DIN 53864 Badania tekstyliów – Oznaczanie wytrzymałości na zginanie – metodą Schlenkera

Norma „DIN 53864 Badania tekstyliów – Oznaczanie wytrzymałości na zginanie – metodą Schlenkera”, wydana przez Niemiecki Instytut Normalizacyjny (DIN), opisuje metodę badania służącą do określania sztywności zginania (wytrzymałości na zginanie lub sztywności zginania) tekstyliów. Metoda Schlenkera jest odpowiednim i kontrolowanym pod względem odkształceń podejściem do różnych tkanin, w tym tkanin grubszych lub sztywniejszych, w których metody grawitacyjne (takie jak test wspornikowy z normy DIN 53362) mogą być mniej praktyczne.

Metoda ta jest szczególnie użyteczna przy ocenie odporności materiału tekstylnego na skręcanie, co z kolei wpływa na następujące właściwości:

• Tekstura tkaniny (odczucie i układanie)
• Sztywność w tekstyliach technicznych
• Wydajność w zastosowaniach takich jak odzież, materiały kompozytowe, tkaniny włókninowe i tkaniny powlekane.

Badanie to stosuje się zazwyczaj do tkanin tkanych lub dzianych (czasami z wyłączeniem tkanin nietkanych, dla których stosuje się odpowiednie normy, takie jak EN ISO 9073-7 dotyczące długości skrętu). Badanie można przeprowadzić zarówno w kierunku maszynowym (wzdłużnym), jak i poprzecznym (poprzecznym).

Metoda Schlenkera to badanie zginania kontrolowanego odkształceniem (znane również jako badanie zginania dwupunktowego). W przeciwieństwie do metod czysto grawitacyjnych (takich jak metoda wspornikowa, w której tkanina jest zginana pod własnym ciężarem), to podejście polega na ściskaniu próbki i aktywnym wyginaniu jej do określonego kąta lub krzywizny, jednocześnie mierząc wymaganą siłę lub moment zginający.

Metoda ta zazwyczaj przebiega następująco:

• Przygotowanie próbki: Małe prostokątne paski (np. 2 cm x 5 cm w niektórych badaniach). Próbka przędzy jest przygotowywana do określonej długości.
• Ściskanie i skręcanie: Jeden lub oba końce mocuje się do maszyny rozciągającej, a następnie przykłada się siłę rozciągającą z kontrolowaną prędkością. Podczas tego procesu tkanina jest skręcana pod określonym kątem. Siła jest zwiększana, aż do zerwania próbki.
• Pomiar: Rejestruje się siłę lub moment zginający wymagany do osiągnięcia określonego odkształcenia. Rejestruje się maksymalną siłę i wydłużenie przy zerwaniu. Następnie oblicza się sztywność zginania na podstawie siły, geometrii i ugięcia.
• Sprzęt: Dedykowana maszyna do badania wytrzymałości na zginanie firmy Schlenker (lub kompatybilne oprzyrządowanie do maszyn uniwersalnych). Do precyzyjnego gięcia można użyć specjalnych uchwytów lub tulei.
• Proces ten zwykle przeprowadza się przy użyciu uniwersalnej maszyny wytrzymałościowej.

Metodę tę łączy się z innymi technikami kontrolowania odkształceń, takimi jak badanie zginania. Nadaje się ona do materiałów twardszych lub wielowarstwowych, ponieważ nie zależy wyłącznie od masy własnej próbki.

Główne parametry uzyskiwane w ramach normy są następujące:

• Siła rozrywająca
• Wydłużenie przy zerwaniu (w procentach)
• Wartości wytrzymałości w funkcji gęstości liniowej
• Zachowanie odkształceń sprężystych i plastycznych

Normę tę stosuje się głównie w następujących obszarach:

• Przemysł tekstylny: kontrola jakości sztywności tkanin, ocena ich wrażeń dotykowych i optymalizacja procesów (np. po wykończeniu lub powlekaniu).
• Tekstylia techniczne i kompozyty: ocena sztywności materiałów stosowanych w motoryzacji, geowłókninach i tkaninach zbrojonych.
• Badania i rozwój: Cytowane w badaniach dotyczących mechaniki tkanin, symulacji drapowania i charakterystyki materiałów.

