馬丁代爾織物耐磨性測試：ISO 12947最詳細指導

馬丁代爾耐磨測試儀的工作原理是使圓形試樣在規定負荷下，以形成李莎茹( Lissajous)圖形軌跡的平面運動與磨料（標準織物）進行摩擦。裝有試樣或磨料的試樣夾具繞其與水平面垂直的軸自由轉動。

馬丁代爾耐磨測試儀由裝有磨臺和傳動裝置的基座構成。傳動裝置包括2個外輪和1個內輪，該裝置使試樣夾具導板軌跡形成李莎茹圖形。試樣夾具導板在傳動裝置的驅動下做平面運動，導板的每一點描繪相同的李莎茹圖形。試樣夾具導板裝配有軸承座和低摩擦軸承，帶動試樣夾具銷軸運動。每個試種夾具銷軸的最下端插入其對應的試樣夾具接套，且在銷軸的最頂端可放置加載重塊。

1 織物破損的測定

1.1 適用范圍

此標準規定了以固定間隔檢查試樣破損即試驗終點的耐磨性能測試方法，適用于所有織物，包括非織造布，但不適用于特別說明的磨損壽命較短的織物，同時也不適用于涂層織物和復合織物，如果需測試涂層織物的耐磨性能可采用ISO 5470的規定。

1.2 測試原理

安裝在馬丁代爾耐磨試驗儀試樣夾具內的圓形試樣，在規定的負荷下，以李莎茹圖形軌跡的平面運動與磨料(即標準織物)進行摩擦，試樣夾具可繞與水平面垂直的軸自由轉動。用試樣破損累計的檢查間隔次數來評估織物的耐磨性能。

試樣安裝在墊有泡沫海綿襯的試樣夾具內。當試樣的單位面積質量大于500g/m²時，則不需泡沫海綿襯墊。對于不需泡沫海綿襯墊的起絨織物，應按規定的方法進行預處理。

測試規定有兩種摩擦負荷參數。摩擦負荷總有效質量（即試樣夾具組件的質量和加載塊質量的和）為(795±7)g，(名義壓力為12kPa)時，適用于工作服、家具裝飾布、床上用品和產業用織物；摩擦負荷總有效質量為(595±7)g，(名義壓力為9kPa)時，適用于普通服用和家用紡織品（不包括家具裝飾布和床上用品）。

繼續摩擦試樣直到試樣破損為止。檢查間隔決定于試樣破損，記錄試樣還沒有破損時的摩擦次數(這個摩擦次數是指織物破損前所積累的檢查間隔)。

1.3 測試儀器和材料

馬丁代爾耐磨測試儀和輔助材料應符合ISO 12947-1的要求

放大鏡（放大倍數8倍或10倍比較合適），用來辨別紗線是否完全斷裂

彈性織物裝樣裝置，為了防止樣品準備的時候圓圈黏結區域散開。試樣在摩擦時，可能因為彈性導致變形。方形試樣安裝臺的尺寸為（45.0±0.1）mm。

1.4 調濕和試驗用大氣要求

試樣需在ISO 139規定的大氣條件下進行平衡調濕和測試。

1.5 試樣準備

從批量樣品中選取有代表性的樣品

如果可能，取織物的全幅寬作為實驗室樣品，至少包含兩個花型循環。整個樣品準備過程中的拉伸應力盡可能小，以防止織物發生不適當拉伸。取樣前實驗室樣品在松弛狀態下調濕平衡至少18h。距布邊至少100mm(如果是整幅實驗室樣品，距布邊至少150mm)，取至少三塊試樣。對于提花織物或花式織物，每個不同的花型或結構至少取兩個試樣。所取的每塊試樣應包含不同的經紗或緯紗。對提花織物或花式織物，試樣應包含圖案各部分的所有特征，保證試樣中包括有可能對磨損敏感的花型部位，如浮線。每個部位需分別取樣。

