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非織造布材料濕態(tài)耐破度檢測

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發(fā)布時間：2025-08-03 17:18:49 更新時間：2025-08-02 17:18:50

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作者：中科光析科學技術(shù)研究所檢測中心

非織造布材料濕態(tài)耐破度檢測

非織造布（無紡布）因其獨特的結(jié)構(gòu)和性能，廣泛應用于醫(yī)療、衛(wèi)生、過濾、包裝、土工建筑等多個領域。在實際使用過程中，許多非織造布制品（如醫(yī)用防護服、濕巾、擦拭布、農(nóng)用覆蓋布等）常常會處于濕潤或液態(tài)環(huán)境中。濕態(tài)條件下的機械性能，特別是耐破強度，是衡量其應用可靠性和使用壽命的關(guān)鍵指標。濕態(tài)耐破度檢測模擬材料在浸潤狀態(tài)下抵抗局部垂直于表面的壓力而破裂的能力，其結(jié)果直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量評價、使用安全及適用場景的選擇。因此，準確、規(guī)范地檢測非織造布材料的濕態(tài)耐破度，對于材料研發(fā)、生產(chǎn)控制、質(zhì)量驗收及標準制定都具有極其重要的意義。

檢測項目

核心檢測項目為濕態(tài)耐破強度。它是指在規(guī)定的標準試驗條件下，將試樣完全浸濕并達到飽和吸液狀態(tài)后，使用特定儀器對其施加持續(xù)遞增的流體壓力，直至試樣破裂瞬間所能承受的最大壓力值。該值通常以千帕斯卡（kPa）或磅每平方英寸（psi）為單位報告。有時也會同時記錄破裂時的膨脹高度作為參考。檢測項目嚴格模擬材料在真實濕態(tài)工作環(huán)境中所承受的應力狀態(tài)。

檢測儀器

濕態(tài)耐破度檢測通常使用專用的液壓式紙張與紙板耐破度儀（也稱為繆倫式耐破度儀），其核心部件及要求如下：

測試頭：由上、下兩個同軸的環(huán)形夾具組成。下夾具固定不動，內(nèi)徑通常為(31.5±0.5)mm；上夾具（膜片夾環(huán)）內(nèi)徑一般為(31.5±0.5)mm。夾具需確保試樣在測試過程中被牢固夾持且不發(fā)生滑動。
彈性膠膜：覆蓋在下夾具上方的彈性橡膠膜片，是傳遞液壓的關(guān)鍵部件。其材質(zhì)需符合標準要求（通常為氯丁橡膠），厚度均勻，具有高彈性和耐用性。膜片在使用前和定期更換時需進行校正，確保其本身在未夾試樣時的耐破壓力在特定范圍內(nèi)（例如，按ISO標準，新膜片耐破度約在30-35 kPa）。
液壓系統(tǒng)：由電機驅(qū)動活塞，使甘油、乙二醇或低粘度硅油等不可壓縮流體在密閉系統(tǒng)中產(chǎn)生穩(wěn)定遞增的壓力。壓力增長速率需可調(diào)節(jié)并精確控制，通常標準要求為(95±10) mL/min或(170±15) mL/min（對應不同標準）。
壓力測量系統(tǒng)：高精度壓力傳感器，量程需覆蓋預期耐破強度范圍，分辨率至少達到1 kPa或更優(yōu)。系統(tǒng)應能準確記錄并顯示試樣破裂時的峰值壓力。
試樣夾持與浸濕裝置：需配備專用的夾持工具以方便將濕態(tài)試樣移入儀器夾具中。對于濕態(tài)測試，通常還需要額外的吸水材料（如濾紙）用于在夾持前去除試樣表面多余的水分（達到飽和但表面無游離水）。

