DIN 53814 Badania tekstyliów – Oznaczanie zdolności zatrzymywania wody przez włókna i przędze

Norma „DIN 53814 Badania tekstyliów - Oznaczanie zdolności retencji wody włókien i krótkich segmentów przędzy”, wydana przez Niemiecki Instytut Normalizacyjny (DIN), opisuje metodę pomiaru wartości zdolności retencji wody, zwanej również zdolnością retencji wody lub pojemnością retencji wody, włókien tekstylnych i krótkich segmentów przędzy.

Wskaźnik retencji wody mierzy ilość wody, jaką włókna mogą zatrzymać wewnętrznie (w strukturze włókna, w tym podczas pęcznienia) po usunięciu nadmiaru wody powierzchniowej i międzywłókiennej (zatrzymywanej przez siły kapilarne) poprzez wirowanie. Metoda ta stanowi ważny wskaźnik:

• Pęcznienie i zdolność absorpcji włókien
• Tendencja do fibrylacji (szczególnie w przypadku włókien celulozowych, takich jak wiskoza, lioceluloza lub materiały na bazie konopi)
• Zachowania przetwórcze w produkcji tekstyliów (np. barwienie, wykańczanie lub rafinowanie pulpy)
• Wydajność w zastosowaniach hydrofilowych i chłonnych (np. włókniny, wypełniacze lub włókna regenerowane)

Metodę tę stosuje się przede wszystkim do włókien celulozowych naturalnych i syntetycznych, ale w badaniach i kontroli jakości stosowano ją do wielu innych rodzajów włókien.

Metoda testowania zazwyczaj przebiega następująco:

• Przygotowanie próbki: Używa się małej próbki włókna lub przędzy (zwykle około 0,4 g).
• Moczenie: Próbkę zanurza się w wodzie destylowanej (czasem w środku zwilżającym, takim jak 1% naftalenosulfonian sodu) na 1–2 godziny, aby umożliwić jej całkowite spęcznienie.
• Usuwanie nadmiaru wody: Początkowy proces usuwania wody można przeprowadzić za pomocą filtracji próżniowej lub delikatnego odcedzenia.
• Wirowanie: Mokrą próbkę wiruje się w określonych warunkach (np. 3000 obr./min przez 15–30 minut lub 3400 obr./min przez 20 minut w niektórych wariantach) w celu usunięcia niezwiązanej wody.
• Ważenie: Odwirowana (mokra) próbka jest ważona.
• Suszenie: Próbka jest całkowicie suszona (zwykle w temperaturze 105 stopni Celsjusza aż do uzyskania stałej masy), a następnie sucha próbka jest ważona.
• Obliczenia: Wartość retencji wody oblicza się według wzoru podanego w normie.

Typowe wartości retencji wody różnią się znacznie w zależności od rodzaju włókna. Na przykład, wysoce chłonne włókna wiskozy regenerowanej mogą wykazywać wartości od 70 do 110 procent, podczas gdy inne włókna w niektórych zastosowaniach mogą mieścić się w zakresie od 6 do 50 procent.

Badanie to oddziela wewnętrzną (pęczniejącą) wodę od zewnętrznej wody kapilarnej, co czyni je użytecznym do charakteryzowania morfologii włókien i efektów przetwarzania (np. mielenia/rafinowania w przypadku miazgi lub fibrylacji w przypadku liocellów).

Norma DIN 53814 została uchylona. Jest jednak często przywoływana w pracach naukowych, patentach i badaniach nad tekstyliami (szczególnie w przypadku włókien celulozowych i regenerowanych) jako historyczna lub praktyczna metoda określania wskaźnika retencji wody.

Obecnie norma „ISO 23714 dla celuloz - Oznaczanie wartości retencji wody” jest równoważna tej normie i wykorzystuje podobną zasadę działania wirówki.

Naukowcy i producenci stosują tę metodę w następujących obszarach:

• Rozwój włókien chłonnych i materiałów włókninowych.
• Ocena materiałów na bazie liocellu, wiskozy, konopi lub celulozy.
• Badania nad fibrylacją, efektami suszenia i modyfikacją włókien.
• Kontrola jakości wypełnień poduszek, produktów higienicznych i tekstyliów technicznych.

