ISO 1973 Fibras Textiles - Determinación de la Densidad Lineal - Método Gravimétrico y Método Vibroscopio

La norma “ISO 1973 Fibras textiles - Determinación de la densidad lineal - Método gravimétrico y método vibroscopio” publicada por la Organización Internacional de Normalización (ISO) describe un método gravimétrico y un método vibroscopio para determinar la densidad lineal de fibras textiles, aplicables a haces de fibras y fibras individuales.

Este método también puede proporcionar datos útiles sobre fibras sintéticas y, en menor medida, fibras naturales. Esta norma se aplica únicamente a fibras que pueden mantenerse rectas y paralelas en haces durante la preparación de la prueba. Su aplicación es adecuada si las fibras se desenrollan fácilmente. Los métodos de este documento no son aplicables a fibras cónicas. El método del vibroscopio no siempre es aplicable a fibras huecas y planas (tipo cinta).

A los efectos de esta norma, se aplicarán los siguientes términos y definiciones:

• La tensión se refiere a la fuerza que hace que un objeto se alargue.
• La fuerza de tracción se refiere a la fuerza que actúa sobre una muestra de fibra durante una prueba vibratoria. En las pruebas textiles, la fuerza de tracción aplicada se basa en la densidad lineal o el área de la sección transversal.

En general, se describen dos métodos para determinar la densidad lineal:

• Método gravimétrico para haces de fibras: En este método, se pesan muestras de una longitud específica en una báscula. Este método es aplicable a haces de fibras.
• Método de vibroscopio para fibras individuales: En este método, fibras individuales de una longitud específica y sometidas a una fuerza de tracción específica se someten a vibración a su frecuencia de resonancia. La densidad lineal se determina a partir de las condiciones de resonancia, es decir, la frecuencia de resonancia, la longitud de vibración de la fibra y la fuerza de tracción. La densidad lineal se lee directamente en la escala o pantalla del vibroscopio y se registra mediante el sistema informático conectado. Este método asume que la densidad lineal de la longitud de fibra ensayada es constante. En ciertas condiciones (p. ej., longitud de vibración corta, baja resistencia a la tracción, fibras de alto módulo), los resultados del método de vibroscopio se ven distorsionados por la rigidez a la flexión de la fibra. Se puede aplicar un factor de corrección como contramedida compensatoria, si así lo acuerdan las partes involucradas.

El aparato utilizado en el método gravimétrico incluye:

• Báscula adecuada para pesar haces de fibras con una precisión de al menos más/menos 1 por ciento.
• Dispositivo para cortar hilos bajo tensión a una longitud conocida con una precisión de ±100 %, que permite ajustar la tensión de los hilos. Por ejemplo, se pueden utilizar dos hojas de afeitar paralelas en un soporte adecuado.
• Separador de tarjetas para prealineación de las fibras.
• Tejido de soporte textil de color contrastante con el color de la fibra a ensayar.
• Lámina de vidrio con un borde pulido, de dimensiones aproximadas 100 mm x 200 mm.

El dispositivo utilizado en el método del vibroscopio incluye:

• El vibroscopio debe tener la siguiente precisión:
  • La fuerza de tensión aplicada debe estar dentro de más/menos el 0,5 por ciento del valor especificado.
  • El error en la lectura de la frecuencia de resonancia medida o aplicada en el vibroscopio no debe exceder más/menos 0,5 por ciento.
  • El error en la lectura de la longitud de vibración de la fibra en el vibroscopio no debe exceder más/menos 1 por ciento.
• Se utilizan pinzas para aplicar la fuerza de tracción a cada fibra que se va a analizar. Si el instrumento puede aplicar la fuerza de tracción automáticamente (por ejemplo, con una pinza inferior móvil y una pinza superior conectadas a un medidor de fuerza), no se necesitan pinzas.

Para garantizar que la muestra de laboratorio sea representativa del material y que la muestra de prueba sea representativa de esa muestra cuando se toma de la muestra de laboratorio, el muestreo debe realizarse de acuerdo con la norma ISO 1130.

Los entornos de preacondicionamiento, acondicionamiento y pruebas deben cumplir con la norma ISO 139.

Al aplicar el método gravimétrico, las muestras de prueba se acondicionan y las pruebas se realizan en una atmósfera estándar. Se toman diez hebras, cada una con un peso de unos pocos miligramos, de la muestra de laboratorio, y las fibras de cada hebra se combinan cuidadosamente con el separador de peine varias veces para alinearlas paralelamente. El centro de cada hebra peinada se corta a la longitud máxima posible con un dispositivo de corte, bajo la tensión mínima necesaria para eliminar el rizado. Se toman las precauciones necesarias para asegurar que no queden extremos libres de fibra en ningún lugar excepto en los dos extremos de la hebra. Las diez hebras resultantes se colocan sobre una tela de soporte textil y se cubren con una placa de vidrio, con el borde pulido ligeramente sobresaliendo. Se retiran cinco fibras de cada una de las diez hebras, creando una hebra de 50 fibras, tirando cada vez de un extremo cortado. Se fabrica un mínimo de diez de estas. Si es necesario, la muestra se reacondiciona. Estas hebras se pesan individualmente con una precisión de ± 1 por ciento. Si la hebra de 50 fibras no se puede pesar con la precisión deseada del 1 por ciento, el número de fibras se aumenta en consecuencia (hasta un máximo de 500).

Al utilizar el método del vibroscopio, este se revisa antes de examinar la muestra. Se analizan 100 fibras individuales con el vibroscopio. Estas mismas fibras se analizan mediante el método gravimétrico para su comparación. Se calculan la media aritmética y el coeficiente de variación de las lecturas de densidad lineal obtenidas con el vibroscopio. Si el coeficiente de variación de las lecturas del vibroscopio es superior al 10 %, la muestra no es adecuada para determinar la densidad lineal con este vibroscopio. Se pesa un haz de 100 fibras analizadas con el vibroscopio. Se mide la longitud de todas las fibras con una precisión de ±1 %, de acuerdo con la norma ISO 6989, o bien, se cortan 100 fibras a una longitud conocida con un dispositivo de corte. La densidad lineal media de la fibra se calcula mediante la fórmula proporcionada. Esta densidad lineal media se compara con la lectura de densidad lineal media del vibroscopio. La diferencia relativa no debe superar el ±3 % del valor medio de las lecturas del vibroscopio. Si la diferencia relativa supera este valor, se aplicará un factor de corrección. El uso del factor de corrección lo deciden las partes involucradas.

Se extraen diez hebras de unos pocos miligramos de una muestra de laboratorio y, al dividirlas y duplicarlas repetidamente, se forma un haz. De esta hebra, se obtiene una hebra de al menos 50 fibras y se acondiciona.

Cada fibra se sujeta al vibroscopio con pinzas o aplicando la fuerza de tensión necesaria para eliminar el engarce. La fibra no debe sufrir daños ni deformaciones.

La fuerza de tracción a aplicar se calcula a partir de la densidad lineal nominal. Si se desconoce esta densidad, se debe determinar un valor aproximado mediante ensayos preliminares. Una vez seleccionada esta fuerza de tracción, debe aplicarse y mantenerse con la precisión necesaria.

Nuestra organización, que lleva años apoyando a empresas de todos los sectores mediante una amplia gama de actividades de prueba, medición, análisis y evaluación, cuenta con un sólido equipo de empleados que siguen de cerca los avances científicos y tecnológicos globales y se mejoran constantemente. En este contexto, también ofrecemos servicios de prueba de acuerdo con la norma ISO 1973 sobre fibras textiles - Determinación de la densidad lineal - Normas gravimétricas y vibroscópicas.