Métodos de prueba estándar para permeabilidad textil: ASTM D737-18

Aplicación

1.1 Este método de prueba se utiliza para medir la permeabilidad al aire de los textiles.

1.2 Este método de prueba es aplicable a la mayoría de las telas, incluidas las telas tejidas, las telas no tejidas, las bolsas de aire con tela, las mantas, las telas de pelo, las telas de punto, las telas de pelo y las telas multicapa; las telas pueden estar sin terminar, también pueden ser de gran tamaño, revestimiento, acabado con resina u otros acabados.

1.3 al sistema internacional de unidades (los valores expresados ​​en el SI se consideran valores estándar, a unidades de pulgadas – libras para indicar el valor aproximado.

1.4 Esta norma no enumera todos los posibles problemas de seguridad relacionados con su uso. El usuario de esta norma será responsable de establecer prácticas apropiadas de seguridad y salud antes de su uso y determinar el ámbito de aplicación.

1.5 Esta norma se revisa de acuerdo con los principios internacionalmente reconocidos para establecer normas, "Principios para la preparación, orientación y práctica recomendada de normas internacionales", emitidos por el Comité de Barreras Técnicas al Comercio de la Organización Mundial del Comercio.

Documentos de referencia

2.1 Norma ASTM

• D123 términos relacionados con textiles
• Protocolos de prueba y acondicionamiento de humedad textil D1776
• D2904 Procedimiento de prueba de comparación de textiles entre laboratorios para obtener datos distribuidos normalmente (retirado en 2008)
• D2906 Especificación para declaraciones de precisión y desviación de textiles (retirada en 2008)
• D4850 ​​Terminología relacionada con telas y pruebas de telas
• F778 Método de prueba para la transpirabilidad de los medios filtrantes

 

Terminología

3.1 Para conocer la definición de los términos relacionados con textiles que intervienen en este método, como transpirabilidad y tejido, consulte D4850.

3.2 Para conocer los términos utilizados en este método, como dirección de producción vertical, dirección de producción y otros términos textiles, consulte D 123.

Descripción general del método de prueba

4.1 Airee verticalmente a través de un área conocida de la tela, ajuste la diferencia de presión entre los dos lados de la tela a un valor determinado, determine el caudal de aire y determine la transpirabilidad de la tela.

 

Significado y función

5.1 El método se puede utilizar para pruebas de aceptación de entregas comerciales. La estimación actual de precisión entre laboratorios es aceptable y el método de prueba se usa ampliamente para pruebas de aceptación en el comercio.

5.1.1 Si existen diferencias significativas entre los resultados de dos o más laboratorios, se debe realizar una prueba de comparación para determinar si son iguales y si existe un sesgo estadístico utilizando las ayudas estadísticas adecuadas. Como mínimo, asegúrese de que sea lo más uniforme posible y de las mismas muestras, luego distribuya al azar cantidades iguales a cada laboratorio para la prueba, y los resultados de la prueba deben compararse mediante pruebas estadísticas con datos no apareados. Si se encuentran desviaciones, se debe encontrar la causa y corregirla. O ajuste los resultados de la prueba en el futuro en función de las desviaciones conocidas.

5.2 La transpirabilidad es un aspecto muy importante del rendimiento de muchos materiales textiles, por ejemplo, telas filtrantes de aire, telas para bolsas de aire, telas para llevar, mosquiteros, paracaídas, velas, tiendas de campaña y aspiradoras. En el proceso de filtración, por ejemplo, la transpirabilidad está directamente relacionada con su eficacia. La permeabilidad al aire también se puede utilizar para caracterizar la impermeabilidad y la transpirabilidad. El rendimiento de tejidos como ventilados transpirables o lisos revestidos se utiliza para detectar algunos cambios en el proceso de producción.

5.3 Las especificaciones de desempeño se preparan con base en la transpirabilidad, tanto industrial como militarmente, y se aplican en actividades de compra de telas donde la transpirabilidad es de interés.

5.4 Los factores estructurales, así como las técnicas de acabado, tienen un impacto significativo en la transpirabilidad debido a la alteración de la longitud de los poros de aire en el tejido. Los acabados de prensado en caliente se utilizan a menudo para los acabados de alisado de telas, pero pueden reducir la transpirabilidad de la tela. La permeabilidad al aire de los tejidos con diferentes estructuras superficiales en el anverso y el reverso también difiere cuando el flujo de aire pasa desde diferentes direcciones.

