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Métodos de teste padrão para permeabilidade têxtil - ASTM D737-18

Âmbito de aplicação

1.1 Este método de teste é usado para medir a permeabilidade ao ar de têxteis.

1.2 Este método de teste é aplicável à maioria dos tecidos, incluindo tecidos, tecidos não tecidos, airbags com tecido, cobertores, tecidos felpudos, tecidos tricotados, tecidos felpudos e tecidos multicamadas; os tecidos podem ser inacabados, também podem ser de goma pesada, revestimento, acabamento em resina ou outros acabamentos.

1.3 para o sistema internacional de unidades (os valores expressos no SI são considerados valores padrão, para unidades em polegadas – libras para indicar o valor aproximado.

1.4 Esta norma não lista todos os possíveis problemas de segurança relacionados ao seu uso. O usuário desta norma deve ser responsável por estabelecer práticas apropriadas de segurança e saúde antes do uso e determinar o escopo de aplicação.

1.5 Esta norma é revisada de acordo com os princípios internacionalmente reconhecidos para o estabelecimento de normas, “Princípios para a Preparação, Orientação e Prática Recomendada de Normas Internacionais”, emitidos pelo Comitê de Barreiras Técnicas ao Comércio da Organização Mundial do Comércio.

Documentos de referência

2.1 Norma ASTM

  • D123 termos relacionados a têxteis
  • D1776 protocolos de teste e condicionamento de umidade têxtil
  • D2904 Procedimento de teste de comparação têxtil interlaboratorial para obter dados normalmente distribuídos (retirado em 2008)
  • D2906 Especificação para declarações de precisão e desvio têxtil (retirada em 2008)
  • D4850 ​​Terminologia relacionada a tecido e teste de tecido
  • F778 Método de teste para respirabilidade do meio filtrante

 

Terminologia

3.1 Para a definição de termos relacionados a têxteis envolvidos neste método, como respirabilidade e tecido, consulte D4850.

3.2 Para os termos usados ​​neste método, como direção vertical de produção, direção de produção e outros termos têxteis, consulte D 123.

Visão geral do método de teste

4.1 Aplique ar verticalmente através de uma área conhecida do tecido, ajuste a diferença de pressão entre os dois lados do tecido para um determinado valor, determine a taxa de fluxo de ar e determine a respirabilidade do tecido.

 

Significado e função

5.1 O método pode ser usado para testes de aceitação de entregas comerciais. A atual estimativa de precisão interlaboratorial é aceitável e o método de teste é amplamente utilizado para testes de aceitação no comércio.

5.1.1 Se houver diferenças significativas entre os resultados de dois ou mais laboratórios, um teste de comparação deve ser realizado para determinar se eles são iguais e se há viés estatístico usando auxílios estatísticos apropriados. No mínimo, certifique-se de que seja o mais uniforme possível e das mesmas amostras, depois distribua aleatoriamente quantidades iguais para cada laboratório para teste e os resultados do teste devem ser comparados usando testes estatísticos com dados não pareados. Se forem encontrados desvios, a causa deve ser encontrada e corrigida. Ou ajuste os resultados do teste no futuro com base em desvios conhecidos.

5.2 A respirabilidade é um aspecto muito importante do desempenho de muitos materiais têxteis, por exemplo, tecidos de filtragem de ar, tecidos de airbag, tecidos de transporte, mosquiteiros, pára-quedas, velas, tendas e aspiradores de pó. No processo de filtração, por exemplo, a respirabilidade está diretamente relacionada à sua eficácia. A permeabilidade ao ar também pode ser usada para caracterizar à prova de chuva e respirável. O desempenho de tecidos como ventilados respiráveis ​​ou lisos revestidos é usado para detectar algumas mudanças no processo de produção.

5.3 As especificações de desempenho são elaboradas com base na respirabilidade, tanto industrial quanto militarmente, e são aplicadas em atividades de compra de tecidos onde a respirabilidade é de interesse.

