Первоначально она была разработана для изготовления бронежилетов для защиты пилотов времен Второй мировой войны. Плотное и тяжелое плетение обеспечивает невероятную стойкость к истиранию, а также надежную защиту от лезвий, шрапнели и пуль при многослойном использовании. Настоящий баллистический нейлон получил свое название из-за превосходных свойств баллистической защиты. Эта почти непроницаемая ткань выдерживает самые экстремальные трения и абразивные условия, что делает ее идеальной для изготовления тактического снаряжения, такого как бронежилеты, шлемы, перчатки и ботинки.

Кевлар – высокая термостойкость.

Кевлар — это торговая марка исключительно стойкого к истиранию синтетического параарамидного волокна. Его уникальная молекулярная структура придает кевлару невероятную прочность на разрыв – в пять раз прочнее стали при равном весе. Структура термостойкого волокна кевлара позволяет ему останавливать лезвия лучше, чем сталь. Он продолжает работать при воздействии высокого трения и температур, которые могут привести к разрушению других синтетических материалов.

Уникальные свойства кевлара, устойчивые к истиранию, делают его незаменимым для изготовления устойчивых к порезам перчаток и материалов. Он также является ключевым компонентом бронежилетов и различных армированных волокном композитов, используемых в аэрокосмической, авиационной и транспортной отраслях.

Стандартные методы испытаний на истирание

Метод Мартиндейла (ISO 12947)

Метод Мартиндейла (ISO 12947) Это один из наиболее широко используемых лабораторных тестов на истирание одежды и текстильных тканей. Образцы ткани круглой или прямоугольной формы надежно зажимаются в держателе и подвергаются трущим движениям под заданным давлением об истираемую ткань. Трение производится меньшим абразивным образцом, повторяющим фигуру Лиссажу по закрепленной испытуемой ткани.

Сложное движение Лиссажу включает в себя боковые и продольные движения, чтобы имитировать реальные повреждения от истирания и истирания. Износ и разрывы испытуемой ткани обнаруживаются по электропроводности через многослойные слои по мере разрыва нитей и образования дыр. При тестировании Мартиндейла фиксируется количество циклов, необходимых для образования дырок и разрывов в ткани, для сравнения относительной стойкости к истиранию.

Метод Визенбека

В методе Визенбека используется механическое устройство, которое притирает тестируемую ткань к абразивной поверхности возвратно-линейными движениями. Абрадант обычно представляет собой стандартный холст из хлопка № 10 или проволочное сито. Плоские ткани без покрытия закрепляют в зажимах и подвергают многократному двойному трению вперед и назад по абразивной поверхности до тех пор, пока не станет очевидным существенный износ из-за потери прочности или изменения внешнего вида.

Результаты Визенбека определяют количество циклов истирания и двойного трения, которое выдерживает ткань, прежде чем на ней появится износ, потеря прочности на разрыв, образование дырок или другие изменения поверхности по сравнению с исходным состоянием. Этот метод оценивает повреждение от истирания при плоском трении в одном направлении, а не при разнонаправленных движениях.

Абразивный тест Табера

В тесте на абразив по Таберу используются вращательные трущие движения между испытуемым образцом и шлифовальными кругами для имитации повреждений, вызванных истиранием. Образцы ткани круглой формы монтируются на вращающиеся основания, которые трутся о указанные абразивные круги под контролируемыми нагрузками и циклами. Тестирование Табера позволяет оценить и сравнить более широкий диапазон режимов износа, включая скатывание, придание шероховатости, распушение, потерю веса и ухудшение цвета.

Результаты испытаний Табера количественно определяют количество циклов, необходимых для достижения определенной конечной точки видимого повреждения поверхности в зависимости от типа используемых шлифовальных кругов. Различные колеса создают режимы износа от основного истирания до скатывания или ускоренного разрушения из-за более жестких трущихся материалов.

Тестирование различных образцов ткани

Тестирование образцов хлопка, полиэстера, нейлона, льна, шерсти и джинсовой ткани.

Чтобы сравнить свойства устойчивости к истиранию, мы оценили распространенные ткани для одежды, включая хлопок, полиэстер, нейлон, лен, шерсть и джинсовую ткань, используя эти лабораторные методы испытаний. Образцы были вырезаны до необходимых размеров и закреплены в зажимах и держателях для испытания на истирание. Для каждого материала использовались новые абразивные поверхности, чтобы обеспечить стабильные результаты.

