I. Introducción: La resistencia a la abrasión es la “prueba de fuego” de la durabilidad textil

La fricción es ubicua a lo largo del ciclo de vida de los textiles. Desde el contacto diario con el cuerpo humano y los muebles hasta el roce repetido de las telas de tapicería con la ropa, e incluso la intensa fricción que soportan los asientos de coche cuando los pasajeros entran y salen, la resistencia a la abrasión determina directamente cuánto tiempo durará un textil para el consumidor. Por lo tanto, las pruebas de resistencia a la abrasión no solo son un componente crítico del control de calidad, sino también una base clave para la fijación de precios de los productos, el posicionamiento en el mercado y la I+D tecnológica.

Actualmente, los dos métodos de ensayo de abrasión más utilizados son el método Martindale y el método Schopper. Aunque ambos comparten el mismo objetivo—evaluar la resistencia de un textil al desgaste—difieren fundamentalmente en los principios de ensayo, los mecanismos de movimiento, los sistemas de normas y los escenarios de aplicación.

II. El método Martindale

2.1 Principio de ensayo

El núcleo del método Martindale reside en su trayectoria de movimiento única en forma de figura de Lissajous. Durante el ensayo, una probeta circular entra en contacto con un abrasivo estándar de lana bajo una presión especificada, mientras el cabezal de fricción se mueve siguiendo una trayectoria geométrica específica: comenzando como una línea recta, ensanchándose gradualmente hasta convertirse en una elipse y luego volviendo a estrecharse hasta una línea recta. Cada ciclo completo consta de 16 revoluciones. Este método de fricción multidireccional y multidimensional simula los complejos escenarios de desgaste que se producen cuando los tejidos entran en contacto con diferentes superficies y ángulos durante el uso real, dando como resultado resultados de ensayo que se correlacionan estrechamente con la experiencia de desgaste en el mundo real.

2.2 Sistema de normas y dimensiones de evaluación

El método Martindale cuenta con el sistema de normas internacionales más completo disponible actualmente. Las normas principales incluyen la serie ISO 12947, la serie de la norma nacional china GB/T 21196 (con la nueva versión GB/T 21196.2-2025 prevista para entrar en vigor el 1 de marzo de 2027) y la norma estadounidense ASTM D4966. Además, los métodos Martindale modificados se utilizan ampliamente para ensayos de pilling y formación de borra, con normas correspondientes como ISO 12945-2, GB/T 4802.2 y ASTM D4970.

En cuanto a la evaluación de resultados, el método Martindale proporciona tres dimensiones complementarias:

Método de rotura de la probeta: Este es el método de evaluación más utilizado, que ofrece resultados intuitivos con un error mínimo. Cuando al menos dos hilos en un tejido plano se rompen completamente, o se forma un agujero en un tejido de punto debido a la rotura de un solo hilo, o el recubrimiento de un tejido recubierto se daña parcialmente y se expone el tejido base, el número de ciclos de fricción en ese punto se registra como el índice de resistencia a la abrasión. Este método es adecuado para la gran mayoría de los tejidos textiles, incluidos los no tejidos y los tejidos recubiertos, pero no es aplicable a tejidos con una vida de desgaste extremadamente corta.

Método de pérdida de masa: mediante la medición del cambio de masa después de un número especificado de ciclos de fricción, este método refleja la degradación del rendimiento del tejido en diferentes etapas del desgaste. Este método es más adecuado para la optimización de procesos en empresas manufactureras y el análisis en profundidad por instituciones de investigación.

Método de evaluación del cambio de apariencia: para tejidos con una vida de desgaste corta, este método evalúa el grado de decoloración, formación de bolitas y formación de borra mediante la comparación con una carta de escala de grises; la masa de carga efectiva suele ser de alrededor de 198 gramos.

2.3 Parámetros de ensayo y características de aplicación

La presión estándar del método Martindale suele establecerse en 9 kPa (para prendas de vestir) y 12 kPa (para tejidos decorativos). En el sistema de normas chino, la carga total para tejidos planos es de 415 gramos y de 155 gramos para tejidos de punto; mientras que la norma estadounidense ASTM utiliza un peso del cabezal de abrasión de 198 gramos. El tamaño de la probeta suele ser de 38 mm de diámetro, con una trayectoria de fricción de 60 mm.

La ventaja de este método radica en su alta aplicabilidad internacional y en un sistema de normas maduro y bien establecido, lo que permite la evaluación simultánea de la resistencia a la abrasión y la resistencia al pilling. En consecuencia, se utiliza ampliamente en el campo de los tejidos para prendas de vestir (como el denim, la ropa de trabajo y las chaquetas de exterior), los textiles para el hogar (telas para sofás, cortinas y ropa de cama) y los interiores de automóviles.

III. Método Schober

3.1 Principio de ensayo

A diferencia de la fricción multidireccional en plano del método Martindale, el método Schober emplea el principio de abrasión rotativa. Durante el ensayo, una probeta circular con un área de 100 centímetros cuadrados se monta en un cabezal de ensayo giratorio. Este gira alternativamente en sentido horario y antihorario a una velocidad de 75 revoluciones por minuto, manteniendo un contacto lineal con el papel abrasivo para generar fricción tangencial. La dirección de rotación cambia automáticamente cada 100 ciclos de fricción para garantizar un desgaste uniforme.

Este movimiento se caracteriza por la concentración de esfuerzos. A medida que la probeta gira, forma un contacto lineal con el papel abrasivo, lo que produce una fricción más intensa y directa. Esto lo hace particularmente adecuado para evaluar la resistencia a la abrasión de un material bajo condiciones de alta tensión y alta presión.

