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Teste de resistência à ruptura de têxteis —— Método do testador de resistência à ruptura de filme (ASTM D3786)

Âmbito de aplicação

1.1 Este método de teste é aplicável ao testador de força de inchamento hidráulico ou testador de força de inchamento de diafragma pneumático para testar a resistência de inchamento de têxteis. Este método é geralmente aplicado a uma ampla gama de produtos têxteis.

1.2 Este método também é aplicável a tecidos elásticos ou tecidos industriais, como airbags. Como novos materiais podem exceder o alcance do instrumento, consulte a seção de relatório e considere usar o método de teste D3787 ou D6797.

1.3 As unidades numéricas nesta especificação são expressas nos Sistemas de Unidades Imperial e Internacional. Os valores expressos em cada sistema de unidades não são exatamente iguais; portanto, cada sistema de unidade deve ser usado independentemente. Misturar os dois sistemas de unidades pode levar a resultados inconsistentes.

Observação 1: Para testar a resistência à expansão por meio da expansão da esfera de aço, consulte o Método de teste D 3787.

1.4 Esta norma não aborda todos os possíveis problemas de segurança relacionados ao seu uso, e os usuários desta norma são responsáveis ​​por estabelecer práticas apropriadas de segurança e saúde e determinar o escopo da aplicação antes do uso.

1.5 Este país padrão é baseado nos princípios de estabelecimento de padrões reconhecidos internacionalmente “princípios de preparação de padrões internacionais, orientação e especificações recomendadas” para a revisão, que é emitido pelo Comitê de Barreiras Técnicas ao Comércio da Organização Mundial do Comércio.

 

teste de força de ruptura de filme

Referências

2.1 Norma ASTM:

D123 Termos relacionados a têxteis

D1776 Prática Padrão para Condicionamento e Teste de Têxteis

D3787 Método de teste padrão para resistência ao intumescimento têxtil - teste de intumescimento de esferas de aço com tração em velocidade constante (CRT)

D4850 ​​Terminologia relacionada a têxteis e seus métodos de teste

D6797 Método de Teste Padrão para Determinação da Taxa de Alongamento Fixo (CRE) por Teste de Explosão Esférica Método de Teste Padrão para Resistência ao Esmagamento de Têxteis

2.2 Outras normas.

Método TAPPI T403, resistência ao estouro do papel

 

Terminologia

3.1 Todos os termos relacionados a D13.59, métodos de teste de tecido, consulte a seção Terminologia D4850

3.1.1 Esta norma também inclui termos relacionados à resistência à ruptura, tecidos de malha, tecidos não tecidos, tecidos elásticos e tecidos planos.

3.2 Para outros termos cobertos por esta norma, consulte D 123.

Visão geral do método de teste

4.1 A amostra é presa a um filme expansível. O filme é empurrado hidraulicamente para expandir até que a amostra quebre. A diferença entre a pressão necessária para expandir a amostra e a pressão necessária para expandir o filme é registrada como a força de expansão.

 

Significado e uso

5.1 Este método é usado para determinar a resistência à ruptura de filmes de malha, não tecido e tecido e é amplamente utilizado pela indústria têxtil para a avaliação de têxteis para várias aplicações.

5.2 Em alguns casos, os resultados do teste obtidos pela aplicação do procedimento no Método de teste D 3786 não se correlacionam com as propriedades reais do material. O método de teste D 3786 é considerado adequado para testes de aceitação de resistência à ruptura em remessas comerciais de têxteis e, portanto, já é amplamente utilizado para testes de aceitação no comércio. Em caso de desacordo entre compradores e vendedores com valores diferentes de acordo com o método de teste D 3786, uma amostra aleatória do material avaliado é comparada entre os laboratórios do comprador e do vendedor para determinar se existem desvios estatísticos.

Observação 2: A transferência de força e o alongamento que ocorrem quando artigos de malha e não tecidos são quebrados podem ser evitados pelo método de fixação descrito neste método de teste.

teste de resistência à ruptura têxtil

Equipamentos e materiais

6.1 Testador de ruptura de filme hidráulico (Ver Figura 1) – aparelho de teste em conformidade com os requisitos de 6.1.1 – 6.1.4. Tome cuidado para evitar vibrações induzidas externamente durante a instalação.

testador de força de ruptura

Figura 1 Testador de ruptura de filme hidráulico

6.1.1 Dispositivo de fixação para garantir que a amostra de teste seja presa entre dois anéis de superfícies paralelas de placas de aço inoxidável duráveis ​​e que não haja deslizamento durante o teste. Aplique pressão suficiente para minimizar o deslizamento real. As superfícies de fixação superior e inferior têm orifícios coaxiais com um diâmetro de 31 a 0.75 mm (1.22 a 0.03 pol.). As superfícies do dispositivo de fixação devem ser duráveis ​​o suficiente e as bordas propensas a ação de corte devem ser feitas em superfícies curvas com um raio de curvatura não superior a 0.4 mm. O acessório inferior é combinado com um recipiente hermético no qual o meio de pressão expande o filme de borracha.

