Określanie siły zrywającej pojedynczego końca i wydłużenia przy zerwaniu przy użyciu maszyny wytrzymałościowej zgodnej z normą EN ISO 2062

Norma „EN ISO 2062 Tekstylia – Przędze z nawojów – Wyznaczanie siły zrywającej i wydłużenia przy zerwaniu na jednym końcu za pomocą testera o stałym współczynniku wydłużenia (CRE), pierwotnie będąca normą europejską, a następnie opublikowana przez Międzynarodową Organizację Normalizacyjną (ISO), opisuje metody określania siły zrywającej i wydłużenia przy zerwaniu przędz tekstylnych pobranych z nawojów. Norma ta obejmuje cztery metody:

• Metoda A: Manualna, próbki pobierane są bezpośrednio z kondycjonowanych opakowań.
• Metoda B: Automatyczna, próbki pobierane są bezpośrednio z kondycjonowanych opakowań.
• Metoda C: Manualna, z użyciem rozluźnionych pasm testowych po kondycjonowaniu.
• Metoda D: Ręczna, próbki wykorzystuje się po namoczeniu.

Metoda C jest stosowana w przypadku sporów dotyczących wydłużenia przy zerwaniu przędzy. Oczekuje się, że metody A, B i C dadzą takie same wyniki w zakresie wytrzymałości przędzy, ale metoda C może dać nieco wyższe rzeczywiste (i wyższe) wartości wydłużenia niż metody A lub B. Metoda D prawdopodobnie da wyniki zarówno dla wytrzymałości na zerwanie, jak i wydłużenia przy zerwaniu, które różnią się od wyników uzyskanych metodami A, B lub C.

Niniejsza norma międzynarodowa określa metody z wykorzystaniem przyrządów do badania rozciągania o stałym wydłużeniu próbki (CRE). Badania przeprowadzone na przestarzałych przyrządach o stałym tempie przemieszczania (CRE) i stałym obciążeniu omówiono w załączniku do normy (Załącznik A) w celach informacyjnych, z zastrzeżeniem faktu, że przyrządy te są nadal w użyciu i mogą być stosowane po uzgodnieniu.

Norma ta ma zastosowanie do wszystkich rodzajów przędz, z wyjątkiem przędz szklanych, elastomerowych, aramidowych, polietylenu o dużej masie cząsteczkowej (HMPE), polietylenu o ultra dużej masie cząsteczkowej (UHMPE), przędz ceramicznych i węglowych oraz taśm poliolefinowych.

Metodę badania przędz szklanych opisano w normie ISO 3341. Norma ta ma zastosowanie do przędz uzyskanych z nawojów, ale może być również stosowana do przędz ekstrahowanych z tkanin, po uzgodnieniu między stronami. Norma ta dotyczy badania przędz na jednym końcu (pojedynczym nitce). Metodę badania w motku opisano w normie ISO 6939.

Na potrzeby niniejszego standardu mają zastosowanie następujące terminy i definicje:

• Siła zrywająca to maksymalna siła przyłożona do próbki w próbie rozciągania, aż do zerwania. W przypadku przędz siła zrywająca lub obciążenie są najlepiej wyrażane w centyniutonach.
• Wydłużenie przy zerwaniu to wzrost długości próbki odpowiadający sile zrywającej. W przypadku przędz wydłużenie przy zerwaniu wyraża się jako procent długości początkowej.
• Wytrzymałość na zerwanie to stosunek siły zerwania przędzy do jej gęstości liniowej. W przypadku przędz wytrzymałość na zerwanie wyraża się w centyniutonach/teks.
• Maszyna wytrzymałościowa o stałym współczynniku wydłużenia próbki (CRE) to urządzenie wytrzymałościowe, w którym jeden koniec próbki jest trzymany w niemal nieruchomym zacisku, a drugi koniec jest chwytany w zacisku napędzanym ze stałą prędkością. Zastosowano odpowiedni system do wykrywania i rejestrowania przyłożonej siły i wydłużenia.
• Zacisk jest częścią maszyny do wytrzymałości na rozciąganie służącą do chwytania próbki za pomocą odpowiednich szczęk.
• Szczęki są elementami zacisku, które chwytają próbkę.
• Długość pomiarowa, czyli długość nominalna, to odległość między punktami mocowania na testerze. W niektórych zaciskach jest to odległość między punktami mocowania mierzona wzdłuż ścieżki gwintu.
• Długość początkowa to długość próbki testowej poddanej określonemu naprężeniu wstępnemu na początku testu (pomiędzy punktami ściskania).
• Pakiet to odcinek przędzy w formie nadającej się do użytku, obsługi lub przechowywania. Pakiety mogą być podparte (np. stożki, szpulki) lub niepodparte (np. motki, kłębki).

