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物理性能試験項目紹介

  物理性能試験とは、織物やニットに、物理的な外力を加えた時の性能を評価するもので、耐久性能や実用性能を調べるために試験します。

 

引張強さ

「目的」:
一般的に織物に対して適用され、生地のたて方向またはよこ方向に引っ張る力を加え、どの程度の力まで耐えることができるかを評価するために行う試験です。
「方法」:
「JIS L 1096織物及び編物の生地試験方法」に基づいて試験を実施します。
引張強さ試験にはA法からF法まで試験方法がありますが、一般的によく用いられるA法(ストリップ法)とB法(グラブ法)について説明します。
A法は、幅50mm長さ300mmの試験片をたて方向及びよこ方向に3枚ずつ調整し、つかみ間隔200mm、全幅をつかむように引張試験機にセットした後、一定の速度で引っ張って破断したときの強さ(N)を測定します。
B法は、幅100mm長さ150mmの試験片をたて方向及びよこ方向に3枚ずつ調整し、つかみ間隔76mm、つかみ幅25mmで幅の中心部分をつかむよう引張試験機にセットした後、一定の速度で引っ張って破断したときの強さ(N)を測定します。

引裂強さ

「目的」:
一般的に織物に対して適用され、生地のたて方向またはよこ方向に引き裂くような力を加え、どの程度の力まで耐えることができるかを評価するために行う試験です。
「方法」:
「JIS L 1096織物及び編物の生地試験方法」に基づいて試験を実施します。
引裂強さ試験にはA法からE法まで試験方法がありますが、一般的によく用いられるD法(ペンジュラム法)について説明します。
63mm×100mmの試験片をたて方向及びよこ方向に5枚ずつ調整し、エレメンドルフ形引裂試験機にセットします。試験片の両つかみの中央で20mmの切れ目を入れ、残りの43mmを引き裂いたときの強さを測定します。

破裂強さ

「目的」:
一般的に編物に対して適用され、生地の内側から膨らむ力を加え、どの程度の力まで耐えることができるかを評価するために行う試験です。編物は織物と違い多方向に生地が伸びやすく、引張強さや引裂強さの測定が困難であるため、破裂強さで生地の強さを測定します。
「方法」:
「JIS L 1096織物及び編物の生地試験方法」に基づいて試験を実施します。
破裂強さ試験にはA法からC法まで試験方法がありますが、一般的によく用いられるA法(ミューレン形法)について説明します。
ミューレン形破裂試験機のクランプに試験片を挟み込むようにセットし、油圧でクランプ下部のゴム膜を膨らませて試験片が破裂したときの最大強力(kPa)を測定します。

ピリング

「目的」:
着用時や洗濯時の摩擦などによる毛玉のできる度合いを評価するために行う試験です。ピリングとは、生地上の毛羽が摩擦などによって絡み合い、毛玉(ピル)を生じた状態のことを指します。
「方法」:
JIS L 1076織物及び編物のピリング試験方法」に基づいて試験を実施します。
ピリング試験にはA法からJ法まで試験方法がありますが、一般的によく用いられるA法(ICI形試験機を用いる方法)について説明します。100mm×120mmの試験片をたて方向及びよこ方向に2枚ずつ調整し、ピリング試験用ゴム管に巻きつけます。ゴム管に巻いた試験片を4個1組としてICI形試験機の回転箱に入れ、通常、織物なら10時間、編物なら5時間回転させます。試験片をゴム管から取り外し、試験片とピリング判定標準写真とを比較して、ピリングの発生の程度を等級判定します。