Nota 3: Uma vez que a unidade de fixação e a superfície de fixação estão sujeitas a desgaste e deformação consideráveis, devem ser inspecionadas e reparadas regularmente e substituídas se necessário. O efeito resultante de ranhurar a superfície do dispositivo de fixação conforme especificado é incerto.

6.1.2 Filme – é feito de borracha sintética ou natural e fica entre a placa de fixação e o instrumento. A área central de sua superfície superior permanece paralela à placa até que seja esticada por compressão de pressão. O filme deve ser inspecionado periodicamente e substituído conforme necessário.

6.1.3 Manômetros – O equipamento é dotado de sistema de medição de pressão com precisão de 1% da faixa máxima em toda a faixa. Para equipamentos equipados com manômetros do tipo Bolden, a faixa de medição é de 25% a 75% do máximo.

6.1.4 Sistema de pressão – aumente a pressão sob o filme até a ruptura do corpo de prova. A pressão pode ser obtida de duas maneiras: hidraulicamente e pneumaticamente.

sistema hidráulico

6.1.4.1 Sistema Hidráulico – A pressão hidráulica é gerada por uma corrente de água que flui a 95 ± 5 mL/min. A posição variável do fluxo é controlada por um pistão na câmara reguladora de pressão do dispositivo. O fluido recomendado para a câmara da válvula é o propanetriol 96% quimicamente puro da USP.

Nota 4: O glicol pode ser usado no lugar do propileno glicol, se desejado.

6.1.4.2 A pressão do ar é gerada pelo controle de um fluxo de ar limpo e seco usando uma válvula de controle.

6.1.5 Calibre a folha de alumínio usada para o testador - use uma folha que tenha uma força de expansão determinada na faixa de 70-790kPa (10 a 115psi)

para verificar o desempenho de trabalho do testador.

Nota 5: Pode não ser aconselhável usar chapas de alumínio de um fabricante em testadores de outros fabricantes. A verificação deve ser confirmada de acordo com as instruções de uso fornecidas pelo fabricante.

6.1.6 Tabela de registro de pressão

6.1.6.1 Equipamentos hidráulicos - Deve ser encontrado um método adequado para interromper a pressurização no momento em que a amostra for danificada e garantir que a pressão na câmara da válvula seja constante, o que garantirá o registro da pressão de expansão e da pressão necessária para expandir o filme é concluído com sucesso.

6.1.6.2 Dispositivo de pressão de ar – Devem ser tomadas medidas para registrar a pressão de carga quando a amostra estiver danificada. e registre a pressão necessária para expandir o filme na mesma extensão.

Amostragem

7.1 amostra de lote – como amostra de lote para teste de aceitação, um determinado número de rolos de tecido é selecionado aleatoriamente da lista de acordo com a especificação do material aplicado ou outro acordo entre o comprador e o vendedor. O número de rolos de tecido é considerado a unidade básica de amostragem.

NOTA 6 Uma especificação ou acordo entre o comprador e o vendedor deve levar em consideração uma combinação de rolos de tecido entre e das amostras coletadas

As diferenças entre as amostras de teste são tomadas para que o plano de amostragem possa reduzir o risco do produtor e do consumidor e atingir níveis de qualidade aceitáveis ​​e níveis de qualidade limitados.

7.2 Amostras de Laboratório – Como amostra de laboratório para o teste de aceitabilidade, após descartar o primeiro 1m de comprimento de tecido, pegue uma largura total de 1m (1yd) de cada rolo de tecido do lote, ao longo da borda do tecido, ou corte uma tira longa pelo menos 305 mm (1 pé) de largura do rolo ou parte da folha do tecido de malha circular.

7.3 Amostras de teste – Pegue 10 amostras de teste quadradas de 125 mm (5 pol.) de comprimento lateral de cada amostra de laboratório.

amostra de teste de resistência à ruptura têxtil

 calibragem

8.1 Calibração diária do aparelho de teste – A operação do aparelho de teste deve ser verificada periodicamente (por exemplo, mensalmente), o que pode ser feito expandindo e quebrando cinco amostras padrão de alumínio. O valor médio da resistência ao inchamento mostrado pelas cinco amostras de alumínio deve estar dentro de ± 5% do valor padrão anotado na embalagem de alumínio. O uso de folhas de alumínio para verificação não se aplica a todos os instrumentos de teste. Deve ser feita referência às instruções fornecidas pelo fabricante para os diferentes instrumentos a serem testados.

