دليل عملي لوحدات اختبار المنسوجات والتحويلات

وحدات القياس وصيغ التحويل في اختبار المنسوجات

في اختبارات النسيج، تُشكّل البيانات المقاسة والوحدات المستخدمة النتائج. يمكن لوحدات القياس المختلفة أن تُظهر اختبارًا واحدًا. اختيار وحدات قياس مختلفة قد يُغيّر طريقة فهمنا للنتائج. من المهم معرفة وحدات القياس المستخدمة في اختبارات النسيج، فهذا يُساعد على ضمان دقة التحليل والمقارنة.

توضح هذه المقالة معايير اختبار المنسوجات الرئيسية، وتسرد وحداتها وتتضمن صيغًا سهلة للتحويل.

اختبارات ثبات اللون الشائعة

تستخدم تقييمات ثبات اللون مقياسًا رماديًا. تساعد هذه الأداة على رؤية تغيرات اللون. تستخدم المؤسسات العالمية عدة مقاييس رمادية قياسية، منها:

• مقياس الرمادي AATCC (المعيار الأمريكي)
• ISO (المعيار الدولي) تدرج الرمادي
• تدرج الرمادي JIS (المعيار الياباني)
• مقياس الرمادي GB (المعيار الصيني)

تستخدم جميع المقاييس الرمادية نظامًا مكونًا من 5 درجات و9 خطوات حيث:

يُمثل الصف الخامس أفضل ثبات للألوان (بدون تغيير)، بينما يُمثل الصف الأول أسوأها. يُمكن للمعلمين أيضًا تحديد درجات متوسطة لنصف الخطوة (مثل ٣-٤).

تختلف تنسيقات التصنيف بشكل طفيف عبر المعايير.

• يستخدم AATCC نظام التدوين العشري (على سبيل المثال، 3.0، 3.5).
• تستخدم ISO وJIS وGB تدوينًا به واصلة (على سبيل المثال، 3، 3–4).

تساعدك معرفة طرق التصنيف هذه على مقارنة النتائج بدقة عبر أنظمة الاختبار المختلفة.

ثبات الضوء (ثبات اللون للضوء)

الباحثون يختبرون ثبات الضوء بتسليط الضوء على العينة. ثم نتحقق من مدى بهتانها.

تستخدم معايير ISO وGB وJIS معيار الصوف الأزرق للمقارنة. تتوفر أقمشة الصوف الأزرق بدرجات من 1 إلى 8. يتميز الدرجة 8 بأفضل مقاومة للبهتان، بينما تتميز الدرجة 1 بأقل مقاومة.

أثناء اختبار النسيج، نُعرِّض عينة القماش إلى جانب شريط صوف أزرق مرجعي. نُبلِّغ عن النتائج المتعلقة بدرجة الصوف الأزرق التي تُظهر مستوى بهتان مماثل. لا يُمكن إزالة الظرف.

• >4 (أفضل من الدرجة الرابعة)
• =4 (يساوي الدرجة الرابعة)
• <4 (أسوأ من الدرجة الرابعة)

يُقيّم معيار AATCC ثبات اللون باستخدام مقياس الرمادي لتغير اللون. يشبه هذا المعيار اختبارات AATCC الأخرى لثبات اللون. تتبع نتائج التصنيف نفس النظام المُستخدم لتقييم ثبات اللون بشكل عام.

قوة الشد وقوة التمزق

في اختبار المنسوجات، قوة الشد قوة الشد وقوة التمزق عاملان مهمان. يتحقق الباحثون من مقدار القوة التي يتحملها القماش قبل أن ينكسر أو يتمزق.

الوحدات الشائعة المستخدمة:

• نيوتن (ن)
• كيلوغرام القوة (kgf أو kg)
• قوة الرطل (lbf أو lbs)
• ديكا نيوتن (daN)

صيغ التحويل:

• 1 دان نيوتن = 10 نيوتن (ديكا نيوتن)
• 1 كجم = 1,000 جم = 9.8 نيوتن ≈ 2.2 رطل قوة

معرفة هذه الوحدات وكيفية تحويلها أمرٌ أساسي. فهي تُساعد على مقارنة نتائج الاختبارات عبر مختلف المعايير والمجالات.

