Kanga rebenemiskindlus on oluline omadus tekstiilidele, mida kasutatakse rõivastes, tööstuslikes kangastes, tehnilistes tekstiilides, kaitserõivastes, pakendite tekstiilides ja mittekootud toodetes. ISO 13937-1 pakub standardiseeritud meetodit, mille abil saab ballistilise pendli meetodit kasutades hinnata kangasele eelnevalt tehtud rebendi edasiarendamiseks vajalikku jõudu; seda meetodit tuntakse üldiselt kui Elmendorfi rebimistugevus test.
Tootjate, laborite ja kvaliteedikontrolli spetsialistide jaoks on oluline mõista ISO 13937-1 aitab tagada, et tekstiiltooted suudaksid taluda tegelikke koormusi, mis tekivad käitlemise, töötlemise, transpordi ja lõppkasutuse käigus. Käesolevas artiklis selgitatakse sellega seotud katsetamise põhimõtet, korda, rakendusi, tulemuste tõlgendamist ja seadmetele esitatavaid nõudeid. Kanga rebimiskatse vastavalt standardile ISO 13937-1.
ISO 13937-1 standardi mõistmine
ISO 13937-1: Tekstiilid – Kangaste rebimisomadused – 1. osa: Rebimisjõu määramine ballistilise pendli meetodil (Elmendorf) määrab kindlaks meetodi, millega mõõdetakse jõudu, mis on vajalik kangaproovis juba alguse saanud rebendi jätkamiseks.
Erinevalt tõmbekatsest, mille käigus mõõdetakse kogu proovi purunemiseks vajalikku jõudu, ISO 13937-1 keskendub rebendi levikule. See eristus on oluline, sest praktikas purunevad kangad sageli pigem olemasolevate lõigete, läbilöökide või defektide tõttu kui ühtlase tõmbekoormuse tagajärjel.
Seda meetodit saab peamiselt rakendada järgmistel juhtudel:
- Kangad
- Paljud mittekootud materjalid
- Pinnakattega tekstiilid
- Tehnilised tekstiilid
- Tööstuslikud kangad
See standard ei sobi üldjuhul järgmistele juhtudele:
- Kootud kangad
- Väga elastsed kootud kangad
- Äärmiselt lõdvad konstruktsioonid
- Väga anisotroopsed kangad, mille rebimissuund võib katsetamise käigus muutuda
Miks on rebimistugevus oluline?
Rebimiskindlus on sageli kanga vastupidavuse ja kasutusaja peamine näitaja.
Pisarprooviga käsitletavad tavapärased kvaliteediprobleemid
| Taotlus | Rebimistugevuse tähtsus |
|---|---|
| Rõivakangad | Vastupidavus juhuslikule rebenemisele kandmise ajal |
| Kaitseriietus | Põhimõtted rebendi leviku vältimiseks pärast kahjustuse tekkimist |
| Geotekstiilid | Vastupidavus paigaldamisel tekkiva koormuse korral |
| Tööstuslikud tekstiilid | Käitumine mehaanilise koormuse all |
| Kangastamata materjalid | Konstruktsiooni terviklikkus käitlemise ajal |
| Polsterkangad | Vastupidavus kasutamisel tekkivatele kahjustustele |
Kangas võib omada suurepärast tõmbetugevust, kuid siiski enneaegselt puruneda, kui selle rebimiskindlus on ebapiisav. Seetõttu Kanga rebimiskatse annab täiendavat teavet, mis on oluline materjali põhjalikuks hindamiseks.
Elmendorfi rebimistugevuse katsetamise põhimõte
The Elmendorfi rebimistugevus Meetodiga mõõdetakse energiat, mis on vajalik rebendi levimiseks kindlaksmääratud vahemaa ulatuses kangaproovis.
Kuidas test toimib
Ristkülikukujuline proov on kinnitatud kahe klambri vahele:
- Üks klamber on kinnitatud
- Teine on kinnitatud pendlile
Proovi sisse tehakse eelnevalt lõigatud pilu.
Kui pendel vabastatakse:
- Potentsiaalne energia muundub kineetiliseks energiaks.
- Liikuv klamber tõmbab kangast kiiresti.
- Rebend levib kindlaksmääratud kaugusele.
- Mõõdetakse rebimise käigus neeldunud energiat.
- Arvutatakse välja vastav rebimisjõud ja see esitatakse aruandes.
