Приложение 5 Обязательное. ИСО 5081 "Материалы текстильные. Ткани. Определение прочности на разрыв и удлинения методом полоски

Приложение 5
Обязательное

ИСО 5081 "Материалы текстильные. Ткани. Определение прочности на разрыв и удлинения методом полоски

1. Назначение и область применения

1.1. Данный международный стандарт описывает метод, известный как метод испытания полоской, служащий для определения прочности на разрыв и удлинение при разрыве тканых текстильных материалов (за исключением тканых эластичных материалов).

1.2. Метод распространяется на непропитанные ткани и ткани, обработанные шлихтой или другими видами отделок, придающими материалам жесткость. Не распространяется на ткани, покрытые резиной или пластиками.

1.3. Метод применяется для определения разрывной нагрузки и удлинения при разрыве элементарных проб, находящихся в стандартных климатических условиях для испытаний и испытаний элементарных проб в мокром состоянии.

1.4. Метод позволяет использовать следующие типы испытательных машин из числа обычно применяемых для определения прочности на разрыв и удлинение тканей и обеспечивающих:

постоянную скорость растяжения полоски (CRE) (п. 5 и приложение А, п. А,1);

постоянную скорость перемещения (CRT) (п. 5 и приложение А, п. А.2);

постоянную скорость нагрузки (CRL) (п. 5 и приложение А, п. А.3).

Три типа испытательной машины необязательно дают одни и те же результаты для одной и той же ткани. Тип применяемого испытательного прибора должен согласоваться между всеми заинтересованными в результатах сторонами. Прочности на разрыв, полученные на различных типах испытательного прибора, согласуются лучше, когда время разрыва является одним и тем же. Метод служит для проведения испытания при определенном времени разрыва (п. 4.2), а скорости растяжения, перемещения или нагружения не регламентируются.

Примечание. При одинаковом времени разрыва наибольшее соответствие между результатами было достигнуто на приборах типов CRE и CRT, но результаты, полученные на приборе типа CRL, имели иногда некоторое отличие.

2. Ссылки

ИСО 139-73 ^* (ГОСТ 10681-75) "Материалы текстильные. Стандартные климатические условия для кондиционирования и испытаний".

------------------------------

^*_{Допускается применение государственных стандартов до введения международных стандартов в качестве государственного стандарта.}

------------------------------

3. Определение

Для данного международного стандарта применяются следующие определения:

3.1. Разрывная нагрузка - максимальное растягивающее усилие, отмеченное во время испытания, в момент разрыва элементарной пробы.

3.2. Удлинение (растяжение) - увеличение длины элементарной пробы во время испытания, выраженное в сантиметрах, миллиметрах.

3.3. Удлинение - увеличение длины элементарной пробы во время испытания при разрыве, выраженное в процентах от зажимной длины.

3.4. Удлинение при разрыве - удлинение, вызываемое разрывной силой (например, максимальной силой, сообщаемой во время определения прочности на разрыв).

3.5. Зажимная длина - длина элементарной пробы при предварительном натяжении, измеренная между зажимами держателей в исходном положении.

3.6. Метод испытания полоской - определение прочности на разрыв, в котором полная ширина элементарной пробы закрепляется зажимами.

3.7. Время разрыва - интервал времени, измеренный в секундах, в течение которого элементарная проба находится под нагрузкой.

Примечание. Время разрыва не включает времени, требующегося для снятия слабины с элементарной пробы на машинах, снабженных автографическим записывающим устройством. Время разрыва определяется временем, после того как пишущее устройство зарегистрирует первоначальную силу, выдерживаемую полоской до тех пор, пока пишущее устройство не зарегистрирует максимальную силу.

4. Принцип

4.1. Прочность на разрыв и удлинение

Возрастающая сила сообщается соответствующим механическим устройством, при этом регистрируется максимальная сила и удлинение при разрыве. Испытательная машина приводится в действие с такой скоростью, чтобы среднее время разрыва группы образцов находилось в пределах установленного времени. В случае сообщения нормированной нагрузки регистрируется удлинение элементарной пробы или, наоборот, усилие при заданном удлинении.

4.2. Время разрыва

Если у сторон, заинтересованных в результатах измерений, нет других требований, то установленный период для среднего времени разрыва должен составлять (30  5) или (20  3) с.

5. Аппаратура

5.1. Машина для испытаний на растяжение должна отвечать следующим требованиям

5.1.1. Тип

Тип машины должен удовлетворять одному из методов, описанных в приложении А, что должно быть согласовано с заинтересованными сторонами.

