DIN 53363 Stanovenie odolnosti plastových fólií a dosiek proti roztrhnutiu metódou testu roztrhnutia nohavíc

Norma Nemeckého inštitútu pre normalizáciu (DIN) s názvom „DIN 53363 Stanovenie odolnosti plastových fólií a dosiek proti roztrhnutiu metódou nohavicového roztrhnutia“ opisuje skúšobnú metódu na stanovenie odolnosti plastovej fólie proti šíreniu roztrhnutia za špecifikovaných podmienok. Táto metóda je použiteľná pre výrobky, ktoré sa vďaka svojej mäkkosti neroztrhnú pri zovretí medzi držiakmi skúšobného stroja na ťah. Skúšobný postup umožňuje porovnanie vzoriek odobratých z rôznych výrobkov za predpokladu, že hrúbky vzoriek sa nelíšia o viac ako 10 percent.

Táto norma je obzvlášť dôležitá pri testovaní materiálov z flexibilných plastov, ako sú baliace fólie, plachty, substráty z umelej kože a iné tenké polymérne fólie, kde je odolnosť proti roztrhnutiu kritickou výkonnostnou charakteristikou.

Podľa normy DIN 53363 je primárnym účelom testu meranie sily, ktorú plastová fólia vydrží za kontrolovaných podmienok predtým, ako dôjde k šíreniu trhliny. Táto metóda je obzvlášť užitočná pri hodnotení odolnosti materiálov v aplikáciách, kde môžu byť fólie vystavené namáhaniu, ktoré spôsobuje prerezanie, prepichnutie alebo roztrhnutie (napr. obaly, poľnohospodárske fólie alebo technické textílie).

Táto metóda je vhodná pre nasledujúce:

• Flexibilné plastové fólie a dosky, ktoré sa pri bežnom používaní ľahko netrhajú.
• Porovnanie vzoriek s podobnou hrúbkou (pre spoľahlivé porovnania by rozdiely vo všeobecnosti nemali presiahnuť 10 percent).
• Nie je určený pre pevné plasty, hrubé plechy (v niektorých kontextoch s hrúbkou najmenej 1 mm), bunkové materiály alebo silne vystužené kompozity.

Táto norma definuje skúšku na roztrhnutie nohavíc s predrezaním (skúška jedným roztrhnutím) alebo skúšku lichobežníkového roztrhnutia. Táto skúška v podstate pozostáva z týchto krokov:

• Príprava vzorky: Z fólie sa vyreže lichobežníková alebo obdĺžniková vzorka. V strede alebo na jednom konci sa urobí kontrolovaný rez (štrbina), aby sa spustil proces trhania.
• Montáž: Dve nohy vzorky (vzniknuté rezom) sa upnú do stroja na skúšku ťahom, podobne ako pri oddeľovaní nohavíc nohavíc (odtiaľ názov „test roztrhnutia nohavíc“).
• Test: Stroj aplikuje konštantnú rýchlosť trhania, kým sa trhlina nerozšíri pozdĺž určitej dĺžky. Zaznamená sa sila potrebná na roztiahnutie trhliny.
• Výsledky: Pevnosť v roztrhnutí sa typicky vyjadruje v newtonoch (N) alebo newtonoch na jednotku hrúbky/dĺžky. Na zohľadnenie anizotropie v extrudovaných alebo vyfukovaných fóliách sa testuje viacero vzoriek (zvyčajne v smere stroja a priečnom smere).

Základné parametre sú nasledovné:

• Testovacia rýchlosť (zvyčajne konštantná).
• Kondicionovanie vzorky (teplota a vlhkosť).
• Počet testov potrebných pre štatistickú spoľahlivosť.

Táto metóda sa líši od skúšok pevnosti v ťahu (napríklad série noriem DIN EN ISO 527, ktoré merajú predĺženie a pevnosť v lome bez predchádzajúceho strižného namáhania).

Skúšobná metóda podľa normy DIN 53363 je kompatibilná s medzinárodnými ekvivalentnými normami, ako napríklad „ISO 34-1 Guma, vulkanizovaná alebo termoplastická - Stanovenie pevnosti v roztrhnutí - Časť 1: Nohavice, kliny a kosákové skúšobné kusy“, ktorá zahŕňa metódu roztrhnutia nohavíc pre gumu/plasty, a „ASTM D1813 Štandardná skúšobná metóda na meranie hrúbky vzoriek z usní“, ktorá zahŕňa metódu roztrhnutia nohavíc pre tenké vrstvy. Norma DIN 53363 sa však stále používa ako referencia, najmä v európskych priemyselných odvetviach, v špecifikáciách výrobkov, skúšobných protokoloch a staršej technickej dokumentácii.

