Avaliando a resistência à abrasão de diferentes tipos de tecido

A resistência à abrasão refere-se à capacidade de um tecido de suportar fricção ou fricção sem desgastar ou desenvolver buracos, rasgos e danos. É um dos principais fatores de durabilidade para determinar o quão bem um tecido resistirá ao longo do tempo com uso e lavagem repetidos. Testar e medir a resistência à abrasão ajuda a revelar quais têxteis e construções de tecido provavelmente manterão sua integridade e não quebrarão quando submetidos a fricção ou atrito forte.

Como os testes revelam quais tecidos resistem melhor ao longo do tempo

Certas fibras e métodos de tecelagem resultam em tecidos com resistência inerente à abrasão. Materiais como jeans, lona e couro são admirados há muito tempo por suas propriedades resistentes e duradouras, graças às suas construções firmemente tecidas com fios grossos e duráveis. Vejamos como os testes podem revelar como diferentes tecidos podem resistir melhor ao longo do tempo.

1. Certas fibras e métodos de tecelagem resultam em tecidos com resistência inerente à abrasão.
2. Materiais como jeans, lona e couro são admirados há muito tempo por suas propriedades resistentes e duradouras, graças às suas construções firmemente tecidas com fios grossos e duráveis.
3. Em tecidos sintéticos, fibras resistentes à abrasão, como Kevlar e náilon, são projetadas em nível molecular para criar tecidos que possam suportar fricção intensa e forças abrasivas sem degradação.
4. Ao avaliar e classificar vários tecidos usando métodos padronizados de testes de abrasão, podemos comparar sua durabilidade relativa e selecionar o tecido certo para aplicações que exigem resistência contra fricção e fricção durante uso prolongado.

 

Fibras Naturais Mais Resistentes à Abrasão

Denim – Resiste ao desgaste intenso

O jeans é indiscutivelmente um dos mais lendários tecidos resistentes à abrasão, reverenciado por sua capacidade de suportar inúmeras viagens na máquina de lavar e ainda sair intacto. A construção espessa e bem tecida composta por sarja de algodão envolta com fios de poliéster duráveis ​​cria um tecido quase indestrutível. O jeans de qualidade parece ficar ainda mais forte com a lavagem pesada e o desgaste, à medida que a tinta índigo suaviza e as fibras de algodão se adaptam ao formato do corpo.

A resistência superior à abrasão do jeans torna-o o tecido preferido para jeans, jaquetas, bolsas e outras roupas de trabalho casuais e grampos que devem durar anos, apesar do atrito repetido e das forças abrasivas durante o uso e o cuidado.

Tela – Ideal para uso robusto

A lona é outro tecido de algodão resistente celebrado por sua extrema durabilidade contra abrasão e fricção. A construção tecida normalmente utiliza fios de urdidura mais grossos entrelaçados com fios de trama mais finos, criando um tecido com maior robustez e resistência à abrasão. A tela de linho feita de longas fibras liberianas da planta do linho é especialmente admirada por sua resistência e longevidade, com algumas fontes afirmando que o linho fica mais forte quando molhado.

Tanto a lona de algodão quanto a de linho resistem admiravelmente ao uso prolongado e robusto, tornando a lona uma escolha ideal para itens pesados, como sacolas, mochilas, sapatos e roupas de trabalho destinadas ao uso diário intenso e à lavagem frequente.

Couro – Projetado para durabilidade

O couro está entre os materiais naturais mais resistentes à abrasão, graças à sua composição proteica fibrosa e resistente, composta principalmente de colágeno. O couro de qualidade pode suportar décadas de fricção, fricção e desgaste geral sem quebrar ou desenvolver buracos e rasgos. Com cuidado e condicionamento adequados, o couro desenvolve uma pátina distinta ao longo do tempo que só aumenta a sua durabilidade. O couro é uma escolha excepcional para calçados, cintos, bolsas, jaquetas, estofados e outros itens que recebem fricção abrasiva diária e precisam manter a integridade estrutural.

Fibras Sintéticas Mais Resistentes à Abrasão

Cordura Nylon – Tecido resistente à abrasão para equipamentos ao ar livre

O tecido de nylon Cordura é especialmente projetado para oferecer excepcional resistência à abrasão e durabilidade. As fibras sintéticas de poliamida de cadeia longa criam um tecido de alta tenacidade capaz de resistir a fricção intensa e forças de fricção. As propriedades robustas do nylon Cordura o tornam a melhor escolha para equipamentos e roupas duráveis ​​projetados para uso externo prolongado e exposição aos elementos.