5.1.2. Требования к машине

Машина для испытаний на разрыв должна включать два зажима для закрепления элементарной пробы, устройство для растяжения пробы с соответствующей скоростью и механизм регистрации, который будет показывать (или записывать) силу, сообщаемую элементарной пробе, и соответствующее удлинение.

Для определения удлинения при фиксированной силе требуется автографическое записывающее устройство.

5.1.3. Прочность записывающего устройства

Записывающее устройство должно иметь быструю скорость реакции, чтобы точно записать наиболее крутую часть кривой силы/удлинения. Максимальная ошибка при регистрации приложенного к элементарной пробе усилия не должна превышать 1 %. Ошибка в величине удлинения не должна превышать 1 мм. Перед испытанием необходимо проверить точность градуированной шкалы прибора.

5.1.4. Зажимная длина

Испытательная машина должна обладать способностью зажимать элементарную пробу, которая имеет номинальную длину 200 мм, или в случае тканей, которые имеют удлинение при разрыве более 75 %, 100 мм.

5.1.5. Зажимы

Центральные точки обоих зажимов машины должны быть на одной вертикальной линии, передние грани должны находиться под прямыми углами к той линии и их зажимающие поверхности должны располагаться так, чтобы края полосок располагались в одной плоскости. Губки зажимов должны держать полоски без скольжения и повреждений, иметь захватывающие фаски шириной не менее 60 м. Захватывающие фаски зажимов должны быть гладкими и плоскими, или могут использовать рифленые поверхности. В качестве прокладок могут использовать бумагу, фетр, кожу, пластик и листовую резину.

5.1.6. Скорость работы машины

Испытательные машины должны включать устройства для обеспечения различных скоростей растяжения, если нет другой договоренности, (30  5) с или (20  3) с.

Различные скорости могут быть достигнуты с помощью вариатора скоростей, но удовлетворительные результаты достигаются с помощью последовательной регулировки привода при условии, что ступени достаточно малы. Отношение между скоростями при переключении на следующую передачу не должно превышать величину 125-100.

5.2. Емкость с водой, в которую погружают элементарные пробы перед испытаниями в мокром состоянии.

5.3. Шаблоны для раскроя проб.

5.4. Секундомер или таймер.

5.5. Дистиллированная вода для замачивания проб.

5.6. Смачиватели или неионогенные поверхностно-активные вещества.

6. Климатические условия

6.1. Стандартные климатические условия для испытаний

Стандартные климатические условия для испытаний - температура (20  2) °С, относительная влажность (65  2) %. В районах с тропическим климатом - температура (27  2) °С при такой же относительной влажности.

6.2. Климатические условия для предварительного кондиционирования

Климатические условия и метод для предварительного кондиционирования описаны в международном стандарте ИСО 139 (ГОСТ 10681-75).

Примечание. Воздух при температуре 20 °С и при 65 % относительной влажности имеет давление водяного пара 1515 Па и при нагревании до (47  2) °С относительная влажность в нем составит 12,3-16,7 %. Воздух при максимальном допустимом пределе 22 °С и 67 % относительной влажности имеет давление пара порядка 1700 Па и при нагревании до 50 °С его относительная влажность лежит в пределах от 13,4 до 19,4 %. Если требуется, чтобы относительная влажность была менее 10 %, а температура не превышала 50 °С, то исходный воздух должен иметь давление водяного пара менее 1230 Па (что соответствует 53 % относительной влажности при 27 °С).

7. Точечные пробы

7.1. Точечные пробы для лабораторных испытаний отбирают следующими способами:

а) согласно указаниям, приведенным в соответствующем описании заказчика;

б) в соответствии с методами, указанными в международных стандартах для текстильных материалов;

в) в соответствии с методом, указанным в приложении В.

7.2. Точечные пробы кондиционируют следующим способом.

7.2.1. За исключением случаев с чувствительными к теплу материалами точечные пробы должны быть предварительно кондиционированы в течение 12 ч согласно п. 6.2.

7.2.2. После предварительного кондиционирования (в том случае, если оно требуется) точечные пробы выдерживают в течение 24 ч (48 ч пробы с плотным переплетением) в стандартных климатических условиях согласно п. 6.1.

