Внешнее трение об окружающие предметы, вызывающие износ материала вследствие его истирания, возникает в точках фактического контакта соприкасающихся поверхностей. Характер разрушения волокон на контактирующих участках определяется как структурой самого материала, так и видом истирающей поверхности. Существует два граничных вида разрушения волокон: расщепление на отдельные продольные структурные элементы, обусловленное многократным воздействием истирающих поверхностей (усталостный износ) и микросрезание, обусловленное однократным воздействием выступов контактной поверхности. Для текстильных материалов, используемых для одежды, первый вид разрушения является более характерным и протекает следующим образом.
В начальной стадии истирания взаимодействующие элементы деформируются упруго без разрушения. Затем тангенциальные, силы, прикладываемые к материалу и действующие в различных направлениях, приводят к многократному растяжению одних и сжатию других микроучастков материала, что в конце концов вызывает усталостное разрушение отрезков волокон, расположенных на гребнях волн нитей. Начинается разрушение глубинных слоев материала: волокна, расщепленные в продольном направлении, разделяются на части, происходит их постепенное выпадение. Толщина материала, сначала вследствие разрыхления поверхностных слоев увеличивающаяся, снова уменьшается. Происходит потеря массы материала, который становится более редким и, наконец, разрушается.
Таким образом, разрушение нитей тканей и трикотажа при истирании происходит в результате удаления коротких участков волокон по мере их разрушения вследствие расщепления, микросрезания и реже удаления волокон из пряжи без их разрушения. В трикотаже разрыв нитей от истирания приводит к спуску петель, в результате чего разрушение трикотажа по истертым местам происходит скорее, чем тканей.
В тканях и трикотаже с начесом, а также в валеных тканях износ начинается с волокон ворса или фильца, которые по мере разрушения выпадают из материала. Примерно так же происходит разрушение прошивных нетканых материалов: сначала разлохмачивается поверхность материала, а затем постепенно выпадают волокна ватки, в результате чего обнажаются прошивные нити и начинается разрушение самого каркаса.
Таким образом, во всех материалах прежде всего истирается их опорная поверхность. Поэтому от ее размеров и структуры в большой степени зависит устойчивость материалов к истиранию. С увеличением опорной поверхности материала интенсивность ее износа падает, так как удельное давление на площадь контакта, а следовательно, и истирающие усилия распределяются на большую площадь. Так как для изнашивания единицы объема каждого тела требуется определенное количество работы, то естественно, что с увеличением опорной поверхности износ ткани происходит медленнее.
На скорость износа тканей оказывает влияние высота рельефа и радиус кривизны волн нитей, образующих опорную поверхность. При рельефе поверхности с более плавными изгибами нитей, материал оказывает лучшее сопротивление действию истирающих усилий. Например, в гладких (плоских) тканях признаки износа появляются позднее, чем в тканях с рельефно выступающими перекрытиями на поверхности.
Как показали исследования, проведенные в ЦНИИшерсти, для повышения износоустойчивости тканей необходимо: 1) увеличить массу системы нитей, образующей опорную поверхность путем уменьшения массы второй малоизнашиваемой системы, 2) лучшее сырье вкладывать в опорную систему нитей и 3) добавлять в смесь или прикрутку капроновые и лавсановые волокна.
Но величина опорной поверхности и ее рельеф не являются единственными факторами, определяющими прочность материала к истиранию. Так как износ ткани и трикотажа от истирания связан с потерей их массы, то, естественно, чем лучше закреплены волокна в общей структуре ткани, тем дольше они не выпадают из нее при истирании и, следовательно, дольше не разрушается материал. Поэтому большое влияние на износоустойчивость тканей и трикотажа оказывает прочность закрепления волокон в структуре материала, зависящая от длины волокон, толщины и крутки пряжи, переплетения, плотности расположения нитей, длины нити в петле трикотажа, а также от характера обработок, которым материалы подвергаются в процессах отделочных операций. Однако слишком большая степень зажима волокон может повысить жесткость ткани, что приводит к образованию в одежде жестких, быстро истирающихся складок.
Отделки, повышающие жесткость тканей, также приводят к уменьшению прочности тканей, к истиранию, особенно по сгибам. Так, например, уменьшается прочность к истиранию сатина после тиснения. Значительно падает устойчивость к истиранию всех тканей после отделки «стирай — носи».
Материалы для одежды, наделенные большими упругими и эластическими деформациями, обладающие гибкостью и мягкостью, оказываются более устойчивыми к трению. Под давлением трущих поверхностей они легко сжимаются, деформируются, рельеф их поверхности изменяется, волокна не сопротивляются перемещению в поле сил трения — износ таких материалов от истирания происходит медленнее.