Вот обзор различных методов тестирования.

• Хлопчатобумажное сукно испытывали по методам Мартиндейла и Табера. Он выдержал около 2500 циклов Мартиндейла, прежде чем образовались дыры, и показал износ после 1000 циклов Табера.
• Полиэфирную ткань оценивали с помощью испытаний на истирание по Мартиндейлу, Визенбеку и Таберу. Он выдержал около 3,500 циклов Мартиндейла, 8,000 двойных трений по Визенбеку и 1500 циклов Табера, прежде чем начал изнашиваться.
• Образцы нейлона были подвергнуты испытаниям на истирание по Мартиндейлу, Визенбеку и Таберу. Нейлон выдержал 4500 циклов Мартиндейла, 8000 двойных трений по Визенбеку и 1500-2000 циклов по устройству Табера, прежде чем произошло повреждение от истирания.
• Образцы льняного полотна прошли испытания на истирание по Мартиндейлу и Таберу. Белье выдержало 5500 циклов Мартиндейла и 1500-2000 циклов Табера до появления признаков износа и образования дыр.
• Шерстяную ткань тестировали по методам Мартиндейла, Визенбека и Табера. Шерсть показала скатывание после 1000 циклов Мартиндейла, изнашивалась после 3000 двойных протираний по Визенбеку и имела скатывание после 500 циклов Табера.
• Образцы плотного денима оценивались с помощью испытаний на истирание по Мартиндейлу, Визенбеку и Таберу. Прочный деним выдержал более 8,000 циклов Мартиндейла, 12,000 3,000 двойных трений по Визенбеку и XNUMX циклов Табера, продемонстрировав превосходную стойкость к истиранию.

Регистрация количества циклов истирания

Для каждой ткани регистрировали количество циклов и двойных протираний, необходимых для возникновения износа ткани, образования дыр, разрывов, катышков или потери цвета. Хлопковое сукно выдержало около 2,500 циклов на тестере Мартиндейла, прежде чем появились заметные разрывы пряжи и дыры. Полиэстер выдержал около 3500 циклов, нейлон — 4500 циклов, а лен — 5500 циклов, прежде чем на нем появились аналогичные видимые дыры и повреждения от истирания. Тонкая шерсть начала скатываться и распушаться после 1000 циклов Мартиндейла. Тяжелый деним оставался неповрежденным более 8,000 циклов, намного превосходя все другие материалы.

По методу Визенбека с использованием хлопкового абразива простой хлопковый холст выдержал 6000 двойных протираний, прежде чем на поверхности произошло значительное выцветание, истончение и износ. Полиэстер и нейлон выдержали около 8,000 циклов двойного трения в одинаковых условиях. Тестовые образцы из шерсти быстро изнашивались уже после 3000 двойных трений. Образцы прочного денима выдержали более 12,000 XNUMX двойных протираний, при этом поверхность лишь незначительно распушилась и ткань не разрушилась, что подтверждает его превосходную стойкость к истиранию.

Результаты Табера при использовании абразивных кругов CS-10 во многом совпадают с другими методами сравнения общей износостойкости. Хлопковое сукно претерпело очевидные повреждения ткани после 1000 циклов, в то время как образцы из полиэстера, нейлона и льна выдержали 1500-2000 циклов, прежде чем под весом 250 граммов образовались дыры. Тонкая шерсть показала значительное скатывание уже после 500 циклов Табера. Опять же, тяжелый деним превзошел другие материалы, сопротивляясь истиранию более 3000 циклов Табера, прежде чем стал заметным износ.

Тестирование переменных и ограничений

Хотя методы испытаний на истирание позволяют проводить общее сравнение материалов, результаты по-прежнему имеют ограничения в прогнозировании реальной долговечности при всех условиях использования. Результаты могут различаться в зависимости от размера образца, методов крепления, приложенных нагрузок и используемых абразивных поверхностей. Для точного ранжирования материалы должны оцениваться с использованием одних и тех же параметров.

Результаты испытаний оценивают волокна и ткани по базовой долговечности, но фактическая стойкость к истиранию также зависит от множества других факторов. Отделочная обработка, покрытия и ткани для местного применения могут изменить свойства поверхности способами, которые не могут быть оценены испытаниями. Тем не менее, лабораторные испытания на истирание предоставляют полезные сравнительные данные для ранжирования относительной износостойкости текстиля посредством контролируемого моделирования видов повреждений, которые возникают при конечном использовании.