8. Элементарные пробы (полоски) для испытаний

8.1. Общая часть

Из каждой точечной пробы вырезают две группы элементарных проб для испытаний, одна в направлении основы, другая в направлении утка. При отсутствии специального соглашения между сторонами, заинтересованными в результатах испытаний, каждая группа должна содержать по меньшей мере 5 полосок. В том числе, когда требуется более высокая ступень точности, тогда число полосок соответственно возрастает. Элементарные пробы должны полностью характеризовать точечную пробу. Две полоски не должны содержать одни и те же продольные нити, а полоски, взятые по основе, должны вырезаться таким образом, чтобы их расстояние от кромки было не менее 1/10 ширины точечной пробы. Пример раскроя элементарных проб для испытаний, удовлетворяющий вышеуказанным условиям, представлен на чертеже приложения С. Дополнительные полоски могут быть использованы для установления времени до разрыва на разрывной машине. Все полоски нарезают и испытывают в стандартных климатических условиях для испытаний.

8.2. Размеры

Ширина каждой полоски для испытаний должна быть 50 мм без кромок, а длина должна обеспечивать номинальную длину между зажимами - 200 мм, за исключением тканей, удлинение при разрыве которых более 75 %. У таких тканей эта зажимная длина может быть уменьшена до 100 мм. Полоски шириной более 50 мм могут испытываться при соответствующей отметке в специальной спецификации материала или наличии договоренности сторон. Для разреженных тканей, содержащих полностью несколько нитей на сантиметр ширины, ширина полоски должна быть такой, чтобы включала не менее 20 нитей. В результатах испытаний этот момент должен быть отмечен.

8.3. Приготовление элементарных проб

Каждая элементарная проба должна вырезаться таким образом, чтобы ее длина была параллельна основным или уточным нитям ткани, ее ширина должна быть достаточной для того, чтобы обеспечить необходимую рабочую ширину полоски. С каждого продольного края полоски необходимо удалить приблизительно одинаковое число нитей до тех пор, пока ширина ее не будет соответствовать значению, указанному в п. 8.2. Ширина бахромы должна быть такой, чтобы в процессе испытаний продольные нити не выбивались за бахрому. В большинстве случаев бахрома с 15 нитями (5 мм) будет вполне достаточной.

У тканей, которые не могут быть приготовлены подобным способом, полоски, вырезанные по утку и основе, должны иметь бахрому шириной 50 мм, параллельную направлению нитей.

8.4. Элементарные пробы (полоски) для испытания в мокром состоянии

8.4.1. Когда требуется определить разрывную нагрузку ткани в мокром состоянии, наряду с прочностью в сухом состоянии нарезают полоски соответствующей ширины и длины, вдвое превышающей длину полоски, необходимой для испытаний в сухом состоянии. Каждая полоска разрезается поперек на две части - одна для определения прочности на разрыв в сухом состоянии, а другая для определения прочности на разрыв в мокром состоянии. Каждая пара полосок содержит одни и те же продольные нити. У тканей, которые при смачивании сильно садятся, начальная длина полосок для определения разрывной нагрузки в мокром состоянии должна быть больше, чем у полоски для определения разрывной нагрузки в сухом состоянии.

8.4.2. Элементарные пробы (полоски) для испытания в мокром состоянии поместить на поверхность дистиллированной или деионизированной воды при температуре 18-30 °С и подождать, пока они не погрузятся под собственным весом, но если период погружения превышает 2 ч, то их следует погрузить в раствор и выдерживать в течение 1 ч до полного смачивания полосок. Для плохо смачиваемых элементарных проб вместо воды может быть использован водный раствор, содержащий не более 1 г/л неионного смачивателя.

9. Метод испытания

9.1. Контроль аппаратуры

Проверить аппаратуру для того, чтобы погрешность расстояния между зажимами не превышала 1 мм. Убедиться, что зажимы правильно установлены и при приложении силы не произойдет углового смещения. Убедиться, что климатическое условие, в котором проводят испытания, соответствует норме и что самописец исправлен.

9.2. Заправка элементарных проб

Заправьте элементарную пробу в машину для испытаний по центру таким образом, чтобы продольная ось полоски находилась под прямым углом к краям зажимов при предварительном натяжении (п. 9.3). Кроме того, следите за тем, чтобы линия натяжения элементарной пробы совпадала с соответствующей стороной ребра каждого из двух зажимов. При испытании элементарной пробы в мокром состоянии их заправляют в зажимы непосредственно после того, как они вынуты из воды.