Výrobcovia plastových fólií (napr. PE, PP, PVC fólií) používajú tento test na nasledujúce účely:

• Zabezpečenie kvality výrobkov pre obaly alebo ochranné kryty.
• V odvetviach ako balenie potravín, poľnohospodárstvo alebo stavebníctvo spĺňajú špecifikácie zákazníkov (napríklad plachty majú často pevnosť v roztrhnutí špecifikovanú podľa normy DIN 53363).
• Porovnávanie zloženia materiálov alebo dodávateľov.

Stručne povedané, pevnosť v roztrhnutí je kľúčová mechanická vlastnosť, ktorá udáva, ako dobre dokáže materiál odolávať šíreniu trhliny, keď už začala. Táto skúška sa široko používa v odvetviach, ako sú obaly, interiéry automobilov, stavebné membrány a technické fólie, kde si tenké plastové materiály musia zachovať svoju štrukturálnu integritu aj pod namáhaním. Hlavným cieľom normy DIN 53363 je poskytnúť spoľahlivú a opakovateľnú metódu merania sily potrebnej na udržanie trhliny po vytvorení počiatočného rezu alebo zárezu v plastovej fólii.

Pochopenie odolnosti voči roztrhnutiu pomáha výrobcom v nasledujúcich oblastiach:

• Posúdenie trvanlivosti materiálu.
• Porovnanie rôznych zložení fólií
• Kontrola kvality výroby
• Predpovedanie výkonu počas prepravy a používania.

Medzi materiály, ktoré sa zvyčajne podrobujú tomuto testu, patria:

• Polyetylénové (PE) fólie
• Polypropylénové (PP) fólie
• PVC fólie
• Laminované plastové dosky
• Baliace fólie

Metóda podľa DIN 53363 meria silu potrebnú na rozšírenie existujúcej trhliny vo vzorke. Základný princíp je nasledovný:

• Vzorky sú kondicionované za štandardných laboratórnych podmienok (teplota a vlhkosť).
• Pripraví sa obdĺžniková skúšobná vzorka.
• Pozdĺž jedného okraja vzorky sa vytvorí špecifický zárez alebo štrbina. Vopred vyrezaný zárez slúži ako východiskový bod pre šírenie trhliny.
• Vzorka sa umiestni na stroj na skúšku ťahom.
• Stroj oddeľuje vzorky konštantnou rýchlosťou priečnej hlavice.
• Sila potrebná na rozšírenie trhliny (sila šírenia trhliny) sa kontinuálne zaznamenáva.
• Výsledná sila odráža odolnosť materiálu voči roztrhnutiu.

Pri vyhodnocovaní výsledkov sa vypočíta priemerná pevnosť v roztrhnutí. Sila potrebná na šírenie roztrhnutia sa udáva ako odolnosť proti roztrhnutiu. Niekedy sa výsledok normalizuje podľa hrúbky alebo šírky.

Vybavenie použité pri testoch zahŕňa:

• Univerzálny stroj na skúšku ťahom
• Špeciálne svorky alebo držiaky určené pre tenké filmy.
• Rezacie zariadenie na prípravu štandardizovaných vzoriek.
• Vrubovací nástroj na vytvorenie počiatočnej trhliny.
• Merací systém na zaznamenávanie sily.

Vzorky sa zvyčajne testujú dvoma spôsobmi:

• Smer stroja: Pozdĺž smeru výroby filmu.
• Priečny smer: Kolmo na smer výroby.

To pomáha vyhodnotiť anizotropiu bežnú v plastových fóliách.

Norma DIN 53363 je obzvlášť užitočná na hodnotenie tenkých plastových fólií používaných v náročných aplikáciách. Medzi jej hlavné priemyselné výhody patria:

• Hodnotenie trvanlivosti obalov.
• Kontrola kvality vo filmovej produkcii.
• Porovnanie rôznych polymérnych zložení
• Odhad odolnosti voči poškodeniu počas prepravy.

Napríklad pri balení znamená vyššia odolnosť proti roztrhnutiu, že je menej pravdepodobné, že sa fólia počas manipulácie alebo prepravy roztrhne.

Naša organizácia s kompetentnými a skúsenými zamestnancami už mnoho rokov rozumie potrebám svojich klientov, poskytuje im pokročilé testovacie služby, ktoré potrebujú, a pomáha im pri zavádzaní, implementácii a zlepšovaní systémov manažérstva. V tomto rámci poskytujeme aj testovacie služby v súlade s normou DIN 53363.