Katse abil määratakse kindlaks keskmine jõud, mis on vajalik materjali rebimise jätkamiseks.
Testiprotsessi visualiseerimine
Proovi ettevalmistamine → Eelnevalt tehtud sisselõige → Proovi kinnitamine → Pendli vabastamine → Rebendi levimine → Jõu arvutamine
See kiire koormuse tekkimise tingimus simuleerib olukordi, kus tegeliku kasutamise käigus tekib ootamatult rebend.
ISO 13937-1 katsemenetlus
1. Proovi ettevalmistamine
Proovi mõõtmed ja suund peavad vastama standardis sätestatud nõuetele.
Katsetamine viiakse tavaliselt läbi mõlemas:
- Lõimisuund
- Kudeku suund
Statistilise usaldusväärsuse tagamiseks valmistatakse ette mitu proovi.
3. Katse läbiviimine
Proov on hoolikalt kinnitatud klambrite vahele.
Operaator:
- Tõstab pendli algasendisse
- Kontrollib nullpunkti kalibreerimist
- Vabastab pendli
- Salvestab mõõdetud rebimisjõu
Valitud pendli võimsus peaks andma näidud vahemikus: 15% ja 85% täisvõimsusel optimaalse täpsuse saavutamiseks.
2. Esialgse lõike tegemine
Pilu mõõtmed:
20 mm ± 0,5 mm
lõigatakse proovi sisse enne katsetamist.
Järelejäänud pisarate voolutee on järgmine:
43 mm ± 0,5 mm
See kontrollitud geomeetria tagab laboritevahelise ühtluse.
4. Kehtivuse kontrollimine
Lõige peaks:
- Järgige ettenähtud rebimissuunda
- Püsib stabiilne kogu paljundamise vältel
- Lõng ei tohi liiga palju libiseda
Tulemused tuleb tühistada, kui tegeliku rebimise asemel esineb niidi libisemine. Kui viiest proovist kolm või enam on kehtetud, ei pruugi meetod selle materjali jaoks sobida.
Elmendorfi rebimistugevust mõjutavad peamised tegurid
Katse tulemusi mõjutavad mitmed materjali omadused.
Kanga struktuur
- Lõnga jämedus
- Kanga tihedus
- Kudumismuster
- Lõnga põimimissagedus
Üldiselt erineb tihedamate konstruktsioonide rebenemiskäitumine lõdvemate konstruktsioonide omast.
Kiutüüp
Näiteks:
- Puuvill
- polüester
- Nailon
- aramid
- Polüpropüleen
- Segakiud
Kiudude tugevus ja venivus mõjutavad otseselt rebendi levikut.
Viimistlushooldused
Keemilised ja mehaanilised viimistlusprotsessid võivad oluliselt mõjutada rebenemiskindlust:
- Katted
- Vaiguravi
- Veekindlad viimistlused
- Tulekaitseviimistlused
Kanga suund
Lõime- ja koelõnga rebimistugevus erinevad sageli märkimisväärselt, mis tuleneb kanga ehituse erinevustest.
Seetõttu, ISO 13937-1 nõuab katsetamist igas asjaomases suunas.
Tulemuste tõlgendamine
Peamine mõõdetav suurus on rebimisjõud, mida tavaliselt väljendatakse järgmiselt:
Newtonid (N)
Kõrgemad väärtused näitavad üldjuhul suuremat vastupidavust rebendi levikule.
Näiteandmed
| Näide | Warp Tear Force (N) | Kudekanga rebimisjõud (N) |
|---|---|---|
| Kangas A | 28.5 | 24.8 |
| Kangas B | 42.1 | 38.7 |
| Kangas C | 15.6 | 18.2 |
Neid väärtusi võib kasutada järgmistel eesmärkidel:
- Tootearendus
- Tarnijate kvalifitseerimine
- Sissetuleva materjali kontroll
- Tootmise kvaliteedikontroll
- Konkurentsivõime võrdlusanalüüs
ISO 13937-1 standardi rakendused erinevates tööstusharudes
Tekstiilitööstus
Tootjad kasutavad ISO 13937-1 et kontrollida vastupidavusnõudeid ja tagada toote ühtlus.
Kaitseriietus
Kaitseriietus peab olema piisavalt rebenemiskindel, et tagada ohutus ka pärast väikeste kahjustuste tekkimist.
Tehnilised tekstiilid
Transpordi-, ehitus- ja filtreerimisrakendustes kasutatavate tööstuslike kangaste puhul on sageli vaja kontrollida nende rebenemiskindlust.
