직물 파열 강도 시험 —— 필름 파열 강도 시험기 방법(ASTM D3786)

적용 범위

1.1 이 시험 방법은 직물의 팽윤 저항성을 시험하기 위해 유압 팽윤 강도 시험기 또는 공압 다이어프램 팽윤 강도 시험기에 적용할 수 있습니다. 이 방법은 일반적으로 다양한 섬유 제품에 적용됩니다.

1.2 이 방법은 탄성 직물이나 에어백과 같은 산업용 직물에도 적용할 수 있습니다. 새로운 재료는 기기의 범위를 초과할 수 있으므로 보고서 섹션을 참조하고 테스트 방법 D3787 또는 D6797을 대신 사용하는 것을 고려하십시오.

1.3 이 규격의 숫자 단위는 영국식 및 국제 단위계로 표현됩니다. 각 단위계로 표현된 값은 정확히 동일하지 않습니다. 따라서 각 단위계는 독립적으로 사용해야 합니다. 두 단위 체계를 혼합하면 결과가 일치하지 않을 수 있습니다.

주 1: 강구 팽창에 의한 팽창 강도 시험에 대해서는 시험 방법 D 3787을 참조하십시오.

1.4 이 표준은 사용과 관련된 모든 가능한 안전 문제를 다루지 않으며, 이 표준의 사용자는 적절한 안전 및 건강 관행을 수립하고 사용 전에 적용 범위를 결정할 책임이 있습니다.

1.5 본 표준군은 세계무역기구(WTO) 무역기술장벽위원회(WTO)에서 공포한 개정판에 대한 국제공인 표준제정원칙인 '국제표준 작성, 지침 및 권장사양 원칙'을 기반으로 한다.

 

참고자료

2.1 ASTM 표준:

D123 섬유 관련 용어

섬유 컨디셔닝 및 테스트를 위한 D1776 표준 실습

D3787 직물 팽윤 강도에 대한 표준 시험 방법 - 등속 견인(CRT) 강구 팽윤 시험

D4850 ​​직물과 그 시험방법에 관한 용어

구형 폭발 시험에 의한 고정 연신율(CRE) 결정을 위한 D6797 표준 시험 방법 직물의 파쇄 저항을 위한 표준 시험 방법

2.2 기타 표준.

TAPPI 공법 T403, 종이파열강도

 

술어

3.1 D13.59와 관련된 모든 용어, 직물 테스트 방법, D4850 ​​용어 섹션 참조

3.1.1 이 표준에는 파열 강도, 편물, 부직포, 신축성 직물 및 직물과 관련된 용어도 포함됩니다.

3.2 이 표준에서 다루는 다른 용어는 D 123을 참조하십시오.

테스트 방법 개요

4.1 샘플을 확장 가능한 필름에 고정합니다. 샘플이 파손될 때까지 필름을 수압식으로 밀어 확장합니다. 샘플을 팽창시키는 데 필요한 압력과 필름을 팽창시키는 데 필요한 압력의 차이를 팽창력으로 기록합니다.

 

의미와 사용

5.1 이 방법은 편물, 부직포 및 직물 필름의 파열 강도를 결정하는 데 사용되며 다양한 응용 분야의 직물 평가를 위해 섬유 산업에서 널리 사용됩니다.

5.2 경우에 따라 Test Method D 3786의 절차를 적용하여 얻은 시험 결과는 재료의 실제 특성과 관련이 없다. 테스트 방법 D 3786은 직물의 상업적 선적에서 파열 강도의 수락 테스트에 적합한 것으로 간주되므로 이미 무역 수락 테스트에 널리 사용됩니다. 테스트 방법 D 3786에 따라 구매자와 판매자 간에 값이 서로 다른 경우 평가된 재료의 무작위 샘플을 구매자와 판매자의 실험실 간에 비교하여 통계적 편차가 존재하는지 여부를 확인합니다.

참고 2: 편물 및 비직물이 파손될 때 발생하는 힘 전달 및 늘어남은 이 시험 방법에 설명된 클램핑 방법으로 방지할 수 있습니다.