試樣和輔助材料尺寸

試樣的直徑至少為38mm，但不宜過大，可以使試樣平整地放入試樣壓緊螺母內。

磨料的直徑或邊長應至少為140mm，確?？梢愿采w摩擦臺并可以被夾持環固定。

機織羊毛氈底襯的直徑應至少為140mm，確?？梢愿采w摩擦臺并可以被夾持環固定。

試樣夾具泡沫海綿襯墊的尺寸至少為38mm，與試樣尺寸相同。

特殊織物的試樣準備

含有彈性纖維的織物按以下步驟準備試樣。剪切或模切尺寸為60mx60mm的正方形試樣，試樣邊平行于針跡或紗線；調濕試樣并將摩擦面朝下放在裝樣臺上，試樣的四邊突出于裝樣臺，每邊夾一個夾口長度為30mm的夾子，每個夾子掛一個配重塊，懸掛時避免試樣伸長；將四個配重塊放在可降低的托架上，每個配重塊與夾子的總質量應為(100±2.5)g，總配重為(400±10)g；連續快速地降低和升起托架(當然配重塊也隨之升降)三次，試樣在四個配重塊負荷的作用下伸長三次，然后釋放負荷；再次降低托架，給試樣重新施加負荷使其伸長，在這種狀態下，在拉伸試樣上壓一個尺寸為50mx50mm、粘有雙面膠帶、其中心有一直徑為30mm孔的方形薄片，并用膠條將其固定；再次升起托架，取下試樣上的配重塊和夾子，從裝樣臺上取下試樣，模切用于測試直徑為38mm的試樣。應當注意的是，要準確地對準薄片上直徑為30mm孔的中心，使模切試樣在稍拉伸的狀態下，被一個4m寬的環形薄片固定。為了防止圓圈黏結區域散開，切下試樣后立即將其安裝在試樣夾具內。采用0.2mm厚的聚氯乙烯透明薄片效果良好。在模切尺寸為50mm*50mm的正方形前，將雙面膠帶粘到薄片的一面上，在方形薄片上切一個直徑為30mm的中心孔。試樣上粘有環形薄片的一面朝上安裝在試樣夾具內。

對于單位面積質量大于500g/m²，不需要海綿襯墊進行測試的起絨織物，按以下方法預處理試樣，以判斷絨毛從織物反面脫離的情況。

將一塊或更多直徑或邊長為140mm的實驗室樣品反面朝上安裝在摩擦臺的羊毛氈襯上，將一塊尺寸為38mm的新磨料連同泡沫海綿平整地安裝在試樣夾具內。對服用織物，在595g的摩擦負荷下，摩擦織物反面1000次；對于其他織物，在795g的摩擦負荷下，摩擦織物反面4000次。完成規定的摩擦次數并檢查試樣。如果沒有絨毛脫離，按上述方法在經預處理的試樣上裁取測試樣并進行耐磨測試；如果有絨毛脫離，需經相關各方商定是否需要繼續進行耐磨測試，若進行正常耐磨測試，則需在報告中記錄預處理后的任何變化，若不再進行正常耐磨測試，則需報告試樣不適合采用此方法進行測試。

試樣與輔助材料的安裝

試樣和輔助材料切割時，應注意切邊整齊。將試樣夾具壓緊螺母放在馬丁代爾耐磨測試儀的安裝裝置上，試樣摩擦面朝下，居中放在壓緊螺母內，當試樣的單位面積質量小于500g/m2時，將泡沫海綿襯墊放在試樣上，將試樣夾具嵌塊放在壓緊螺母內，再將試樣夾具接套放上并擰緊。檢查試樣都居于夾具的中間，試樣切割邊緣沒有暴露出來，否則需要重新安裝。試樣安裝時，需避免織物歪斜變形。

移開試樣夾具導板，將羊毛氈居中放在磨臺上，再把羊毛磨料正面朝上覆蓋在毛氈上。將質量為(2.5±0.5)kg，直徑為(120±10)mm的重錘居中壓在磨臺上的毛氈和磨料上面，擰緊夾持環。固定好毛氈和磨料，取下重錘。檢查毛氈和磨料都居于夾持環的中間，試樣切割邊緣沒有暴露出來，否則需要重新安裝。

輔料的有效壽命

每次測試都需更換羊毛磨料，如果一次耐磨測試摩擦超過50000次，需50000次更換一次磨料。

每次磨損測試后，需檢查毛氈上的沾污和磨損情況，如果沾污小于3級(ISO105-A03沾色灰卡)，則需更換毛氈；如果毛氈磨損后，其厚度和重量不再符合ISO 12947-1的要求，則需更換。

