Испытание ткани на прочность на разрыв — Метод испытания пленки на прочность на разрыв (ASTM D3786)

Сфера применения

1.1 Этот метод испытаний применим к гидравлическому измерителю прочности на набухание или пневматическому диафрагменному измерителю прочности на набухание для проверки устойчивости текстиля к набуханию. Этот метод обычно применяется к широкому спектру текстильных изделий.

1.2 Этот метод также применим к эластичным тканям или промышленным тканям, таким как подушки безопасности. Поскольку новые материалы могут выходить за пределы диапазона прибора, обратитесь к разделу отчета и рассмотрите возможность использования вместо этого метода испытаний D3787 или D6797.

1.3 Числовые единицы в этой спецификации выражены как в имперской, так и в международной системе единиц. Значения, выраженные в каждой системе единиц, не совсем равны; поэтому каждую систему единиц следует использовать независимо. Смешение двух систем единиц может привести к противоречивым результатам.

Примечание 1: Для испытания прочности на расширение с помощью расширения стального шарика см. Метод испытаний D 3787.

1.4 Этот стандарт не рассматривает все возможные вопросы безопасности, связанные с его использованием, и пользователи этого стандарта несут ответственность за установление соответствующих правил техники безопасности и охраны здоровья и определение области применения до его использования.

1.5 Этот стандарт основан на международно признанных принципах установления стандартов «принципы подготовки, руководства и рекомендуемых спецификаций международных стандартов» для пересмотра, которые изданы Комитетом Всемирной торговой организации по техническим барьерам в торговле.

 

Рекомендации

2.1 Стандарт ASTM:

D123 Термины, связанные с текстилем

D1776 Стандартная практика кондиционирования и тестирования текстиля

D3787 Стандартный метод испытаний прочности на набухание текстиля - испытание на набухание стального шарика при растяжении с постоянной скоростью (CRT)

D4850 ​​Терминология, связанная с текстилем и методами его испытаний

D6797 Стандартный метод испытаний для определения фиксированной степени удлинения (CRE) с помощью испытания на сферический взрыв Стандартный метод испытаний на сопротивление раздавливанию текстиля

2.2 Другие стандарты.

Метод TAPPI T403, прочность бумаги на разрыв

 

Терминология

3.1 Все термины, относящиеся к D13.59, методы испытаний ткани, см. раздел «Терминология D4850».

3.1.1 Настоящий стандарт также включает термины, относящиеся к прочности на разрыв, трикотажным материалам, нетканым материалам, эластичным материалам и тканым материалам.

3.2 Другие термины, охватываемые настоящим стандартом, см. в D 123.

Обзор метода тестирования

4.1 Образец прикрепляют к растяжимой пленке. Пленка гидравлически расширяется до тех пор, пока образец не сломается. Разницу между давлением, необходимым для расширения образца, и давлением, необходимым для расширения пленки, записывают как усилие расширения.

 

Значение и использование

5.1 Этот метод используется для определения прочности на разрыв трикотажных, нетканых и тканых пленок и широко применяется в текстильной промышленности для оценки текстильных изделий различного назначения.

5.2 В некоторых случаях результаты испытаний, полученные с применением процедуры по Методу испытаний D 3786, не коррелируют с фактическими свойствами материала. Метод испытаний D 3786 считается подходящим для приемочных испытаний прочности на разрыв в коммерческих партиях текстиля и поэтому уже широко используется для приемочных испытаний в торговле. В случае разногласий между покупателями и продавцами в отношении различных значений по методу испытаний D 3786 случайная выборка оцениваемого материала сравнивается между лабораториями покупателя и продавца для определения наличия статистических отклонений.

Примечание 2: Передача усилия и растяжение, возникающие при разрыве трикотажных и нетканых изделий, могут быть предотвращены с помощью метода зажима, описанного в данном методе испытаний.

Оборудование и материалы

6.1 Гидравлический прибор для испытаний на разрыв пленки (см. рисунок 1) – испытательная установка, соответствующая требованиям 6.1.1 – 6.1.4. Будьте осторожны, чтобы избежать внешних вибраций во время установки.

Рисунок 1 Гидравлический тестер разрыва пленки

6.1.1 Приспособление, обеспечивающее крепление испытуемого образца между двумя кольцами из параллельных поверхностей пластин из прочной нержавеющей стали и отсутствие проскальзывания во время испытания. Приложите достаточное давление, чтобы свести к минимуму фактическое проскальзывание. Верхняя и нижняя поверхности крепления имеют коаксиальные отверстия диаметром от 31 до 0.75 мм (от 1.22 до 0.03 дюйма). Поверхности приспособления должны быть достаточно прочными, а кромки, склонные к режущему действию, должны быть выполнены криволинейными с радиусом закругления не более 0.4 мм. Нижнее приспособление совмещено с герметичным контейнером, в котором среда под давлением расширяет резиновую пленку.

