La durabilité des tissus est un paramètre de qualité essentiel pour les textiles utilisés dans l'habillement, les tissus techniques, les produits médicaux, les matériaux industriels et les applications d'emballage. ISO 13937-1 propose une méthode normalisée pour évaluer résistance à la déchirure du tissu en mesurant la force nécessaire pour propager une déchirure prédéfinie à travers un échantillon de tissu à l'aide de la méthode du pendule balistique, communément appelée Essai de déchirement d'Elmendorf.
Pour les fabricants, les laboratoires et les professionnels du contrôle qualité, il est essentiel de bien comprendre la résistance à la déchirure, car les tissus sont souvent soumis à des contraintes localisées lors de leur fabrication, de leur transport et dans les conditions d'utilisation finale. Le ISO 13937-1 Cette méthode d'essai offre un moyen fiable et reproductible de quantifier la résistance d'un matériau à la propagation de la déchirure et facilite le développement de produits, le choix des matériaux et les essais de conformité.
Comprendre la norme ISO 13937-1
ISO 13937-1 : Textiles — Caractéristiques de déchirement des tissus — Partie 1 : Détermination de la force de déchirement par la méthode du pendule balistique (Elmendorf) définit une méthode permettant de mesurer la force de déchirure nécessaire pour prolonger une déchirure déjà amorcée dans un échantillon de tissu.
Contrairement aux essais de résistance à la traction, qui évaluent la force nécessaire pour rompre un échantillon entier, résistance à la déchirure du tissu Les essais portent principalement sur la capacité du matériau à résister à l'aggravation d'une entaille, d'une encoche ou d'un défaut existant. Cette caractéristique est souvent plus représentative des conditions réelles d'endommagement.
Cette méthode s'applique principalement à :
- Tissus
- De nombreux matériaux non tissés
- Textiles techniques
- Tissus industriels
En règle générale, cette norme ne convient pas aux :
- Tissus tricotés
- Tissus hautement élastiques
- Matériaux hautement anisotropes
- Constructions non rigides susceptibles de présenter un écart de déchirure
Principe de l'essai de déchirement d'Elmendorf
Le Essai de déchirement d'Elmendorf mesure l'énergie nécessaire pour propager une déchirure sur une distance donnée dans un échantillon de tissu.
L'essai fait appel à un dispositif à pendule composé des éléments suivants :
- Une pince mobile fixée à un pendule
- Une pince fixe
- Un échantillon comportant une fente prédéfinie
L'éprouvette est fixée entre les pinces, et une fente est pratiquée avant l'essai. Lorsque le pendule est relâché, son énergie potentielle emmagasinée provoque la rupture complète de l'éprouvette. L'énergie perdue lors de la rupture est convertie en une valeur de force de rupture.
La force mesurée correspond à la force moyenne nécessaire pour continuer à déchirer le tissu sur une longueur définie.
Cette méthode simule les forces de déchirement soudaines auxquelles le produit est soumis lors de son utilisation réelle.
Procédure d'essai selon la norme ISO 13937-1
Préparation des échantillons
L'échantillon de tissu est préparé selon les dimensions spécifiées dans la norme.
Parmi les principales exigences, on peut citer :
- Échantillon placé au centre des pinces
- Côté long parallèle au bord de la mâchoire supérieure
- Longueur initiale de la fente : 20 ± 0,5 mm
- Longueur restante de la déchirure : 43 ± 0,5 mm
On prépare généralement des séries distinctes d'échantillons dans :
- Sens de la chaîne
- Sens de la trame
La réalisation d'essais dans les deux sens permet de bien cerner les performances du matériau.
Configuration du matériel
Avant le test :
- Sélectionnez la capacité de pendule appropriée.
- Vérifier l'étalonnage du zéro.
- Remettez le pendule dans sa position initiale.
- Assurez-vous que les résultats attendus se situent entre 15% et 85% de la plage de mesure sélectionnée.
Le choix d'une plage de mesure appropriée améliore la précision des mesures et réduit l'incertitude au minimum.
Exécution des tests
La séquence de tests comprend :
- Fixez solidement l'échantillon.
- Réalisez l'entaille indiquée.
- Lâchez le pendule.
- Laissez le pendule propager la déchirure jusqu'au bout.
- Notez la valeur de la force de déchirement.
- Répétez l'opération pour au moins cinq échantillons dans chaque sens.
Les observations devraient également inclure :
- Alignement de la voie lacrymale
- Glissement du filetage
- Comportement anormal de l'échantillon
Conformément à la norme, les résultats indiquant un glissement excessif du filetage doivent être écartés.
