DIN 53363 Określanie wytrzymałości na rozdzieranie folii i arkuszy z tworzyw sztucznych metodą rozdzierania spodni

Norma Niemieckiego Instytutu Normalizacyjnego (DIN) „DIN 53363 Oznaczanie wytrzymałości na rozdzieranie folii i arkuszy z tworzyw sztucznych metodą rozdzierania spodni” opisuje metodę badania odporności folii z tworzyw sztucznych na propagację rozdarcia w określonych warunkach. Metoda ta ma zastosowanie do wyrobów, które ze względu na swoją miękkość nie pękają po zaciśnięciu między uchwytami maszyny wytrzymałościowej. Procedura badania pozwala na porównanie próbek pobranych z różnych wyrobów, pod warunkiem że grubość próbek nie różni się o więcej niż 10%.

Norma ta jest szczególnie ważna w przypadku badań materiałów z tworzyw sztucznych elastycznych, takich jak folie opakowaniowe, plandeki, podłoża ze sztucznej skóry i inne cienkie arkusze polimerowe, w których odporność na rozdarcie jest kluczową cechą użytkową.

Zgodnie z normą DIN 53363, głównym celem badania jest zmierzenie siły, jaką folia z tworzywa sztucznego może wytrzymać w kontrolowanych warunkach, zanim nastąpi propagacja rozdarcia. Metoda ta jest szczególnie pomocna w ocenie trwałości materiałów w zastosowaniach, w których folie mogą być poddawane naprężeniom powodującym przecięcie, przebicie lub rozdarcie (np. w opakowaniach, foliach rolniczych lub tekstyliach technicznych).

Metoda ta jest odpowiednia do następujących celów:

• Elastyczne folie i arkusze z tworzywa sztucznego, które nie rozrywają się łatwo podczas normalnego użytkowania.
• Porównywanie próbek o podobnej grubości (aby porównania były wiarygodne, różnice nie powinny przekraczać 10 procent).
• Nie jest on przeznaczony do sztywnych tworzyw sztucznych, grubych arkuszy (w niektórych przypadkach o grubości co najmniej 1 mm), materiałów komórkowych ani silnie wzmocnionych kompozytów.

Niniejsza norma definiuje test rozdarcia spodni z nacięciem wstępnym (test pojedynczego rozdarcia) lub test rozdarcia trapezowego. Test ten zasadniczo przebiega według następujących kroków:

• Przygotowanie próbki: Z folii wycina się próbkę o kształcie trapezu lub prostokąta. W celu zainicjowania procesu rozrywania wykonuje się kontrolowane nacięcie (szczelinę) w środku lub na jednym z końców.
• Montaż: Dwie nogi próbki (pozostające po przecięciu) są zaciskane w maszynie wytrzymałościowej na rozciąganie, w podobny sposób jak rozdziela się nogawki spodni (stąd nazwa „metoda rozrywania spodni”).
• Test: Maszyna stosuje stałą prędkość rozrywania, aż rozdarcie rozprzestrzeni się na określonej długości. Rejestrowana jest siła potrzebna do rozprzestrzenienia rozdarcia.
• Wyniki: Wytrzymałość na rozdarcie jest zazwyczaj wyrażana w niutonach (N) lub niutonach na jednostkę grubości/długości. W celu uwzględnienia anizotropii w foliach wytłaczanych lub rozdmuchiwanych testuje się wiele próbek (zwykle w kierunku maszynowym i poprzecznym).

Podstawowe parametry są następujące:

• Prędkość testowa (zwykle stała).
• Kondycjonowanie próbki (temperatura i wilgotność).
• Liczba testów niezbędnych do uzyskania wiarygodności statystycznej.

Metoda ta różni się od badań wytrzymałości na rozciąganie (na przykład od serii norm DIN EN ISO 527, które mierzą wydłużenie i wytrzymałość na pękanie bez wcześniejszego ścinania).

Metoda badawcza zgodna z normą DIN 53363 jest zgodna z równoważnymi normami międzynarodowymi, takimi jak „ISO 34-1 Guma, wulkanizowana lub termoplastyczna – Oznaczanie wytrzymałości na rozdzieranie – Część 1: Spodnie, kliny i próbki do badań w kształcie półksiężyca”, która obejmuje metodę rozdzierania spodni dla gumy/tworzyw sztucznych, oraz „ASTM D1813 Standardowa metoda badania grubości próbek skóry”, która obejmuje metodę rozdzierania spodni dla cienkich folii. Norma DIN 53363 jest jednak nadal stosowana jako punkt odniesienia, szczególnie w przemyśle europejskim, w specyfikacjach produktów, raportach z badań i starszej dokumentacji technicznej.

