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非織造布材料耐破度檢測

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發(fā)布時間：2025-08-03 11:17:29 更新時間：2025-08-02 11:17:29

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測中心

非織造布材料耐破度檢測

非織造布（又稱無紡布）因其生產(chǎn)工藝獨特、性能多樣、應(yīng)用廣泛（如醫(yī)療、衛(wèi)生、過濾、土工、包裝等領(lǐng)域），對其物理機械性能的評估尤為重要。其中，耐破度是衡量非織造布材料抵抗局部垂直壓力作用而破裂的重要強度指標(biāo)，直接關(guān)系到產(chǎn)品在實際使用中的耐用性和可靠性。該檢測項目主要用于評估材料在受到均勻分布的、垂直于其平面的壓力時，所能承受的最大壓力值（通常以千帕kPa或磅/平方英寸psi表示），是質(zhì)量控制、產(chǎn)品研發(fā)和標(biāo)準符合性驗證的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

檢測項目

核心檢測項目即為耐破強度（Bursting Strength）。具體結(jié)果通常包括：

1. 耐破強度值： 試樣破裂瞬間所能承受的最大壓力（kPa或psi）。
2. 耐破指數(shù)（可選）： 耐破強度與試樣單位面積質(zhì)量的比值（kPa·m2/g 或 kPa·cm2/g），用于比較不同定量材料的耐破性能。

檢測儀器

耐破強度測試主要使用以下類型的儀器：

1. 繆倫式耐破度測試儀 (Mullen Burst Tester): 這是最常用的儀器，尤其符合ASTM和ISO等主流標(biāo)準。 * 核心部件： 包括一個堅固的環(huán)形試樣夾持器（通常內(nèi)徑為30.5±0.05 mm 或 31.5±0.05 mm，取決于標(biāo)準）、一個高彈性的橡膠隔膜（膠膜）和一個液壓或氣壓系統(tǒng)（提供遞增壓力）。 * 工作原理： 試樣被牢固地夾持在環(huán)形夾具上，覆蓋在橡膠隔膜上方。液壓（常用甘油/乙二醇混合物）或氣壓通過系統(tǒng)推動橡膠隔膜勻速向上膨脹，對試樣施加垂直且均勻分布的壓力，直至試樣破裂。儀器自動記錄破裂瞬間的最大壓力值。

2. 鋼球式耐破度測試儀 (Ball Burst Tester): 主要用于某些特定標(biāo)準（如部分包裝材料標(biāo)準）或內(nèi)部質(zhì)量控制對比。 * 核心部件： 一個環(huán)形夾具和一個直徑固定的拋光鋼球（例如25.4mm或38.1mm）。 * 工作原理： 試樣被夾持在環(huán)形夾具上。鋼球以恒定的速度垂直向下移動，頂壓試樣中心直至破裂。記錄破裂時的最大力值（通常以牛頓N為單位），有時會換算成壓強。

注：在非織造布領(lǐng)域，繆倫式耐破度測試儀是絕對的主流和標(biāo)準方法。

檢測方法

標(biāo)準的耐破度檢測（繆倫法）流程如下：

1. 試樣制備： 從代表性樣品上裁取規(guī)定數(shù)量（通常5-10個）和尺寸（一般大于夾持環(huán)直徑，如100mm x 100mm或更大）的試樣。試樣應(yīng)平整、無皺褶、無可見瑕疵，邊緣整齊。

2. 儀器校準與準備： * 檢查并確保儀器水平放置。 * 校準壓力表（通常使用標(biāo)準砝碼或電子校準器）。 * 檢查橡膠隔膜的狀況，確保無老化、裂紋或過度磨損，必要時更換。檢查隔膜在自由狀態(tài)下高出夾持環(huán)平面的高度（凸起高度）是否符合標(biāo)準要求（如ISO 3303要求10±0.2mm），這直接影響測試結(jié)果。 * 檢查液壓油的液位和清潔度。 * 設(shè)定加壓速率（通常由標(biāo)準規(guī)定，例如ISO 3303為95±5 mL/min或170±15 mL/min，對應(yīng)不同隔膜類型；ASTM D3786為95±5 mL/min）。