Примечание 3: Поскольку узел крепления и поверхность крепления подвержены значительному износу и деформации, их необходимо регулярно осматривать и ремонтировать, а при необходимости заменять. Полученный эффект канавки на поверхности приспособления, как указано, неясен.

6.1.2 Пленка – изготовлена ​​из синтетического или натурального каучука и зажата между пластиной крепления и прибором. Центральная часть его верхней поверхности остается параллельной пластине до тех пор, пока она не будет растянута сжатием под давлением. Пленку следует периодически осматривать и при необходимости заменять.

6.1.3 Манометры – Оборудование оснащено системой измерения давления с точностью до 1% от максимального диапазона во всем диапазоне. Для оборудования, оснащенного манометрами типа Болдена, диапазон измерения составляет от 25% до 75% от максимального.

6.1.4 Система давления – увеличивать давление под пленкой до разрыва образца. Давление можно получить двумя способами: гидравлическим и пневматическим.

6.1.4.1 Гидравлическая система. Гидравлическое давление создается потоком воды со скоростью 95 ± 5 мл/мин. Переменное положение струи регулируется поршнем в напорно-регулирующей камере устройства. Рекомендуемой жидкостью для клапанной камеры является химически чистый 96% пропантриол USP.

Примечание 4: При желании вместо пропиленгликоля можно использовать гликоль.

6.1.4.2 Давление воздуха создается путем управления потоком чистого сухого воздуха с помощью регулирующего клапана.

6.1.5 Откалибруйте алюминиевый лист, используемый для тестера – используйте лист, который, как было определено, имеет усилие расширения в диапазоне 70–790 кПа (от 10 до 115 фунтов на кв. дюйм).

проверить работоспособность тестера.

Примечание 5: Не рекомендуется использовать алюминиевые листы одного производителя на тестере других производителей. Проверка должна быть подтверждена в соответствии с инструкциями по применению, предоставленными производителем.

6.1.6 Таблица регистрации давления

6.1.6.1 Гидравлическое оборудование. Должен быть найден подходящий метод прекращения подачи давления в момент повреждения образца и обеспечения постоянного давления в клапанной камере, что обеспечит регистрацию давления расширения и давления, необходимых для развернуть фильм завершен успешно.

6.1.6.2 Устройство измерения давления воздуха. Следует принять меры для регистрации давления нагрузки при повреждении образца. и запишите давление, необходимое для расширения пленки до такой же степени.

Отбор проб

7.1 образец партии – в качестве образца партии для приемочных испытаний из списка случайным образом отбирается определенное количество рулонов ткани в соответствии с прилагаемой спецификацией материала или иным соглашением между покупателем и продавцом. Количество рулонов ткани считается основной единицей выборки.

ПРИМЕЧАНИЕ 6. Спецификация или соглашение между покупателем и продавцом должны учитывать комбинацию рулонов ткани между взятыми образцами и из них.

Различия между тестовыми образцами берутся таким образом, чтобы план выборочного контроля мог снизить риск производителя и потребителя и обеспечить приемлемые уровни качества и ограниченные уровни качества.

7.2 Лабораторные образцы. В качестве лабораторного образца для испытания на приемлемость после отбрасывания первого отрезка ткани длиной 1 м от каждого рулона ткани в партии берут полную ширину 1 м (1 ярд) вдоль края ткани или отрезают длинную полосу. шириной не менее 305 мм (1 фут) от рулона или листа круглого трикотажа.

7.3 Образцы для испытаний. Возьмите 10 квадратных образцов для испытаний со стороной 125 мм (5 дюймов) из каждого лабораторного образца.

 Калибровка

8.1 Ежедневная калибровка испытательного оборудования. Работу испытательного оборудования необходимо периодически (например, ежемесячно) проверять, что может быть выполнено путем расширения и разрушения пяти стандартных алюминиевых образцов. Среднее значение сопротивления набуханию, показанное пятью образцами алюминия, должно быть в пределах ±5% от стандартного значения, указанного на алюминиевой упаковке. Использование алюминиевых листов для поверки распространяется не на все испытательные приборы. Следует сделать ссылку на инструкции, предоставленные изготовителем для различных испытуемых приборов.