スナッグ

「目的」:
着用時に何らかの突起物との接触によるスナッグのできる度合いを評価するために行う試験です。スナッグとは、生地を構成する糸や繊維が何らかの引っ掛け作用によって表面に浮き出るひきつれ現象を指します。一般的に滑りやすい素材、表面が平らでない素材、フィラメント素材などに適用されます。
「方法」:
「JIS L 1058織物及び編物のスナッグ試験方法」に基づいて試験を実施します。
スナッグ試験にはA法からD法まで試験方法がありますが、一般的によく用いられるA法(ICI形メース試験機法)について説明します。
200mm×330mmの試験片をたて方向及びよこ方向に2枚ずつ調整し、円筒状に縫って回転シリンダに取り付けます。回転シリンダをICI形メース試験機にセットしてメース(スパイクボール)を試験片上に置き、100回転操作します。試験片を回転シリンダから取り外し、試験片とスナッグ判定標準写真とを比較して、スナッグの発生の程度を等級判定します。

ICI形メース試験機のメース(スパイクボール)

毛羽付着

「目的」:
カットパイルやセーター生地、起毛品など、生地から毛羽が落ち、重ね着をした衣類に付着して外観を損ねるといったことがあります。こうした絨毛脱落のしやすさを評価するための試験です。
「方法」:
一般的によく用いられるセロテープ法について説明をします。
セロハンテープを重錘に巻き付け、テープにたるみの無い状態で、重錘ごとセロハンテープの端を挟むようにして持ち上げます。実施面が上になるようにして、重錘正面を試験片のよこ(コース)方向に向けながら試験片上に静かに下して5秒間置きます。その後、重錘ごとセロハンテープを持ち上げ、位置をずらして同様な動作を計5回繰り返し、1回の測定とします。これを3回繰り返し、使用したセロハンテープは接着面を裏にして記録用紙に貼ります。セロハンテープに付着した毛羽をと標準写真と比較して評価します。

滑脱抵抗力

「目的」:
一般的に織物に対して適用され、滑脱に対する縫目部分の抵抗力を評価するために行う試験です。滑脱とは、縫目に力が加わった時に、その部分の生地の糸が滑るように動いて縫目が開いたり、縫い代が抜けたりすることを指します。
「方法」:
「JIS L1096織物及び編物の生地試験方法」に基づいて試験を実施します。滑脱抵抗力を調べる縫目滑脱法にはA法からD法まで試験方法がありますが、一般的によく用いられるB法について説明します。
100mm×170mmの試験片をたて方向及びよこ方向に5枚ずつ調整し、長辺を半分に折って折目を切断し、切断端から10mmのところを縫い合わせます。引張試験機を用いて、所定の引張荷重(薄地49.0N、厚地117.7N)を与えた後、試験機より取り外し1時間放置します。縫目付近のたるみが消える程度の荷重(約4.90N/2.54㎝~約9.81N/2.54㎝)を縫目に直角方向に加え、縫目の滑りの最大孔の大きさ(mm)を測定します。

パイル保持性

「目的」:
パイル生地におけるパイルの保持性能(容易に脱落しないかどうか) を評価するために行う試験です。
「方法」:
「JIS L 1075織物及び編物のパイル保持性試験方法」に基づいて試験を実施します。
パイル保持性試験には、別珍、コール天などのカットパイル生地に適用するA法、タオル生地などのループパイル生地に適用するB法、シャーリング加工した生地に適用するC法がありますが、一般的によく用いられるA法(ユニバーサル形試験機を用いる方法)について説明します。
約80mm×80mmの試験片Aと直径15mmまたは22mmの円形試験片Bを3枚ずつ採取します。試験片Bはパイル糸と地糸に分け、パイル糸の質量(MB)を測定します。
ユニバーサル形試験機に取り付けた摩擦台に、試験片Aのパイル面を下にして取り付け、研磨紙によって所定回数(通常500回)摩擦します。