장비 및 재료

6.1 수압막 파열 시험기(그림 1 참조) - 6.1.1~6.1.4의 요구사항을 준수하는 시험 장치. 설치 시 외부에서 유도되는 진동을 피하도록 주의하십시오.

그림 1 수압막파열시험기

6.1.1 시험 샘플이 평행한 내구성 스테인리스 강판 표면의 두 링 사이에 고정되고 시험 중 미끄러짐이 없는지 확인하는 고정 장치. 실제 미끄러짐을 최소화하기 위해 충분한 압력을 가하십시오. 상부 및 하부 고정 표면에는 직경 31~0.75mm(1.22~0.03인치)의 동축 구멍이 있습니다. 치구의 표면은 충분히 내구성이 있어야 하며, 절단 작용을 받기 쉬운 모서리는 곡률반경이 0.4mm 이하인 곡면으로 만들어야 한다. 하부 고정구는 압력 매체가 고무 필름을 팽창시키는 밀폐 용기와 결합됩니다.

참고 3: Fixture unit 및 Fixture 표면은 상당한 마모 및 변형에 노출되어 있으므로 정기적으로 검사 및 수리하고 필요 시 교체해야 합니다. 지정된 대로 고정물 표면에 홈을 파는 결과 효과는 불확실합니다.

6.1.2 필름 – 합성 또는 천연 고무로 만들어지며 고정판과 기기 사이에 끼워집니다. 상부 표면의 중앙 영역은 압력 압축에 의해 늘어날 때까지 플레이트와 평행을 유지합니다. 필름은 주기적으로 검사하고 필요에 따라 교체해야 합니다.

6.1.3 압력계 - 장비에는 전체 범위에 걸쳐 최대 범위의 1%까지 정확한 압력 측정 시스템이 장착되어 있습니다. Bolden형 마노미터가 장착된 장비의 경우 측정 범위는 최대값의 25% ~ 75%입니다.

6.1.4 압력 시스템 – 시편이 파열될 때까지 필름 아래의 압력을 높입니다. 압력은 유압식과 공압식의 두 가지 방법으로 얻을 수 있습니다.

6.1.4.1 유압 시스템 – 유압은 95 ± 5 mL/min의 속도로 흐르는 물줄기에 의해 생성됩니다. 스트림의 가변 위치는 장치의 압력 조절 챔버에 있는 피스톤에 의해 제어됩니다. 밸브 챔버에 권장되는 유체는 화학적으로 순수한 USP 96% 프로판트리올입니다.

참고 4: 원하는 경우 프로필렌 글리콜 대신 글리콜을 사용할 수 있습니다.

6.1.4.2 제어 밸브를 사용하여 깨끗하고 건조한 공기 흐름을 제어하여 공기압을 생성합니다.

6.1.5 테스터에 사용되는 알루미늄 시트 보정 - 팽창력이 70-790kPa(10 ~ 115psi) 범위인 것으로 확인된 시트를 사용합니다.

테스터의 작동 성능을 확인합니다.

참고 5: 한 제조업체의 알루미늄 시트를 다른 제조업체의 테스터에 사용하는 것은 바람직하지 않을 수 있습니다. 제조자가 제공한 사용 지침에 따라 검증을 확인해야 합니다.

6.1.6 압력 기록표

6.1.6.1 유압 장비 – 샘플이 손상되는 순간에 가압을 중지하고 밸브 챔버의 압력이 일정하도록 적절한 방법을 찾아야 합니다. 영화를 확장하면 성공적으로 완료됩니다.

6.1.6.2 공기압 장치 – 시료가 손상되었을 때 부하 압력을 기록하기 위한 조치를 취해야 합니다. 동일한 정도로 필름을 확장하는 데 필요한 압력을 기록합니다.