5.4 Os fatores estruturais, bem como as técnicas de acabamento, têm um impacto significativo na respirabilidade devido ao comprimento alterado dos poros de ar no tecido. Os acabamentos de prensagem a quente são frequentemente usados ​​para acabamentos de achatamento de tecido, mas podem reduzir a respirabilidade do tecido. A permeabilidade ao ar de tecidos com diferentes estruturas de superfície na frente e no verso também difere quando o fluxo de ar passa de diferentes direções.

5.4.1 Para tecidos planos, a torção do fio também é importante. À medida que a torção aumenta, o arredondamento e a densidade do fio aumentam, de modo que o diâmetro do fio e o fator de cobertura diminuem, a respirabilidade aumenta e a flexão e a trama do fio afetam a forma e a área dos espaços entre os fios, o que pode tornar o fio facilmente alongado. O alongamento de fio semelhante faz com que o tecido se abra e aumente a área vazia, aumentando assim a quantidade de respirabilidade.

5.4.2 Um aumento na torção do fio também pode fazer com que fios mais redondos e mais densos se acumulem mais firmemente na estrutura do tecido, reduzindo assim a respirabilidade. Por exemplo, tweed wada penteado pode ser menos respirável do que tweed penteado.

 

Instrumentos

6.1 Testador de permeabilidade ao ar, incluindo os seguintes componentes.

6.1.1 Cabeçote de teste: redondo, área de teste 38.3 cm² (5.93 pol.²) 0.3% solo

Nota 1 ——Outras áreas de teste como 5 cm² (0.75 pol.²), 6.45 cm² (1.0 pol.²) e 100 cm² (15.5 pol.²) também podem ser substituídas.

6.1.2 Sistema fixo de fixação do corpo de prova: a pressão de pelo menos 50 ± 5 N (11 ± 1 lbf), para evitar a formação cruzada da cabeça de teste e minimizar o vazamento de ar.

6.1.2.1 Redução do vazamento de ar: Use um anel de fixação de neoprene de dureza 55 Tipo A, 20 mm (0.75 pol.) de largura e 3 mm (0.125 pol.) de espessura, colocado em ambos os lados da amostra.

Observação 2——Uma vez que vazamentos de ar podem afetar os resultados do teste, precauções devem ser tomadas, especialmente com tecidos pesados. O uso de anéis pesados ​​e juntas de borracha na superfície de fixação tem sido benéfico na prevenção de vazamentos de ar. O método de teste F778 descreve uma série de medidas de fixação para evitar vazamento de ar. A junta de borracha em alguns casos ou após o uso repetido é fácil de deformar e afetará a área de teste deve ser usada com cuidado, anel pesado para tecidos de malha ou fácil e cabeça de teste contra o tecido, não é adequado para tecidos pesados ​​ou rígidos.

6.1.3 pode obter um fluxo de ar estável através da área de teste e ajustar a taxa de fluxo de ar para que o tecido em teste em ambos os lados do dispositivo forneça um mínimo de 125Pa de pressão de fluxo de ar (coluna de água de 12.7 mm ou 0.5 polegadas de coluna de água).

6.1.4 manômetro ou manômetro: conectado à cabeça de teste abaixo do corpo de prova, usado para testar a queda de pressão do fluxo de ar através do corpo de prova, expresso em Pa (mm de coluna de água em polegadas de coluna de água) “tolerância de precisão de +2%.

6.1.5 medidor de fluxo: usado para medir a taxa de fluxo de ar através da unidade de tecido medindo o volume ou a abertura, a unidade com cm³/s/cm² (ft³/min/ft²), a tolerância de precisão de +2%.

6,1.6 Disco de calibração ou outro meio: conhecido por sua permeabilidade ao ar sob uma determinada diferença de pressão, servindo assim para verificar o funcionamento do equipamento.

6.1.7 Métodos de cálculo e exibição dos resultados desejados, como balança, visor digital e sistemas controlados por computador.

6.2 Gabarito de corte: Usado para cortar a amostra em tamanho pelo menos igual à área de fixação do instrumento (opcional).

Amostragem

7,1 Amostra de lote ——como um lote de teste de aceitação, de acordo com as especificações de material existentes ou outros acordos entre o comprador e os fornecedores, selecionado aleatoriamente um certo número de rolos ou pilhas de amostras e será o volume básico de amostragem. Se não houver acordo, pegue o número de rolos/peças especificado na Tabela 1.