5.4.1 Para las telas tejidas, la torsión del hilo también es importante. A medida que aumenta la torsión, aumentan la redondez y la densidad del hilo, por lo que el diámetro del hilo y el factor de cobertura disminuyen, aumenta la transpirabilidad y la flexión y el tejido del hilo afectan la forma y el área de los espacios entre los hilos, lo que puede hacer que el hilo fácilmente alargado. Un alargamiento similar del hilo hace que la tela se abra y aumente el área vacía, aumentando así la cantidad de transpirabilidad.

5.4.2 Un aumento en la torsión del hilo también puede causar que los hilos más redondos y densos se agrupen más juntos en la estructura del tejido, lo que reduce la transpirabilidad. Por ejemplo, el tweed wada peinado puede ser menos transpirable que el tweed peinado.

 

Instrumentos

6.1 Probador de permeabilidad al aire, incluidos los siguientes componentes.

6.1.1 Cabezal de prueba: redondo, área de prueba 38.3 cm² (5.93 pulg.²) 0.3 % de suelo

Nota 1: también se pueden sustituir otras áreas de prueba, como 5 cm² (0.75 pulg.²), 6.45 cm² (1.0 pulg.²) y 100 cm² (15.5 pulg.²).

6.1.2 Sistema fijo de sujeción de muestras: la presión de al menos 50 ± 5 N (11 ± 1 lbf), para evitar la formación cruzada del cabezal de prueba y minimizar las fugas de aire.

6.1.2.1 Reducción de fugas de aire: Use un anillo de abrazadera de neopreno de dureza 55 tipo A, 20 mm (0.75 pulg.) de ancho y 3 mm (0.125 pulg.) de espesor, colocado en ambos lados de la muestra.

Nota 2——Dado que las fugas de aire pueden afectar los resultados de la prueba, se deben tomar precauciones, especialmente con telas gruesas. Se ha descubierto que el uso de anillos gruesos y juntas de goma en la superficie de sujeción es beneficioso para evitar fugas de aire. El método de prueba F778 describe una serie de medidas de sujeción para evitar fugas de aire. La junta de goma en algunos casos o después de un uso repetido es fácil de deformar y afectará el área de prueba, debe usarse con precaución, el anillo pesado para telas de punto o fácil y la cabeza de prueba contra la tela, no es adecuado para telas pesadas o rígidas.

6.1.3 puede obtener un flujo de aire estable a través del área de prueba y ajustar la tasa de flujo de aire para que la tela bajo prueba en ambos lados del dispositivo proporcione una presión de flujo de aire mínima de 125 Pa (columna de agua de 12.7 mm o columna de agua de 0.5 pulgadas).

6.1.4 manómetro o manómetro: conectado al cabezal de prueba debajo de la muestra, utilizado para probar la caída de presión del flujo de aire a través de la muestra, expresada en Pa (mm de columna de agua en pulgadas de columna de agua) “tolerancia de precisión de +2%.

6.1.5 medidor de flujo: se utiliza para medir la tasa de flujo de aire a través de la tela de área unitaria midiendo el volumen o la apertura, la unidad con cm³/s/cm² (ft³/min/ft²), la tolerancia de precisión de +2%.

6,1.6 Disco de calibración u otro medio: conocer su permeabilidad al aire bajo una determinada diferencia de presión, sirviendo así para verificar la función del equipo.

6.1.7 Métodos para calcular y mostrar los resultados deseados, como escala, pantalla digital y sistemas controlados por computadora.

6.2 Plantilla de corte: se utiliza para cortar la muestra a un tamaño al menos igual al área de sujeción del instrumento (opcional).

Muestreo

7,1 Muestra de lote: como un lote de prueba de aceptación, de acuerdo con las especificaciones de material existentes u otros acuerdos entre el comprador y los proveedores, se selecciona aleatoriamente una cierta cantidad de rollos o pilas de especímenes, y será el volumen de muestreo básico. Si no hay acuerdo, tomar el número de rollos/piezas especificado en la Tabla 1.

NOTA 3: las especificaciones o acuerdos apropiados entre la oferta y la demanda deben tener en cuenta la variabilidad entre muestras y la variabilidad entre especímenes de la misma muestra para proponer un plan de muestreo que incorpore el riesgo del lado de la oferta, el riesgo del comprador, niveles de calidad aceptables y niveles de calidad finales.