3.2 Sistema de normas y posicionamiento en la industria

El sistema de normas del método Schober es relativamente centralizado, basado principalmente en la norma alemana DIN 53863 Parte 2, “Ensayo de abrasión de superficies textiles (ensayo de abrasión rotativa)”. En la industria automotriz, ha sido adoptado por las normas de la cadena de suministro de varios fabricantes importantes, incluidas las normas GME 60345 y GMW 3283 de General Motors, la norma PV 3908 de Volkswagen/Audi y la norma de la industria automotriz china QC/T 216-1996.

3.3 Parámetros de ensayo y flexibilidad de ajuste

El método Schober ofrece una flexibilidad significativa en la configuración de los parámetros de ensayo. La velocidad de rotación es fija en 75 revoluciones por minuto, el ángulo del cono es de 166 grados y el soporte del cabezal de ensayo está inclinado 7 grados. La altura de la corona de la probeta puede ajustarse entre 0 y 10 milímetros, normalmente entre 5 y 8 milímetros.

El rango de presión de carga es amplio, ajustable de 0.5 N a 25 N. Los pesos estándar incluyen 50 g, 100 g, 250 g, 500 g, 1000 g y 1500 g. La selección de la presión se basa generalmente en la masa por unidad de superficie de la probeta: 1.0 Newton se utiliza para menos de 100 g/m², 2.0 Newton para 100 a 150 g/m², 5.0 Newton para 150 a 300 g/m² y 10.0 Newton para más de 300 g/m².

3.4 Áreas de aplicación y ventajas principales

Debido a sus características de alta presión y fricción rotativa, el método Schober ofrece un valor insustituible en campos específicos. Se utiliza principalmente en materiales de interiores de automóviles (tejidos de asientos, revestimientos de paneles de puertas, tejidos de revestimiento de techo), tejidos industriales de alta resistencia (lona, materiales para tiendas de campaña), diversos tejidos recubiertos (tejidos recubiertos de PVC o PU, materiales laminados), así como productos de cuero y cuero sintético. Dentro de la cadena de suministro automotriz, el método Schober se utiliza con frecuencia para evaluar la durabilidad de los materiales cuando los pasajeros entran y salen repetidamente de los asientos.

IV. Diferencias principales entre los dos métodos

4.1 Patrones de movimiento y mecanismos de fricción

El diagrama de Lissajous del método Martindale logra una fricción planar multidireccional y distribuida, con el esfuerzo distribuido uniformemente sobre la superficie de la probeta. Esto se aproxima más a las condiciones reales de contacto aleatorio entre la ropa y diversas superficies en la vida diaria. En contraste, la fricción tangencial rotativa del método Schober crea un contacto lineal, lo que da lugar a un esfuerzo relativamente concentrado y una fricción más intensa, que simula mejor entornos de alto desgaste específicos como entornos industriales o asientos de automóviles.

4.2 Madurez de las normas y aplicabilidad global

El método Martindale ocupa una posición inigualable dentro del sistema de normas internacionales. Desde ISO hasta GB, ASTM y EN, se ha establecido un conjunto completo, unificado y ampliamente aceptado de especificaciones de ensayo. El sistema de normas del método Schober se concentra principalmente en las normas alemanas DIN y en especificaciones internas de la industria automotriz.

4.3 Requisitos de probeta y eficiencia de ensayo

El método Martindale suele utilizar probetas pequeñas con un diámetro de 38 mm, lo que da como resultado un área de ensayo de aproximadamente 11.3 cm². Para materiales con alta resistencia al desgaste, pueden requerirse decenas de miles de ciclos de fricción antes de que ocurra la falla, lo que resulta en un ciclo de ensayo relativamente largo. El método Schober utiliza probetas grandes con un diámetro de 100 mm, lo que da como resultado un área de ensayo de 50 cm². Debido a la concentración del esfuerzo de fricción, la falla o la pérdida de masa significativa se logra generalmente más rápidamente, lo que da como resultado una mayor eficiencia de ensayo.

4.4 Diferencias en abrasivos y consumibles

El método Martindale utiliza abrasivos estándar de lana, que pueden reutilizarse hasta que alcanzan su límite de desgaste, lo que los hace adecuados para uso a largo plazo. El método Schober suele utilizar papel de lija de carburo de silicio como abrasivo; el papel de lija se desgasta gradualmente durante el ensayo y generalmente se considera un consumible desechable.

4.5 Métodos de evaluación de resultados

El método Martindale ofrece resultados en diversas formas, incluidos ciclos de abrasión, tasa de pérdida de masa y grado de apariencia; sin embargo, la determinación de la falla y la evaluación de la apariencia dependen en cierta medida de la experiencia del operador, y los factores subjetivos pueden provocar variaciones entre laboratorios. El método Schober utiliza la pérdida de masa como indicador cuantitativo principal, lo que produce resultados más objetivos; sin embargo, también se requieren procedimientos estandarizados para determinar la perforación y describir la apariencia.

V. Conclusión

Los métodos Martindale y Schober no son simplemente intercambiables; más bien, son herramientas especializadas diseñadas para diferentes escenarios de aplicación. El método Martindale, con su fuerte aplicabilidad internacional, su sistema de normas integral y su capacidad para simular condiciones de uso reales, se ha convertido en el “estándar de oro” indiscutible en las industrias de la confección y los textiles para el hogar. El método Schober, por otro lado, ocupa una posición importante en los sectores de interiores automotrices y materiales industriales debido a su fricción rotativa de esfuerzo concentrado, su alta eficiencia de ensayo y sus resultados objetivos y cuantificables.

Normas técnicas citadas en este artículo: GB/T 21196-2025, ISO 12947, ASTM D4966, DIN 53863 Parte 2, GMW 3283, etc.

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