Audinio atsparumas įplėšimui yra itin svarbi eksploatacinė savybė tekstilės gaminiams, naudojamiems drabužių pramonėje, pramoniniams audiniams, techniniams tekstilės gaminiams, apsauginiams drabužiams, pakavimo tekstilės gaminiams ir neaustiniams gaminiams. ISO 13937-1 pateikia standartizuotą metodą, skirtą įvertinti jėgą, reikalingą iš anksto padarytam audinio įplėšimui išplėsti, taikant balistinio švytuoklės metodą, paprastai žinomą kaip Elmendorfo atsparumas plyšimui testas.
Gamintojams, laboratorijoms ir kokybės kontrolės specialistams svarbu suprasti, kad ISO 13937-1 padeda užtikrinti, kad tekstilės gaminiai atlaikytų realias apkrovas, su kuriomis susiduriama juos tvarkant, apdorojant, transportuojant ir naudojant pagal paskirtį. Šiame straipsnyje paaiškinami bandymų principai, procedūra, taikymo sritys, rezultatų aiškinimas ir įrangos reikalavimai, susiję su audinio plyšimo bandymas pagal ISO 13937-1 standartą.
ISO 13937-1 standarto supratimas
ISO 13937-1: Tekstilė. Audinių atsparumas plyšimui. 1 dalis. Atsparumo plyšimui jėgos nustatymas taikant balistinio švytuoklės metodą (Elmendorf) nustato metodą, skirtą matuoti jėgą, reikalingą tam, kad būtų tęsiamas audinio bandinio jau pradėtas įplėšimas.
Skirtingai nuo tempimo bandymo, kurio metu matuojama jėga, reikalinga visam bandiniui sulaužyti, ISO 13937-1 sutelkia dėmesį į įtrūkio plitimą. Šis skirtumas yra svarbus, nes praktikoje audiniai dažniausiai sugenda dėl esamų įpjovimų, pradūrimų ar defektų, o ne dėl tolygios tempiamosios apkrovos.
Šis metodas pirmiausia taikomas:
- Austiniai audiniai
- Daugybė neaustinių medžiagų
- Apdoroti tekstilės gaminiai
- Techniniai tekstilės gaminiai
- Pramoniniai audiniai
Paprastai šis standartas netinka:
- Megzti audiniai
- Labai elastingi audiniai
- Itin laisvos konstrukcijos
- Labai anizotropiniai audiniai, kurių plyšimo kryptis bandymo metu gali nukrypti
Kodėl svarbus atsparumas plyšimui?
Atsparumas plyšimui dažnai yra pagrindinis audinio patvarumo ir tarnavimo laiko rodiklis.
Dažniausiai pasitaikančios kokybės problemos, kurias padeda išspręsti atsparumo plyšimui bandymai
| Paraiška | Atsparumo plyšimui svarba |
|---|---|
| Drabužių audiniai | Atsparumas atsitiktiniam įplėšimui dėvėjimo metu |
| Apsauginiai drabužiai | Ašarų plitimo prevencija po pažeidimo |
| Geotekstilė | Ilgaamžiškumas esant montavimo apkrovoms |
| Pramoniniai tekstilės gaminiai | Elgsena esant mechaninei apkrovai |
| Neaustinės medžiagos | Struktūrinis vientisumas tvarkymo metu |
| Baldų apmušalų audiniai | Atsparumas pažeidimams naudojimo metu |
Audinys gali pasižymėti puikiu tempiamuoju stiprumu, tačiau vis tiek gali susidėvėti anksčiau laiko, jei jo atsparumas įplėšimui yra nepakankamas. Todėl audinio plyšimo bandymas pateikia papildomą informaciją, kuri yra būtina norint išsamiai įvertinti medžiagą.
Elmendorfo atsparumo plyšimui bandymo principas
Svetainė Elmendorfo atsparumas plyšimui Šiuo metodu matuojama energija, reikalinga, kad audinio bandinyje įtrūkimui išplistų per nurodytą atstumą.
Kaip veikia testas
Stačiakampio formos bandinys pritvirtinamas tarp dviejų spaustuvų:
- Vienas spaustukas yra pritvirtintas
- Kitas yra pritvirtintas prie švytuoklės
Į bandinį įpjaunama iš anksto paruošta įpjova.
Kai švytuoklė paleidžiama:
- Potencialioji energija paverčiama kinetine energija.
- Judamasis spaustukas greitai traukia audinį.
- Įtrūkimai plinta per nustatytą atstumą.
- Matuojama energija, sugeriama plyšimo metu.
- Apskaičiuojama ir pateikiama atitinkama plyšimo jėga.
Šis bandymas leidžia kiekybiškai įvertinti vidutinę jėgą, reikalingą medžiagos plyšimui tęsti.
