La resistencia al desgarro de los tejidos es una propiedad fundamental para los textiles utilizados en la confección, los tejidos industriales, los textiles técnicos, la ropa de protección, los textiles para embalaje y los productos no tejidos. ISO 13937-1 ofrece un método estandarizado para evaluar la fuerza necesaria para propagar un desgarro precortado en un tejido mediante el método del péndulo balístico, conocido comúnmente como el Resistencia al desgarro según el método de Elmendorf prueba.
Para los fabricantes, los laboratorios y los profesionales del control de calidad, comprender ISO 13937-1 contribuye a garantizar que los productos textiles puedan soportar las tensiones reales a las que se ven sometidos durante su manipulación, procesamiento, transporte y uso final. Este artículo explica el principio de ensayo, el procedimiento, las aplicaciones, la interpretación de los resultados y los requisitos de equipamiento relacionados con el prueba de desgarro del tejido de acuerdo con la norma ISO 13937-1.
Comprender la norma ISO 13937-1
ISO 13937-1: Textiles — Propiedades de rasgado de los tejidos — Parte 1: Determinación de la fuerza de rasgado mediante el método del péndulo balístico (Elmendorf) especifica un método para medir la fuerza necesaria para continuar un desgarro que ya se ha iniciado en una muestra de tejido.
A diferencia del ensayo de tracción, que mide la fuerza necesaria para romper una probeta completa, ISO 13937-1 se centra en la propagación del desgarro. Esta distinción es importante porque, en la práctica, los tejidos suelen fallar a causa de cortes, perforaciones o defectos ya existentes, más que por una carga de tracción uniforme.
Este método es aplicable principalmente a:
- Tejidos
- Muchos materiales no tejidos
- Tejidos recubiertos
- Textiles técnicos
- Tejidos industriales
Por lo general, la norma no es adecuada para:
- Tejidos de punto
- Tejidos de gran elasticidad
- Construcciones extremadamente holgadas
- Tejidos altamente anisotrópicos en los que la dirección del desgarro puede variar durante el ensayo
¿Por qué es importante la resistencia al desgarro?
La resistencia al desgarro suele ser un indicador clave de la durabilidad y la vida útil de un tejido.
Problemas habituales relacionados con la calidad que se abordan mediante los ensayos de resistencia al desgarro
| Solicitud | Importancia de la resistencia al desgarro |
|---|---|
| Tejidos para confección | Resistencia a los desgarros accidentales durante el uso |
| Ropa de protección | Prevención de la propagación de desgarros tras un daño |
| Geotextiles | Resistencia a las tensiones de instalación |
| Textiles industriales | Comportamiento bajo carga mecánica |
| Materiales no tejidos | Integridad estructural durante la manipulación |
| Tejidos para tapicería | Resistencia a los daños durante el uso |
Un tejido puede presentar una excelente resistencia a la tracción y, sin embargo, romperse prematuramente si su resistencia al desgarro es insuficiente. Por lo tanto, el prueba de desgarro del tejido ofrece información complementaria que resulta esencial para una evaluación exhaustiva del material.
Principio del ensayo de resistencia al desgarro de Elmendorf
En Resistencia al desgarro según el método de Elmendorf Este método mide la energía necesaria para propagar un desgarro a lo largo de una distancia determinada en una muestra de tejido.
Cómo funciona la prueba
Se sujeta una probeta rectangular entre dos abrazaderas:
- Una abrazadera está fijada
- El otro está unido a un péndulo
Se realiza un corte previo en la muestra.
Cuando se suelta el péndulo:
- La energía potencial se transforma en energía cinética.
- La pinza móvil tira rápidamente de la tela.
- La rotura se propaga a lo largo de una distancia determinada.
- Se mide la energía absorbida durante el desgarro.
- Se calcula y se indica la fuerza de desgarro correspondiente.
El ensayo cuantifica la fuerza media necesaria para seguir rasgando el material.
Visualización del proceso de prueba
Preparación de la muestra → Corte previo → Sujeción de la muestra → Liberación del péndulo → Propagación del desgarro → Cálculo de la fuerza
Esta condición de carga rápida simula situaciones en las que se producen desgarros de forma repentina durante el uso real.
