A szövet szakadásállósága kritikus fontosságú teljesítményjellemző a ruházati cikkekben, ipari szövetekben, műszaki textíliákban, védőruházatban, csomagolóanyagokban és nemszövött termékekben használt textíliák esetében. ISO 13937-1 szabványosított módszert biztosít a szövetben előre vágott szakadás továbbterjedéséhez szükséges erő értékelésére a ballisztikus inga-módszer alkalmazásával, amelyet általában Elmendorf-szakadási szilárdság teszt.
A gyártók, laboratóriumok és minőségellenőrzési szakemberek számára fontos, hogy megértsék ISO 13937-1 segít biztosítani, hogy a textiltermékek ellenálljanak a kezelés, a feldolgozás, a szállítás és a végfelhasználás során felmerülő valós igénybevételeknek. Ez a cikk bemutatja a vizsgálat elvét, eljárását, alkalmazási területeit, az eredmények értelmezését, valamint a vizsgálathoz szükséges berendezésekre vonatkozó követelményeket. szövet szakítópróba az ISO 13937-1 szabvány szerint.
Az ISO 13937-1 szabvány megértése
ISO 13937-1: Textíliák — Szövetek szakadási tulajdonságai — 1. rész: A szakadási erő meghatározása ballisztikus inga módszerrel (Elmendorf) meghatározza azt a módszert, amellyel meg lehet mérni azt az erőt, amely szükséges egy szövetmintában már megkezdődött szakadás folytatásához.
Ellentétben a szakítóvizsgálattal, amely a teljes próbadarab eltöréséhez szükséges erőt méri, ISO 13937-1 a szakadás terjedésére összpontosít. Ez a megkülönböztetés azért fontos, mert a gyakorlati alkalmazások során a szövetek gyakran nem egyenletes szakítóterhelés hatására, hanem már meglévő vágások, lyukak vagy hibák miatt szakadnak el.
A módszer elsősorban a következőkre alkalmazható:
- Szövött szövetek
- Számos nemszövött anyag
- Bevont textíliák
- Műszaki textíliák
- Ipari szövetek
A szabvány általában nem alkalmas a következőkre:
- Kötött szövetek
- Rendkívül rugalmas szőtt szövetek
- Rendkívül laza szerkezetek
- Erősen anizotróp szövetek, amelyeknél a szakadási irány a vizsgálat során eltérhet
Miért fontos a szakadási szilárdság?
A szakadásállóság gyakran a szövet tartósságának és élettartamának egyik legfontosabb mutatója.
A szakadási vizsgálattal kezelhető gyakori minőségi problémák
| Alkalmazás | A szakadási szilárdság fontossága |
|---|---|
| Ruházati szövetek | A viselés során fellépő véletlen szakadásnak való ellenállás |
| Védőruházat | A sérülés utáni repedésterjedés megelőzése |
| Geotextíliák | Tartósság szerelési igénybevétel mellett |
| Ipari textíliák | Viselkedés mechanikai terhelés hatására |
| Nem szőtt anyagok | A szerkezeti integritás a kezelés során |
| Kárpitos szövetek | A használat során fellépő károsodásokkal szembeni ellenállóképesség |
Előfordulhat, hogy egy szövet kiváló szakítószilárdsággal rendelkezik, mégis idő előtt tönkremegy, ha szakadásállósága nem megfelelő. Ezért a szövet szakítópróba kiegészítő információkat nyújt, amelyek elengedhetetlenek az anyag átfogó értékeléséhez.
Az Elmendorf-szakítószilárdsági vizsgálat elve
A Elmendorf-szakadási szilárdság A módszer azt méri, hogy mennyi energia szükséges ahhoz, hogy egy szakadás egy szövetminta mentén egy meghatározott távolságon át terjedjen.
A teszt működése
Egy téglalap alakú mintát két szorító közé rögzítenek:
- Az egyik szorító rögzítve van
- A másik egy inga végéhez van rögzítve
A mintába előre kivágott hasítékot készítenek.
Amikor az inga elengédésre kerül:
- A potenciális energia kinetikus energiává alakul át.
- A mozgó szorító gyorsan meghúzza a szövetet.
- A repedés egy meghatározott távolságon terjed tovább.
- Megmérik a szakadás során felszívódott energiát.
- A megfelelő szakítóerőt kiszámítják és feltüntetik.
A vizsgálat számszerűsíti azt az átlagos erőt, amely az anyag további szakadásához szükséges.