Zasadniczo próbkę przędzy rozciąga się do zerwania za pomocą odpowiedniego urządzenia mechanicznego, a następnie rejestruje się siłę zrywającą i wydłużenie przy zerwaniu. Stosuje się stałą prędkość rozciągania wynoszącą 100 procent na minutę (w zależności od długości próbki), chociaż wyższe lub niższe prędkości są dozwolone po uzgodnieniu. Dopuszczalne są dwie długości próbki: zazwyczaj 500 mm (z prędkością rozciągania 500 mm/min) i, ​​wyjątkowo, 250 mm (z prędkością rozciągania 250 mm/min).

Próbki należy pobierać zgodnie z instrukcjami podanymi w specyfikacji materiału, jeśli takowa istnieje, lub zgodnie z procedurami opisanymi w niniejszym dokumencie. Próbki zbiorcze należy pobierać z jednego lub kilku opakowań reprezentatywnych dla badanej partii, zgodnie z tabelą zatytułowaną „Częstotliwość pobierania próbek”.

Jeśli wymagane są jedynie wartości średnie, należy pobrać 10 opakowań z próbki zbiorczej i rozłożyć je możliwie równomiernie pomiędzy przypadki i poziomy w każdym przypadku. Minimalna liczba próbek do zbadania powinna wynosić 50 dla przędz jednoprzędzowych i 20 dla pozostałych przędz. Próbki należy rozłożyć możliwie równomiernie pomiędzy 10 opakowań.

Jeśli znana jest zmienność testu i potrzebne są tylko wartości średnie, wówczas wielkość próby powinna zostać obliczona jako 0,17 CV² ^, gdzie CV jest współczynnikiem zmienności (wyrażonym w procentach) pojedynczych pęknięć uzyskanych z doświadczenia na podobnym materiale. Ta wielkość próby zapewnia czułość plus/minus 4% przy 90% poziomie prawdopodobieństwa (1,96 razy średni błąd standardowy). Test wytrzymałości jest testem jednostronnym, co oznacza, że ​​„przędza nie będzie słabsza niż…”, ale „może być mocniejsza niż…”. Gdy określone jest 90% prawdopodobieństwo, jeden ogon rozkładu wynosi 5% lub dokładnie sumę dwóch ogonów, lub bardziej powszechne 95% prawdopodobieństwo odpowiednie dla testu dwustronnego.

Jeżeli oprócz średniej konieczne jest określenie współczynnika zmienności, należy pobrać 20 opakowań z próbki zbiorczej i przetestować co najmniej 200 próbek przędz jednoprzędnych oraz co najmniej 100 próbek przędz pozostałych rodzajów.

W przypadku pobierania próbek tkanin (nieodpowiednich do automatycznych urządzeń testujących, metoda B), próbka tkaniny powinna być wystarczająco duża, aby zapewnić wystarczającą liczbę i długość próbek. Próbki testowe należy pobierać w celu upewnienia się, że skręt przędzy nie zmienia się podczas pobierania. W przypadku tkanin, próbki osnowy należy pobierać z różnych końców, a próbki wątku – losowo z kilku odcinków próbki, aby zapewnić jak największą reprezentatywność przędzy. W przypadku dzianin, próbki powinny reprezentować jak najwięcej różnych przędz.

Kondycjonowanie wstępne, kondycjonowanie i atmosfera badawcza powinny być zgodne z normą ISO 139. W przypadku metod A–C, pakiety próbek lub pasma testowe powinny być kondycjonowane wstępnie przez co najmniej 4 godziny. Jeśli próbki są kondycjonowane bezpośrednio od strony suchej, kondycjonowanie wstępne można zasadniczo pominąć. Po kondycjonowaniu wstępnym próbkę należy doprowadzić do stanu równowagi wilgotnościowej w atmosferze kondycjonującej. W przypadku pasm zazwyczaj wystarczające jest kondycjonowanie przez noc, ale w przypadku szczelnie zawiniętych pasm wymagane jest co najmniej 48 godzin. Kondycjonowanie wstępne i kondycjonowanie nie są wymagane w przypadku testów na mokro (metoda D).

Nasza organizacja, która od lat wspiera przedsiębiorstwa z wszystkich sektorów, oferując szeroki zakres usług testowych, pomiarowych, analitycznych i ewaluacyjnych, może pochwalić się silnym zespołem pracowników, którzy uważnie śledzą światowe osiągnięcia naukowe i technologiczne oraz stale się rozwijają. W tym kontekście świadczymy również usługi testowe zgodnie z normą „EN ISO 2062 Tekstylia – Przędze z nawojów – Wyznaczanie siły zrywającej na jednym końcu i wydłużenia przy zerwaniu za pomocą testera o stałym współczynniku wydłużenia (CRE)”.