샘플링

7.1 로트 샘플 – 승인 테스트를 위한 로트 샘플로, 적용된 재료 사양 또는 구매자와 판매자 간의 기타 계약에 따라 특정 수의 직물 롤이 목록에서 무작위로 선택됩니다. 패브릭 롤의 수는 기본 샘플링 단위로 간주됩니다.

비고 6 구매자와 판매자 간의 사양 또는 계약은 채취한 샘플 사이의 패브릭 롤 조합을 고려해야 합니다.

샘플링 계획이 생산자 및 소비자 위험을 줄이고 허용 가능한 품질 수준과 제한된 품질 수준을 달성할 수 있도록 테스트 샘플 간의 차이점을 취합니다.

7.2 실험실 샘플 – 적합성 테스트를 위한 실험실 샘플로 처음 1m 길이의 천을 버린 후 로트의 각 천 롤에서 천 가장자리를 따라 1m(1yd)의 전체 너비를 취하거나 긴 조각을 자릅니다. 환편 직물의 롤 또는 시트 부분에서 최소 305mm(1ft) 폭.

7.3 테스트 샘플 - 각 실험실 샘플에서 10mm(125인치) 길이의 정사각형 테스트 샘플 5개를 채취합니다.

 캘리브레이션

8.1 시험 장치의 일일 교정 - 시험 장치의 작동은 주기적으로(예: 월간) 확인해야 하며, 이는 5개의 표준 알루미늄 샘플을 팽창 및 파괴하여 수행할 수 있습니다. XNUMX개의 알루미늄 샘플에 의해 나타난 팽윤 저항의 평균값은 알루미늄 패키지에 표시된 표준 값의 ±XNUMX% 이내여야 합니다. 확인을 위해 알루미늄 시트를 사용하는 것이 모든 테스트 기기에 적용되는 것은 아닙니다. 테스트할 다양한 기기에 대해 제조업체가 제공한 지침을 참조해야 합니다.

8.2 압력계 교정 – 이전에 사용된 각도에 따라 피스톤 유형 고정 하중 테스터 또는 수은 기둥을 사용하여 압력계를 교정합니다. 또는 장비 공급업체에서 권장하는 트레이서 전자 압력계 또는 기타 교정 기기를 사용하십시오. 이 교정은 테스터의 일반 위치에서 수행하기에 더 적합합니다.

8.3 프로토콜이 없는 경우 미국 펄프 및 제지 산업 기술 협회에서 제공한 Method TAPPI Method T403에 따라 기기를 확인합니다.

참고 7: 작은 판독값의 원인은 압력계 오류(편차 또는 비선형 오류), 압력계의 너무 빠른 확장, 압력계 포인터의 과도한 마찰, 압력 시스템 또는 압력계에 들어가는 공기, 멤브레인이 XNUMX이 되거나 펌프 속도가 너무 낮습니다(수동 테스터). 큰 판독값의 가능한 원인은 압력계 오류(비선형 오류), 느슨한 포인터(과도함), 압력계 포인터를 구부리는 스톱 볼트, 불충분한 클램핑력(미끄러짐), 균일하지 않은 클램핑력(부분적 미끄러짐), 뻣뻣하거나 비탄성 필름, 위의 필름입니다. 고정 장치 플레이트가 XNUMX, 다중 부품 테스트, 펌핑 속도가 너무 빠름(수동 테스터) 및 이중 팽창. 압력계가 실수로 최대 범위를 초과한 경우 다시 사용하기 전에 재보정해야 합니다.

습도 조절

9.1 사양 D1776에 따라 샘플(또는 실험실 샘플)을 일반 환경에서 수분 조절을 위한 표준 환경으로 가져옵니다.

표본의 선택 및 수량

10.1 달리 동의하지 않는 한 Applied Materials 사양 표준에 따라 실험실 샘플에서 측면 길이가 10mm(125인치) 이상인 원형으로 각각 5개의 시험편을 채취합니다. 샘플은 전단 없이 테스트됩니다. 편직물 샘플은 서로 다른 샘플이 서로 다른 줄 또는 줄의 실을 포함하고 직물 가장자리로부터의 거리가 직물 너비의 XNUMX분의 XNUMX 이상이 되도록 채취합니다. 이 제한은 튜브형 편직물에는 적용되지 않습니다.