Normę tę zazwyczaj porównuje się lub stosuje w połączeniu z normami takimi jak DIN 53362 (metoda wspornikowa), ISO 2493-1 (gięcie papieru/tektury), EN 22313/ISO 2313 (usuwanie zagnieceń) lub ASTM D1388 (sztywność tkaniny).

Krótko mówiąc, norma DIN 53864 to niemiecka norma z zakresu badań tekstyliów, opracowana specjalnie w celu określenia właściwości mechanicznych przędz i włókien. Norma ta zapewnia wiarygodną metodę kontroli jakości, rozwoju produktów i analizy porównawczej poprzez badanie zachowania się materiałów tekstylnych pod określonymi obciążeniami.

Podstawowym celem normy DIN 53864 jest pomiar następujących charakterystyk:

• Wytrzymałość na rozciąganie przędz tekstylnych
• Wydłużenie przy zerwaniu
• Zachowanie odkształcenia pod obciążeniem

Pomiary te są szczególnie istotne dla zrozumienia odporności przędz na naprężenia, którym będą poddawane w trakcie użytkowania.

Niniejsza norma obejmuje następujące materiały:

• Przędze z włókien naturalnych (bawełna, wełna)
• Włókna syntetyczne (poliester, nylon)
• Przędze mieszane

Głównym powodem, dla którego norma DIN 53864 jest uznawana za konieczną, jest to, że opisana metoda daje lepsze wyniki w przypadku sztywniejszych lub grubszych tekstyliów. Metoda wspornikowa (grawitacyjna) opiera się na zginaniu tkaniny pod własnym ciężarem. W przypadku bardzo sztywnych, grubych, ciężkich, powlekanych lub wielowarstwowych tkanin (powszechnie stosowanych w tekstyliach technicznych, kompozytach, włókninach, geowłókninach, wnętrzach samochodowych lub materiałach zbrojonych), test wspornikowy staje się niepraktyczny.

Główne zalety uzasadniające wprowadzenie tej normy są następujące:

• Szersze zastosowanie: Uzupełnia metodę wspornikową, a nie ją zastępuje. Laboratoria i producenci stosują obie metody, w zależności od rodzaju tkaniny.
• Bardziej obiektywny i powtarzalny w przypadku sztywnych materiałów: Kontrolując odkształcenia (zamiast polegać na grawitacji), zapewnia spójne dane oparte na sile, nawet w przypadku ciężkich lub sztywnych próbek.
• Lepiej sprawdza się w zastosowaniach o krytycznym znaczeniu technicznym i wydajnościowym: Sztywność zginania wpływa na:
  • Układ i faktura ubrań (to, jak tkanina układa się w dotyku i jak się układa).
  • Formowalność i przetwarzalność w produkcji materiałów kompozytowych (np. zapobieganie powstawaniu zmarszczek podczas symulacji układania lub odlewania).
  • Właściwości funkcjonalne tekstyliów technicznych (np. sztywność w zastosowaniach konstrukcyjnych, komfort w odzieży ochronnej).
• Wspiera kontrolę jakości oraz prace badawczo-rozwojowe: Standaryzowane wyniki pozwalają na obiektywne porównanie partii, dostawców lub procesów wykończeniowych (powlekanie, laminowanie).

W przemyśle tekstylnym i kompozytowym zachowanie się tkanin podczas zginania jest kluczową właściwością mechaniczną. Bez konkretnej normy, takiej jak DIN 53864 dla materiałów sztywniejszych, testy opierają się na metodach losowych, co prowadzi do niskiej powtarzalności między laboratoriami lub firmami. Krótko mówiąc, norma DIN 53864 jest niezbędna, aby wypełnić lukę w standaryzowanych testach: zapewnia niezawodny i kontrolowany sposób precyzyjnego pomiaru sztywności zginania w przypadkach, gdy metody grawitacyjne są niewystarczające.

Podsumowując, norma DIN 53864 jest ważnym standardem odniesienia do oceny właściwości mechanicznych przędz w przemyśle tekstylnym. Zapewniane przez nią powtarzalne i niezawodne metody badań stanowią kluczowe narzędzie kontroli jakości zarówno dla producentów, jak i użytkowników.

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 53864.