انزلاق التماس

يقيس انزلاق الدرزات مدى انفصال القماش عند الدرزات تحت الضغط. هناك طريقتان شائعتان للاختبار:

1. طريقة الحمل الثابت

الوحدة المشتركة:

• ملليمتر (مم)
• سم (سم)

صيغة التحويل:

• 1 سم = 10 ملم

تطبق هذه الطريقة قوة ثابتة، ونقيس فتحة اللحام الناتجة بالملم أو السنتيمتر.

2. طريقة الإزاحة الثابتة

الوحدات المشتركة:

• نيوتن (ن)
• كيلوغرام-قوة (كجم)
• قوة الرطل (lbf أو lbs)
• ديكا نيوتن (daN)

صيغ التحويل:

• 1 دان نيوتن = 10 نيوتن (ديكا نيوتن)
• 1 كجم = 1,000 جم = 9.8 نيوتن ≈ 2.2 رطل قوة

تُصحّح هذه الطريقة إزاحة اللحامات، كما تُحدّد القوة اللازمة لإحداث الانزلاق.

قوة قشر

تقيس قوة التقشير القوة المطلوبة لفصل نسيجين أو طبقتين مترابطتين.

الوحدات المشتركة:

• نيوتن (ن)
• كيلوغرام-قوة (كجم)
• قوة الرطل (lbf أو lbs)
• ديكا نيوتن (daN)

صيغ التحويل:

• 1 دان نيوتن = 10 نيوتن (ديكا نيوتن)
• 1 كجم = 1,000 جم = 9.8 نيوتن ≈ 2.2 رطل قوة

قوة الإنفجار

انفجار القوة يشير إلى مقدار الضغط الذي يتحمله القماش قبل أن يتمزق. يمكن للباحثين اختباره باستخدام طريقتين رئيسيتين:

1. طريقة الحجاب الحاجز

الوحدات المشتركة:

• كيلوباسكال (كيلو باسكال)
• ملليمتر من الزئبق (مم زئبق)
• مليبار (mBar)

صيغ التحويل:

• 1 كيلو باسكال = 7.5 مم زئبق = 10 ملي بار
• 1 كيلو باسكال = 1,000 باسكال

2. طريقة انفجار الكرة

الوحدات المشتركة:

• نيوتن (ن)
• كيلوغرام-قوة (كجم)
• قوة الرطل (lbf أو lbs)
• ديكا نيوتن (daN)

صيغ التحويل:

• 1 دانيت = 10 نيوتن
• 1 كجم = 1,000 جم = 9.8 نيوتن ≈ 2.2 رطل قوة

غزل واحد القوة

يقيس قوة كسر الخيوط الفردية.

الوحدات المشتركة:

• قوة الجرام (gf)
• نيوتن (ن)
• سينتينيوتن (cN)

صيغ التحويل:

• 1 gf = 0.01 N = 0.1 cN
• 1 نيوتن = 10 سنتي نيوتن

مقاومة التآكل

يقيس عدد الدورات التي يمكن أن يتحملها القماش قبل التآكل.

الوحدة المشتركة:

• عدد الدورات (الدورات)

استعادة التمدد (الاستعادة المرنة)

يقيس قدرة القماش على العودة إلى شكله الأصلي بعد التمدد.

الوحدة المشتركة:

• النسبة المئوية (٪)

زاوية استعادة الطية

يقوم الجهاز بقياس الزاوية التي يعود إليها القماش بعد أن يقوم شخص ما بثنيه.

الوحدة المشتركة:

• ~درجات (°)

مقاومة بيلينغ

يتم التقييم عن طريق مقارنة العينة المختبرة بمخطط التقييم المرئي القياسي.

مقياس التصنيف:

• من الدرجة 1 (الأسوأ) إلى الدرجة 5 (الأفضل)

الوحدة المشتركة:

• الصف

مقاومة للأسفل

يقيس عدد الألياف السفلية التي تتسرب عبر القماش.

الوحدة المشتركة:

• العدد (عدد الألياف)

مقاومة التشابك

تم التقييم باستخدام مخطط معياري مرئي.

مقياس التصنيف:

• من الدرجة 1 (الأسوأ) إلى الدرجة 5 (الأفضل)

الوحدة المشتركة:

• الصف

مقاومة الماء (اختبار الرش)

نقوم بتقييم مقاومة المياه السطحية عن طريق مقارنتها بمخطط قياسي.

• ISO، GB، JIS الطرق: الدرجات من 1 إلى 5، حيث أن 5 هو الأفضل.
• طريقة AATCC: درجات 50، 70، 80، 90، أو 100

الوحدات المشتركة:

• الدرجة (ISO/GB/JIS)
• النتيجة (AATCC)

مقاومة الضغط الهيدروستاتيكي

يقيس مقاومة القماش لنفاذ الماء تحت الضغط.