毛氈的兩面均可使用。測試前，每批次新毛氈需按實驗室內部核查程序進行檢查。毛氈每面摩擦500000次需更換，即使是沾污和磨損情況在允許的范圍內。

對于使用泡沫海綿的耐磨測試，每次測試都需使用新的泡沫海綿。

馬丁代爾耐磨測試儀的準備

安裝試樣和輔助材料后，將試樣夾具導板放在適當的位置，準確地將試樣夾具及銷軸放在相應的工作臺上，將耐磨試驗規定的加載重塊放在每個試樣夾具的銷軸上。

1.6 測試步驟

織物需按下表中的測試間隔進行摩擦和評估。選擇第1個測試間隔的摩擦次數，啟動儀器，對試樣進行連續摩擦直至達到預先設定的摩擦次數。

注：相關各方可以約定摩擦間隔數，并報告。此表中的間隔隨著耐磨性的增加而增大。也可以根據各方約定，接近終點時減少間隔數直到終點，但不能低于1000次。

如果需要，6000次摩擦后，根據ISO 105-A02評定試樣的顏色變化，也可以按其它約定的摩擦次數進行。

在每個測試間隔后，小心地從馬丁代爾耐磨測試儀上取下帶有試樣的樣品架，輕輕地從測試樣品表面和磨料上除去松散的纖維或碎屑(如用鬃毛梳輕刷)，不要損傷或弄歪紗線，根據下表檢查整個試樣摩擦面內的破損跡象。如果還未出現破損，試樣夾具重新放在馬丁代爾耐磨測試儀上，開始進行下一個檢查間隔的試驗和評定，繼續此測試和評定次序，不要有過度的中間延遲，直至觀察到破損，可以使用放大鏡查看試樣。

注：相關方可以約定破損終點，因摩擦造成的孔洞，其直徑至少為205mm。

如果需要，小心地使用檢查針檢查紗線或線圈是否完全斷裂。不能拔出或損壞紗線和線圈。不得移除試樣表面的毛球或其他纖維纏結。日測檢查外觀是否變化，比如表面絨毛磨損、露底、絨簇脫落、紗線部分斷裂、線圈斷裂、明顯的顏色變化。觀察到這些外觀變化時，記錄變化特征及其發生的間隔，并報告。

如果測試樣品安裝在夾具上難以檢查摩擦表面，則應小心地從夾具上取下測試樣品，注意避免散邊。然后將測試樣品放置在背光表面(如燈臺)上來檢查測試樣品，使用該方法可以辨別紗線的斷裂或織物的變薄。從夾具上取下的試樣可以放回夾具中繼續摩擦，此過程中需避免試樣的退化影響。

如果摩擦次數超過50000次，則每隔50000次中斷試驗以更換新磨料。在這種情況下需非常小心地從馬丁代爾耐磨測試儀上取下帶有試樣的夾具，以避免損壞。然后繼續摩擦，直到所有試樣達到規定的摩擦終點或破損。如果沒有達到摩擦終點(最大摩擦次數也可以由相關各方約定，需報告)，則可以在預先約定的最大摩擦次數或10萬摩擦次數時停止測試，然后測試結果應報告為“耐磨≥XXX000次摩擦，未達到摩擦終點”。

當試樣破損出現，記錄當時檢查間隔下限為試樣的測試結果。如試樣在25000次摩擦后觀察到破損，記錄20000次摩擦作為試樣破損前的最后一次檢查間隔。

1.7 結果計算和表示

單個測試結果用每個試樣終點前的檢查間隔摩擦次數來表示，所有試樣中最低單個測試結果為樣品的測試結果。當比較ISO 12947-2：2016與ISO 12947-2：1998的測試結果時，需關注摩擦終點定義、檢査和評定間隔、結果表示的改變。

2 質量損失的測定

此部分規定了以試樣的質量損失來測定織物耐磨性的測試方法，以試樣摩擦前后的質量差異來表征織物的耐磨性。適用范圍同ISO 12947-2。此方法中設備要求、試樣的準備(包括彈性織物和起絨織物)和調濕平衡、輔助材料等均相同，但測試步驟略有不同。

2.1 試樣準備完成后，需分別稱重每個試樣，精確到1mg。然后安裝在試樣夾具中。安裝磨料時，羊毛磨料的經緯紗線需與馬丁代爾耐磨測試儀的框架邊緣平行。安裝要求同ISO 12947-2.