Tabla 1 Número de rollos/rollos tomados de la muestra del lote

Número de rollos/lotes de especímenes incluidos en cada lote de	Número de rollos/pilas que se incluirán en la muestra del lote
1 3 ~	Todas las muestras
4 24 ~	4
25 50 ~	5
Por encima de 50	10% hasta un máximo de 10 rollos/pi

7.2 Muestras de laboratorio —— Para la prueba de aceptabilidad, tome una muestra de la longitud total de cada rollo/pony de la muestra del lote, aproximadamente 1 m (1 yarda) de largo. Para cada rollo de muestras de prueba, tome una muestra del medio, evitando el comienzo de cada rollo y la parte central del rollo.

7.3 Muestras de prueba —— A menos que el Vendedor y el Comprador acuerden lo contrario, de la muestra de laboratorio, tome 10 piezas de la muestra, utilizando la plantilla de muestra cortada descrita en 6.2. O, si es factible, realice una prueba de transpirabilidad sin cortar la muestra.

7.3.1 Corte de muestras ——Al cortar muestras, el tamaño mínimo de la muestra a cortar no debe ser más pequeño que el área de sujeción y estar bien marcado.

7.3.1.1 El muestreo debe ser representativo y estar distribuido en un rango de anchos y largos, preferiblemente a lo largo de diagonales diagonales, más de 1/10 del ancho desde el borde de la tela. Asegúrese de que la muestra no esté doblada, no tenga arrugas o pliegues, y evite que entre aceite, agua, grasa, etc. al tomar muestras.

 

Preparación, calibración e identificación de instrumentos

8.1 El procedimiento de configuración del equipo será diferente para diferentes fabricantes. Prepare y calibre el instrumento de acuerdo con el manual del instrumento.

8.2 Cuando se utilice un sistema de adquisición de datos automático por microprocesador, configure los parámetros apropiados de acuerdo con el manual del instrumento.

8.3 Para obtener los mejores resultados, coloque el instrumento en posición horizontal.

8.4 Realice comprobaciones de verificación de acuerdo con los requisitos de su propio laboratorio y de acuerdo con su propio manual de procedimientos para asegurarse de que la máquina funciona correctamente.

8.4.1 Calibrar que el rango de prueba y la presión diferencial cumplan con los requisitos del material a probar.

Ajuste de humedad

9.1 La muestra se prehumidifica en la atmósfera estándar de prehumidificación especificada en D1776.

9.2 Después de la prehumidificación, la muestra de prueba se humidifica hasta el equilibrio húmedo en la atmósfera estándar para la prueba especificada en D 1776 o, si es posible, en las condiciones atmosféricas específicas en las que se realiza la prueba.

9.3 Si se sabe que la permeabilidad de la muestra que se va a ensayar no se ve afectada por el calor o la humedad, la muestra puede fabricarse sin prehumidificación ni acondicionamiento de acuerdo con la especificación del material o el acuerdo contractual.

 

Procedimientos de operación

10.1 A menos que se especifique lo contrario en la especificación del material o en el contrato, coloque la muestra de prueba ajustada por humedad en un ambiente con una temperatura atmosférica estándar de (21±1) °C, es decir, (70±2) °F, y una humedad relativa de ( 65±2) % para pruebas.

10.2 Manipule la muestra con cuidado para evitar cambiar su estado natural.

10.3 Coloque la muestra debajo del cabezal de prueba del probador y comience la prueba de acuerdo con las instrucciones de operación.

10.3.1 En el caso de telas recubiertas, coloque la tela debajo de la capa de recubrimiento (hacia el lado con menos presión) para reducir la fuga de aire.

10.4 Determine el diferencial de presión de acuerdo con la descripción del material o los requisitos del contrato, o utilice 125 Pa (columna de agua de 12.7 mm o columna de agua de 0.5 pulg.) si no se especifica lo contrario.

10.5 Lea y registre los resultados de las pruebas independientes y expréselos en el sistema internacional de unidades cm³/s/cm², o en ft³/min/ft², conservando 3 dígitos significativos.

10.5.1 Para requisitos específicos, la fuga de aire y el flujo de aire a través de la muestra se pueden probar por separado cubriendo la muestra con una cubierta impermeable para medir la fuga de aire y luego restándola del resultado de la prueba original para obtener una permeabilidad efectiva al aire.

10.6 Repita los pasos 10.3-10.5 anteriores para analizar 10 especímenes en cada laboratorio.

10.6.1 Si se especifica o contrata un intervalo de confianza del 95%, se puede reducir el número de especímenes, pero se deben analizar al menos 4 especímenes.