الوحدات المشتركة:

• كيلوباسكال (كيلو باسكال)
• عمود الماء بالسنتيمتر (cmH₂O)
• عمود الماء المليمتر (mmH₂O)
• مليبار (مليبار)

صيغ التحويل:

• 1 كيلو باسكال = 10 سمH₂O = 100 ممH₂O = 10 ملي بار

اختبار المطر (اختبار اختراق المطر)

تكشف التجربة عن كمية المياه التي يمتصها ورق الترشيح من خلف القماش عندما تمطر.

الوحدة المشتركة:

• غرام (ز)
• طارد الزيت

تم اختباره باستخدام زيوت مرقمة من ١ إلى ٨، تُقطر على القماش. أعلى رقم يُشكل قطرة ثابتة دون انتشار يُحدد الدرجة.

الوحدة المشتركة:

• الصف

اختبار إطلاق البقع (اختبار إطلاق التربة)

في اختبار المنسوجات، يتحقق هذا الاختبار من سهولة إزالة البقع الزيتية من القماش عند غسله. تُوضع كمية معينة من زيت الاختبار على القماش، ثم يُكبس لفترة زمنية محددة، ثم يُغسل في الغسالة. نُقيّم النتيجة بفحص العينة المغسولة ومقارنتها بمقياس تقييم معياري.

مقياس التصنيف:

• من الدرجة 1 (الأسوأ) إلى الدرجة 5 (الأفضل)

الوحدة المشتركة:

• الصف

اختبار نفاذية الهواء

يفحص هذا الاختبار كمية الهواء المتدفقة عبر القماش. يقيس ذلك إما على مدى فترة زمنية محددة أو لكل مساحة في الثانية.

الوحدات المشتركة:

• سم³/ثانية/سم² (أو سم³/سم²·ثانية) - سنتيمتر مكعب في الثانية لكل سنتيمتر مربع
• قدم مكعب/دقيقة/قدم مربع – قدم مكعب في الدقيقة لكل قدم مربع
• الوحدة المشتقة: مم/ثانية (مليمتر في الثانية)

صيغ التحويل:

• 1 سم³/ثانية/سم² = 10 مم/ثانية
• 1 سم³/ثانية/سم² ≈ 1.967 قدم³/دقيقة/قدم²

اختبار امتصاص الماء (اختبار السقوط)

يضع أحدهم قطرة ماء على القماش. ثم نسجل المدة التي تستغرقها القطرة حتى تفقد بريقها. يعكس هذا الوقت سرعة امتصاص القماش للماء.

الوحدة المشتركة:

• ثواني (ثوان)

اختبار الفتيل (اختبار الخاصية الشعرية)

في اختبار النسيج، يضع المختبرون شريطًا من القماش بشكل عمودي في حوالي ١.٥ سم من الماء. بعد فترة زمنية محددة، نقيس المسافة التي قطعها الماء صعودًا على طول القماش.

الوحدة المشتركة:

• سم/دقيقة (سنتيمتر في الدقيقة)

اختبار نفاذية الرطوبة

يقيس هذا الاختبار كمية الرطوبة التي يمتصها القماش أو يتبخرها لكل وحدة مساحة ووقت.

الوحدة المشتركة:

• جرام/م²·24 ساعة (جرام لكل متر مربع لكل 24 ساعة)

صيغ التحويل:

• 1 جم/م²·24 ساعة = 24 جم/م²·ساعة
• 1 جم/م²·24 ساعة = 1 جم/م²·يوم

المقاومة الحرارية (Rct)

يقيس هذا المؤشر مدى مقاومة العينة لتدفق الحرارة في ظل تدرجات حرارة ثابتة. ويُظهر تدفق الحرارة عبر منطقة محددة.

الوحدة المشتركة:

• م²·ك/و (متر مربع كلفن لكل واط)

مقاومة الرطوبة (ريت)

يفحص هذا الاختبار مدى مقاومة القماش للرطوبة. يقيس تدفق الحرارة في منطقة معينة، وذلك باستخدام تدرجات ثابتة لضغط بخار الماء.