Kangata tooted
Paljusid hügieeni-, meditsiini- ja tööstussektoris kasutatavaid mittekootud materjale hinnatakse, kasutades Elmendorfi rebimistugevus meetod.
Teadus- ja arendustegevus
Materjalide arendajad kasutavad seda standardit uute kangastruktuuride, kiudude ja viimistlusmeetodite võrdlemiseks.
Elmendorfi rebimiskatse seadme nõuded
Üks Elmendorfi rebimiskatseaparaat peab esitama:
- Pendli energia täpne mõõtmine
- Stabiilsed kinnitustingimused
- Proovi kontrollitud paigutamine
- Usaldusväärne kalibreerimisvõime
- Pendli vabastamise kordamine
Kuna rebimisjõud võib olla väga tundlik katsetingimuste suhtes, mängib seadmete kvaliteet olulist rolli korratavate ja taastatavate tulemuste saavutamisel.
Cell Instruments SLD-01 Elmendorfi rebimistester
Laboritele, kes teostavad ISO 13937-1 katsetamine, see SLD-01 Elmendorfi rebimiskatseaparaat alates Cell Instruments on mõeldud tekstiilide, paberi, kilede, mittekootud materjalide ja nendega seotud materjalide standardiseeritud rebenemiskindluse hindamiseks.
Peamised omadused
- PLC-juhtimisega süsteem puutetundliku kasutajaliidesega (HMI)
- Pneumaatiline proovi kinnitus tagab ühtlase haardejõu
- Automaatne pendli vabastamine, et vähendada operaatori mõju
- Mitme pendli kandevõime:
- 200 gf
- 400 gf
- 800 gf
- 1600 gf
- 3200 gf
- 6400 gf
- Sisseehitatud kalibreerimiskaalu kontroll
- Automatiseeritud statistilised arvutused
- Valikuline professionaalne tarkvara andmete haldamiseks
- Valikuline mikroprinter ja RS-232-liides
Tehnilised andmed
| Parameeter | Tehnilised andmed |
|---|---|
| Pendli kandevõime | 200–6400 gf |
| Käsivarre pikkus | 104 ± 1 mm |
| Esialgne rebimisnurk | 27,5° ± 0,5° |
| Gaasivarustus | 0,6 MPa |
| Toiteallikas | 110–220 V vahelduvvool, 50/60 Hz |
Süsteem toetab laboratooriume, kes soovivad usaldusväärselt järgida ISO 13937-1 ja muud rebenemiskindluse katsetamise nõuded.
Seotud rebimiskatse standardid
Kuigi ISO 13937-1 Kuigi seda meetodit kasutatakse laialdaselt, võivad sõltuvalt materjali tüübist ja tööstusharu nõuetest olla kohaldatavad ka muud rebimiskatsemeetodid.
| Standard | Meetod |
|---|---|
| ISO 13937-1 | Elmendorfi pendelmeetod |
| ISO 13937-2 | Ühe pisara meetod |
| ISO 13937-3 | Pükste rebimise meetod |
| ISO 13937-4 | Keele rebimise meetod |
| ASTM D1424 | Elmendorfi rebimismeetod tekstiilide puhul |
| ASTM D5734 | Pükste rebimise meetod |
| TAPPI T414 | Elmendorfi rebenemiskindlus paberile |
Sobiva meetodi valik sõltub kanga struktuurist, kasutusnõuetest ja kliendi spetsifikatsioonidest.
ISO 13937-1 on endiselt üks laialdasemalt tunnustatud standardeid kangaste ja paljude mittekootud materjalide rebimisvastupidavuse hindamiseks. Mõõtes Elmendorfi rebimistugevus, saavad tootjad ja katselaborid paremini aru kanga vastupidavusest, võrrelda materjalide omadusi ning tagada vastavuse klientide ja tööstusharu nõuetele.
Nõuetekohaselt täidetud Kanga rebimiskatse pakub väärtuslikke kvaliteedikontrolli andmeid, mis toetavad tootearendust, tarnijate kvalifitseerimist ja tootmise järjepidevust. Kui seda kombineerida kõrgekvaliteedilise Elmendorfi rebimiskatseaparaat, annab see meetod usaldusväärseid ja korratavaid tulemusi, mis aitavad säilitada tekstiili omadused kogu toote elutsükli jooksul.