8.2 Calibração de Manômetros – Calibre os manômetros por meio de um testador de carga fixa tipo pistão ou coluna de mercúrio de acordo com o ângulo utilizado anteriormente. Como alternativa, use um manômetro rastreador eletrônico ou outro instrumento de calibração recomendado pelo fornecedor do equipamento. Esta calibração é mais adequada para ser realizada na posição normal do testador.

8.3 Se não houver protocolo, verifique o instrumento de acordo com o Método TAPPI Method T403 fornecido pela American Technical Association of the Pulp and Paper Industry.

Nota 7: Causas de leituras pequenas podem ser erro do manômetro (desvio ou erro não linear), expansão muito rápida do manômetro, muito atrito no ponteiro do manômetro, entrada de ar no sistema de pressão ou no manômetro, membrana não conseguindo ser zerado ou uma taxa de bombeamento muito baixa (testadores manuais). Possíveis causas de leituras grandes são erro do manômetro (erro não linear), ponteiro solto (excessivo), parafuso de parada dobrando o ponteiro do manômetro, força de aperto insuficiente (deslizamento), força de aperto desigual (deslizamento parcial), filme rígido ou inelástico, filme acima a placa de fixação em zero, teste de peças múltiplas, taxa de bombeamento muito rápida (testador manual) e expansão dupla. Se o manômetro acidentalmente exceder sua faixa máxima, certifique-se de recalibrá-lo antes de usá-lo novamente.

calibração para testador de força de ruptura

Ajuste de umidade

9.1 Siga a especificação D1776 para obter a amostra (ou amostra de laboratório) do ambiente regular para o ambiente padrão para condicionamento de umidade.

Seleção e quantidade de espécimes

10.1 A menos que acordado de outra forma, pegue 10 corpos de prova, cada um em um círculo com um comprimento lateral de pelo menos 125 mm (5 pol), na amostra de laboratório de acordo com o padrão Applied Materials Specification. As amostras são testadas sem cisalhamento. Amostras de tecidos de malha são retiradas de modo que diferentes amostras contenham diferentes fileiras ou fileiras de fios e a distância da borda do tecido não seja inferior a um décimo da largura do tecido. Esta restrição não se aplica a malhas tubulares.

Procedimento de teste de teste de resistência à ruptura de têxteis

11.1 Teste todas as amostras de teste molhadas sob as condições padrão descritas em 9.1.

11.2 Testador Hidráulico Manual:

11.2.1 Insira a amostra sob o tripé de modo que a amostra se encaixe perfeitamente na placa de forma que a alça prenda a amostra colocada na placa o mais para a direita possível.

Nota 8: Para amostras com alta elasticidade, é necessário espalhar a amostra uniformemente na placa para remover parte da elasticidade antes da fixação.

11.2.2 Gire o volante no sentido horário em 120 pm até que a amostra se expanda e quebre.

11.2.3 Pare a rotação do volante assim que a amostra estiver quebrada (ver Nota 9).

11.2.4 Imediatamente após a ruptura, solte a alça de fixação presa na amostra. E imediatamente gire a roda no sentido anti-horário para a posição inicial para liberar a tensão no filme e registre a pressão necessária para fazer o filme expandir (pressão do diafragma). Registre a pressão total para fazer a amostra inchar.

Observação 9: Se o mostrador indicar que a pressão parou de aumentar e a amostra não quebrou, empurre a alavanca para remover a pressão. Registre como a elasticidade da amostra excede os limites dimensionais do testador. Se a amostra escorregou, descarte este resultado de teste e reaplique uma nova amostra de teste.

11.3 Testador hidráulico acionado por motor:

11.3.1 Prenda a amostra entre os grampos superior e inferior e certifique-se de que esteja plana e sem rugas. Prenda a amostra no lugar e aplique pressão até que a amostra seja danificada de acordo com as instruções do equipamento.

11.3.2 Calibração do filme (pressão da folha) – O filme é expandido sem uma amostra usando a configuração de amostra expandida descrita acima e, em seguida, a pressão necessária para expandir o filme até a altura do filme com a amostra é registrada como a calibração do filme ( pressão da folha).

11.4 Testador de pressão de ar.

11.4.1 Ajuste a válvula de controle do testador de intumescimento de forma que o tempo médio para inchar a amostra caia dentro da faixa de (20 ± 5) s. Isso requer um pré-teste para determinar a configuração correta da válvula de controle. Registre o tempo necessário desde o início do arco até que a amostra seja quebrada.