Procedimiento de ensayo según la norma ISO 13937-1
1. Preparación de las muestras
Las dimensiones y la orientación de la probeta deben cumplir los requisitos de la norma.
Las pruebas suelen realizarse en ambos:
- Dirección de la urdimbre
- Dirección de la trama
Se preparan varias muestras para garantizar la fiabilidad estadística.
3. Realización de la prueba
La muestra se coloca con cuidado entre las abrazaderas.
El operador:
- Lleva el péndulo a su posición inicial
- Comprueba la calibración del cero
- Suelta el péndulo
- Registra la fuerza de desgarro medida
La capacidad del péndulo seleccionado debe generar lecturas comprendidas entre: 15% y 85% a plena capacidad para lograr una precisión óptima.
2. Realización del corte inicial
Una rendija que mide:
20 mm ± 0,5 mm
se corta en la muestra antes del ensayo.
El recorrido restante de la lágrima es:
43 mm ± 0,5 mm
Esta geometría controlada garantiza la uniformidad entre los distintos laboratorios.
4. Comprobaciones de validez
El desgarro debería:
- Sigue la dirección de corte indicada
- Se mantiene estable durante todo el proceso de propagación
- No debe producirse un deslizamiento excesivo del hilo
Los resultados deben descartarse si se produce un deslizamiento del hilo en lugar de un desgarro real. Si tres o más de las cinco muestras no son válidas, es posible que el método no sea adecuado para ese material.
Factores clave que influyen en la resistencia al desgarro según el método de Elmendorf
Hay varias características de los materiales que influyen en los resultados de los ensayos.
Composición del tejido
- Número de hilos
- Densidad del tejido
- Patrón de tejido
- Frecuencia de entrelazado del hilo
En general, las construcciones más tupidas presentan un comportamiento frente al desgarro diferente al de las construcciones más sueltas.
Tipo de fibra
Algunos ejemplos son:
- Algodón
- Poliéster
- Nailon
- Aramida
- Polipropileno
- Fibras mezcladas
La resistencia de la fibra y sus propiedades de elongación influyen directamente en la propagación del desgarro.
Tratamientos de acabado
Los procesos de acabado químico y mecánico pueden influir de manera significativa en la resistencia al desgarro:
- Recubrimientos
- Tratamientos con resina
- Acabados impermeables
- Tratamientos ignífugos
Sentido del tejido
La resistencia a la rotura de la urdimbre y la trama suele variar considerablemente debido a las diferencias en la estructura del tejido.
Por este motivo, ISO 13937-1 requiere realizar pruebas en cada una de las direcciones pertinentes.
Interpretación de los resultados de las pruebas
El valor principal que se indica es la fuerza de desgarro, que suele expresarse en:
Newtons (N)
Por lo general, los valores más altos indican una mayor resistencia a la propagación del desgarro.
Datos de ejemplo
| Ejemplo | Fuerza de Desgarro Espacial (N) | Resistencia a la rotura de la trama (N) |
|---|---|---|
| Tejido A | 28.5 | 24.8 |
| Tejido B | 42.1 | 38.7 |
| Tejido C | 15.6 | 18.2 |
Estos valores pueden utilizarse para:
- Desarrollo de productos
- Calificación de proveedores
- Inspección de la mercancía recibida
- Control de calidad de la producción
- Análisis comparativo de la competencia
Aplicaciones de la norma ISO 13937-1 en distintos sectores
Fabricación textil
Los fabricantes utilizan ISO 13937-1 para comprobar los requisitos de durabilidad y garantizar la uniformidad del producto.
Ropa de protección
Las prendas de protección deben tener una resistencia al desgarro adecuada para garantizar la seguridad incluso tras sufrir daños leves.
Textiles técnicos
Los tejidos industriales utilizados en el transporte, la construcción y las aplicaciones de filtración suelen requerir una verificación de su resistencia al desgarro.
Productos no tejidos
Muchos materiales no tejidos utilizados en los sectores de la higiene, la medicina y la industria se evalúan mediante el Resistencia al desgarro según el método de Elmendorf método.