試験片Aの摩耗した部分を試験片Bと同様の大きさの円形に切り取り、切り取った部分をパイル糸と地糸に分け、パイル糸の残留質量(MA)を測定します。

下記の式に従い、パイル保持率(%)を算出します。
パイル保持率 (%) = ( MA/MB ) × 100

摩耗強さ

「目的」:
摩耗強さとは、生活活動の中で摩擦作用を受けて生地が摩耗した(表面がすり減った)際の、破れ易さを評価するために行う試験です。表面の毛羽立ち等の外観変化が起こりやすいかどうか等も評価します。衣料や寝装品、カーペットは、日常生活の中で多くの摩擦作用を受けています。
布は摩耗すると形態的・機能的な性能が低下し、その結果強さが低下します。例えばセーターのひじ部分、ズボンのすそ、シーツなどは、摩耗によって薄くなり、損傷することがあります。日常の衣服着用中に起こる、摩耗現象の結果からも、衣料品の摩耗は重要項目であることがわかります。
「方法」:
「JIS L 1096織物及び編物の生地試験方法」に基づいて試験を実施します。摩耗強さ試験には製品の中での使用部位や素材、目的に応じて、A法からF法までの試験方法があります。A法(ユニバーサル形法)は一般の織物、E法(マーチンデール形法)は毛の織編物、F法(ユニフォーム形法)は一般の編物によく使われますが、一般的によく用いられるA-1法とE法について説明します。
A-1法(平面法):直径約120㎜の試験片を採取します。ゴム膜上に試験片を装着し、空気圧(27.6kPa)をかけてゴム膜を膨らまします。研磨紙を試験機上部に装着し、4.45Nの荷重を試験片にかけ、多方向(往復+回転)に摩耗をします。試験片が摩耗により孔の直径又は長辺の最大長さが8mm±1になった時点をエンドポイントとし、孔が開いた時の回数を記録し、5枚の平均値を結果とします。
E法(マーチンデール法):直径約38㎜の試験片を4枚採取します。試験機の試料ホルダーに試験片を装着し、試験機下部に織フェルトとその上に標準摩擦布(毛織物)を重ねて取り付けます。荷重(9.0kPa)にて試験片と標準摩耗布を摩耗し、糸切れ(織物は2本以上の糸切れ・編物は孔が開いた時)や変退色3級、試験片の外観に著しい変化が生じた時をエンドポイントし、回数を記録します。

伸び率

「目的」:
ストレッチ織物や編物の伸長性(伸びやすさ)を評価するために行う試験です。ストレッチ織物とは、ポリウレタン糸の使用などにより伸縮性を付与した織物を指します。
「方法」:
「JIS L 1096織物及び編物の生地試験方法」に基づいて試験を実施します。
伸び率試験にはA法からD法まで試験方法がありますが、一般的によく用いられるB法(織物の定荷重法)について説明します。
幅50mm長さ300mmの試験片をたて方向及びよこ方向に3枚ずつ調整し、全幅をつかむように引張試験機又はこれと同等の性能を持つ装置にセットした後、200mm間隔(L0)に印を付け14.7Nの荷重を加えます。1分間保持後の印間の長さ(L1)を測定し、次式によって伸び率(%)を求めます。
伸び率(%) = {(L1-L0)/L0}×100

伸長弾性率(伸長回復率)

「目的」:
ストレッチ織物や編物の伸縮性(ストレッチ性)を評価するために行う試験です。ストレッチ織物とは、ポリウレタン糸の使用などにより伸縮性を付与した織物を指します。
「方法」:
「JIS L 1096織物及び編物の生地試験方法」に基づいて試験を実施します。
伸長弾性率及び残留ひずみ率試験にはA法からE法まで試験方法がありますが、一般的によく用いられるB-1法(定荷重法)について説明します。
幅50mm長さ300mmの試験片をたて方向及びよこ方向に3枚ずつ調整し、全幅をつかむように引張試験機又はこれと同等の性能を持つ装置にセットした後、200mm間隔(L0)に印を付け14.7Nの荷重を加えます。1時間保持後の印間の長さ(L1)を測定します。荷重を取り除き、30秒後又は1時間後に初荷重を加えて印間の長さ(L2)を測定し、次式によって伸長弾性率(%)および残留ひずみ率(%)を求めます。
    伸長弾性率(%) = {(L1-L2)/(L1-L0)}×100
    残留ひずみ率(%)= {(L2-L0)/L0}×100