CNS 15103-2007 Textiles - Determination of abrasion resistance of fabrics by the Martindale method - Part 1 Martindale abrasion testing apparatus《纺织品耐摩损性马丁代尔试验法－第1部：马丁代尔耐摩损试验机》.pdf

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1、 1 印月 96 8 月 本標準非經本局同意得翻印 中華民國國家標準 CNS 總號 號 ICS 59.080.30 L325715103經濟部標準檢驗局印 公布日期 修訂公布日期 96 8 月 9 日 月日 (共 12 頁 )紡織品耐摩損性馬丁代爾試驗法第 1 部：馬丁代爾耐摩損試驗機 Textiles Determination of the abrasion resistance of fabrics by the Martindale method Part 1: Martindale abrasion testing apparatus 1. 適用範圍 1.1 本標準規定 CNS 15

2、104 紡織品耐摩損性馬丁代爾試驗法第 2 部：試樣摩損試驗法 至 CNS 15106 紡織品耐摩損性馬丁代爾試驗法第 4 部：外觀變化評級法 所述，用以判定紡織品耐摩損性之馬丁代爾 (Martindale)耐摩損試驗機及其使用附屬材料之要求。 1.2 紡織品耐摩損性 1.2.1 梭織布及針織布 1.2.2 絨毛不超過 2 mm 之起絨織物 1.2.3 不織布 2. 用語釋義 2.1 摩擦數 (次 )(abrasion rub)：馬丁代爾耐摩損試驗機兩個外驅動器運轉 1 次。 2.2 摩擦循環 (abrasion cycle)：依李沙育圖形 (Lissajous Figure)之軌跡，完成一次

3、平移摩擦，即馬丁代爾耐摩損試驗機的 2 個外驅動器運轉 16 次及 1 個內驅動器運轉 15 次之動程。 2.3 檢視週期 (inspection interval)：摩擦連續運動的次數。 2.4 李沙育圖形 (Lissajous Figure)：從圓形逐漸窄化成橢圓形最後形成一直線，再於90 度方向由橢圓形回復至圓形的動作。 2.5 工作台 (work station)：摩擦台。 3. 試驗原理 馬丁代爾耐摩損試驗機為使一圓形試片在一定荷重及摩擦次數下對標準摩擦布依李沙育圖形之軌跡進行平移磨擦動作。根據 CNS 15104、 CNS 15105 紡織品耐摩損性馬丁代爾試驗法第 3 部：質量減

4、損試驗法 或 CNS 15106 所述方法 。 試片夾持器可夾持試片或標準摩擦布，係垂直於摩擦面進行自由運轉。 根據產品的種類及評估的方法初步選擇實驗條件，由其結果決定試驗之摩擦次數及檢視週期。 4. 試驗設備 4.1 主件 4.1.1 馬丁代爾耐摩損試驗機基座上有工 作台及驅動機構。此驅動機構分別由 2個外驅動器及 1 個內驅動器組成，使試片夾持器導板依李沙育圖形之軌跡進行平移運動。 2 CNS 15103, L 3257 4.1.2 試片夾持器導板利用驅動機構進 行水平移動，使導板在動程結束時所呈現李沙育圖形均相同。 4.1.3 試片夾持器導板配有軸承殼 和帶動試片夾持器柱桿之低摩擦軸承。

5、試片夾持器柱桿下端插於試片軸承殼之軸承箱夾持器本 體，上端與加壓重錘結合。試片夾持器包含軸承殼、嵌入塊及螺帽。 4.2 驅動器與基座裝置 4.2.1 驅動器之位置應使馬達排出之熱 氣不會通過試片摩擦面。試片夾持器運動的驅動方式如下： (1) 2 個同步外驅動器 驅動裝置中心軸之軸距為 (30.25 0.25)mm 運轉頻率為 (47.5 2.5)min1 (2) 1 個內驅動器 驅動裝置中心軸之軸距為 (30.25 0.25)mm 運轉頻率為 (44.5 2.4)min1 外內驅動器運轉頻率比為 16： 15，即外驅動器運轉 16 次後，內驅動器運轉 15 次且會回到李沙育圖形的起始點。 試片