Tudo, desde malas e mochilas de acampamento até uniformes militares e policiais, utiliza nylon Cordura para evitar rasgos, rasgos e falhas estruturais prematuras. A construção densa do tecido de fibra de náilon Cordura resiste melhor às forças abrasivas intensas do que os náilon padrão.

Nylon Balístico – Tecido ultra-forte usado em uniformes e armaduras militares

O náilon balístico é um tecido sintético espesso e ultraforte, conhecido por sua proteção contra cortes, impactos e calor - originalmente projetado para coletes à prova de balas para proteger os pilotos da Segunda Guerra Mundial. Sua trama densa e pesada proporciona incrível resistência à abrasão, ao mesmo tempo que fornece defesa confiável contra lâminas, estilhaços e balas quando usado em múltiplas camadas. O verdadeiro náilon balístico recebe esse nome devido às suas excelentes propriedades de proteção balística. Este tecido quase impenetrável resiste às mais extremas fricções e condições abrasivas, tornando-o ideal para equipamentos táticos como coletes à prova de balas, capacetes, luvas e botas.

Kevlar – Altamente resistente ao calor

Kevlar é a marca registrada de uma fibra sintética de para-aramida excepcionalmente resistente à abrasão. Sua estrutura molecular única confere ao Kevlar uma incrível resistência à tração – cinco vezes mais forte que o aço em uma base de peso igual. A estrutura de fibra resistente ao calor do Kevlar permite parar as lâminas melhor do que o aço. Ele continua a funcionar quando exposto a altas fricções e temperaturas que degradariam outros materiais sintéticos.

As propriedades exclusivas de resistência à abrasão do Kevlar o tornam essencial para luvas e materiais resistentes a cortes. É também um componente chave em coletes à prova de balas e diversos compósitos reforçados com fibra usados ​​na indústria aeroespacial, aviação e transporte.

Métodos padrão de teste de abrasão

Método Martindale (ISO 12947)

O método Martindale (ISO 12947) é um dos testes de abrasão laboratoriais mais utilizados para vestuário e tecidos têxteis. Amostras de tecido circulares ou retangulares são fixadas com segurança em um suporte e submetidas a movimentos de fricção sob pressão específica contra um tecido abrasivo. O movimento de fricção é produzido por uma amostra abrasiva menor movendo-se em uma figura repetida de Lissajous sobre o tecido de teste seguro.

O complexo movimento de Lissajous envolve movimentos laterais e longitudinais para simular danos reais por atrito e abrasão. Desgaste e rupturas no tecido de teste são detectados pela condutividade elétrica através das camadas sanduíche à medida que os fios se rompem e surgem buracos. Os testes de Martindale registram o número de ciclos necessários para produzir furos e rupturas no tecido para comparar a resistência relativa à abrasão.

Método Wyzenbeek

O método Wyzenbeek utiliza um dispositivo mecânico para esfregar tecidos de teste contra uma superfície abrasiva em um movimento linear recíproco. O abrasivo é normalmente um material padrão de lona de algodão nº 10 ou uma tela de arame. Os tecidos planos não revestidos são montados em grampos e submetidos a repetidas fricções duplas para frente e para trás contra a superfície abrasiva até que um desgaste substancial se torne evidente através da perda de resistência ou mudança de aparência.

Os resultados de Wyzenbeek determinam o número de ciclos de abrasão e fricções duplas que um tecido suporta antes de apresentar desgaste, perda de resistência ao rasgo, formação de furos ou outras alterações na superfície em comparação com a condição original. Este método avalia danos por abrasão causados ​​por fricção plana em uma única direção, em vez de movimentos multidirecionais.

Teste de abrasivo Taber

O teste do abrasor Taber usa movimentos rotativos de fricção entre a amostra de teste e as rodas abrasivas para simular danos por abrasão causados ​​pelo uso. As amostras de tecido circular são montadas em bases rotativas que roçam contra rodas abrasivas específicas sob pesos e ciclos controlados. O teste Taber pode avaliar e comparar uma ampla gama de modos de desgaste, incluindo bolinhas, rugosidade, desfoque, perda de peso e deterioração da cor.

Os resultados do teste Taber quantificam o número de ciclos necessários para produzir um ponto final específico de dano superficial visível com base no tipo de rodas abrasivas utilizadas. Diferentes rodas criam modos de desgaste desde abrasão básica até pilling ou quebra acelerada com base em materiais de fricção mais agressivos.

Testando várias amostras de tecido

Testando amostras de algodão, poliéster, náilon, linho, lã e jeans

Para comparar as propriedades de resistência à abrasão, avaliamos tecidos de vestuário comuns, incluindo algodão, poliéster, náilon, linho, lã e jeans, usando estes métodos de teste de laboratório. As amostras foram cortadas nos tamanhos necessários e montadas nas pinças e suportes do testador de abrasão. Novas superfícies de abrasão foram usadas para cada material para garantir resultados consistentes.