 

Cálculos

11.1 Permeabilidad al aire, especímenes individuales —— Registre la lectura de cada espécimen individual probado en cm³/s/cm², o ft³/min/ft², conservando 3 dígitos significativos. Al calcular los resultados de permeabilidad, siga las instrucciones del instrumento según sea necesario.

Nota 4 —— Si los resultados de permeabilidad se miden por encima de los 600 m (2000 pies) sobre el nivel del mar, deben corregirse de acuerdo con el factor de corrección.

11.2 Permeabilidad, media —— Calcular el valor medio de la permeabilidad

para cada muestra de laboratorio y muestra de lote.

11.3 Desviación Estándar, Coeficiente de Variación I —— Calculado cuando se requiera.

11.4 Procesamiento de datos por computadora —— Si se utiliza el procesamiento de datos por computadora, los cálculos generalmente se incluyen en el software correspondiente. Se recomienda que los programas informáticos de procesamiento de datos sean validados con datos conocidos y que el software utilizado se describa en el informe.

Informes

12.1 Informe el método estándar D 737 utilizado para la prueba de transpirabilidad, describiendo el material de muestra y el método de muestreo.

12.2 Reporte la siguiente información de acuerdo con las especificaciones de materiales aplicables o las disposiciones del contrato:

12.2.1 Permeabilidad al aire.

12.2.2 Informar los valores de desviación estándar y CV, si se calcularon.

12.2.3 La diferencia de presión entre los dos lados del espécimen.

12.2.4 Para datos procesados ​​por microcomputadora, describa el programa (software) utilizado.

12.2.5 Fabricante y modelo del instrumento.

12.2.6 Cualquier cambio en el método de prueba o instrumentación, incluidos cambios o juntas adicionales.

 

Precisión y Desviación

13.1 Resumen —— Al comparar dos medias, cuando los valores observados son del mismo operador capacitado, se utiliza el mismo equipo y se seleccionan al azar especímenes de prueba en las mismas muestras, entonces el 95% del tiempo, la diferencia no puede exceder el único -precisiones de persona enumeradas en la Tabla 2 para el número respectivo de experimentos, y la Tabla 3 para aquellos con valores medios similares para la precisión de una sola persona. En cualquier otro caso, es posible una gran variación.

13.2 Telas tejidas, datos de pruebas entre laboratorios —— Se realizó una prueba entre laboratorios entre 1994 y 1995 con tres muestras seleccionadas al azar en cada uno de los ocho laboratorios. Cada laboratorio fue probado por dos operadores utilizando este método en ocho especímenes de cada muestra, cuatro en un día y cuatro más en el siguiente. Los datos se analizaron usando las especificaciones D 2904 y D 2906. La desviación estándar se usó para expresar los componentes de la varianza de la permeabilidad al aire y los resultados se calcularon como se muestra en la Tabla 3. Los tres tipos de tejido fueron.

Material 5——S/2438, liso, tela oxford, ring-spun

Material 6——S/0002H, liso, hilado en anillos

Material 7——S/28305, liso, hilo de filamento continuo

Tabla 2 Permeabilidad al aire y diferencia crítica A, ft³/min/ft²

Materiales	Número de observaciones/promedio	Precisión de una sola persona	Precisión interna del laboratorio	Precisión entre laboratorios
Tejidos
Liso, Oxford SpunYarn, Material 5	1	28.8	34.1	59.3
	2	20.3	27.4	55.7
	5	12.9	22.4	53.4
	10	9.1	20.5	52.6
Hilo liso de fibra corta, Materia 6	1	9.7	13.0	30.4
	2	6.9	11.0	29.6
	5	4.3	9.6	29.1
	10	3.1	9.1	29.0
Hilo de filamento continuo y liso, Materia 7	1	2.8	2.8	4.4
	2	2.0	2.0	3.8
	5	1.3	1.3	3.5
	10	0.9	0.9	3.4
No tejidos
Telas no tejidas Spunlace	1	27.6	33.9	52.0
	2	19.5	27.7	48.2
	5	12.3	23.3	45.8
	10	8.7	21.6	45.0
Telas no tejidas secas	1	51.3	55.6	73.4
	2	36.3	42.1	63.8
	5	23.0	31.3	57.2
	10	16.2	26.8	54.9
Telas no tejidas fundidas por soplado	1	8.8	9.3	21.5
	2	6.2	6.9	20.6
	5	4.0	4.9	20.0
	10	2.8	4.0	19.8
Punzonado con aguja tela no tejida	1	100.7	112.4	13.4
	2	71.2	87.0	88.2
	5	45.0	67.3	68.8
	10	31.8	59.2	61.0
Unido con resina tela no tejida	1	162.7	179.8	189.2
	2	115.1	138.1	150.1
	5	72.8	105.4	120.8
	10	51.5	92.0	109.3
Tela no tejida Spunbond	1	234.6	234.6	251.2
	2	165.9	165.9	188.7
	5	104.9	104.9	138.1
	10	74.2	74.2	116.5
Tela no tejida laminada en caliente	1	206.2	232.3	232.3
	2	145.8	180.8	180.8
	5	92.2	141.2	141.2
	10	65.2	125.2	125.2
Telas no tejidas húmedas	1	1.34	2.80	3.24
	2	0.95	2.63	3.10
	5	0.60	2.52	3.01
	10	0.43	2.49	2.98

