ISO 13937-1

Kankaan kestävyys on keskeinen laatuparametri vaatteissa, teknisissä kankaissa, lääketieteellisissä tuotteissa, teollisuusmateriaaleissa ja pakkaussovelluksissa käytettävien tekstiilien osalta. ISO 13937-1 tarjoaa standardoidun menetelmän arvioimiseksi kankaan repäisylujuus mittaamalla voimaa, joka tarvitaan esileikatun repeämän etenemiseen kangasnäytteessä ballistisen heilurin menetelmällä, joka tunnetaan yleisesti nimellä Elmendorfin repäisykokeet.

Valmistajille, laboratorioille ja laadunvalvonnan ammattilaisille repäisylujuuden ymmärtäminen on olennaisen tärkeää, sillä kankaat joutuvat usein paikallisten rasitusten kohteeksi valmistuksen, kuljetuksen ja loppukäytön aikana. ISO 13937-1 Tämä testimenetelmä tarjoaa luotettavan ja toistettavan tavan mitata materiaalin kestävyyttä repeämän leviämistä vastaan ja tukee tuotekehitystä, materiaalivalintaa sekä vaatimustenmukaisuustestausta.

ISO 13937-1 -standardin ymmärtäminen

ISO 13937-1: Tekstiilit — Kankaiden repäisyominaisuudet — Osa 1: Repäisyvoiman määrittäminen ballistisella heilurimenetelmällä (Elmendorf) määrittelee menetelmän, jolla mitataan kankaan näytteessä aiemmin alkaneen repeämän jatkumiseen tarvittava repeämisvoima.

Toisin kuin vetolujuustestissä, jossa arvioidaan koko koekappaleen murtumiseen tarvittavaa voimaa, kankaan repäisylujuus Testauksessa keskitytään materiaalin kykyyn estää jo olemassa olevan viillon, loven tai vian laajenemista. Tämä ominaisuus kuvaa usein paremmin todellisia vaurio-olosuhteita.

Menetelmää voidaan soveltaa ensisijaisesti seuraaviin kohteisiin:

• Kudotut kankaat
• Monet kuitukankaat
• Tekniset tekstiilit
• Teollisuuskankaat

Standardi ei yleensä sovellu seuraaviin käyttötarkoituksiin:

• Neulotut kankaat
• Erittäin joustavat kudotut kankaat
• Erittäin anisotrooppiset materiaalit
• Löysät rakenteet, joissa voi esiintyä repeämisvääristymiä

Elmendorfin repäisytestin toimintaperiaate

The Elmendorfin repäisykokeet mittaa sen työmäärän, joka tarvitaan repeämän leviämiseen tietyn matkan verran kangasnäytteessä.

Testissä käytetään heiluripohjaista laitetta, joka koostuu seuraavista osista:

• Heiluriin kiinnitetty liikkuva kiinnitin
• Kiinteä kiinnitin
• Näyte, jossa on ennalta määritelty rako

Koe-esine kiinnitetään kiinnittimien väliin, ja siihen tehdään rako ennen testin aloittamista. Kun heiluri vapautetaan, sen varastoitunut potentiaalienergia repii koe-esineen kokonaan. Repimisen aikana menetetty energia muunnetaan repimuvoiman arvoksi.

Mitattu voima edustaa keskimääräistä voimaa, jota tarvitaan kankaan repimisen jatkamiseksi määritellyn pituuden verran.

Tämä menetelmä simuloi tuotteen todellisessa käytössä esiintyviä äkillisiä repäisyvoimia.

ISO 13937-1 -testausmenettely

Näytteen valmistelu

Kangasnäyte valmistetaan standardissa määriteltyjen mittojen mukaisesti.

Tärkeimpiä vaatimuksia ovat:

• Näyte on sijoitettu keskelle puristimia
• Pitkä sivu on yhdensuuntainen yläleuan reunan kanssa
• Alkuperäinen raon pituus: 20 ± 0,5 mm
• Jäljellä oleva repeämän pituus: 43 ± 0,5 mm

Näytteitä valmistellaan yleensä erillisinä sarjoina seuraavissa:

• Kudossuunta
• Kudossuunta

Molempien suuntien testaaminen antaa kattavan käsityksen materiaalin suorituskyvystä.

Laitteiden asennus

Ennen testausta:

1. Valitse sopiva heilurin kapasiteetti.
2. Tarkista nollakalibrointi.
3. Nosta heiluri lähtöasentoon.
4. Varmista, että odotetut tulokset sijoittuvat valitun mittausalueen 15%–85% välille.

Oikean mittausalueen valinta parantaa mittaustarkkuutta ja minimoi epävarmuuden.

Testin suoritus

Testausjärjestys sisältää seuraavat vaiheet:

1. Kiinnitä koe-esine tukevasti.
2. Leikkaa määritetty rako.
3. Päästä heiluri irti.
4. Anna heilurin levittää repeämä kokonaan.
5. Kirjaa repäisylujuuden lukema muistiin.
6. Toista mittaus vähintään viidelle näytteelle kumpaankin suuntaan.