Producenci folii z tworzyw sztucznych (np. folii PE, PP, PVC) stosują ten test w następujących celach:

• Zapewnienie jakości produktu w zakresie opakowań i osłon ochronnych.
• W sektorach takich jak pakowanie żywności, rolnictwo czy budownictwo spełniają one specyfikacje klientów (na przykład plandeki często mają wytrzymałość na rozdarcie określoną zgodnie z normą DIN 53363).
• Porównanie składów materiałów lub dostawców.

Krótko mówiąc, wytrzymałość na rozdarcie to kluczowa właściwość mechaniczna, która wskazuje, jak dobrze materiał jest w stanie oprzeć się rozprzestrzenianiu się rozdarcia, gdy już się rozpocznie. Test ten jest szeroko stosowany w takich branżach jak opakowania, wnętrza samochodów, membrany budowlane i folie techniczne, gdzie cienkie tworzywa sztuczne muszą zachować integralność strukturalną pod wpływem naprężeń. Głównym celem normy DIN 53363 jest zapewnienie niezawodnej i powtarzalnej metody pomiaru siły potrzebnej do utrzymania rozdarcia po utworzeniu początkowego nacięcia lub karbu w folii z tworzywa sztucznego.

Zrozumienie odporności na rozdarcie pomaga producentom w następujących obszarach:

• Ocena trwałości materiału.
• Porównanie różnych formulacji folii
• Sprawdzanie jakości produkcji
• Prognozowanie wydajności podczas transportu i użytkowania.

Materiały zwykle poddawane temu testowi obejmują:

• Folie polietylenowe (PE)
• Folie polipropylenowe (PP)
• Folie PVC
• Laminowane arkusze plastikowe
• Folie opakowaniowe

Metoda DIN 53363 mierzy siłę potrzebną do rozszerzenia istniejącego pęknięcia w próbce. Podstawowa zasada jest następująca:

• Próbki są kondycjonowane w standardowych warunkach laboratoryjnych (temperatura i wilgotność).
• Przygotowuje się próbkę badawczą o kształcie prostokąta.
• Wzdłuż jednej krawędzi próbki wykonuje się specjalne nacięcie lub szczelinę. Wstępnie wykonane nacięcie służy jako punkt wyjścia do propagacji rozdarcia.
• Próbkę umieszcza się na maszynie do wytrzymałości na rozciąganie.
• Maszyna rozdziela próbki przy stałej prędkości głowicy trawersowej.
• Siła potrzebna do poszerzenia rozdarcia (siła rozprzestrzeniania się rozdarcia) jest stale rejestrowana.
• Powstała siła odzwierciedla wytrzymałość materiału na rozdarcie.

Podczas oceny wyników obliczana jest średnia wytrzymałość na rozdarcie. Siła potrzebna do rozdarcia jest podawana jako odporność na rozdarcie. Czasami wynik jest normalizowany według grubości lub szerokości.

Sprzęt używany w testach obejmuje:

• Uniwersalna maszyna do wytrzymałości na rozciąganie
• Specjalne zaciski lub uchwyty przeznaczone do cienkich warstw.
• Urządzenie tnące do przygotowywania próbek standaryzowanych.
• Narzędzie do nacinania służące do wykonania początkowego rozdarcia.
• Układ pomiarowy do pomiaru siły.

Próbki są zazwyczaj testowane na dwa sposoby:

• Kierunek maszynowy: Wzdłuż kierunku produkcji filmu.
• Kierunek poprzeczny: Prostopadle do kierunku produkcji.

Pomaga to ocenić anizotropię powszechnie występującą w foliach z tworzyw sztucznych.

Norma DIN 53363 jest szczególnie przydatna do oceny cienkich folii z tworzyw sztucznych stosowanych w wymagających zastosowaniach. Jej główne zalety przemysłowe to:

• Ocena trwałości opakowań.
• Kontrola jakości w produkcji filmowej.
• Porównanie różnych formulacji polimerowych
• Oszacowanie odporności na uszkodzenia podczas transportu.

Na przykład w przypadku opakowań wyższa odporność na rozdarcie oznacza, że ​​folia jest mniej podatna na rozdarcie podczas przenoszenia lub transportu.

Nasza organizacja, dysponująca kompetentną i doświadczoną kadrą, od wielu lat rozumie potrzeby swoich klientów, zapewniając im zaawansowane usługi testowe, których potrzebują, oraz wspierając ich we wdrażaniu, wdrażaniu i doskonaleniu systemów zarządzania. W tym zakresie świadczymy również usługi testowe zgodne z normą DIN 53363.