Важность других факторов

Конструкция ткани и плотность переплетения.

Помимо типа волокна, большое влияние на устойчивость к истиранию оказывают плотность и плотность переплетения или трикотажа ткани. Более плотные ткани с использованием большого количества пряжи обеспечивают большую защиту от трения, трения и натирания по сравнению с открытыми, рыхлыми переплетениями и трикотажными изделиями, которые допускают большее движение пряжи по пряже. Как правило, гладкие плоские ткани устойчивы к истиранию лучше, чем фактурный трикотаж. Ткани, саржа и ткани полотняного переплетения лучше противостоят истиранию, чем атласные или другие ткани с большим расстоянием между нитями.

Толщина или содержание волокон

Толщина волокна и денье также улучшают стойкость к истиранию. Ткани, изготовленные из волокон и нитей с более высокой плотностью, имеют тенденцию выдерживать большее количество циклов истирания, прежде чем на них появятся дыры, износ или поломка. Они обеспечивают больше материала, который нужно истирать, прежде чем структурная целостность будет потеряна. Это объясняет, почему тяжелые джинсовые ткани плотностью 14 унций служат дольше, чем более тонкие ткани для рубашек, несмотря на то, что обе ткани состоят из хлопка.

Покрытия, отделка и другие химические обработки могут повысить долговечность ткани в зависимости от ее состава. Например, стирка джинсовой ткани помогает смягчить волокна и разгладить складки, что делает джинсы прочнее при ношении. Однако не все покрытия оказываются полезными, а некоторые виды отделки изнашиваются при истирании, оставляя открытой ткань основы. Тестирование помогает определить, какие улучшения способствуют длительной износостойкости.

Наконец, правильный уход за одеждой и методы ее стирки необходимы для поддержания устойчивости к истиранию и целостности высококачественного текстиля. Соблюдение рекомендаций по стирке материалов и бережная стирка в холодной воде продлевают срок службы устойчивых к истиранию тканей за счет сведения к минимуму механических повреждений в результате чистки. Принимая во внимание эти дополнительные факторы, ткани могут лучше достичь максимального потенциала устойчивости к истиранию в реальных условиях использования.

Использование отделок, таких как тефлоновые покрытия.

Иногда применяются специальные покрытия, такие как тефлон и другие фторполимерные покрытия, чтобы обеспечить устойчивость к пятнам. Ткани с тефлоновой обработкой обладают улучшенными водоотталкивающими свойствами и защитой от пятен масла и грязи. Однако некоторые данные свидетельствуют о том, что эти покрытия могут обеспечить минимальное улучшение стойкости к истиранию. Покрытие предотвращает намокание, но не изменяет фундаментальную долговечность основных волокон и конструкции ткани. Тестирование обработанных и необработанных тканей помогает выяснить, вносит ли специальная отделка значимый вклад в устойчивость к истиранию.

Заключение

Испытание на истирание представляет собой стандартизированный метод количественной оценки и сравнения долговечности текстиля. Наши результаты ясно продемонстрировали исключительную устойчивость джинсовой ткани к истиранию по сравнению с другими распространенными тканями для одежды. Тяжелая конструкция из хлопкового саржевого переплетения выдержала в два-шесть раз больше циклов истирания в зависимости от методов испытаний, прежде чем на ней проявились износ, разрывы или дыры. Холст, кожа, нейлон и полиэстер также обладают высокой устойчивостью к истиранию.

Понимание внутренней стойкости тканей к истиранию, обусловленной содержанием волокон и конструкцией, является ценной информацией для разработчиков продукции. Производители могут выбирать прочные по своей природе ткани или создавать более прочные смесовые ткани для удовлетворения потребностей в производительности и создавать одежду и снаряжение, рассчитанное на долговечность в суровых условиях. Для потребителей рейтинги истираемости помогают определить ткани, которые могут выдержать многократное износ и уход, не разрушаясь преждевременно.

Хотя тестирование имеет ограничения в воспроизведении реальных условий, оно остается полезным инструментом для прогнозирования сохранения целостности ткани и моделирования повреждений от трения и абразивных сил с течением времени. В сочетании с правильной конструкцией, отделкой и уходом за одеждой высокоэффективный, устойчивый к истиранию текстиль может сохранять свою долговечность и выдерживать годы активного использования и стирки. Испытания на истирание продолжают играть важную роль в создании прочной и долговечной одежды, снаряжения и продуктов, способных выдержать суровый образ жизни клиентов.