Havaintoihin tulisi sisältyä myös seuraavat seikat:

• Kyynelkanavan suuntaus
• Kierteen luistaminen
• Näytteen epänormaali käyttäytyminen

Standardin mukaan tulokset, joissa kierteen liukuminen on liian suurta, on hylättävä.

Kankaan repäisylujuustulosten tulkinta

Tärkein tulos, josta raportoidaan kohdassa ISO 13937-1 on repäisyvoima, jota ilmaistaan yleensä newtoneina (N).

Esimerkkituloksia

Kankaan tyyppi	Warp Tear Force (N)	Kudoksen repäisylujuus (N)
Kevyt puuvilla	8.5	7.9
Polyesterikangas	18.2	16.7
Teolliset kuitukankaat	24.8	22.1
Tekninen suojakangas	42.5	39.8

Suuremmat arvot osoittavat yleensä parempaa kestävyyttä repeämän leviämistä vastaan.

Hyväksyttävä repäisylujuus riippuu kuitenkin seuraavista tekijöistä:

• Tuotteen käyttö
• Materiaalirakenne
• Sääntelyvaatimukset
• Asiakkaan vaatimukset

Insinöörit vertaavat usein repäisylujuustuloksia vetolujuuteen, puhkeamiskestävyyteen ja kulutuskestävyyteen saadakseen kattavan kuvan materiaalin mekaanisista ominaisuuksista.

Elmendorfin repäisytesti verrattuna muihin repäisytestausmenetelmiin

Repäisylujuuden arviointiin on olemassa useita standardeja.

Menetelmä	Vakio	Periaate
Elmendorfin menetelmä	ISO 13937-1	Ballistisen heilurin repeämän eteneminen
Housujen repeämä	ISO 13937-2	Jatkuva vetokuormitus
Siiven repeämä	ISO 13937-3	Vetovoimaan perustuva repeämän eteneminen
Kielen repeämä	ISO 13937-4	Kaksikielinen näytekokoonpano

The Elmendorfin repäisykokeet sitä suositaan usein rutiininomaisessa laadunvalvonnassa, koska se tarjoaa:

• Nopea testaus
• Helppo käyttö
• Erinomainen toistettavuus
• Korkea tuottavuus

Elmendorf-repeämislujuusmittari standardin ISO 13937-1 mukaisesti

Säännösten tarkka noudattaminen ISO 13937-1 edellyttää asianmukaisesti suunniteltua Elmendorfin repäisylujuuden testauslaite joka pystyy tuottamaan säädettävää heilurin energiaa ja mittaamaan voimaa tarkasti.

Soluinstrumentit SLD-01 Elmendorfin repäisylujuusmittari

The SLD-01 Elmendorfin repäisylujuusmittari Cell Instruments:n laite on suunniteltu tekstiili-, kuitukangas-, paperi- ja teollisuusmateriaalien repäisylujuuden arviointiin.

Tärkeimmät ominaisuudet

• PLC-ohjaus HMI-kosketusnäytöllä intuitiivinen käyttö
• Näytteen paineilmakiinnitys tasaisen tartuntavoiman takaamiseksi
• Automaattinen heilurin vapautus operaattorin vaikutuksen vähentämiseksi
• Kalibrointipainojen tarkastus useille voima-alueille
• Automaattinen tilastollinen analyysi testituloksista
• Valinnainen ammattikäyttöön tarkoitettu ohjelmisto edistyneeseen raportointiin
• Valinnainen mikrotulostin ja RS-232-liitäntä
• Valinnaiset paperikohtaiset tulostustiedot, mukaan lukien repäisyindeksi ja mN-yksiköt

Tekniset tiedot

Parametri	Tekniset tiedot
Heilurin kapasiteetti	200, 400, 800, 1600, 3200, 6400 gf
Repäisyn pituus	104 ± 1 mm
Alkuperäinen repeytymiskulma	27,5 ± 0,5°
Kaasun lähde	0,6 MPa
Virtalähde	110–220 V vaihtovirta, 50/60 Hz

Laite tukee seuraavien toimintojen luotettavaa toteutusta: ISO 13937-1 testausvaatimukset sekä parantaa samalla laboratorion tehokkuutta ja tietojen yhdenmukaisuutta.

ISO 13937-1 on edelleen yksi tunnetuimmista standardeista, joita käytetään arvioitaessa kankaan repäisylujuus käyttämällä Elmendorfin repäisykokeet menetelmä. Mittaamalla hallitun repeämän etenemiseen tarvittavan voiman standardi tarjoaa arvokasta tietoa materiaalin kestävyydestä ja suorituskyvystä.

Tekstiilivalmistajille, testauslaboratorioille ja laadunhallinnan ammattilaisille tarkka Elmendorfin repäisylujuuden testauslaite on välttämätöntä luotettavien tietojen tuottamiseksi, laadunvalvontatoimenpiteiden tukemiseksi ja alan vaatimusten noudattamisen varmistamiseksi. Oikea toteutus ISO 13937-1 mahdollistaa paremman materiaalivalinnan, tuotteiden suorituskyvyn parantamisen sekä luottamuksen vahvistumisen valmiisiin tekstiilituotteisiin.