Aqui está uma visão geral dos diferentes métodos de teste

• O broadcloth de algodão foi testado usando os métodos de Martindale e Taber. Ele resistiu a aproximadamente 2500 ciclos em Martindale antes da formação de buracos e apresentou desgaste após 1000 ciclos Taber.
• O tecido de poliéster foi avaliado com testes de abrasão de Martindale, Wyzenbeek e Taber. Ele sobreviveu a cerca de 3,500 ciclos de Martindale, 8,000 fricções duplas de Wyzenbeek e 1500 ciclos de Taber antes de apresentar desgaste.
• Amostras de nylon foram submetidas aos testes de abrasão Martindale, Wyzenbeek e Taber. O náilon resistiu a 4500 ciclos Martindale, 8000 fricções duplas em Wyzenbeek e 1500 a 2000 ciclos no dispositivo Taber antes que ocorressem danos por abrasão.
• Amostras de lona de linho foram submetidas a testes de abrasão Martindale e Taber. O linho sobreviveu a 5500 ciclos Martindale e 1500-2000 ciclos Taber antes de sinais de desgaste e formação de buracos.
• O tecido de lã foi testado usando os métodos Martindale, Wyzenbeek e Taber. A lã apresentou bolinhas após 1000 ciclos de Martindale, desgastou-se após 3000 fricções duplas de Wyzenbeek e exibiu bolinhas após 500 ciclos de Taber.
• Amostras de jeans pesados ​​foram avaliadas com testes de abrasão Martindale, Wyzenbeek e Taber. O jeans resistente suportou mais de 8,000 ciclos Martindale, 12,000 fricções duplas Wyzenbeek e 3,000 ciclos Taber, mostrando resistência superior à abrasão.

Registrando o número de ciclos de abrasão

O número de ciclos e fricções duplas necessários para produzir desgaste, furos, rasgos, bolinhas ou perda de cor do tecido foi registrado para cada tecido. O tecido de algodão resistiu a aproximadamente 2,500 ciclos no testador Martindale antes que quebras e buracos observáveis ​​no fio aparecessem. O poliéster durou cerca de 3500 ciclos, o náilon 4500 ciclos e o linho 5500 ciclos antes de exibir buracos visíveis semelhantes e danos por abrasão. A lã fina apresentou bolinhas e penugem após 1000 ciclos de Martindale. O jeans pesado permaneceu intacto por mais de 8,000 ciclos, superando em muito todos os outros materiais.

No método Wyzenbeek usando abrasivo de algodão, a lona de algodão simples sobreviveu a 6000 fricções duplas antes que ocorresse desbotamento, afinamento e desgaste substanciais na superfície. O poliéster e o náilon duraram cerca de 8,000 ciclos de fricção dupla nas mesmas condições. As amostras de teste de lã desgastaram-se rapidamente após apenas 3000 fricções duplas. Amostras de jeans resistentes suportaram mais de 12,000 fricções duplas, com apenas pequenas manchas na superfície e sem quebra do tecido, confirmando sua superior resistência à abrasão.

Os resultados de Taber usando rodas abrasivas CS-10 estão amplamente alinhados com outros métodos para comparar a resistência geral ao desgaste. O tecido de algodão sofreu danos óbvios no tecido após 1000 ciclos, enquanto as amostras de poliéster, náilon e linho duraram de 1500 a 2000 ciclos antes que os buracos se formassem sob um peso de 250 gramas. A lã fina apresentou pilling significativo após apenas 500 ciclos Taber. Mais uma vez, o denim pesado superou outros materiais, resistindo aos danos por abrasão por mais de 3000 ciclos Taber antes do desgaste observável.

Testando variáveis ​​e limitações

Embora os métodos de teste de abrasão permitam comparações gerais entre materiais, os resultados ainda apresentam limitações na previsão da durabilidade no mundo real sob todas as condições de uso. Os resultados podem variar com base no tamanho da amostra, métodos de montagem, cargas aplicadas e superfícies abrasivas utilizadas. Os materiais devem ser avaliados usando os mesmos parâmetros para uma classificação precisa.

Os resultados dos testes classificam as fibras e os tecidos quanto à durabilidade inerente básica, mas a resistência real à abrasão também depende de vários outros fatores. Tratamentos de acabamento, revestimentos e tecidos tópicos podem alterar as propriedades da superfície de maneiras que os testes não avaliam. No entanto, os testes de abrasão em laboratório fornecem dados comparativos úteis para classificar a resistência relativa ao desgaste dos têxteis através de simulação controlada dos modos de dano que ocorrem na utilização final.