الوحدة المشتركة:

• م²·باسكال/وات (متر مربع باسكال لكل واط)

قيمة العزل (Clo)

عند درجة حرارة ٢١ درجة مئوية وتدفق هواء أقل من ٠٫١ متر/ثانية، يشعر الشخص بالراحة. وينطبق هذا عندما يكون معدل الأيض ٥٨ واط/متر مربع، ويرتدي ملابس ذات عزل حراري قدره ١ كليوغرام.

الوحدة المشتركة:

• اومه

صيغة التحويل:

• 1 كلو = 6.451 ركت

اختبار الحماية من الأشعة فوق البنفسجية

يُقيّم اختبار النسيج مدى قدرة القماش على حجب الأشعة فوق البنفسجية. يُعرّض العينة لهذه الأشعة. يمكن أن تكون هذه الأشعة أحادية اللون أو متعددة الألوان، وتتراوح أطوالها الموجية بين ٢٩٠ و٤١٥ نانومترًا. نقيس النفاذية الطيفية الكلية ونحسب عامل الحماية من الأشعة فوق البنفسجية (UPF).

• عندما يكون UPF > 50 وUVA < 5%، يتم التعبير عن النتيجة على أنها >50 أو 50+.
• عندما يكون UPF > 40 وUVA < 5%، يتم التعبير عن النتيجة على أنها >40 أو 40+.

الوحدة المشتركة:

• UPF (عامل الحماية من الأشعة فوق البنفسجية)

اختبار الكهرباء الساكنة

1. طريقة نصف العمر
تتضمن هذه الطريقة تطبيق جهد كهربائي عالي على العينة لفترة محددة. يقيس الباحثون الوقت الذي يستغرقه انخفاض الجهد إلى نصف قيمته الابتدائية، ويُطلق على هذه الفترة اسم "نصف العمر".
الوحدة المشتركة:

• ثواني (ثوان)

2. طريقة كثافة سطح الشحنة

تتطلب هذه الطريقة فرك القماش عدة مرات. ثم، قياس الشحنة لكل وحدة مساحة على العينة.

الوحدة المشتركة:

• ميكروكولوم لكل متر مربع (μC/m²)

3. طريقة الجهد

في هذه الطريقة، تُفرك العينة على قماش عادي. يتم ذلك تحت ظروف شد معينة. يُظهر أعلى جهد مُولّد خلال فترة زمنية محددة الشحنة الساكنة للقماش.

الوحدة المشتركة:

• فولت (V)

4. طريقة المقاومة

طبّق المُجرّب جهد تيار مستمر على العينة. ثم قاس المقاومة بين قطبين على سطح القماش. تشير المقاومة المنخفضة إلى توصيلية أفضل.

الوحدة المشتركة:

• أوم (Ω)

اختبارات بنية النسيج

عرض النسيج

ويعرف أيضًا بعرض القماش.

الوحدات المشتركة:

• سم (سم)
• بوصة (بوصة)

صيغة التحويل:

• 1 بوصة = 2.54 سم

وزن القماش (لكل وحدة مساحة)

يقيس هذا الاختبار وزن القماش لكل وحدة مساحة.

الوحدات المشتركة:

• جرام/م² (جرام لكل متر مربع)
• أونصة/ياردة مربعة (أونصة لكل ياردة مربعة)

صيغة التحويل:

• 1 أونصة/ياردة مربعة = 33.9 جم/م²

عدد الخيوط (كثافة الخيوط)

1. الكونت الإمبراطوري (ني)

يشير هذا إلى عدد ياردات الغزل (840 ياردة لكل رطل) عند استعادة الرطوبة القياسية. يُحدد عدد أطوال الغزل (840 ياردة لكل رطل) عدد الخيوط، ويُرمز له بالرمز S.

2. المنكر (د)

يشير الدنييه إلى وزن خيط بطول 9,000 متر عند استعادة الرطوبة القياسية، ويُعبَّر عنه بالجرام. ويُرمز له بالرمز D.

3. تكس

يُعرف أيضًا برقم الخيط أو تكس، وهو يصف وزن خيط بطول ألف متر بالغرام. نقيس هذا الوزن عند استعادة الرطوبة القياسية.

الوحدة المشتركة:

• تكس (جرام لكل 1,000 متر)

4. العدد المتري (نيوتن متر)

يشير العدد المتري إلى أمتار الخيوط التي تزن غرامًا واحدًا عند استعادة الرطوبة القياسية. بمعنى آخر، إذا كان طول غرام واحد من الخيوط مترًا واحدًا بالضبط، فإننا نحسبه كعدد متري واحد (نيوتن متر).