Krótko mówiąc, norma DIN 53814 określa metodologię skoncentrowaną na badaniu zachowania się tekstyliów pod wpływem obciążeń mechanicznych, w szczególności w zakresie wytrzymałości szwów i trwałości tkaniny. Jest ona szeroko stosowana w inżynierii tekstylnej, produkcji odzieży oraz procesach zapewnienia jakości.

Główne cele normy DIN 53814 są następujące:

• Ocena wytrzymałości szwów w materiałach tekstylnych.
• Określenie zachowania się tkanin poddanych siłom rozciągającym wzdłuż zszytych obszarów.
• Zapewnienie, że odzież i produkty tekstylne spełniają wymagania dotyczące wydajności i bezpieczeństwa.

Norma ta jest szczególnie ważna w branżach, w których pękanie szwów może prowadzić do uszkodzenia produktu lub zagrożenia bezpieczeństwa.

Norma DIN 53814 ma zastosowanie do następujących zagadnień:

• Tkaniny tkane i dzianiny
• Wyroby tekstylne gotowe (np. odzież, tkaniny obiciowe, tekstylia techniczne)
• Ściegi wykonywane są przy użyciu różnych technik szycia i rodzajów nici.

Norma ta jest powszechnie stosowana w następujących obszarach:

• Produkcja odzieży (np. odzieży sportowej, mundurów)
• Tekstylia samochodowe (pokrowce na siedzenia, weryfikacja szwów poduszek powietrznych)
• Tekstylia domowe (zasłony, tkaniny meblowe)

Norma DIN 53814 definiuje metodę określania wytrzymałości spoiny poprzez zastosowanie kontrolowanej siły rozciągającej aż do momentu pęknięcia. Podstawowe parametry mierzone tą metodą to:

• Wytrzymałość szwu: Maksymalna siła, jaką może wytrzymać szew.
• Wydłużenie przy zerwaniu (w procentach): Wydłużenie przed zerwaniem
• Sposób pęknięcia: Charakter pęknięcia szwu lub tkaniny.

Normę DIN 53814 uważa się za ważną z następujących powodów:

• Niezawodność produktu: gwarantuje, że szwy wytrzymają rzeczywiste obciążenia, takie jak naciąganie, rozciąganie i wielokrotne użytkowanie.
• Kontrola jakości: Zapewnia standaryzowaną metodę porównywania jakości szycia różnych materiałów i partii produkcyjnych.
• Zapewnienie bezpieczeństwa: Ma to kluczowe znaczenie w przypadku tekstyliów technicznych (np. odzieży samochodowej lub ochronnej), w których pęknięcie szwu może mieć poważne konsekwencje.
• Optymalizacja procesów: Pomaga producentom wybrać najodpowiedniejsze opcje: rodzaje ściegów, materiały nici, parametry ściegów.

Głównymi zaletami tej normy są:

• Standaryzowana i powtarzalna metoda testowa
• Zastosowanie w szerokiej gamie produktów tekstylnych.
• Pomaga zidentyfikować słabe punkty w strukturze szwu.

Istnieją jednak pewne ograniczenia:

• Warunki laboratoryjne mogą nie odzwierciedlać rzeczywistego zużycia materiału.
• Wyniki mogą się różnić w zależności od dokładności przygotowania próbki.
• Nie bierze pod uwagę długotrwałego zmęczenia ani czynników środowiskowych (np. wilgotności, ekspozycji na promieniowanie UV).

Podsumowując, norma DIN 53814 odgrywa kluczową rolę w przemyśle tekstylnym, zapewniając wiarygodną metodę oceny wytrzymałości i trwałości szwów. Zapewniając dobrą odporność szwów na obciążenia, norma wspiera produkcję wysokiej jakości, bezpiecznych i trwałych wyrobów tekstylnych w różnych sektorach.

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 53814.