ISO 13937-1

Độ bền của vải là một thông số chất lượng quan trọng đối với các sản phẩm dệt may được sử dụng trong ngành may mặc, vải kỹ thuật, sản phẩm y tế, vật liệu công nghiệp và các ứng dụng đóng gói. ISO 13937-1 cung cấp một phương pháp tiêu chuẩn để đánh giá độ bền xé của vải bằng cách đo lực cần thiết để làm lan rộng vết rách đã được cắt sẵn trên mẫu vải thông qua phương pháp con lắc đạn đạo, thường được gọi là Thử nghiệm độ rách Elmendorf.

Đối với các nhà sản xuất, phòng thí nghiệm và các chuyên gia kiểm soát chất lượng, việc hiểu rõ về độ bền chống rách là điều thiết yếu, bởi vì vải thường phải chịu các ứng suất cục bộ trong quá trình sản xuất, vận chuyển và khi sử dụng thực tế. Các ISO 13937-1 Phương pháp thử nghiệm này cung cấp một cách thức đáng tin cậy và có thể lặp lại để định lượng khả năng chống lan truyền vết rách của vật liệu, đồng thời hỗ trợ quá trình phát triển sản phẩm, lựa chọn vật liệu và thử nghiệm tuân thủ.

Hiểu về tiêu chuẩn ISO 13937-1

ISO 13937-1: Vải — Tính chất chống rách của vải — Phần 1: Xác định lực rách bằng phương pháp con lắc đạn đạo (Elmendorf) quy định quy trình đo lực xé cần thiết để duy trì vết rách đã được tạo ra trước đó trên mẫu vải.

Khác với thử nghiệm độ bền kéo — vốn đánh giá lực cần thiết để làm đứt toàn bộ mẫu thử —, độ bền xé của vải Việc thử nghiệm tập trung vào khả năng của vật liệu trong việc chống lại sự lan rộng của vết cắt, vết khía hoặc khuyết tật đã có sẵn. Đặc tính này thường phản ánh chính xác hơn các điều kiện hư hỏng trong thực tế.

Phương pháp này chủ yếu được áp dụng cho:

• Vải dệt
• Nhiều loại vật liệu không dệt
• Vải kỹ thuật
• Vải công nghiệp

Tiêu chuẩn này nói chung không phù hợp với:

• Vải dệt kim
• Vải dệt có độ đàn hồi cao
• Các vật liệu có tính dị hướng cao
• Các kết cấu lỏng lẻo có thể xảy ra hiện tượng lệch do rách

Nguyên lý của thử nghiệm xé Elmendorf

Các Thử nghiệm độ rách Elmendorf đo lường công cần thiết để làm rách lan rộng qua một khoảng cách nhất định trên mẫu vải.

Thí nghiệm này sử dụng một thiết bị dựa trên con lắc, bao gồm:

• Một kẹp có thể di chuyển được gắn vào một con lắc
• Một kẹp cố định
• Một mẫu có khe hở được xác định trước

Mẫu thử được kẹp giữa hai kẹp, và trước khi tiến hành thử nghiệm, người ta tạo ra một vết rạch trên mẫu. Khi con lắc được thả ra, năng lượng tiềm năng tích trữ của nó sẽ làm rách hoàn toàn mẫu thử. Năng lượng bị mất trong quá trình rách được chuyển đổi thành giá trị lực rách.

Lực đo được thể hiện lực trung bình cần thiết để tiếp tục xé vải qua một đoạn có chiều dài xác định.

Phương pháp này mô phỏng các lực xé đột ngột xảy ra trong quá trình sử dụng sản phẩm thực tế.

Quy trình thử nghiệm theo tiêu chuẩn ISO 13937-1

Chuẩn bị mẫu

Mẫu vải được chuẩn bị theo các kích thước quy định trong tiêu chuẩn.

Các yêu cầu chính bao gồm:

• Mẫu được đặt chính giữa trong các kẹp
• Cạnh dài song song với mép hàm trên
• Chiều dài khe ban đầu: 20 ± 0,5 mm
• Chiều dài còn lại của vết rách: 43 ± 0,5 mm

Các bộ mẫu riêng biệt thường được chuẩn bị trong:

• Hướng sợi dọc
• Hướng sợi ngang

Việc thử nghiệm theo cả hai hướng giúp hiểu rõ toàn diện về tính chất của vật liệu.

Cài đặt thiết bị

Trước khi kiểm tra:

1. Chọn công suất con lắc phù hợp.
2. Kiểm tra hiệu chuẩn điểm 0.
3. Nâng con lắc về vị trí ban đầu.
4. Đảm bảo rằng các kết quả dự kiến sẽ nằm trong khoảng từ 15% đến 85% của dải đo đã chọn.

Việc lựa chọn dải đo phù hợp sẽ giúp nâng cao độ chính xác của phép đo và giảm thiểu độ không chắc chắn.

Thực hiện kiểm tra

Quy trình kiểm tra bao gồm:

1. Kẹp chặt mẫu thử.
2. Cắt theo đường rạch đã chỉ định.
3. Thả con lắc ra.
4. Hãy để con lắc lan truyền vết rách một cách hoàn toàn.
5. Ghi lại giá trị lực xé.
6. Lặp lại thao tác này với ít nhất năm mẫu trong mỗi hướng.