2.2 根據試樣預計破損的摩擦次數，按下表中列出的相關試驗系列，預先選擇摩擦次數。啟動耐磨實驗儀，摩擦已知質量的試樣直到達到所選擇的測試系列中規定的摩擦次數。例如，測試系列a，試樣的摩擦次數分別為100、250、500等。

注：括號里的摩擦次數需經相關各方同意。

從試樣上取下加載重塊，然后小心地從馬丁代爾耐磨測試儀上取下試樣夾具，檢查試樣表面的異常變化(如起毛、起球、起皺、起絨織物絨簇脫落)。出現這樣的異?，F象，將舍棄該試樣。果所有試樣均出現這種變化，則停止測試；如果僅有個別試樣有異常，重新取樣試驗，直至達到要求的試樣數量。觀察到的異?，F象及異常試樣的數量，均需在測試報告中報告。

小心地用鑷子從試樣夾具中取下試樣，用軟刷除去兩面的織物碎屑，不要用手觸摸試樣。在標準大氣條件下調濕平衡后，分別測量每個試樣的質量，并精確到1mg。

2.3 測試結果

根據每個試樣摩擦前后的質量差異，求出其質量損失。計算相同摩擦數下試樣質量損失的平均值、平均值的置信區間和標準偏差，修約至1mg。如果需要，計變異系數，修約到0.1%。如果需要，按ISO 105-A02評定試樣摩擦區域的顏色變化

3 外觀變化的評定

此部分規定了以試樣的外觀變化來測定織物耐磨性的測試方法。將摩擦后的試樣與未摩擦的織物原樣進行外觀比較，以此來表征織物的耐磨性。通常有兩種方法，試樣摩擦協議的摩擦次數后進行外觀的評定或摩擦試樣到協議的表面變化所需的總摩擦次數。適用范圍同ISO 12947-2。設備的要求、試樣的準備(包括彈性織物和起絨織物)和調濕平衡、輔助材等均相同，但試樣尺寸、試樣安裝和測試步驟等略有不同。

3.1 試樣和磨料尺寸

試樣和毛氈的直徑或邊長至少為140mm，羊毛磨料和泡沫海綿的直徑為38.0mm。

3.2 試樣安裝

將試樣測試面朝上放置在摩擦臺的羊毛氈襯上，居中壓上質量為(2.5±0.5)kg，直徑為(120±10)mm的重錘，擰緊夾持環，固定好毛氈和試樣，取下重錘。將一塊尺寸為38mm的新磨料正面朝下連同泡沫海綿平整地安裝在試樣夾具內。安裝要求同ISO 12947-2。

3.3 摩擦負荷為(198±2)g，即試樣夾具和銷軸的質量之和。

3.4 測試步驟。根據下表中列出的相關測試序列，預先選擇摩擦次數。啟動耐磨試驗儀，連續進行摩擦，直至達到預先設定的摩擦次數。根據達到規定的試樣外觀變化所期望的摩擦次數，選用下表中所列的檢查間隔。在每個檢查間隔評定試樣的外觀變化。

為了評定試樣的外觀，小心地取下裝有磨料的夾具。從馬丁代爾耐磨測試儀的摩擦臺上取下試樣，評定表面變化。如果還未達到規定的表面外觀，重新安裝試樣和試樣夾具，繼續摩擦直到下個檢査間隔。重新安裝時保證試樣和試樣夾具放在取下前的原位置。繼續摩擦和評定，直至試樣達到規定的表面狀況。

分別記錄每個試樣的結果，以還未達到規定的表面變化時的總摩擦次數作為試驗結果，即耐磨次數。

如果試樣沒有同時達到規定的表面外觀，繼續摩擦剩余的試樣，直到最后一個試樣達到規定的表面外觀。

由于不同織物的表面狀況可能不同，應在試驗前就觀察條件和表面外觀達成協議，并記錄在測試報告中。

3.5 測試結果

確定每個試樣達到規定的表面變化時的摩擦次數。根據單個試樣結果計算平均值。如果需要，計算平均值置信區間。如果需要，按ISO 105-A02評定顏色變化。