^Ala diferencia crítica se calcula con base en infinitos grados de libertad usando t = 1.960.

 

Tabla 3 Permeabilidad al aire, ft³/min/ft²

Materiales	Promedio total	Coeficiente de variación expresado como desviación estándarA
		Precisión de una sola persona	Precisión interna del laboratorio	Precisión entre laboratorios
Tejidos
Llanura, Hilo hilado de Oxford, material 5	217.0	10.4	6.6	17.5
Llanura, hilo de fibra corta, material 6	90.0	3.5	3.1	9.9
Llanura, Hilo de filamento continuo, material 7	8.3	1.0	0.0	1.2
No tejidos
Telas no tejidas Spunlace	220.0	9.9	7.1	14.2
Telas no tejidas secas	402.0	18.5	7.7	17.3
Telas no tejidas fundidas por soplado	72.7	3.2	1.0	7.0
Punzonado con aguja	278.0	36.0	18.0	5.3
tela no tejida
No tejido hilado	474.0	84.6	0.0	32.4
Telas Laminado en caliente Tela no tejida	564.0	74.4	38.6	0.0
Telas no tejidas húmedas	17.2	0.5	0.9	0.6

^ALa raíz cuadrada del componente de la varianza se usa como la unidad de medida apropiada para expresar el desempeño de la varianza, en lugar del cuadrado de la varianza.

 

13.3 Telas no tejidas, datos de pruebas entre laboratorios: en 1994 se realizó una prueba entre laboratorios en la que se seleccionaron al azar ocho muestras para la prueba y dos operadores por laboratorio analizaron ocho especímenes de cada muestra utilizando este método, cuatro en un día y cuatro más en el siguiente. día. Los datos se analizaron usando las especificaciones D2904 y D 2906. La varianza estándar se usó para expresar los componentes de la varianza de la permeabilidad y los resultados se calcularon como se muestra en la Tabla 3.

Los tipos de las ocho muestras y el número de laboratorios participantes fueron los siguientes:

Materiales no tejidos	Número de laboratorios participantes
hidroentrelazamiento	5
Método seco	5
método de fusión por soplado	5
Acupuntura	5
Método de unión de resina	2
método de hilado	4
Método de laminación en caliente	4

13.4 Precisión: para las composiciones de varianza informadas en la Tabla 3, dos medias de los valores observados se consideran significativamente diferentes al nivel de probabilidad del 95 % si las desviaciones igualan o exceden las desviaciones críticas enumeradas en la Tabla 2. Una desviación suficientemente grande relacionada con el tipo de tela y existe estructura para explicar la composición de la varianza y la desviación crítica, respectivamente. Por lo tanto, no se compararon tejidos compuestos.

Nota 5: los valores de desviación crítica enumerados en la tabla son todas evaluaciones acordadas, especialmente aquellas relacionadas con los cortes de precisión de medición entre laboratorios. Si es posible, los datos de prueba del mismo número de muestras aleatorias asignadas al azar a cada laboratorio, que son del mismo tipo de material con propiedades casi idénticas, deben compararse uno por uno antes de realizar una evaluación razonable de las desviaciones de datos entre los dos laboratorios. hecho.

Nota 6: la prueba entre laboratorios para telas no tejidas unidas con resina tiene solo dos laboratorios, mientras que la prueba entre laboratorios para telas no tejidas unidas por termocompresión y telas no tejidas unidas tiene solo cuatro laboratorios, por lo que existe una desviación razonable de la evaluación de precisión entre laboratorios. , que es bajo o alto, y por lo tanto debe usarse con precaución.

13.5 Desviación: el valor de la permeabilidad al aire se limita únicamente a este método experimental. En este rango, se desconoce la desviación de este método experimental.

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