섬유 파열 강도 시험의 시험 절차

11.1 9.1에 설명된 표준 조건에서 모든 젖은 테스트 샘플을 테스트합니다.

11.2 수동 유압 테스터:

11.2.1 샘플이 플레이트에 꼭 맞도록 삼각대 아래에 샘플을 삽입하여 핸들이 플레이트에 놓인 샘플을 가능한 한 오른쪽으로 고정합니다.

참고 8: 탄성이 높은 샘플의 경우 클램핑하기 전에 샘플을 플레이트에 고르게 펴서 일부 탄성을 제거해야 합니다.

11.2.2 시료가 팽창하여 파손될 때까지 오후 120시에 핸드휠을 시계 방향으로 돌립니다.

11.2.3 샘플이 파손된 것으로 확인되는 즉시 핸드휠 회전을 중지합니다(참고 9 참조).

11.2.4 파열 직후 샘플에 고정된 클램핑 핸들을 놓습니다. 그리고 즉시 휠을 초기 위치로 반시계 방향으로 돌려 필름의 장력을 해제하고 필름이 팽창하는 데 필요한 압력(다이어프램 압력)을 기록합니다. 샘플이 팽창하도록 총 압력을 기록합니다.

참고 9: 다이얼에 압력 증가가 중지되고 샘플이 깨지지 않았다고 표시되면 레버를 눌러 압력을 제거하십시오. 샘플의 탄성이 테스터의 치수 한계를 초과하는 것으로 기록합니다. 샘플이 미끄러지면 이 테스트 결과를 버리고 새 테스트 샘플을 다시 적용합니다.

11.3 전동식 수압 시험기:

11.3.1 상단 및 하단 클램프 사이에 샘플을 고정하고 평평하고 주름이 없는지 확인합니다. 샘플을 제자리에 고정하고 장비 지침에 따라 샘플이 손상될 때까지 압력을 가합니다.

11.3.2 Film Calibration (Sheet Pressure) – 위에서 설명한 확장 시편 설정을 사용하여 시편 없이 필름을 확장한 다음 시편이 있는 필름 높이까지 필름을 확장하는 데 필요한 압력을 필름 보정( 시트 압력).

11.4 기압 시험기.

11.4.1 시편이 팽창하는 평균 시간이 (20 ± 5)초 범위 내에 있도록 팽창 시험기의 제어 밸브를 조정. 이를 위해서는 제어 밸브의 올바른 설정을 결정하기 위한 사전 테스트가 필요합니다. 시편이 부러질 때까지 아치 시작부터 필요한 시간을 기록합니다.

11.4.2 시편이 잘 고정되고 제자리에서 미끄러지지 않는지 확인합니다. 레코더를 영점 조정하고 필요에 따라 적절한 측정 위치에 놓습니다. 장비 요구 사항에 따라 안전 덮개를 적절한 위치에 고정하고 시편이 파손될 때까지 압력을 가합니다.

11.4.3 필름 보정 – 시편 없이 위와 동일한 제어 밸브 설정을 사용하여 필름을 시편으로 평균 팽창 높이까지 확장하고 필요한 압력, 즉 "필름 압력"을 기록합니다.

계산

12.1 파열 샘플의 총 압력에서 필름을 늘리는 필름 압력을 빼서 각 테스트 샘플의 파열 압력을 계산합니다.

12.2 각 테스트 샘플의 압력 판독값과 각 실험실 샘플 및 배치의 평균을 보고합니다.

12.3 사용된 파열 시험기의 모델 번호를 보고합니다.

통계 보고서

13.1 테스트 방법 D3768 – 필름 팽창 테스터를 사용한 테스트에 따라 테스트가 수행되었음을 선언하고 샘플링된 제품 또는 재료와 사용된 샘플링 방법을 설명합니다.

