耐曲折测试技术内容

1. 检测项目分类及技术要点

耐曲折测试旨在评估材料在反复弯曲应力下的抗疲劳性能、柔韧性及耐久性，主要分为以下几类：

1.1 常温耐曲折测试

• 技术要点：在标准温湿度环境下（如23±2°C，50±5% RH），对试样施加规定角度的反复弯曲。关键参数包括弯曲角度（通常为22.5°、45°、90°或180°）、频率（如60-150次/分钟）以及测试终点判定（如出现断裂、裂纹、脱层或达到预定弯曲次数）。

• 适用材料：皮革、人造革、合成革、纺织品、塑料片材、橡胶、金属箔材、电线电缆绝缘层等。

1.2 低温耐曲折测试

• 技术要点：将试样及夹具置于低温环境箱内，待试样充分冷却至预定温度（如-10°C、-20°C）并稳定后，进行弯曲测试。重点考察材料在低温下的脆化倾向和柔韧性保持率。

• 适用材料：寒冷环境下使用的鞋材、服装材料、汽车内饰材料、高分子薄膜等。

1.3 耐黄变曲折测试

• 技术要点：将试样预齐全行紫外线或臭氧老化，或在特定光源下同步进行光照与弯曲，评估材料在光-机械应力协同作用下的颜色稳定性（黄变指数ΔE）和物理性能衰减。

• 适用材料：浅色或白色革制品、高分子材料、涂层织物等。

1.4 耐水解曲折测试

• 技术要点：在高温高湿环境（如70°C，95% RH）中对试样（特别是聚氨酯等易水解材料）进行长期曲折测试，加速材料水解老化过程，评估其耐久性。

• 适用材料：PU合成革、TPU薄膜、部分生物降解材料等。

主要评估指标：破坏时的弯曲次数、裂纹长度/数量、表面变化（起毛、变色、粉化）、物理性能（拉伸强度、撕裂强度）的残留率。

2. 各行业检测范围的具体要求

不同行业基于产品使用条件，对耐曲折性能有特定标准和要求。

2.1 鞋类与皮革制品

• 标准：ISO 17707（鞋底耐折）、SATRA TM 91、QB/T 2710（皮革物理试验耐折牢度）、GB/T 3903.1（鞋类通用试验方法 耐折性能）。

• 具体要求：

  • 鞋底/成型底：通常测试至规定次数（如4万次、6万次）后，测量割口扩展长度（≤x mm）或观察是否断裂、开胶。弯曲角度常用90°。

  • 鞋面/皮革：测试后评估表面是否出现裂纹、变色、掉浆等现象，并记录裂纹长度。通常要求无裂面、裂浆。

  • 内里材料：着重评估起毛起球程度。

2.2 纺织与服装

• 标准：ASTM D3885、ISO 7854（涂层织物低温弯曲）。

• 具体要求：评估织物、涂层织物及复合材料的耐反复揉搓性能。常结合马丁代尔耐磨仪或专用曲挠试验机进行，终点判定为出现破洞、分层或涂层脱落。对户外服装、工作服等要求较高。

2.3 电线电缆

• 标准：IEC 60245、IEC 60227、UL 1581（电线电缆和软线弯曲试验）。

• 具体要求：对绝缘和护套材料进行反复弯曲测试，评估其在模拟安装和使用中反复弯折下的抗开裂性能。测试参数包括芯棒直径、负载重量、弯曲速度及角度（通常为180°）。要求达到规定次数后导体不断裂、绝缘层无可见裂纹。

2.4 塑料与橡胶

• 标准：ASTM D2176（橡胶曲折）、ISO 8776（塑料薄膜和薄片耐折叠性）。

• 具体要求：薄膜、薄片材料常进行“MIT耐折度”测试，在标准张力下进行135°的双向反复折叠，记录断裂时的折叠次数。对柔性包装材料、胶带基材等尤为重要。

2.5 印刷与包装

• 标准：ISO 5626（纸耐折度）。

• 具体要求：主要评估纸张、纸板、印刷品的耐折疲劳寿命，对地图、书刊封面、钞票纸、包装盒折痕处等有严格标准。

3. 检测仪器的原理和应用

耐曲折测试仪的核心原理是模拟材料在实际使用中受到的反复弯折应力，通过机械结构实现精确的往复运动。

3.1 主要类型及原理

• 德墨西亚型（De Mattia Type）：

  • 原理：试样呈环状或条状固定在两个相对的夹具上，其中一个夹具做往复运动，使试样在拉伸和压缩的循环应变下产生褶皱式弯曲。主要用于橡胶、皮革、纺织品。

  • 应用：评估裂纹产生和扩展情况。

• 曲折试验机（Bending/Folding Tester）：

  • 原理：试样被夹持在活动夹具和固定夹具或折口之间，活动夹具围绕转轴进行一定角度（如90°或180°）的往复运动，使试样在折口处反复弯折。结构包括驱动系统（电机、偏心轮、曲柄连杆）、夹具、计数器及环境箱（可选）。

  • 应用：鞋底/面革、塑料片材、金属箔、纸张等的通用测试。

• MIT耐折度仪：

  • 原理：试样在一定张力下被夹持，通过一个往复运动的折叠刀片对试样进行135°的快速往复折叠（折叠线位置不变）。张力可调，计数器记录断裂时的折叠次数。

  • 应用：纸张、塑料薄膜、薄金属箔、纺织物等材料的低负荷高频率耐折性能测试。

• 线材曲折试验机：

  • 原理：将被测电线电缆试样以一定曲率半径绕过一组滑轮或沿规定路径进行反复水平或垂直方向的弯曲，通常一端悬挂标准砝码作为张力。可配备通电监测装置，实时检测导体是否断裂。

  • 应用：电线电缆、软线的柔韧性和耐久性评估。

3.2 关键仪器组件与参数控制

• 驱动与控制系统：确保弯曲角度、频率（速度）的精确与稳定。伺服电机系统可实现更精准的控制。

• 夹具设计：需确保试样夹持牢固，防止打滑或额外损伤，且夹口设计应避免应力集中。

• 环境模拟装置：集成高低温箱、湿度控制器或光源，以进行条件化测试。

• 检测与判定系统：高级仪器配备自动停机装置（如导电断线检测）、裂纹光学监测系统或力值传感器，用于客观判定测试终点。

3.3 数据记录与分析
仪器自动记录总弯曲次数，并结合宏观观察（目视、显微镜）或性能测试（弯曲前后物理性能对比）进行综合评估。结果通常以“试样在X条件下，经N次弯曲后无破坏”或“破坏时的平均弯曲次数”等形式报告。