8.2 Калибровка манометров. Калибровать манометры с помощью тестера с фиксированной нагрузкой поршневого типа или ртутного столба в соответствии с ранее использованным углом. В качестве альтернативы используйте электронный манометр с индикатором или другой калибровочный прибор, рекомендованный поставщиком оборудования. Эту калибровку лучше выполнять в обычном положении тестера.

8.3 Если протокол отсутствует, проверьте прибор в соответствии с методом TAPPI Method T403, предоставленным Американской технической ассоциацией целлюлозно-бумажной промышленности.

Примечание 7: Причинами малых показаний могут быть погрешность манометра (отклонение или нелинейная погрешность), слишком быстрое расширение манометра, слишком сильное трение о стрелку манометра, попадание воздуха в систему давления или манометр, неспособность мембраны быть обнулены, или слишком низкая скорость откачки (ручные тестеры). Возможными причинами больших показаний являются погрешность манометра (нелинейная погрешность), ослабление стрелки (чрезмерное), стопорный болт, изгибающий стрелку манометра, недостаточное усилие зажима (проскальзывание), неравномерное усилие зажима (частичное проскальзывание), жесткая или неэластичная пленка, пленка сверху пластина крепления на нуле, тестирование нескольких деталей, слишком высокая скорость откачки (ручной тестер) и двойное расширение. Если манометр случайно выходит за пределы максимального диапазона, обязательно откалибруйте его перед повторным использованием.

Регулировка влажности

9.1 Следуйте спецификации D1776, чтобы перевести образец (или лабораторный образец) из обычной среды в стандартную среду для кондиционирования влаги.

Выбор и количество образцов

10.1 Если не оговорено иное, отбирают 10 образцов для испытаний, каждый в круге с длиной стороны не менее 125 мм (5 дюймов), на лабораторном образце в соответствии со стандартом Спецификации прикладных материалов. Образцы испытывают без сдвига. Образцы трикотажных полотен отбирают так, чтобы разные образцы содержали разные ряды или ряды нитей и расстояние от края полотна было не менее одной десятой ширины полотна. Это ограничение не распространяется на трубчатые трикотажные полотна.

Процедура испытания ткани на прочность на разрыв

11.1 Испытывают все смачиваемые испытуемые образцы в стандартных условиях, описанных в 9.1.

11.2 Ручной гидравлический тестер:

11.2.1 Поместите образец под штатив так, чтобы образец плотно прилегал к пластине так, чтобы рукоятка зажимала образец, помещенный на пластину, как можно дальше вправо.

Примечание 8: Для образцов с высокой эластичностью необходимо равномерно распределить образец на пластине, чтобы снять часть эластичности перед зажимом.

11.2.2 Поворачивайте маховик по часовой стрелке на 120 м, пока образец не расширится и не сломается.

11.2.3 Прекратите вращение маховика, как только обнаружится, что образец сломан (см. примечание 9).

11.2.4 Сразу после разрыва отпустить зажимную рукоятку, зажатую на образце. И немедленно поверните колесо против часовой стрелки в исходное положение, чтобы ослабить натяжение пленки, и запишите давление, необходимое для расширения пленки (давление диафрагмы). Запишите общее давление, при котором образец набухает.

Примечание 9: Если циферблат показывает, что давление перестало увеличиваться и образец не сломался, нажмите на рычаг, чтобы снять давление. Зафиксируйте, как эластичность образца превышает предельные размеры тестера. Если образец соскользнул, отбросьте этот результат теста и повторно нанесите новый тестовый образец.

11.3 Гидротестер с моторным приводом:

11.3.1 Зажмите образец между верхним и нижним зажимами и убедитесь, что он плоский и без складок. Зажмите образец на месте и оказывайте давление до тех пор, пока образец не будет поврежден в соответствии с инструкциями по оборудованию.

11.3.2 Калибровка пленки (давление листа) — пленка расширяется без образца с использованием описанной выше установки расширенного образца, а затем давление, необходимое для расширения пленки до высоты пленки с образцом, записывается как калибровка пленки ( листовое давление).

11.4 Тестер давления воздуха.

11.4.1 Регулируют регулирующий клапан прибора для испытания на набухание так, чтобы среднее время набухания образца находилось в пределах (20 ± 5) с. Это требует предварительной проверки для определения правильной настройки регулирующего клапана. Запишите время, необходимое от начала дуги до разрушения образца.