11.4.2 Certifique-se de que a amostra esteja bem presa e não deslize para fora do lugar. Zere o registrador e coloque-o na posição de medição adequada, conforme necessário. Prenda a tampa de segurança na posição apropriada de acordo com os requisitos do equipamento e aplique pressão até que a amostra seja quebrada.

11.4.3 Calibração do filme – Usando as mesmas configurações da válvula de controle acima sem a amostra, expanda o filme até a altura média de expansão com a amostra e registre a pressão necessária, ou seja, “pressão do filme”.

Cálculos

12.1 Calcule a pressão de ruptura para cada amostra de teste subtraindo a pressão do filme que estica o filme da pressão total da amostra de ruptura.

12.2 Relate a leitura de pressão para cada amostra de teste e a média para cada amostra de laboratório e lote.

12.3 Informe o número do modelo do testador de ruptura utilizado.

Relatórios

13.1 Declarar que o teste foi realizado de acordo com o Método de Teste D3768 – Teste com um Testador de Expansão de Filme, descrevendo o produto ou material amostrado e o método de amostragem usado.

13.2 Relate a resistência ao inchamento e o valor médio em kPa (psi) para cada corpo de prova. Caso o tecido não tenha rompido, o laudo deve indicar a pressão máxima de intumescimento do equipamento e que a amostra não rompeu nessa pressão.

13.3 Registre o número do modelo do testador de ruptura usado.

Precisão e Desvio

14.1 Resumo – Comparando a média de dois conjuntos de dez observações, deve haver 95 diferenças por 100 casos que não excedam os seguintes limites, onde ambos os conjuntos de observações foram testados pelo mesmo operador qualificado, no mesmo instrumento e no mesmo amostra extraída arbitrariamente do mesmo material de teste.

Tecido de malha cilíndrica de fio grampeado 41 kPa (6.0 psi)

Tecido de malha tricotada de fio de filamento 14 kPa (2.0 psi)

Grandes desvios são possíveis em diferentes casos, portanto, os testes só podem ser realizados em métodos específicos.

Dentro deste limite, não há desvios conhecidos no procedimento para testar a resistência à ruptura do Método D 3786. 14.2-14.4 são analisados ​​e os desvios em outros casos são estudados.

14.2 Dados interlaboratoriais – Comparações de testes interlaboratoriais foram realizadas em 1977, usando seis tecidos selecionados arbitrariamente com quatro resultados cada, testados em cada um dos cinco laboratórios. três tecidos eram malhas cilíndricas de fios de grampear e três eram malhas de teia de fios filamentosos. As diferenças nos resultados da resistência ao inchamento são expressas como desvios padrão, conforme mostrado na Tabela 1.

Nota 10: As diferenças entre os dois grupos de amostras devem-se principalmente a diferenças nas fontes de fios, e não a diferenças nos modelos de aparelhos de tricô. No entanto, não há nenhuma evidência objetiva para apoiar esta visão.

Nota 11: Estes dados foram obtidos em laboratório usando um testador hidráulico automático, enquanto a precisão do testador manual é inconclusiva.

14.3 Diferença Crítica – Para os casos de discrepância relatados em 14.2, se essa diferença for igual ou maior que a diferença crítica mostrada na Tabela 2, então há um nível de probabilidade de 95% de que haja uma diferença significativa entre as duas observações (consulte a Nota 10).

Nota 12: Os valores das diferenças críticas listadas na tabela devem ser considerados como o quadro geral, principalmente no que diz respeito à precisão interlaboratorial. A quantidade de viés estatístico interlaboratorial deve ser determinada antes que dois laboratórios especializados possam ser declarados, bem como comparações baseadas em dados recentes obtidos de uma amostra aleatória do material avaliado.

14.4 Viés – O viés de procedimento no método de teste D 3786 é desconhecido porque os dados do teste para inchaço também são limitados a esse método de teste.

Tabela 1 Diferenças na força de expansão hidráulica expressa como variação padrão e porcentagem

Porção do Operador Único Porcionamento em laboratório Frações interlaboratoriais
Tricô de tubo de fio de grampo 6.8 1.1 2.5
Malharia por urdidura de fios de filamentos 2.3 3.1 2.6

 

Tabela 2 Diferença crítica na pressão de expansão nas condições indicadas  psirA

Número de observações/média Precisão de operador único Precisão em laboratório Frações interlaboratoriais
Tricô de tubo de fio de grampo 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
Malharia por urdidura de fios de filamentos 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 Com base em infinitos graus de liberdade, a diferença crítica é calculada usando t = 1.645.

 

 

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