3. 試樣裝夾： 將試樣居中放置在環(huán)形下夾具上，避免產(chǎn)生預(yù)張力。旋緊上夾具，確保試樣被牢固、均勻地夾緊，且不發(fā)生滑移。夾緊力應(yīng)足以防止試樣在測試中滑動，但不可過大導(dǎo)致試樣在夾持邊緣提前損壞。

4. 進行測試： 啟動儀器。液壓系統(tǒng)開始工作，推動橡膠隔膜勻速向上膨脹，對試樣施加持續(xù)增加的壓力。儀器自動運行，直到試樣破裂。破裂瞬間的最大壓力值被自動記錄和顯示。

5. 讀取結(jié)果： 記錄該試樣的耐破強度值（kPa或psi）。

6. 重復(fù)測試： 對所有準備好的試樣重復(fù)步驟3-5。

7. 數(shù)據(jù)處理與報告： * 計算所有有效測試結(jié)果的算術(shù)平均值作為該批樣品的平均耐破強度。 * 計算標(biāo)準偏差和/或變異系數(shù)（CV%），評估結(jié)果的離散程度。 * （若需要）計算耐破指數(shù)。 * 報告應(yīng)包括：測試標(biāo)準、儀器型號、夾持環(huán)內(nèi)徑、橡膠隔膜類型、加壓速率、試樣數(shù)量、每個試樣的耐破強度值、平均值、標(biāo)準偏差/CV%、測試環(huán)境（溫濕度）、樣品描述等。

檢測標(biāo)準

非織造布耐破度檢測遵循的主要國際和國家標(biāo)準有：

1. ISO 3303-1: 橡膠或塑料涂覆織物耐破強度的測定第1部分：鋼球法 (較少用于非織造布本身)。

2. ISO 2758: 紙耐破度的測定。雖然主要用于紙，但其繆倫法原理和設(shè)備常被引用或稍作修改用于非織造布，尤其在歐洲和采用ISO體系的地區(qū)。

3. ISO 3303-2: 橡膠或塑料涂覆織物耐破強度的測定第2部分：液壓法 (即繆倫法)。這是更直接適用的ISO標(biāo)準。

4. ASTM D3786 / D3786M: 紡織物液壓脹破強度標(biāo)準試驗法（繆倫脹破試驗儀法）。這是北美地區(qū)最常用的非織造布耐破度測試標(biāo)準。

5. ASTM D6797: 用球式脹破法測定非織造布脹破強度的標(biāo)準試驗方法 (鋼球法)。

6. GB/T 19976: 紡織品頂破強力的測定鋼球法 (中國國家標(biāo)準，鋼球法)。

7. GB/T 7742.1: 紡織品織物脹破性能第1部分：脹破強力和脹破擴張度的測定液壓法 (中國國家標(biāo)準，繆倫法)。

8. EDANA ERT 80.4: Nonwovens - Bursting Strength (Mullen) (歐洲非織造布協(xié)會標(biāo)準，繆倫法)。

9. INDA IST 110.1: Bursting Strength of Nonwoven Fabrics - Mullen Tester (北美非織造布協(xié)會標(biāo)準，繆倫法)。

關(guān)鍵注意事項： 不同標(biāo)準對夾持環(huán)內(nèi)徑、橡膠隔膜規(guī)格（厚度、彈性模量、凸起高度）、加壓速率、試樣數(shù)量、結(jié)果報告方式等可能有細微差異。進行檢測或比對數(shù)據(jù)時，必須明確并嚴格遵守所依據(jù)的具體標(biāo)準版本。測試環(huán)境的溫濕度控制（通常在標(biāo)準大氣條件下進行）也對結(jié)果有顯著影響。