Tyrimo proceso vizualizacija
Mėginio paruošimas → Išankstinis įpjovimas → Mėginio užfiksavimas spaustuvais → Švytuoklės paleidimas → Įtrūkio plitimas → Jėgos apskaičiavimas
Šios greito apkrovimo sąlygos imituoja situacijas, kai tikrojo naudojimo metu staiga atsiranda įtrūkimai.
ISO 13937-1 bandymo procedūra
1. Mėginio paruošimas
Bandomosios medžiagos matmenys ir orientacija turi atitikti standarte nustatytus reikalavimus.
Testavimas paprastai atliekamas abiejose srityse:
- Pagrindo kryptis
- Pynimo kryptis
Siekiant užtikrinti statistinį patikimumą, paruošiami keli mėginiai.
3. Bandymo atlikimas
Mėginys kruopščiai įtvirtinamas tarp spaustuvų.
Operatorius:
- Pakelia švytuoklę į pradinę padėtį
- Patikrina nulinį kalibravimą
- Atleidžia švytuoklę
- Užregistruoja išmatuotą atplėšimo jėgą
Pasirinkto švytuoklės pajėgumo matavimo rodmenys turėtų būti tarp: 15% ir 85%, esant pilnam pajėgumui siekiant užtikrinti optimalų tikslumą.
2. Pradinio kadro sukūrimas
Pjūvio matmenys:
20 mm ± 0,5 mm
prieš bandymą į mėginį išpjaunamas įpjovimas.
Likęs ašarų takas yra toks:
43 mm ± 0,5 mm
Ši kontroliuojama geometrija užtikrina rezultatų nuoseklumą tarp laboratorijų.
4. Teisingumo patikrinimai
Plyšimas turėtų:
- Laikykitės numatytos atplėšimo krypties
- Išlieka stabilus visą dauginimo laikotarpį
- Negalima leisti, kad siūlai pernelyg smarkiai slystų
Rezultatai turi būti atmesti, jei vietoj tikrojo plyšimo pasireiškia siūlo slydimas. Jei trys ar daugiau iš penkių bandinių yra netinkami, šis metodas gali būti netinkamas tai medžiagai.
Pagrindiniai veiksniai, darantys įtaką Elmendorfo atsparumui plyšimui
Tyrimų rezultatams įtakos turi keletas medžiagos savybių.
Audinio struktūra
- Siūlų skaičius
- Audinio tankis
- Audimo raštas
- Pluošto susipynimo dažnis
Paprastai tankesnės struktūros pasižymi kitokiais atsparumo plyšimui savybėmis nei retesnės struktūros.
Pluošto tipas
Pavyzdžiai:
- Medvilnė
- Poliesteris
- Nailonas
- Aramidas
- Polipropilenas
- Mišrios pluošto rūšys
Pluošto stiprumas ir pailgėjimo savybės tiesiogiai veikia įtrūkio plitimą.
Baigiamieji procedūros
Cheminiai ir mechaniniai apdailos procesai gali smarkiai paveikti atsparumą plyšimui:
- Dangos
- Gydymo procedūros naudojant dervą
- Neperšlampamos apdailos
- Apsaugos nuo užsidegimo priemonės
Audinio kryptis
Dėl skirtingos audinio struktūros pagrindinių ir ataudų pluoštų atsparumas plyšimui dažnai labai skiriasi.
Dėl šios priežasties, ISO 13937-1 reikia atlikti bandymus kiekviena atitinkama kryptimi.
Tyrimų rezultatų aiškinimas
Pagrindinis nurodytas dydis yra atplėšimo jėga, paprastai išreiškiama:
Niutonai (N)
Didesnės vertės paprastai rodo didesnį atsparumą įtrūkio plitimui.
Pavyzdiniai duomenys
| Pavyzdys | „Warp Tear Force“ (N) | Pynės trūkimo jėga (N) |
|---|---|---|
| Audinys A | 28.5 | 24.8 |
| Audinys B | 42.1 | 38.7 |
| Audinys C | 15.6 | 18.2 |
Šios reikšmės gali būti naudojamos:
- Produktų kūrimas
- Tiekėjų atranka
- Įvežamų medžiagų patikra
- Gamybos kokybės kontrolė
- Konkurencinė analizė
ISO 13937-1 standarto taikymas įvairiose pramonės šakose
Tekstilės gamyba
Gamintojai naudoja ISO 13937-1 siekiant patikrinti ilgaamžiškumo reikalavimų laikymąsi ir užtikrinti produkto kokybės pastovumą.
Apsauginė apranga
Apsauginiai drabužiai turi būti pakankamai atsparūs įplėšimui, kad užtikrintų saugumą net ir po nedidelio pažeidimo.