檢測方法

標準的濕態(tài)耐破度檢測流程通常遵循以下步驟：

試樣制備：按標準規(guī)定（如GB/T, ISO, ASTM等）裁取規(guī)定尺寸（通常為邊長不小于100 mm的正方形或圓形）的試樣若干（如10片）。試樣應具有代表性，無可見疵點，并標明方向（如縱向MD、橫向CD）。
試樣浸濕：將試樣完全浸沒于符合標準要求的蒸餾水或去離子水中，保持規(guī)定時間（通常至少1小時，如GB/T 19976規(guī)定為1h±5min），確保試樣徹底潤濕并達到吸水平衡。水溫一般控制在(20±2)°C或(23±2)°C（視具體標準而定）。
試樣轉(zhuǎn)移與夾持：到達浸濕時間后，迅速將試樣從水中取出，平鋪在吸水材料（如多層濾紙或吸水毛巾）之間，輕輕按壓以吸去試樣表面的游離水（避免過度擠壓導致水分擠出影響吸液率）。確保試樣達到“飽和但表面無明水”的狀態(tài)。然后立即將試樣置于儀器的下夾具上，確保其平整無皺褶，并迅速用上夾具牢固夾緊。
測試：啟動儀器，液壓系統(tǒng)驅(qū)動流體壓力通過彈性膠膜均勻、持續(xù)地施加在試樣表面。壓力按照標準規(guī)定的速率（如(95±10) mL/min）穩(wěn)定上升。
數(shù)據(jù)記錄：儀器自動記錄試樣破裂瞬間所承受的最大壓力值，即為該試樣的濕態(tài)耐破強度。記錄結(jié)果（精確到1 kPa）。
重復測試：對規(guī)定數(shù)量的試樣（通常每個方向至少5片）重復步驟2-5。
結(jié)果計算：分別計算所有有效試樣（縱向、橫向或不分向）濕態(tài)耐破強度的算術(shù)平均值，精確到整數(shù)位。根據(jù)需要，也可計算標準偏差或變異系數(shù)。結(jié)果報告中需明確標注測試狀態(tài)為“濕態(tài)”（Wet）。

檢測標準

濕態(tài)耐破度檢測必須嚴格依據(jù)相關(guān)國家、行業(yè)或國際標準進行，以確保結(jié)果的可比性和權(quán)威性。常用標準包括：

國際標準：
- ISO 2758: 《紙耐破度的測定》 - 雖然主要針對紙張，但其原理和設備要求常被借鑒用于非織造布，尤其是濕態(tài)測試的浸濕和夾持方法需參照此標準或相關(guān)非織造布濕態(tài)測試標準（如ISO 9073-16）的引用部分。
- ISO 9073-16: 《紡織品非織造布試驗方法第16部分：耐水滲透性的測定（靜水壓法）》 - 雖然不是直接測耐破，但其中的濕態(tài)處理要求有時會被引用。嚴格意義上的濕態(tài)耐破度通常直接引用ISO 2758并注明濕態(tài)條件。
中國國家標準：
- GB/T 19976: 《紡織品頂破強力的測定鋼球法》 - 主要針對干態(tài)頂破，濕態(tài)測試也常用此法，但需按標準進行濕態(tài)處理。
- GB/T 24218.13: 《紡織品非織造布試驗方法第13部分：液體多次穿透時間的測定（模擬尿液）》 - 側(cè)重于液體穿透性，濕態(tài)處理要求可供參考。
- GB/T 454: 《紙耐破度的測定》 - 與ISO 2758等效，是進行耐破度測試（包括非織造布濕態(tài)耐破）最常直接引用的基礎標準。
美國標準：
- ASTM D3786: 《Standard Test Method for Bursting Strength of Textiles—Diaphragm Bursting Strength Tester Method》 - 此標準明確適用于紡織物（包括非織造布）的耐破強度測試，明確規(guī)定了干態(tài)和濕態(tài)（需按D 1776或D 1776M進行調(diào)濕或浸濕處理）的測試程序。
- ASTM D3787: 《Standard Test Method for Bursting Strength of Textiles—Constant-Rate-of-Traverse (CRT) Ball Burst Test》 - 鋼球法標準，也包含濕態(tài)測試要求。
- ASTM D1776/D1776M: 《Standard Practice for Conditioning and Testing Textiles》 - 紡織品調(diào)濕和試驗的大氣條件標準，濕態(tài)處理常引用此標準中的程序。

關(guān)鍵點： 無論采用哪個標準，核心是明確：1) 浸濕液體（通常為蒸餾水/去離子水）；2) 浸濕時間；3) 浸濕溫度；4) 去除表面游離水的方法；5) 測試時的大氣條件（通常與浸濕水溫一致）；6) 壓力增加速率；7) 結(jié)果報告需顯著標明“濕態(tài)”。實際應用中，產(chǎn)品標準或采購合同通常會指定具體遵循的檢測標準。

通過標準化的