11.4.2 Убедитесь, что образец хорошо закреплен и не соскользнет со своего места. Обнулите самописец и поместите его в надлежащее положение для измерения, как требуется. Закрепите защитную крышку в соответствующем положении в соответствии с требованиями к оборудованию и прикладывайте давление до тех пор, пока образец не сломается.

11.4.3 Калибровка пленки. Используя те же настройки регулирующего клапана, что и выше, без образца, расширьте пленку до средней высоты расширения с образцом и запишите требуемое давление, т. е. «давление пленки».

вычисления

12.1 Рассчитайте разрывное давление для каждого испытуемого образца, вычитая давление пленки, которое растягивает пленку, из общего давления разрываемого образца.

12.2 Запишите показания давления для каждого испытуемого образца и среднее значение для каждого лабораторного образца и партии.

12.3 Укажите номер модели используемого тестера на разрыв.

Reporting

13.1 Заявить, что испытания были проведены в соответствии с Методом испытаний D3768 – Испытания с помощью тестера на расширение пленки, с описанием отобранного продукта или материала и использованного метода отбора проб.

13.2 Запишите прочность на разбухание и среднее значение в кПа (psi) для каждого образца. Если ткань не порвалась, в отчете должно быть указано максимальное давление набухания оборудования и то, что образец не порвался при этом давлении.

13.3 Запишите номер модели используемого тестера на разрыв.

Точность и отклонение

14.1 Резюме. При сравнении среднего значения двух наборов из десяти наблюдений должно быть 95 различий на 100 случаев, которые не превышают следующих пороговых значений, когда оба набора наблюдений были проверены одним и тем же квалифицированным оператором, на одном и том же приборе и на одном и том же приборе. образец, взятый произвольно из одного и того же испытуемого материала.

Трикотажное полотно цилиндрической формы из штапельной пряжи 41 кПа (6.0 фунтов на кв. дюйм)

Основовязаный трикотаж из филаментной пряжи 14 кПа (2.0 фунта на кв. дюйм)

В разных случаях возможны большие отклонения, поэтому испытания можно проводить только специфическими методами.

В пределах этого предела известных отклонений в методике испытаний на прочность на разрыв по Методу D 3786 нет. Анализируются 14.2-14.4 и изучаются отклонения в других случаях.

14.2 Межлабораторные данные. Сличения межлабораторных испытаний были проведены в 1977 г. с использованием шести произвольно выбранных тканей с четырьмя результатами каждая, протестированных в каждой из пяти лабораторий. три ткани представляли собой трикотаж из цилиндрической пряжи, а три - трикотаж из филаментной пряжи. Различия в результатах прочности на набухание выражены в виде стандартных отклонений, как показано в таблице 1.

Примечание 10: Различия между двумя группами образцов в основном обусловлены различиями в источниках пряжи, а не различиями в моделях вязальных аппаратов. Однако объективных данных, подтверждающих эту точку зрения, нет.

Примечание 11: Эти данные были получены в лаборатории с помощью автоматического гидравлического тестера, а точность ручного тестера неубедительна.

14.3 Критическая разница – Для случаев несоответствия, описанных в 14.2, если эта разница равна или превышает критическую разницу, показанную в таблице 2, то существует 95-процентный уровень вероятности того, что существует значительная разница между двумя наблюдениями (см. примечание). 10).

Примечание 12: Значения критической разницы, указанные в таблице, следует рассматривать как общую картину, особенно в отношении межлабораторной прецизионности. Величина статистической межлабораторной погрешности должна быть определена до объявления двух специализированных лабораторий, а также сравнения, основанные на последних данных, полученных из случайной выборки оцениваемого материала.

14.4 Систематическая ошибка. Процедурная систематическая ошибка в Методе испытаний D 3786 неизвестна, поскольку данные испытаний на набухание также ограничены этим методом испытаний.

Таблица 1 Различия в прочности на гидравлическое расширение, выраженные в виде стандартной дисперсии и процента

	Часть одного оператора	Порционирование в лаборатории	Межлабораторные фракции
Вязание трубочек из штапельной пряжи	6.8	1.1	2.5
Основовязание из филаментной пряжи	2.3	3.1	2.6

 

Таблица 2 Критическая разница давления расширения при указанных условиях  пси^A

	Количество наблюдений/среднее	Точность одного оператора	Внутрилабораторная точность	Межлабораторные фракции
Вязание трубочек из штапельной пряжи	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
Основовязание из филаментной пряжи	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 На основе бесконечных степеней свободы критическая разность рассчитывается с использованием t = 1.645.