Các quan sát cũng nên bao gồm:

• Sự thẳng hàng của đường dẫn lệ
• Trượt ren
• Hiện tượng bất thường của mẫu thử

Theo tiêu chuẩn, các kết quả cho thấy hiện tượng trượt ren quá mức cần phải được loại bỏ.

Giải thích kết quả về độ bền xé của vải

Kết quả chính được báo cáo trong phần ISO 13937-1 là lực xé, thường được đo bằng Newton (N).

Ví dụ về kết quả

Loại vải	Lực Rách Không-Thời Gian (N)	Lực đứt sợi ngang (N)
Vải cotton nhẹ	8.5	7.9
Vải dệt từ sợi polyester	18.2	16.7
Vải không dệt công nghiệp	24.8	22.1
Vải bảo hộ kỹ thuật	42.5	39.8

Các giá trị cao hơn thường cho thấy khả năng chống lan truyền vết rách tốt hơn.

Tuy nhiên, độ bền xé chấp nhận được phụ thuộc vào:

• Ứng dụng của sản phẩm
• Chất liệu cấu tạo
• Các yêu cầu về quy định
• Yêu cầu của khách hàng

Các kỹ sư thường so sánh kết quả về độ bền xé với độ bền kéo, khả năng chống thủng và khả năng chống mài mòn để có được bức tranh toàn diện về tính năng cơ học.

Thử nghiệm xé Elmendorf so với các phương pháp thử nghiệm xé khác

Có nhiều tiêu chuẩn khác nhau để đánh giá khả năng chống rách.

Phương pháp	Tiêu chuẩn	Nguyên tắc
Phương pháp Elmendorf	ISO 13937-1	Sự lan truyền vết rách của con lắc đạn đạo
Vết rách trên quần	ISO 13937-2	Tải trọng kéo liên tục
Rách cánh	ISO 13937-3	Sự lan truyền vết rách dựa trên ứng suất kéo
Vết rách lưỡi	ISO 13937-4	Cấu hình mẫu lưỡi kép

Các Thử nghiệm độ rách Elmendorf thường được ưu tiên sử dụng trong công tác kiểm soát chất lượng định kỳ vì nó mang lại:

• Xét nghiệm nhanh
• Cách sử dụng đơn giản
• Độ lặp lại tuyệt vời
• Năng suất cao

Máy thử độ bền kéo Elmendorf theo tiêu chuẩn ISO 13937-1

Tuân thủ chính xác các quy định về ISO 13937-1 cần phải được thiết kế phù hợp Máy đo độ bền rách Elmendorf có khả năng cung cấp năng lượng con lắc được điều khiển và đo lường lực một cách chính xác.

Dụng cụ tế bào SLD-01 - Máy đo độ bền xé Elmendorf

Các SLD-01 - Máy đo độ bền xé Elmendorf Sản phẩm của Cell Instruments được thiết kế để đánh giá độ bền xé của các loại vật liệu dệt may, vải không dệt, giấy và vật liệu công nghiệp.

Các tính năng chính

• Điều khiển PLC với màn hình cảm ứng HMI cho thao tác trực quan
• Kẹp mẫu bằng khí nén để đảm bảo lực kẹp ổn định
• Thả tự động bằng cơ chế đồng hồ lắc để giảm thiểu sự can thiệp của người vận hành
• Kiểm tra trọng lượng chuẩn cho nhiều dải lực
• Phân tích thống kê tự động của kết quả kiểm tra
• Phần mềm chuyên dụng (tùy chọn) dành cho các báo cáo nâng cao
• Máy in siêu nhỏ (tùy chọn) và giao tiếp RS-232
• Các kết quả tùy chọn dành riêng cho từng loại giấy, bao gồm chỉ số rách và đơn vị mN

Thông số kỹ thuật

Tham số	Thông số kỹ thuật
Công suất con lắc	200, 400, 800, 1600, 3200, 6400 gf
Chiều dài tay áo xẻ	104 ± 1 mm
Góc rách ban đầu	27,5 ± 0,5°
Nguồn khí	0,6MPa
Nguồn điện	AC 110–220 V, 50/60 Hz

Công cụ này hỗ trợ việc triển khai một cách đáng tin cậy ISO 13937-1 đáp ứng các yêu cầu kiểm nghiệm đồng thời nâng cao hiệu quả hoạt động của phòng thí nghiệm và tính nhất quán của dữ liệu.

ISO 13937-1 vẫn là một trong những tiêu chuẩn được công nhận rộng rãi nhất để đánh giá độ bền xé của vải sử dụng Thử nghiệm độ rách Elmendorf phương pháp. Bằng cách đo lực cần thiết để tạo ra vết rách có kiểm soát, tiêu chuẩn này cung cấp những thông tin quý giá về độ bền và tính năng của vật liệu.

Đối với các nhà sản xuất dệt may, các phòng thí nghiệm kiểm định và các chuyên gia chất lượng, một phương pháp chính xác Máy đo độ bền rách Elmendorf là yếu tố thiết yếu để tạo ra dữ liệu đáng tin cậy, hỗ trợ các sáng kiến kiểm soát chất lượng và đảm bảo tuân thủ các yêu cầu của ngành. Việc triển khai đúng cách ISO 13937-1 giúp lựa chọn vật liệu hiệu quả hơn, nâng cao hiệu suất sản phẩm và tăng cường sự tin tưởng vào các sản phẩm dệt may thành phẩm.