6、夾持器導板最大衝程縱向、橫向均為 (60.5 0.5)mm 4.2.2 計數器 計數摩擦次數，精確度為 1 次。 4.2.3 工作台 工作台構成元件如下： (1) 摩擦台（如圖 1） (2) 夾持環（如圖 2） (3) 使夾持環鎖緊的夾持裝置 (4) 加壓重錘 (2.5 0.5)kg 及其直徑 (120 10)mm 圖 1 摩擦台 單位： mm 121.0 0.5 60 0.5 133.5 0.5 3 CNS 15103, L 3257 圖 2 夾持環 單位： mm 4.3 試片夾持器導板 試片夾持器導板是由三根連桿與驅 動器連結，可使這些夾持器導板可確保動作均勻、平順且低摩擦之運動。 試片夾

7、持器柱桿置於固定導板中央 之軸承殼中。每個軸承殼有兩個軸承，當儀器運轉時，柱桿可 以自由地 (上、下 )活動，但不會搖晃。軸承殼與軸承之必要性要求如下： 4.3.1 軸承殼全長 (31.750 0.127)mm。 4.3.2 軸承口徑 7.950 mm，公差依據 CNS 4-1 限界與配合 之公差表， H9 規定，試片夾持器柱桿符合直徑 7.950 mm，公差 f7。 4.4 試片夾持器：主要配件如下 4.4.1 試片夾持器柱桿（如圖 3） 4.4.2 試片夾持器軸承殼（如圖 4） 4.4.3 試片夾持器崁入塊（如圖 5） 4.4.4 試片夾持器螺帽（如圖 6） 所有的配件重量為 (198 2

8、)g，試片夾持器 (無試片夾持器柱桿 )組合如圖 7。 試片夾持器由抗蝕性金屬製成，夾持器軸承殼及螺帽亦應具有抗耐摩損性。 須測試厚紡織品，試片夾持 器主體最上緣與軸承座的最下緣的距，應為 (7.51.0)mm。 127.0 0.5 136.0 0.5 4 CNS 15103, L 3257 圖 3 試片夾持器柱桿 圖 4 試片夾持器軸承殼 單位： mm 單位： mm 圖 5 試片夾持器嵌入塊 圖 6 試片夾持器螺帽 單位： mm 單位： mm 4.5 加壓重錘 可選用小的或大的加壓重錘 加於試片夾持器柱桿，或依 CNS 15104 或 CNS 15105 所述測試方法所用之裝置。加 壓重錘加

9、上試片夾持器之總重量於使用大重錘時 (795 7)g，小重錘時為 (595 7)g，相當於在進行試驗時施與試片之壓力7.950013.0026.0+7.950005.0008.0+38.100050.0127.0+38.1005.00 +Rz 6.345.000.1531.7500.12745.000.15 28.650.05R0.100 05.0 5 CNS 15103, L 3257 分別為 12 kPa 及 9 kPa。加壓重錘應完全固定於柱桿上，勿使搖晃滑移。 4.6 附屬材料 4.6.1 標準摩擦布：一種平坦羊毛梭織 物用於測試時與試片相互磨擦，圓形直徑至少 140 mm 或邊長 1

10、40 mm 正方形，其規格如表 1 所示。 4.6.2 羊毛氈：圓形梭織羊毛氈裡襯，其規格如表 2 所示，其直徑為 14050 +mm，在裝上標準摩擦布前先將此羊毛襯墊裝上。 4.6.3 泡棉： PU 泡棉材料，其規格如表 3 所示，單位面積重量小於 500 g/m2，在試片夾持器中襯於試片或標準摩擦布之下，其直徑為 38.05.00 +mm；此泡棉須存放於室溫黑暗處。 4.6.4 附屬材料的要求 新購入之附屬材料係根第 4.6.1 節、第 4.6.2 節、第 4.6.3 節所述之要求確認其特性。使用實驗室內的標準參 考布料或已知其特性的參考物與新附屬材料進行比對測試。此外，應檢查 標準摩擦布

11、有無瑕疵及布面結構差異，如有異常者避免採用。 表 1 標準摩擦布規格 規格 特性 經 緯 試驗方法 平均纖維直徑 (m) 27.5 2.0 29.0 2.0 ISO 137(1) 紗支數 (tex) R63 4/2 R74 4/2 ISO 2060(2) 單股 Z 撚之撚數(TPM) 540 20 500 20 ISO 2061(3) 合股 S 撚之撚數(TPM) 450 20 350 20 ISO 2061(3) 密度 (根 /10公分 ) 175 10 135 8 ISO 7211-2(4) 單位面積質量 (g/m2) 215 10 ISO 3801(5) 油劑含量 (%) 0.8 0.3