13.2 각 시편에 대한 팽윤 강도 및 평균값을 kPa(psi) 단위로 보고합니다. 직물이 파손되지 않은 경우 보고서에는 장비의 최대 팽창 압력과 샘플이 이 압력에서 파손되지 않았음을 나타내야 합니다.

13.3 사용된 파열 시험기의 모델 번호를 기록합니다.

정확도 및 편차

14.1 요약 - 95개 관찰의 두 세트 평균을 비교하면 다음 임계값을 초과하지 않는 100개 사례당 XNUMX개의 차이가 있어야 합니다. 여기서 두 관찰 세트는 동일한 숙련된 작업자가 동일한 장비 및 동일한 장비에서 테스트했습니다. 동일한 시험 재료에서 임의로 채취한 샘플.

스테이플 원사 실린더 편직물 41kPa(6.0psi)

필라멘트사 경편직물 14kPa(2.0psi)

경우에 따라 큰 편차가 발생할 수 있으므로 특정 방법으로만 테스트를 수행할 수 있습니다.

이 한계 내에서 방법 D 3786의 파열 강도 시험 절차에는 알려진 편차가 없습니다. 14.2-14.4가 분석되고 다른 경우의 편차가 연구됩니다.

14.2 실험실 간 데이터 – 실험실 간 테스트 비교는 1977년에 임의로 선택한 1개의 직물을 사용하여 각각 XNUMX개의 결과를 가지고 XNUMX개의 실험실 각각에서 테스트되었습니다. XNUMX개의 직물은 스테이플링 원사 실린더 편물이었고 XNUMX개는 필라멘트사 경편직물이었습니다. 팽윤 강도 결과의 차이는 표 XNUMX과 같이 표준 편차로 표시됩니다.

주 10: 두 샘플 그룹 간의 차이는 주로 편직 장치 모델의 차이보다는 원사 소스의 차이로 인한 것입니다. 그러나 이러한 견해를 뒷받침할 객관적인 증거는 없습니다.

참고 11: 이 데이터는 자동 유압 테스터를 사용하여 실험실에서 얻은 반면 수동 테스터의 정확도는 결정적이지 않습니다.

14.3 임계 차이 – 14.2에 보고된 불일치 사례의 경우 이 차이가 표 2에 표시된 임계 차이보다 크거나 같으면 두 관찰 사이에 상당한 차이가 있을 확률 수준이 95%입니다(주 참조). 10).

참고 12: 표에 나열된 임계 차이 값은 특히 실험실 간 정밀도와 관련하여 전체 그림으로 간주되어야 합니다. 통계적 실험실 간 편향의 양은 두 개의 전문 실험실이 선언되기 전에 결정되어야 하며 평가된 재료의 무작위 샘플에서 얻은 최근 데이터를 기반으로 한 비교도 결정해야 합니다.

14.4 편향 – 시험방법 D 3786의 절차적 편향은 팽창에 대한 시험 데이터도 이 시험방법으로 제한되기 때문에 알 수 없다.

표 1 표준 분산 및 백분율로 표현된 수력 팽창 강도의 차이

	단일 오퍼레이터 부분	실험실 내 분할	실험실 간 분수
스테이플 원사 튜브 편직	6.8	1.1	2.5
필라멘트사의 경편직	2.3	3.1	2.6

 

표 2 표시된 조건에서 팽창 압력의 임계 차이  프시르^A

	관찰 수/평균	단일 작업자 정확도	실험실 내 정확도	실험실 간 분수
스테이플 원사 튜브 편직	5	8.4	9.0	11.3
	10	6.0	6.7	9.6
	20	4.2	5.2	8.7
	40	3.0	4.3	8.1
필라멘트사의 경편직	5	2.9	9.1	11.6
	10	2.0	8.8	11.4
	20	1.4	8.7	11.3
	40	1.0	8.7	11.3

 

^A 무한 자유도를 기반으로 임계 차이는 t = 1.645를 사용하여 계산됩니다.