9.3. Предварительное натяжение

9.3.1. Если нет необходимости в более низком натяжении, то пользуются одним из следующих условий:

а) натяжение, равное (1  0,25) % от предполагаемой прочности на разрыв;

б) натяжение, указанное в табл. 1, в зависимости от поверхностной плотности ткани.

Таблица 1

Предварительное натяжение элементарных проб

Поверхностная плотность, г/см2	Предварительное натяжение, Н
До 150 включ.	2
От 150 " 500 "	5
Более 500	10

9.3.2. Если при натяжении, указанном в п. 9.3.1, элементарные пробы удлиняются более чем на 0,5 %, то используют более низкое натяжение, которое согласовывается между всеми сторонами, заинтересованными в результатах.

Примечание. Если из-за конструкции машины для испытаний или по другим причинам предварительное натяжение приложить невозможно, это должно быть указано в результатах испытаний.

9.4. Предварительные испытания

Используйте дополнительную полоску и после предварительного натяжения (если оно требуется) приведите в движение зажимы со скоростью, которая обеспечивает среднее время разрыва.

При испытании полосок в мокром состоянии необходимо, чтобы испытание закончилось не позднее чем через 120 с после удаления пробы из воды.

После того, как полоска разорвана, зафиксируйте:

а) максимальную силу разрыва;

б) удлинение при разрыве;

в) время разрыва.

Возвратите подвижный зажим в исходное положение, удалите концы разорванной полоски и повторите весь процесс на двух других полосках.

Если среднее время до разрыва в трех первых предварительных испытаниях не соответствует установленным пределам (20  3) с или (30  5) с, то, используя другую скорость движения подвижного зажима, повторите описанный выше процесс. Продолжайте проводить работу до тех пор, пока среднее время до разрыва не окажется в допустимых пределах.

9.5. Заключительные испытания

9.5.1. Используя установленную рабочую скорость, проведите испытание требуемого числа элементарных проб. В каждом случае регистрируйте максимальную силу и удлинение при разрыве.

9.5.2. Следует отбросить результаты, полученные из элементарных проб, если они проскальзывали в зажиме или обрывались в зажиме на расстоянии менее 5 мм от него, а также если есть основание полагать, что машина работает неправильно. Во всех других случаях регистрируйте полученные результаты при условии, что разрывная нагрузка не ниже, чем наименьший результат, или что удлинение при разрыве не выше, чем наибольший результат, полученный у полосок из того же куска, которые разрывались нормально.

Если какие-либо результаты не засчитываются, то подвергают разрыву дополнительные элементарные пробы, взятые из той же партии.

10. Обработка результатов

10.1. Единицы физических величин

Разрывная нагрузка выражается в ньютонах.

Удлинение регистрируется в миллиметрах.

10.2. Вычисление средних значений разрывной нагрузки и разрывного удлинения

Для каждой группы элементарных проб, испытанных в направлении утка и основы ткани, вычислить отдельно следующие параметры:

а) средняя разрывная нагрузка , Н, по формуле

,

где - сумма значений разрывной нагрузки, Н;

n - число испытаний.

Средние значения разрывной нагрузки должны быть вычислены с точностью до 1 %.

б) удлинение при разрыве E_i, %, отдельных элементарных проб по формуле

,

где - регистрируемое разрывное удлинение, мм;

L - зажимная длина элементарной пробы, мм;

с) среднее удлинение при разрыве Е, %, по формуле

,

где - сумма вычисленных значений удлинения при разрыве, %;

n - число испытаний.

Округлите среднее значение удлинения при разрыве с точностью до 0,2 %, если среднее значение удлинения не превышает 10 %, до 0,5 %, если оно превышает 10 %, но ниже 50 %, до 1 %, если оно равно 50 % и более.

11. Протокол испытаний

Протокол испытаний должен содержать следующие данные:

указать, что испытания проводились в соответствии с настоящим международным стандартом:

а) дату проведения испытаний;

б) значение разрывной нагрузки для каждой элементарной пробы и среднее значение для точечной пробы в направлении утка или основы в ньютонах;

в) значение удлинения при разрыве для каждой элементарной пробы и среднее значение для точечной пробы в направлении утка или основы в процентах;

г) время разрыва (20  3) с или (30  5) с;

д) схему отбора точечных проб;

е) число элементарных проб, взятых из точечной пробы;

ж) ширину и зажимную длину элементарных проб;

з) тип и мощность разрывной машины;

и) детальное описание любого вида отклонений от стандартизованного метода испытаний;

к) вид испытаний (в кондиционированном или мокром состоянии).