Techniniai tekstilės gaminiai
Pramoniniams audiniams, naudojamiems transporto, statybos ir filtravimo srityse, dažnai būtina patikrinti jų atsparumą įplėšimui.
Neaustiniai gaminiai
Daugelis neaustinių medžiagų, naudojamų higienos, medicinos ir pramonės sektoriuose, vertinamos taikant Elmendorfo atsparumas plyšimui metodas.
Moksliniai tyrimai ir plėtra
Medžiagų kūrėjai naudoja šį standartą, kad palygintų naujas audinių struktūras, pluoštus ir apdailos technologijas.
Elmendorfo trūkimo bandymo aparato reikalavimai
An Elmendorfo trūkimo bandymo aparatas privalo pateikti:
- Tikslus švytuoklės energijos matavimas
- Stabilios fiksavimo sąlygos
- Kontroliuojamas bandinio padėties nustatymas
- Patikimos kalibravimo galimybės
- Pakartotinis švytuoklės paleidimas
Kadangi atsparumas plyšimui gali labai priklausyti nuo bandymo sąlygų, įrangos kokybė atlieka svarbų vaidmenį siekiant gauti pakartojamus ir atkuriamus rezultatus.
Cell Instruments SLD-01 „Elmendorf“ atsparumo plyšimui bandymo įrenginys
Laboratorijoms, atliekančioms ISO 13937-1 bandymai, SLD-01 „Elmendorf“ plyšimo bandymo aparatas iš Cell Instruments skirta standartizuotam tekstilės gaminių, popieriaus, plėvelių, neaustinių medžiagų ir susijusių medžiagų atsparumo plyšimui vertinimui.
Pagrindinės savybės
- PLC valdoma sistema su jutikliniu HMI ekranu
- Pneumatinis bandinio fiksavimas, užtikrinantis pastovią sukibimo jėgą
- Automatinis švytuoklės atpalaidavimas, siekiant sumažinti operatoriaus įtaką
- Įvairios švytuoklių talpos:
- 200 gf
- 400 gf
- 800 gf
- 1600 gf
- 3200 gf
- 6400 gf
- Įmontuota kalibravimo svorių patikra
- Automatiniai statistiniai skaičiavimai
- Pasirenkama profesionali duomenų tvarkymo programinė įranga
- Pasirenkamas mikrospausdintuvas ir RS-232 jungtis
Techniniai duomenys
| Parametras | Techniniai duomenys |
|---|---|
| Švytuoklės talpa | 200–6400 gf |
| Ištempimo rankos ilgis | 104 ± 1 mm |
| Pradinis plyšimo kampas | 27,5° ± 0,5° |
| Dujų tiekimas | 0,6 MPa |
| Maitinimo šaltinis | 110–220 V kintamosios srovės, 50/60 Hz |
Sistema padeda laboratorijoms, siekiančioms patikimai laikytis ISO 13937-1 ir kiti atsparumo plyšimui bandymų reikalavimai.
Susiję ašarų bandymų standartai
Nors ISO 13937-1 nors šis metodas yra plačiai taikomas, priklausomai nuo medžiagos tipo ir pramonės reikalavimų gali būti taikomi ir kiti atsparumo įplėšimui bandymo metodai.
| Standartinis | Metodas |
|---|---|
| ISO 13937-1 | Elmendorfo švytuoklės metodas |
| ISO 13937-2 | Vienos ašaros metodas |
| ISO 13937-3 | Kelnės įplėšimo metodas |
| ISO 13937-4 | Liežuvio įplėšimo metodas |
| ASTM D1424 | Elmendorfo tekstilės audinių plyšimo bandymo metodas |
| ASTM D5734 | Kelnės įplėšimo metodas |
| TAPPI T414 | Elmendorf popieriaus atsparumo plyšimui rodiklis |
Tinkamo metodo pasirinkimas priklauso nuo audinio struktūros, naudojimo reikalavimų ir kliento nurodymų.
ISO 13937-1 tebėra vienas iš plačiausiai pripažintų standartų, skirtų audinių ir daugelio neaustinių medžiagų atsparumo įtrūkimų plitimui vertinimui. Matuojant Elmendorfo atsparumas plyšimui, gamintojai ir bandymų laboratorijos gali geriau įvertinti audinių patvarumą, palyginti medžiagų savybes ir užtikrinti atitiktį klientų bei pramonės reikalavimams.
Tinkamai atliktas audinio plyšimo bandymas teikia vertingus kokybės kontrolės duomenis, kurie padeda kurti produktus, vertinti tiekėjus ir užtikrinti nuolatinį gamybos nuoseklumą. Kartu su aukštos kokybės Elmendorfo trūkimo bandymo aparatas, šis metodas užtikrina patikimus ir pakartojamus rezultatus, kurie padeda išlaikyti tekstilės savybes per visą produkto gyvavimo ciklą.