NOTA 3——Especificações apropriadas ou acordos entre oferta e demanda precisam levar em consideração a variabilidade entre amostras e variabilidade entre espécimes da mesma amostra, a fim de propor um plano de amostragem que incorpore risco do lado da oferta, risco do comprador, níveis de qualidade aceitáveis ​​e níveis máximos de qualidade.

Testador de permeabilidade ao ar - TF164

Tabela 1 Número de rolos/rolos retirados da amostra do lote

Número de rolos/lotes de

amostras incluídas em cada lote de

Número de rolos/pilhas a serem incluídos na amostra do lote
1 3 ~ Todas as amostras
4 24 ~ 4
25 50 ~ 5
Acima 50 10% até um máximo de 10 rolos/pi

7.2 Amostras de laboratório ——Para o teste de aceitabilidade, pegue uma amostra de todo o comprimento ao longo do comprimento de cada rolo/pônei da amostra do lote, cerca de 1m (1 jarda) de comprimento. Para cada rolo de amostras de teste, pegue uma amostra do meio, evitando o início de cada rolo e a parte central do rolo.

7.3 Amostras de Teste —— Salvo acordo em contrário entre o Vendedor e o Comprador, da amostra de laboratório, pegue 10 peças da amostra, usando o modelo de amostra de corte descrito em 6.2. Ou, se possível, realize um teste de respirabilidade sem cortar a amostra.

7.3.1 Corte de amostra —— Ao cortar amostras, o tamanho mínimo da amostra a ser cortada não deve ser menor que a área de fixação e deve ser bem marcada.

7.3.1.1 A amostragem deve ser representativa e distribuída em uma faixa de larguras e comprimentos, preferencialmente ao longo de diagonais diagonais, a mais de 1/10 da largura da borda do tecido. Certifique-se de que a amostra não esteja dobrada, não tenha vincos ou dobras e evite o contato de óleo, água, graxa, etc. durante a amostragem.

 

Preparação, calibração e identificação de instrumentos

8.1 O procedimento de configuração do equipamento será diferente para diferentes fabricantes. Prepare e calibre o instrumento de acordo com o manual do instrumento.

8.2 Quando um sistema de aquisição automática de dados microprocessado é usado, defina os parâmetros apropriados de acordo com o manual do instrumento.

8.3 Para melhores resultados, coloque o instrumento na horizontal.

8.4 Realize verificações de acordo com os requisitos do seu próprio laboratório e de acordo com o seu próprio manual de procedimentos para garantir que a máquina esteja funcionando corretamente.

8.4.1 Calibre para que a faixa de teste e a pressão diferencial atendam aos requisitos do material a ser testado.

Ajuste de umidade

9.1 A amostra é pré-umidificada sob a atmosfera padrão de pré-umidificação especificada em D1776.

9.2 Após a pré-umidificação, a amostra de teste é umidificada até o equilíbrio úmido sob a atmosfera padrão para o teste especificado em D 1776 ou, se viável, sob as condições atmosféricas específicas nas quais o teste é realmente realizado.

9.3 Se a permeabilidade da amostra a ser testada for conhecida por não ser afetada pelo calor ou umidade, a amostra pode ser feita sem pré-umidificação e condicionamento de acordo com a especificação do material ou acordo contratual.

 

Procedimentos operacionais

10.1 A menos que especificado de outra forma na especificação do material ou no contrato, coloque a amostra de teste com umidade ajustada em um ambiente com temperatura atmosférica padrão de (21±1) °C, ou seja, (70±2) °F, e umidade relativa de ( 65±2) % para teste.

10.2 Manuseie a amostra com cuidado para evitar alterar seu estado natural.

10.3 Coloque a amostra sob a cabeça de teste do testador e inicie o teste de acordo com as instruções de operação.

10.3.1 No caso de tecidos revestidos, coloque o tecido sob a camada de revestimento (para o lado de menor pressão) para reduzir o vazamento de ar.

10.4 Determine o diferencial de pressão de acordo com a descrição do material ou os requisitos do contrato, ou use 125 Pa (coluna de água de 12.7 mm ou coluna de água de 0.5 pol.) se não for especificado de outra forma.