الوحدة المشتركة:

• نيوتن متر (متر لكل جرام)

5. ديسيتكس (Dtex)

هذه وحدة مشتقة لكثافة الغزل، حيث 1 تكس = 10 ديتكس.

صيغ التحويل:

• 1 تكس = 10 ديتكس
• عدد خيوط ألياف القطن: S = 583.1 / D
• عدد خيوط الألياف الصناعية: S = 590.5 / D
• 1 تكس = 9 × ديتكس = 1000 / نيوتن متر

كثافة القماش المنسوج
يشير هذا إلى عدد الخيوط لكل وحدة طول في القماش.
الوحدات المشتركة:

• عدد الخيوط لكل سنتيمتر (خيوط/سم)
• الخيوط لكل 10 سم (خيوط/10 سم)
• خيوط لكل بوصة (خيوط/بوصة)

صيغة التحويل:

• 1 خيط/بوصة = 2.54 خيط/سم

اختبار النسيج السفلي

أسفل المحتوى

يشير إلى نسبة الريش والألياف السفلية في حشوة الملابس.

الوحدة المشتركة:

• ٪ (نسبة مئوية)

وزن التحميل

يشير إلى وزن الحشوة الموجودة في الملابس السفلية.

الوحدة المشتركة:

• غرام (ز)

علو (ارتفاع)

بعد ضبط نسبة الرطوبة في عينة الزغب (بالغرام)، تُوضع في جهاز قياس الارتفاع. ثم يُوضع غطاء من الألومنيوم بوزن محدد فوقها. يُقاس ارتفاع الارتفاع بعد مدة زمنية محددة.

الوحدة المشتركة:

• سم (سم)

النظافة

تذوب كمية محددة من الزغب في الماء المقطر، مما يساعد على استخلاص المكونات القابلة للذوبان. يضع الفني السائل المستخرج في جهاز اختبار النظافة، ثم يقرأ قيمة النظافة.

الوحدة المشتركة:

• ملليمتر (مم)

استهلاك الأوكسجين

تُذاب كمية محددة من الزغب في الماء المقطر. تُستخرج الأجزاء القابلة للذوبان في هذه العملية. يُحدد تفاعل استهلاك الزغب للأكسجين مع برمنجنات البوتاسيوم استهلاكه.

الوحدة المشتركة:

• مليغرام لكل 100 غرام (ملغ/100 غرام)

الاختبار البيئي

محتوى الفورمالديهايد

اختبار كمية الفورمالديهايد في العينة باستخدام التفاعل مع كاشف ناش.

الوحدات المشتركة:

• جزء في المليون (جزء في المليون)
• مليغرام لكل كيلوغرام (ملغ/كغ)

صيغة التحويل:

• 1 جزء في المليون = 1 ملغ/كغ

قيمه الحامضيه

اختبار حموضة أو قلوية المستخلص من القماش باستخدام الاستخلاص بالماء.

الوحدة المشتركة:

• لا شيء (لا توجد وحدة؛ إنها قيمة مؤشر)

الأصباغ الآزوية المحظورة

يستخدم كروماتوغرافيا السائل لتحديد ما إذا كانت هناك أي أصباغ أزو محظورة موجودة في القماش، بالإضافة إلى تركيزها النوعي.

الوحدات المشتركة:

• جزء في المليون (جزء في المليون)
• مليغرام لكل كيلوغرام (ملغ/كغ)

صيغة التحويل:

• 1 جزء في المليون = 1 ملغ/كغ

المعادن الثقيلة والاختبارات البيئية الأخرى

اختبار وجود المعادن الثقيلة والمواد الأخرى المنظمة بالمعايير البيئية.

الوحدات المشتركة:

• جزء في المليون (جزء في المليون)
• مليغرام لكل كيلوغرام (ملغ/كغ)

صيغة التحويل:

• 1 جزء في المليون = 1 ملغ/كغ

وفي الختام

يُعدّ اختبار المنسوجات أمرًا أساسيًا للتحقق من جودة الأقمشة وأدائها وسلامتها. وقد بيّنت هذه المقالة فئات الاختبار الرئيسية، مثل بنية القماش، ومتانته، وثبات لونه، ومقاومته للماء، ونفاذيته، بالإضافة إلى وحدات قياسية وصيغ تحويل. إن معرفة هذه الأساليب العلمية تُساعدنا على جعل المنتجات النسيجية آمنة ومريحة. وبهذه الطريقة، نُلبي توقعات المستهلكين ونلتزم بالقواعد.