A tesztelési folyamat ábrázolása
A minta előkészítése → Előre vágott hasítás → A minta rögzítése → Az inga elengedése → A szakadás terjedése → Az erő kiszámítása
Ez a gyors terhelési körülmény olyan helyzeteket szimulál, amikor a tényleges használat során hirtelen szakadás lép fel.
ISO 13937-1 vizsgálati eljárás
1. A minta előkészítése
A minták méreteinek és tájolásának meg kell felelniük a szabványban előírt követelményeknek.
A tesztelést általában mindkét esetben elvégzik:
- Szálirány
- A vetülék iránya
A statisztikai megbízhatóság biztosítása érdekében több mintát készítenek elő.
3. A teszt elvégzése
A mintát gondosan rögzítik a szorítók közé.
Az üzemeltető:
- Visszaemeli az ingaot a kiindulási helyzetébe
- Ellenőrzi a nulla-kalibrálást
- Elengedi az inga
- Rögzíti a mért szakítóerőt
A kiválasztott inga kapacitásának olyan mérési értékeket kell eredményeznie, amelyek a következő tartományon belül vannak: 15% és 85% teljes kapacitás mellett az optimális pontosság elérése érdekében.
2. A kezdeti vágás elkészítése
Egy rés mérete:
20 mm ± 0,5 mm
a vizsgálat előtt bevágást ejtenek a mintába.
A fennmaradó könnycsatorna a következő:
43 mm ± 0,5 mm
Ez az ellenőrzött geometria biztosítja az egységességet a laboratóriumok között.
4. Érvényességi ellenőrzések
A hasítéknak:
- Kövesse a kijelölt letépési irányt
- A szaporítás során végig stabil marad
- Nem okozhat túlzott fonalcsúszást
A vizsgálati eredményeket el kell utasítani, ha tényleges szakadás helyett a szál megcsúszása következik be. Ha az öt mintából három vagy több érvénytelen, előfordulhat, hogy a módszer nem alkalmas az adott anyagra.
Az Elmendorf-szakadási szilárdságot befolyásoló fő tényezők
Számos anyagjellemző befolyásolja a vizsgálati eredményeket.
A szövet felépítése
- A fonal vastagsága
- A szövet sűrűsége
- Szövésminta
- A szálak összefonódásának gyakorisága
Általánosságban elmondható, hogy a szorosabb szerkezetek más szakadási viselkedést mutatnak, mint a laza szerkezetek.
Szál típusa
Példák:
- Pamut
- Poliészter
- Nylon
- Aramid
- Polipropilén
- Kevert szálak
A szálak szilárdsága és nyúlási tulajdonságai közvetlenül befolyásolják a szakadás terjedését.
Befejező kezelések
A kémiai és mechanikai utómunkálatok jelentősen befolyásolhatják a szakadási viselkedést:
- Bevonatok
- Gyantás kezelések
- Vízálló bevonatok
- Tűzgátló kezelések
A szövet irányának meghatározása
A lánc- és vetülékszálak szakadási szilárdsága a szerkezeti különbségek miatt gyakran jelentősen eltér egymástól.
Ezért, ISO 13937-1 minden érintett irányban el kell végezni a vizsgálatokat.
A vizsgálati eredmények értelmezése
A legfontosabb jelentett érték a szakítóerő, amelyet általában a következő mértékegységben fejeznek ki:
Newton (N)
A magasabb értékek általában nagyobb szakadási terjedés elleni ellenállást jeleznek.
Példaadatok
| Példa | Warp Tear Force (N) | Szálszakító erő (N) |
|---|---|---|
| A szövet | 28.5 | 24.8 |
| B szövet | 42.1 | 38.7 |
| C szövet | 15.6 | 18.2 |
Ezek az értékek a következőkre használhatók:
- Termékfejlesztés
- Beszállítói minősítés
- A beérkező anyagok ellenőrzése
- A gyártás minőségellenőrzése
- Versenyképességi összehasonlítás
Az ISO 13937-1 szabvány alkalmazása különböző iparágakban
Textilgyártás
A gyártók a következőket használják ISO 13937-1 a tartóssági követelmények ellenőrzése és a termék minőségének állandóságának biztosítása érdekében.
Védőruházat
A védőruházatnak megfelelő szakadásállósággal kell rendelkeznie ahhoz, hogy kisebb sérülések esetén is biztosítsa a biztonságot.
Műszaki textíliák
A közlekedésben, az építőiparban és a szűrési alkalmazásokban használt ipari szöveteknél gyakran szükséges a szakadási szilárdság ellenőrzése.