Investigación y desarrollo
Los desarrolladores de materiales utilizan la norma para comparar nuevas composiciones de tejidos, fibras y tecnologías de acabado.
Requisitos del ensayador de rotura de Elmendorf
Un Aparato de ensayo de desgarro de Elmendorf Debe proporcionar:
- Medición precisa de la energía del péndulo
- Condiciones de sujeción estables
- Posicionamiento controlado de la muestra
- Capacidad de calibración fiable
- Liberación repetible del péndulo
Dado que la fuerza de desgarro puede ser muy sensible a las condiciones de ensayo, la calidad del equipo desempeña un papel fundamental a la hora de obtener resultados repetibles y reproducibles.
Cell Instruments SLD-01: Ensayador de resistencia al desgarro de Elmendorf
Para los laboratorios que realizan ISO 13937-1 pruebas, el SLD-01: Ensayador de resistencia al desgarro Elmendorf de Cell Instruments está diseñado para facilitar la evaluación normalizada de la resistencia al desgarro de textiles, papel, películas, tejidos no tejidos y materiales afines.
Características principales
- Sistema controlado por PLC con interfaz hombre-máquina (HMI) con pantalla táctil
- Sujeción neumática de las probetas para garantizar una fuerza de sujeción constante
- Liberación automática del péndulo para reducir la influencia del operario
- Capacidades de péndulo múltiple:
- 200 gf
- 400 gf
- 800 gf
- 1600 gf
- 3200 gf
- 6400 gf
- Verificación integrada de las pesas de calibración
- Cálculos estadísticos automatizados
- Software profesional opcional para la gestión de datos
- Microimpresora opcional y conectividad RS-232
Especificaciones técnicas
| Parámetro | Especificaciones |
|---|---|
| Capacidad del péndulo | 200–6400 gf |
| Longitud del brazo de desgarro | 104 ± 1 mm |
| Ángulo de desgarro inicial | 27,5° ± 0,5° |
| Suministro de gas | 0,6 MPa |
| Fuente de alimentación | 110-220 V CA, 50/60 Hz |
El sistema ayuda a los laboratorios que desean garantizar el cumplimiento fiable de ISO 13937-1 y otros requisitos relativos a los ensayos de resistencia al desgarro.
Normas relacionadas con los ensayos de resistencia al desgarro
Aunque ISO 13937-1 Aunque se utiliza ampliamente, pueden aplicarse otros métodos de ensayo de resistencia al desgarro en función del tipo de material y de los requisitos del sector.
| Estándar | Método |
|---|---|
| ISO 13937-1 | Método del péndulo de Elmendorf |
| ISO 13937-2 | Método de la lágrima única |
| ISO 13937-3 | Método del desgarro del pantalón |
| ISO 13937-4 | Método de la lengua rasgada |
| ASTM D1424 | Método de desgarro de Elmendorf para textiles |
| ASTM D5734 | Método del desgarro del pantalón |
| TAPPI T414 | Resistencia al desgarro según el método de Elmendorf para el papel |
La elección del método adecuado depende de la composición del tejido, los requisitos de aplicación y las especificaciones del cliente.
ISO 13937-1 sigue siendo una de las normas más reconocidas para evaluar la resistencia a la propagación del desgarro en tejidos y en muchos materiales no tejidos. Mediante la medición de Resistencia al desgarro según el método de Elmendorf, los fabricantes y los laboratorios de ensayo pueden comprender mejor la durabilidad de los tejidos, comparar el rendimiento de los materiales y garantizar el cumplimiento de los requisitos de los clientes y del sector.
Un proceso llevado a cabo correctamente prueba de desgarro del tejido proporciona datos valiosos sobre el control de calidad que sirven de apoyo al desarrollo de productos, la acreditación de proveedores y la consistencia continua en la fabricación. Cuando se combina con un sistema de alta calidad Aparato de ensayo de desgarro de Elmendorf, el método ofrece resultados fiables y repetibles que ayudan a mantener las prestaciones de los tejidos a lo largo de todo el ciclo de vida del producto.