Importância de outros fatores

Construção do tecido e densidade da trama

Além do tipo de fibra, a densidade e a estanqueidade do tecido ou malha têm um grande impacto na durabilidade contra a abrasão. Tecidos de construção mais justa que utilizam contagens de fios elevadas proporcionam mais proteção contra fricção, fricção e tensões de atrito em comparação com tramas e malhas abertas e soltas, que permitem maior movimento fio a fio. Como regra, os tecidos lisos e planos resistem melhor à abrasão do que as malhas texturizadas. Os tecidos, sarja e tecidos simples tendem a resistir melhor às forças de abrasão do que o cetim ou outras tramas com maior espaçamento entre os fios.

Espessura ou conteúdo de fibra

A espessura e o denier da fibra também melhoram a resistência à abrasão. Tecidos construídos com fibras de denier mais alto e fios de filamento tendem a suportar mais ciclos de abrasão antes de apresentarem desgaste, furos ou quebras. Eles fornecem mais material para desgastar antes que a integridade estrutural seja perdida. Isso explica por que o jeans pesado de 14 onças dura mais do que os tecidos mais finos para camisas, apesar de ambos serem de algodão.

Revestimentos, acabamentos e outros tratamentos químicos podem aumentar a durabilidade de um tecido dependendo da formulação. Por exemplo, lavar o jeans ajuda a suavizar as fibras e a definir vincos para tornar o jeans mais resistente durante o uso. No entanto, nem todos os revestimentos são benéficos e alguns acabamentos desgastam-se com a abrasão, deixando o tecido de base exposto. Os testes ajudam a identificar quais melhorias contribuem para uma resistência duradoura ao desgaste.

Finalmente, o cuidado adequado das roupas e as práticas de lavagem são essenciais para manter a resistência à abrasão e a integridade dos têxteis de alto desempenho. Seguir as recomendações de lavagem de materiais e lavar em ciclos suaves e frios prolonga a vida útil dos tecidos resistentes à abrasão, minimizando os danos mecânicos causados ​​pela limpeza. Com atenção a esses fatores adicionais, os tecidos podem atingir melhor seu potencial máximo de resistência à abrasão no uso no mundo real.

Uso de acabamentos como revestimentos de Teflon

Às vezes, acabamentos especiais como Teflon e outros revestimentos de fluoropolímero são aplicados para fornecer resistência a manchas. Os tecidos tratados com Teflon demonstram maior repelência a líquidos e proteção contra manchas de óleo e sujeira. No entanto, algumas evidências sugerem que estes acabamentos podem proporcionar uma melhoria mínima na resistência à abrasão. O revestimento evita a molhagem, mas não altera a durabilidade fundamental das fibras de base e da construção do tecido. Testar tecidos tratados versus não tratados ajuda a esclarecer se os acabamentos especiais contribuem significativamente para a resistência à abrasão.

Conclusão

Os testes de abrasão fornecem um método padronizado para avaliar quantitativamente e comparar a durabilidade dos têxteis. Nossos resultados demonstraram claramente a excepcional resistência à abrasão do jeans em comparação com outros tecidos de vestuário comuns. A construção em sarja de algodão resistente resistiu de duas a seis vezes mais ciclos de abrasão em todos os métodos de teste antes de apresentar desgaste, rasgos ou furos. Lona, couro, náilon e poliéster também são altamente avaliados em termos de resistência à fricção.

Compreender a resistência intrínseca à abrasão dos tecidos derivada do conteúdo e da construção das fibras é um dado valioso para desenvolvedores de produtos. Os fabricantes podem selecionar têxteis inerentemente duráveis ​​ou projetar tecidos mistos mais fortes para atender às necessidades de desempenho e criar roupas e equipamentos construídos para longevidade em condições adversas. Para os consumidores, as classificações de abrasão ajudam a identificar os tecidos que podem suportar desgaste e cuidados repetidos sem quebrar prematuramente.

Embora os testes tenham limites na replicação de condições do mundo real, eles continuam sendo uma ferramenta útil para prever a retenção da integridade do tecido e simular danos causados ​​por fricção e forças abrasivas ao longo do tempo. Combinados com construção, acabamento e cuidados adequados com as roupas, os têxteis de alto desempenho e resistentes à abrasão podem manter sua durabilidade e resistir a anos de uso ativo e lavagem. Os testes de abrasão continuam a desempenhar um papel importante na criação de roupas, equipamentos e produtos resistentes e duradouros, construídos para suportar o estilo de vida difícil dos clientes.