Nemszövött termékek
A higiéniai, orvosi és ipari ágazatokban használt számos nemszövött anyagot a következő módszerrel értékelnek: Elmendorf-szakadási szilárdság módszer.
Kutatás és fejlesztés
Az anyagfejlesztők a szabványt használják az új szövetfelépítések, szálak és utómunkálati technológiák összehasonlítására.
Az Elmendorf szakítószilárdság-vizsgáló készülékre vonatkozó követelmények
Egy Elmendorf szakadási szilárdságmérő a következőket kell biztosítania:
- Az inga energiájának pontos mérése
- Stabil szorítási körülmények
- A minta szabályozott elhelyezése
- Megbízható kalibrálási képesség
- Ismételhető inga-kioldás
Mivel a szakadási erő rendkívül érzékeny lehet a vizsgálati körülményekre, a berendezés minősége jelentős szerepet játszik az ismételhető és reprodukálható eredmények elérésében.
Cell Instruments SLD-01 Elmendorf szakadási szilárdságmérő
Azoknál a laboratóriumoknál, amelyek ISO 13937-1 tesztelés, a SLD-01 Elmendorf szakadási szilárdságmérő a…-ból Cell Instruments célja, hogy támogassa a textíliák, papírok, fóliák, nemszövött anyagok és hasonló anyagok szakadási szilárdságának szabványosított értékelését.
Főbb jellemzők
- PLC-vezérlésű rendszer érintőképernyős HMI-vel
- Pneumatikus mintarögzítés az egyenletes szorítóerő biztosítása érdekében
- Az operátor hatásának csökkentését szolgáló automatikus inga-kioldás
- Többféle inga-kapacitás:
- 200 gf
- 400 gf
- 800 gf
- 1600 gf
- 3200 gf
- 6400 gf
- Beépített kalibrációs súly ellenőrzése
- Automatizált statisztikai számítások
- Opcionális professzionális szoftver az adatkezeléshez
- Opcionális mikronyomtató és RS-232-csatlakozás
Műszaki adatok
| Paraméter | Műszaki adatok |
|---|---|
| Az inga teherbírása | 200–6400 gf |
| A karhosszúság elszakítása | 104 ± 1 mm |
| Kezdeti szakadási szög | 27,5° ± 0,5° |
| Gázellátás | 0,6 MPa |
| Tápegység | 110–220 V váltakozó áram, 50/60 Hz |
A rendszer támogatja azokat a laboratóriumokat, amelyek a következő előírásoknak való megbízható betartására törekszenek: ISO 13937-1 és egyéb szakadásállósági vizsgálati követelmények.
Kapcsolódó szakadási vizsgálati szabványok
Bár ISO 13937-1 bár ez a módszer széles körben elterjedt, az anyag típusától és az iparági követelményektől függően más szakadási vizsgálati módszerek is alkalmazhatók.
| Standard | Módszer |
|---|---|
| ISO 13937-1 | Elmendorf-ingamódszer |
| ISO 13937-2 | Egycseppes módszer |
| ISO 13937-3 | Nadrágszakítási módszer |
| ISO 13937-4 | Nyelvszakítási módszer |
| ASTM D1424 | Elmendorf-szakadási módszer textíliákhoz |
| ASTM D5734 | Nadrágszakítási módszer |
| TAPPI T414 | Elmendorf-szakadási szilárdság papír esetében |
A megfelelő módszer kiválasztása a szövet szerkezetétől, az alkalmazási követelményektől és a megrendelői előírásoktól függ.
ISO 13937-1 továbbra is az egyik legelterjedtebb szabvány a szőtt szövetek és számos nem szőtt anyag szakadásállóságának értékelésében. A méréssel Elmendorf-szakadási szilárdság, a gyártók és a vizsgálati laboratóriumok jobban megérthetik a szövetek tartósságát, összehasonlíthatják az anyagok teljesítményét, és biztosíthatják a vevői és iparági követelményeknek való megfelelést.
Egy megfelelően végrehajtott szövet szakítópróba értékes minőség-ellenőrzési adatokat szolgáltat, amelyek támogatják a termékfejlesztést, a beszállítók minősítését és a gyártás folyamatos konzisztenciáját. Ha ezt egy kiváló minőségű Elmendorf szakadási szilárdságmérő, a módszer megbízható és megismételhető eredményeket biztosít, amelyek hozzájárulnak a textília teljesítményének fenntartásához a termék teljes életciklusa alatt.