10.5 Ler e registrar resultados de testes independentes e expressá-los no sistema internacional de unidades cm³/s/cm², ou em ft³/min/ft², mantendo 3 dígitos significativos.

10.5.1 Para requisitos específicos, o vazamento de ar e o fluxo de ar através da amostra podem ser testados separadamente, cobrindo a amostra com uma cobertura impermeável para medir o vazamento de ar e, em seguida, subtraindo-o do resultado do teste original para obter a permeabilidade ao ar efetiva.

10.6 Repita os passos 10.3-10.5 acima para testar 10 amostras em cada laboratório.

10.6.1 Se um intervalo de confiança de 95% for especificado ou contratado, o número de corpos de prova pode ser reduzido, mas pelo menos 4 corpos de prova devem ser testados.

 

Cálculos

11.1 Permeabilidade ao ar, amostras individuais —— Registre a leitura de cada amostra individual testada em cm³/s/cm², ou ft³/min/ft², mantendo 3 dígitos significativos. Ao calcular os resultados de permeabilidade, siga as instruções do instrumento conforme necessário.

Nota 4 —— Se os resultados de permeabilidade forem medidos acima de 600 m (2000 pés) acima do nível do mar, eles precisam ser corrigidos de acordo com o fator de correção.

11.2 Permeabilidade, média —— Calcule o valor médio da permeabilidade

para cada amostra de laboratório e amostra de lote.

11.3 Desvio Padrão, Coeficiente de Variação I —— Calculado quando necessário.

11.4 Processamento de dados por computador —— Se o processamento de dados por computador for usado, os cálculos geralmente são incluídos no software relevante. Recomenda-se que os programas de processamento de dados de computador sejam validados com dados conhecidos e que o software usado seja descrito no relatório.

Testador automático de permeabilidade ao ar

Relatórios

12.1 Relate o método padrão D 737 utilizado para o teste de respirabilidade, descrevendo o material da amostra e o método de amostragem.

12.2 Relate as seguintes informações de acordo com as especificações de material aplicáveis ​​ou disposições contratuais:

12.2.1 Permeabilidade ao ar.

12.2.2 Informar desvio padrão e valores de CV, se calculados.

12.2.3 A diferença de pressão entre os dois lados da amostra.

12.2.4 Para dados processados ​​por microcomputador, descreva o programa (software) utilizado.

12.2.5 Fabricante e Modelo do Instrumento.

12.2.6 Quaisquer alterações no método de teste ou instrumentação, incluindo alterações ou juntas adicionais.

 

Precisão e Desvio

13.1 Resumo —— Ao comparar duas médias, quando os valores observados são do mesmo operador treinado, o mesmo equipamento é usado e as amostras de teste são selecionadas aleatoriamente nas mesmas amostras, então 95% do tempo, a diferença não pode exceder o único - precisões pessoais listadas na Tabela 2 para o respectivo número de experimentos, e Tabela 3 para aqueles com valores médios semelhantes para a precisão individual. Em qualquer outro caso, uma grande variação é possível.

13.2 Tecidos, dados de testes interlaboratoriais —— Um teste interlaboratorial foi realizado de 1994 a 1995 com três espécimes selecionados aleatoriamente em cada um dos oito laboratórios. Cada laboratório foi testado por dois operadores usando este método em oito espécimes de cada amostra, quatro em um dia e mais quatro no dia seguinte. Os dados foram analisados ​​usando as especificações D 2904 e D 2906. O desvio padrão foi usado para expressar os componentes de variação da permeabilidade ao ar e os resultados foram calculados conforme mostrado na Tabela 3. Os três tipos de tecido foram.