12、 ISO 3074(6) 註 (1) ISO 137, Wool Determination of fibre diameter Projection microscope method (2) ISO 2060, Textiles Yarn from packages Determination of linear density (mass per unit length) by the skein method (3) ISO 2061, Textiles Determination of twist in yarns Direct counting method (4) ISO 721

13、1-2, Textiles Woven fabrics Construction Methods of analysis Part 2: Determination of number of threads per unit length (5) ISO 3801, Textiles Woven fabrics Determination of mass per unit length and mass per unit area (6) ISO 3074, Wool Determination of dichloromethane-soluble matter in combed slive

14、r 6 CNS 15103, L 3257 表 2 羊毛氈規格 特性 要求 試驗方法 單位面積質量 (g/m2) 750 50 ISO 3801(7) 厚度 (mm) 2.5 0.5 ISO 5084(8) 註 (7) ISO 3801, Textiles Woven fabrics Determination of mass per unit length and mass per unit area 表 3 PU 泡棉規格 特性 規格 試驗方法 厚度 (mm) 3 1 ISO 5084(8) 密度 (kg/m3) 30 3 ISO 845(9) 壓痕硬度 (kPa) 5.8 0.8 附錄

15、2 註 (8) ISO 5084, Textiles Determination of thickness of textiles and textile products (9) ISO 845, Cellular plastics and rubbers Determination of apparent density 4.7 設備組裝與維護 4.7.1 組裝 依儀器設備操作手冊進行設備的組裝，此外要根據第 4.2 節及第 4.5 節與附錄1 提及的李沙育圖形進行設 備確認。試片夾持器組裝好，不含附屬材料，嵌入塊的表面至試片螺帽處之距離為 (1.05 0.10)mm，如圖 7 7 CNS

16、 15103, L 3257 圖 7 組裝試片夾持器 圖 8 半圓形試片夾持器嵌入塊 單位： mm 單位： mm 1. 軸承箱 2. 螺帽 3. 嵌入塊 4.7.2 評估組合後試片夾持器自由運轉程度 評估試片夾持器組合後自由運轉的程度，依下述程序進行： 取下試片及摩擦布，將一片玻璃 片，如載玻片，放在工作台上試片夾持器正下方，將半圓形的嵌入塊 (圖 8)置於試片夾持器螺帽中，並將此嵌入塊小心地接觸玻璃片。將大的加壓重錘 安裝於試片夾持器的柱桿上，將長約 1公尺的長纖絲 (單絲或複絲，支數約為 100 dtex 到 200 dtex)一端用膠帶固定於試片夾持器的軸承殼之軸承箱 上，並從下到上纏繞

17、於軸承箱上，留下適當長度繞過滑輪自然垂下。 此滑輪採可調式夾具固定於試片 夾持器導板。滑輪的上端應與長纖絲纏繞於試片夾持器軸承殼之軸承箱上 緣之高度相同。使絲從試片夾持器引出呈水平狀。若需測試滑輪的摩擦性，先將一長纖絲繞過滑輪，兩端各懸掛 500 mg 的荷重，當加 100 mg 荷重於絲的一端時，滑輪應可旋轉，若不迴轉表示滑輪磨擦係數過高。 測試試片夾持器組合後自由運轉程度時，於通過滑輪下垂之長纖絲加上 10 g荷重，輕輕地用手旋轉試片夾持 器柱桿，使長纖絲因荷重退繞，如無法退繞，須清理軸承或洽設備儀器商。 4.7.3 試片夾持器嵌入塊之表面與工作台間的平行度 根據以下步驟確認試片夾持器嵌入

18、塊之表面與工作台間的平行度 (1) 在試片夾持器或工作台上勿裝上試片及摩擦布。將試片夾持器以其柱桿1.050.10 3 1 2 34 Rz 1R25.00.10 +38.000 04.016.980.020 +1 8 CNS 15103, L 3257 穿過軸承使得試片夾持器嵌入塊的表面以自重接觸工作台的表面。使用一隔距片確認試片夾持器嵌入塊與工 作台接觸面四周的間距不超過0.05 mm，如圖 10。 (2) 採下列程序確認工作台表面到上板的平行度。就每個工作台，以 1 個度盤規固定於試片夾持器之軸承殼，並將探針頂住工作台的表面。度盤規的精度應為 0.01 mm。啟動摩損試驗機，使得度盤規的探