Interprétation des résultats relatifs à la résistance à la déchirure des tissus
Le critère d'évaluation principal rapporté dans le cadre de ISO 13937-1 est la force de rupture, généralement exprimée en newtons (N).
Exemples de résultats
| Type de tissu | Force de déchirure de l'espace-temps (N) | Résistance à la déchirure de la trame (N) |
|---|---|---|
| Coton léger | 8.5 | 7.9 |
| Tissé en polyester | 18.2 | 16.7 |
| Non-tissés industriels | 24.8 | 22.1 |
| Tissu technique de protection | 42.5 | 39.8 |
Des valeurs plus élevées indiquent généralement une plus grande résistance à la propagation de la déchirure.
Toutefois, la résistance à la déchirure jugée acceptable dépend :
- Utilisation du produit
- Composition du matériau
- Exigences réglementaires
- Spécifications du client
Les ingénieurs comparent souvent les résultats relatifs à la résistance à la déchirure avec ceux concernant la résistance à la traction, la résistance à la perforation et la résistance à l'abrasion afin d'obtenir un profil complet des performances mécaniques.
Essai de déchirement d'Elmendorf par rapport à d'autres méthodes d'essai de déchirement
Il existe plusieurs normes permettant d'évaluer la résistance à la déchirure.
| Méthode | Standard | Principe |
|---|---|---|
| Méthode d'Elmendorf | ISO 13937-1 | Propagation de la déchirure par pendule balistique |
| Déchirure du pantalon | ISO 13937-2 | Contrainte de traction continue |
| Déchirure de l'aile | ISO 13937-3 | Propagation de la déchirure sous l'effet de la traction |
| Déchirure de la langue | ISO 13937-4 | Configuration à double languette |
Le Essai de déchirement d'Elmendorf est souvent privilégiée pour le contrôle qualité de routine car elle offre :
- Tests rapides
- Fonctionnement simple
- Excellente répétabilité
- Haute productivité
Appareil d'essai de résistance à la déchirure Elmendorf conforme à la norme ISO 13937-1
Le respect scrupuleux de ISO 13937-1 nécessite une conception adéquate Testeur de résistance à la déchirure Elmendorf capable de fournir une énergie de pendule contrôlée et de mesurer la force avec précision.
Instruments cellulaires SLD-01 Appareil de mesure de la résistance à la déchirure Elmendorf
Le SLD-01 Appareil de mesure de la résistance à la déchirure Elmendorf Le modèle Cell Instruments est conçu pour évaluer la résistance à la déchirure des textiles, des non-tissés, du papier et des matériaux industriels.
Caractéristiques principales
- Commande par automate programmable (PLC) avec écran tactile IHM pour une utilisation intuitive
- Serrage pneumatique des échantillons pour une force de préhension constante
- Déclenchement automatique du pendule afin de réduire l'influence de l'opérateur
- Vérification des poids d'étalonnage pour plusieurs plages de force
- Analyse statistique automatique des résultats des tests
- Logiciels professionnels en option pour la création de rapports avancés
- Micro-imprimante en option et communication RS-232
- Résultats facultatifs spécifiques au papier, notamment l'indice de déchirure et les unités mN
Spécifications techniques
| Paramètres | Spécifications |
|---|---|
| Capacité du pendule | 200, 400, 800, 1 600, 3 200, 6 400 gf |
| Longueur du bras de déchirement | 104 ± 1 mm |
| Angle de déchirement initial | 27,5 ± 0,5° |
| Source de gaz | 0,6 MPa |
| Alimentation électrique | 110–220 V CA, 50/60 Hz |
Cet outil permet une mise en œuvre fiable de ISO 13937-1 répondre aux exigences en matière d'analyses tout en améliorant l'efficacité des laboratoires et la cohérence des données.
ISO 13937-1 reste l'une des normes les plus largement reconnues pour évaluer résistance à la déchirure du tissu en utilisant le Essai de déchirement d'Elmendorf méthode. En mesurant la force nécessaire pour propager une déchirure contrôlée, cette norme fournit des informations précieuses sur la durabilité et les performances du matériau.
Pour les fabricants de textiles, les laboratoires d'essais et les professionnels de la qualité, une mesure précise Testeur de résistance à la déchirure Elmendorf est indispensable pour générer des données fiables, soutenir les initiatives de contrôle qualité et garantir le respect des exigences du secteur. La mise en œuvre adéquate de ISO 13937-1 permet un meilleur choix des matières, une amélioration des performances des produits et une plus grande confiance dans les produits textiles finis.