Material 5——S/2438, liso, tecido oxford, fiado em anel

Material 6——S/0002H, liso, fiado em anel

Material 7——S/28305, liso, fio de filamento contínuo

Tabela 2 Permeabilidade ao ar e diferença crítica A, ft³/min/ft²

Materiais Número de observações/média Precisão individual Precisão interna do laboratório Precisão interlaboratorial
Tecidos

 

Simples, 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
Fios lisos, de fibra curta,

Material 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
Fio de Filamento Contínuo, Liso,

Material 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
Não-tecidos (Nonwovens)
Não-tecidos 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
Nãotecidos Secos 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
Nãotecidos Meltblown 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
Perfuração de agulha

tecido não tecido

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
resinado

tecido não tecido

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 não tecida de 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
Tecido não tecido laminado a quente 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
Nãotecidos Úmidos 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

Aa diferença crítica é calculada com base em graus infinitos de liberdade usando t = 1.960.

 

Tabela 3 Permeabilidade ao ar, ft³/min/ft²

Materiais média total Coeficiente de variação expresso como desvio padrãoA

 

Precisão individual Precisão interna do laboratório Precisão interlaboratorial
Tecidos
Avião,

Fio fiado Oxford,

materiais 5

217.0 10.4 6.6 17.5
Avião,

fio de fibra curta,

materiais 6

90.0 3.5 3.1 9.9
Avião,

fio de filamento contínuo,

materiais 7

8.3 1.0 0.0 1.2
Não-tecidos (Nonwovens)
Não-tecidos Spunlace 220.0 9.9 7.1 14.2
Nãotecidos Secos 402.0 18.5 7.7 17.3
Nãotecidos Meltblown 72.7 3.2 1.0 7.0
Perfuração de agulha 278.0 36.0 18.0 5.3
tecido não tecido
Não tecido spunbond 474.0 84.6 0.0 32.4
tecido

Laminados a quente

Tecido não tecido

564.0 74.4 38.6 0.0
Nãotecidos Úmidos 17.2 0.5 0.9 0.6

AA raiz quadrada do componente de variância é usada como a unidade de medida apropriada para expressar o desempenho da variância, em vez do quadrado da variância.

 

13.3 Não-tecidos, dados de teste interlaboratorial - Um teste interlaboratorial foi realizado em 1994, no qual oito amostras foram selecionadas aleatoriamente para teste e oito amostras de cada amostra foram testadas por dois operadores por laboratório usando este método, quatro em um dia e mais quatro no próximo dia. Os dados foram analisados ​​usando as especificações D2904 e D 2906. A variância padrão foi usada para expressar os componentes de variância da permeabilidade e os resultados foram calculados conforme mostrado na Tabela 3.

Os tipos das oito amostras e o número de laboratórios participantes foram os seguintes:

Materiais não tecidos Número de laboratórios participantes
Hidroentrelaçamento 5
Método seco 5
método Meltblown 5
Agulhas Acupuntura 5
Método de colagem de resina 2
Método spunbonding 4
Método de laminação a quente 4

13.4 Precisão - Para as composições de variância relatadas na Tabela 3, duas médias dos valores observados são consideradas significativamente diferentes no nível de probabilidade de 95% se os desvios forem iguais ou superiores aos desvios críticos listados na Tabela 2. Um desvio suficientemente grande relacionado ao tipo de tecido e existe estrutura para explicar a composição da variância e o desvio crítico, respectivamente. Portanto, nenhum tecido compósito foi comparado.

Nota 5—Os valores de desvio crítico listados na tabela são todos avaliações acordadas, especialmente aquelas relacionadas a cortes de precisão de medição interlaboratoriais. Se possível, os dados de teste do mesmo número de amostras aleatórias atribuídas aleatoriamente a cada laboratório, que são do mesmo tipo de material com propriedades quase idênticas, devem ser comparados um a um antes de uma avaliação razoável dos desvios de dados entre os dois laboratórios. feito.

Nota 6 - O teste interlaboratorial para nãotecidos ligados por resina possui apenas dois laboratórios, enquanto o teste interlaboratorial para nãotecidos ligados por termocompressão e nãotecidos ligados possui apenas quatro laboratórios, portanto, há um desvio razoável da avaliação interlaboratorial da precisão , que é baixo ou alto e, portanto, deve ser usado com cautela.

13.5 Desvio—O valor da permeabilidade ao ar é limitado apenas a este método experimental. Nesta faixa, o desvio deste método experimental é desconhecido.

Para obter mais informações sobre testadores de permeabilidade ao ar, clique aqui para saber mais.

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