19、針在工作台表面上依李沙育圖形之軌跡運行。在 完成一完整李沙育圖形 (摩擦 16 次 )後，度盤規最高與最低讀數之差距應不大於 0.05 mm。 4.7.4 設備維護：機台應符合本標準之要求。 圖 9 試片夾持器組裝測試 K：半圓形嵌入塊，質量 (109 1)g O：玻片 G：紗長度 U：滑輪 M：重量 S：工作台 9 CNS 15103, L 3257 圖 10 試片夾持嵌入塊與工作台平行之允差 單位： mm 引用標準： CNS 4-1 限界與配合 CNS 15104 紡織品耐摩損性馬丁代爾試驗法第 2 部：試樣摩損試驗法CNS 15105 紡織品耐摩損性馬丁代爾試驗法第 3 部：質減損試驗法

20、 CNS 15106 紡織品耐摩損性馬丁代爾試驗法第 4 部：外觀變化評級法 ISO 137： 1975, Wool Determination of fibre diameter Projection microscope method ISO 845： 2006, Cellular plastics and rubbers Determination of apparent density (available in English only ISO 2060： 1994, Textiles Yarn from packages Determination of linear densit

21、y (mass per unit length) by the skein method ISO 2061： 1995, Textiles Determination of twist in yarns Direct counting method ISO 2286-3:1998, Rubber or plastics-coated fabrics Determination of roll characteristics Part 3: Method for determination of thickness ISO 3074： 1975, Wool Determination of di

22、chloromethane-soluble matter in combed sliver ISO 3801： 1977, Textiles Woven fabrics Determination of mass per unit length and mass per unit area ISO 5084： 1996, Textiles Determination of thickness of textiles and textile 10 CNS 15103, L 3257 products ISO 7211-2： 1984, Textiles Woven fabrics Constru

23、ction Methods of analysis Part 2: Determination of number of threads per unit length 相對應國際標準： IS0 12947-1:1998/Cor1:2002 Textiles Determination of abrasion resistance of fabrics by the Martindale method Part 1: Martindale abrasion testing apparatus 11 CNS 15103, L 3257 附錄 1 李沙育圖形 (Lissajous Figure)確

24、認方法 每個工作台依據以下方法繪製李沙育圖形： 工作台勿裝置任何試片或摩擦布。將一直徑大小為 (100 5)mm，單位面積重量為 100 g/m2的白紙平鋪在工作台表面。 將 1 支與試片夾持柱桿相同直徑的鋼材套筒裝於試片夾持導板之軸承中，再將原子筆置於套筒中，使得試樣夾持導板運轉時，原子筆可在白紙的表面畫線。啟動機台經過16 次摩擦後便可產生一李沙育圖形。 在李沙育圖形曲線兩側外緣畫上兩條平行線，另外在另兩邊也畫上兩條平行線，前後畫的平行線須成 90 度角，用適當的方法量測每邊之長度應相等，誤差不超過 0.2 mm。圖形中必須有 31 條曲線及曲線須具對稱性。如果曲線相互交錯，或間距不均勻，

25、洽詢設備儀器商。 圖 1.1 李沙育圖形接受與不接受之範例 (接受 )(不接受 ) (不接受 ) 12 CNS 15103, L 3257 附錄 2 泡棉壓痕硬度量測法 1. 設備 1.1 荷重 10 個： (50.00 0.01)g 1.2 小型質輕的稱盤：已知質量為 60 g 1.3 厚度計符合 ISO 2286-3 Rubber or plastics-coated fabrics Determination of roll characteristics - Part 3: Method for determination of thickness之要求 2. 測試步驟： 剪取 5 c

26、m5 cm 大小的正方形泡棉兩塊。兩塊相疊立刻放在厚度計的鐵砧上，將稱盤置於厚度計上方，然後快速記錄泡棉厚度。再將 50 g 砝碼放在稱盤上，等 30 1秒並記錄泡棉厚度，重複這樣的程序直到總重量 (包含荷重、稱盤、及厚度計本身重量 )不小於 500 g。 3. 計算及結果表示 將水平方向標為重量，垂直方向標為厚度，畫一曲線圖。 用第一次記錄兩塊泡棉的厚度 (當時的重量只有厚度計的壓腳、螺桿及厚度計本身的重量 )當做初始厚度。在初始厚度 60%處畫一條水平線，取得曲線與此線交錯點水平方向的數值 (g)，利用下列公式計算，其單位為 kPa： a31.9mP= p：壓力 (kPa) m：重量 (g) a：壓腳面積 (mm2)