ISO 1973 Fibras Têxteis - Determinação da Densidade Linear - Método Gravimétrico e Método Vibroscópico

A norma “ISO 1973 Fibras têxteis - Determinação da densidade linear - Método gravimétrico e método vibroscópio” publicada pela Organização Internacional de Padronização (ISO) descreve um método gravimétrico e um método vibroscópio para determinar a densidade linear de fibras têxteis, aplicável a feixes de fibras e fibras individuais.

Este método também pode fornecer dados úteis sobre fibras sintéticas e, em menor grau, fibras naturais. Esta norma se aplica apenas a fibras que podem ser mantidas retas e paralelas em feixes durante a preparação do teste. Pode ser aplicada adequadamente se as fibras forem facilmente desenroladas. Os métodos deste documento não podem ser aplicados a fibras cônicas. O método do vibroscópio nem sempre pode ser aplicado a fibras ocas e planas (em forma de fita).

Para os fins desta norma, aplicam-se os seguintes termos e definições:

• Tensão se refere à força que faz com que um objeto se alongue.
• Força de tração refere-se à força que atua sobre uma amostra de fibra durante testes vibratórios. Em testes têxteis, a força de tração aplicada é baseada na densidade linear ou na área da seção transversal.

Em geral, dois métodos são descritos para determinar a densidade linear:

• Método gravimétrico para feixes de fibras: neste método, amostras de um comprimento específico são pesadas em uma balança. Este método é aplicável a feixes de fibras.
• Método do vibroscópio para fibras individuais: Neste método, fibras individuais de um comprimento específico e sob uma força de tração específica são submetidas à vibração em sua frequência de ressonância. A densidade linear é determinada a partir das condições de ressonância, ou seja, a frequência de ressonância, o comprimento de vibração da fibra e a força de tração. A densidade linear é lida diretamente na escala ou no visor do vibroscópio e reportada pelo sistema computacional conectado. Este método pressupõe que a densidade linear do comprimento da fibra em teste seja constante. Sob certas condições (por exemplo, comprimento de vibração curto, baixa resistência à tração, fibras de alto módulo), os resultados do método do vibroscópio são distorcidos pela rigidez à flexão da fibra. Um fator de correção pode ser aplicado como uma contramedida compensatória, se acordado pelas partes envolvidas.

O aparelho utilizado no método gravimétrico inclui:

• Balança adequada para pesar feixes de fibras com precisão de pelo menos mais/menos 1 por cento.
• Um dispositivo para cortar fios sob tensão em um comprimento conhecido com uma precisão de mais ou menos 100%, permitindo o ajuste da tensão dos fios a serem cortados. Por exemplo, podem ser utilizadas duas lâminas de barbear colocadas paralelamente em um suporte adequado.
• Separador de cartões para pré-alinhamento das fibras.
• Tecido de suporte têxtil em cor contrastante com a cor da fibra a ser testada.
• Placa de vidro com uma borda polida, medindo aproximadamente 100 mm x 200 mm.

O dispositivo utilizado no método do vibroscópio inclui:

• O vibroscópio deve ter a seguinte precisão:
  • A força de tensão aplicada deve estar dentro de mais/menos 0,5 por cento do valor especificado.
  • O erro na leitura da frequência de ressonância medida ou aplicada no vibroscópio não deve exceder mais/menos 0,5 por cento.
  • O erro na leitura do comprimento de vibração da fibra no vibroscópio não deve exceder mais/menos 1 por cento.
• Fórceps são usados ​​para aplicar a força de tração a cada fibra a ser testada. Se o instrumento puder aplicar a força de tração automaticamente (por exemplo, com uma pinça inferior móvel e uma pinça superior conectada a um dispositivo de medição de força), fórceps não são necessários.

Para garantir que a amostra de laboratório seja representativa do material e que a amostra de teste seja representativa daquela amostra quando retirada da amostra de laboratório, a amostragem deve ser realizada de acordo com a norma ISO 1130.

Os ambientes de pré-condicionamento, condicionamento e teste devem estar em conformidade com a norma ISO 139.

Ao aplicar o método gravimétrico, as amostras de teste são condicionadas e os testes são conduzidos em atmosfera padrão. Dez fios, cada um pesando alguns miligramas, são retirados da amostra de laboratório, e as fibras de cada fio são cuidadosamente combinadas com o separador de pente várias vezes para alinhá-las paralelamente. O centro de cada fio penteado é cortado no comprimento máximo possível com um dispositivo de corte, sob a tensão mínima necessária para eliminar o friso. As precauções necessárias são tomadas para garantir que nenhuma ponta de fibra livre permaneça em qualquer lugar, exceto nas duas extremidades do fio. Os dez fios resultantes são colocados em um tecido de suporte têxtil e cobertos com uma placa de vidro, com a borda polida ligeiramente saliente. Cinco fibras são removidas de cada um dos dez fios, criando um fio de 50 fibras, cada vez puxando de uma extremidade cortada. Um mínimo de dez destes é feito. Se necessário, a amostra é recondicionada. Esses fios são pesados ​​individualmente com uma precisão de mais ou menos 1%. Se o fio de 50 fibras não puder ser pesado com a precisão desejada de 1%, o número de fibras será aumentado de acordo (até um máximo de 500).

Ao utilizar o método do vibroscópio, o vibroscópio é verificado antes do exame da amostra. Cem fibras individuais são testadas com o vibroscópio. As mesmas fibras são testadas com o método gravimétrico para comparação. A média aritmética e o coeficiente de variação das leituras de densidade linear obtidas com o vibroscópio são calculados. Se o coeficiente de variação das leituras do vibroscópio for maior que 10%, a amostra não é adequada para determinar a densidade linear usando este vibroscópio. Um feixe de 100 fibras testadas com o vibroscópio é pesado. O comprimento de todas as fibras é medido com uma precisão de mais ou menos 1%, de acordo com a norma ISO 6989 ou, quando apropriado, 100 fibras são cortadas em um comprimento conhecido usando um dispositivo de corte. A densidade linear média da fibra é calculada usando a fórmula fornecida. Essa densidade linear média é comparada com a leitura de densidade linear média no vibroscópio. A diferença relativa não deve exceder mais ou menos 3% do valor médio das leituras do vibroscópio. Se a diferença relativa exceder esse valor, um fator de correção deverá ser aplicado. A utilização do fator de correção é decidida pelas partes envolvidas.

Dez fios pesando alguns miligramas são retirados de uma amostra de laboratório e, dividindo-os e dobrando-os repetidamente, forma-se um feixe. Desse fio, um fio de pelo menos 50 fibras é retirado e condicionado.

Cada fibra é fixada ao vibroscópio com uma pinça ou especificando a força de tensão, com tensão suficiente para eliminar a ondulação. A fibra não deve ser danificada ou distorcida de forma alguma.

A força de tração a ser aplicada é calculada a partir da densidade linear nominal. Se a densidade linear nominal for desconhecida, um valor aproximado para a densidade linear deve ser determinado por meio de ensaios preliminares. Uma vez selecionada a força de tração, ela deve ser aplicada e mantida com a precisão necessária.

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