تُعد قوة الكسر القصوى أحد مؤشرات التقييم المهمة، والتي تعكس بشكل مباشر مؤشر متانة النسيج المحبوك عندما يتشوه ويتمزق بفعل الضغط الخارجي.

تشمل طرق اختبار قوة الكسر الشائعة الاستخدام ما يلي: الطريقة الهيدروليكية، وطريقة ضغط الهواء، وطريقة الكرة الفولاذية.

1. الطريقة الهيدروليكية:

تعتمد طريقة الاختبار الهيدروليكية على مبدأ تثبيت جزء محدد من العينة على غشاء قابل للتمدد، ثم تطبيق ضغط سائل أسفل الغشاء. بعد ذلك، يُزاد حجم السائل بمعدل ثابت لتمديد الغشاء والعينة حتى تنكسر، ثم تُقاس قوة التمزق وتمدد التمزق. من أكثر أجهزة اختبار قوة التمزق الهيدروليكية شيوعًا جهاز MullenC وجهاز MullenA. يعتمد كلا الجهازين على ضغط سائل الجلسرين، حيث يُحدثان انتفاخًا في الجزء العلوي من الغشاء المرن لإتمام الاختبار. الفرق الرئيسي بينهما هو أن نطاق الضغط في جهاز MullenC يتراوح بين 2 و200 رطل لكل بوصة مربعة، بينما يتراوح في جهاز MullenA بين 10 و500 رطل لكل بوصة مربعة. مع ذلك، عند الاستخدام، لا يمكن الاختبار إلا بنسبة تتراوح بين 15% و75% من النطاق الكامل، وإلا فمن السهل أن ينفجر الغشاء المرن. بالنسبة لبعض الأقمشة عالية المرونة، يشترط العميل اختبار قوة التمزق من الأعلى. إذا لم ينقطع القماش على جهاز Mullen C، فيجب نقله إلى جهاز Mullen A لاختبار قوة الكسر. تعتمد أجهزة Mullen الهيدروليكية لقياس قوة الكسر على المعايير الأمريكية والأوروبية. المعيار الأمريكي ASTM D3786، ووحدته PSI؛ والمعيار الأوروبي ISO 13938-1، ووحدته KPa.

2. طريقة ضغط الهواء:

تعتمد طريقة اختبار الضغط الهيدروليكي على مبدأ تثبيت العينة على غشاء قابل للتمدد، ثم يُطبَّق ضغط غاز أسفل الغشاء. بعد ذلك، يُزاد حجم الغاز بسرعة ثابتة لتمديد الغشاء والعينة حتى تنفجر، ثم تُقاس قوة الانفجار ودرجة التمدد. يُعد جهاز Truburst من أكثر أجهزة قياس قوة انفجار الأقمشة الهوائية شيوعًا، حيث يستخدم مضخة هواء لتوفير ضغط الغاز، مما يؤدي إلى انفجار القماش من خلال انتفاخ الغشاء المرن. يتكون الجهاز من مضخة هواء وجهاز اختبار وطابعة. يشتمل جهاز الاختبار على كوب اختبار وغطاء أمان من الغشاء المرن، وغيرها. يوجد نوعان شائعان من أكواب الاختبار: كوب كبير بمساحة 50 سم مربع، وإزاحة مسموح بها 70.50 مم، وزمن اختبار 20±5 ثانية؛ وكوب صغير بمساحة 7.3 سم مربع، وإزاحة مسموح بها 22.50 مم، وزمن اختبار 20±5 ثانية أيضًا. هناك العديد من الطرق القياسية لقياس قوة انفجار النسيج في Truburst، ولكن الطريقة الأكثر شيوعًا هي ASTMD 3786، بوحدة PSI؛ المعيار الأوروبي ISO 13938-2، بوحدة KPa.

3. طريقة الكرة الفولاذية:

مبدأ اختبار طريقة الكرة الفولاذية هو: يتم تثبيت عينة من منطقة معينة في القاعدة الثابتة لحلقة العينة، ويتم دفع قضيب الدفع الكروي المستدير بسرعة حركة ثابتة عموديًا على العينة، بحيث تتشوه العينة حتى التمزق، ويتم قياس قوة الكسر.

الاستخدام الشائع أداة قياس قوة النسيج باستخدام كرة فولاذية جهاز Instron لاختبار قوة الأقمشة الإلكترونية من نوع الرخام. يستخدم الجهاز كرة فولاذية لتغطية القماش. في هذا الاختبار، نستخدم المعيار الأمريكي. على سبيل المثال، ASTMD 3787 وASTMD 6797، وكلاهما يُقاس بالرطل (LBF)، لهما سرعة كسر قصوى تبلغ 12 بوصة/دقيقة وقطر قضيب الكرة العلوي 25 مم. أما في المعيار الوطني، فنستخدم سرعة كسر قصوى تبلغ 100 مم/دقيقة، والوحدة هي نيوتن (N)، وقطر قضيب دفع الكرة الفولاذية 20 مم. تتطلب متطلبات أخذ العينات لجهاز Instron متعدد الوظائف لاختبار قوة الأقمشة الإلكترونية أخذ عينة دائرية من خمس قطع بمساحة أكبر من أو تساوي 100 سم مربع، ويجب أن تكون العينة ممثلة، ويجب تجنب طي منطقة الاختبار وحواف القماش، ويُفضل أخذ عينات قطرية.

4. العوامل المؤثرة على قوة تحمل النسيج للكسر:

1- السبب الداخلي للنسيج نفسه

يؤثر كل من قوة شد الخيط واستطالته عند الكسر على قوة تحمل النسيج. فكلما زادت قوة شد الخيط واستطالته في النسيج، زادت قوة تحمل النسيج عند الكسر. كما يؤثر سمك النسيج، فمع ثبات العوامل الأخرى، تزداد قوة تحمل النسيج عند الكسر. وتؤثر كثافة خيوط السدى واللحمة على قوة تحمل النسيج. فعندما تكون كثافة خيوط السدى واللحمة متماثلة، فإن النسيج يجب أن يتشقق في اتجاه الكثافة المنخفضة، ويكون التشقق خطيًا، وتكون قوة تحمل النسيج عند الكسر منخفضة. وتؤثر قوة تشابك الخيط أيضًا على قوة تحمل النسيج عند الكسر. ففي الأقمشة المحبوكة، كلما زادت قوة تشابك الخيط، زادت قوة تحمل النسيج عند الكسر. كما يؤثر كل من نعومة الخيط وكثافة اللفات على قوة تحمل النسيج عند الكسر. فمع زيادة كثافة الخيط وكثافة اللفات، تزداد قوة تحمل النسيج عند الكسر. وتخضع الأقمشة لعمليات التبييض بالغليان، وطحن الشعر، والصباغة، والغسيل بالإنزيمات، والتشطيب النوعي بالراتنج، وغيرها من المعالجات. تحت تأثير هذه العمليات المختلفة، تنخفض قوة تحمل النسيج، وباستخدام عمليات ومواد مختلفة، لا يكون معدل انخفاض قوة التحمل متطابقًا. وبشكل عام، تكون قوة تحمل النسيج ذي اللون الداكن أقل من قوة تحمل النسيج ذي اللون الفاتح.

2- تأثير العوامل الخارجية

1) تأثير طريقة الاختبار

باستخدام طرق اختبار مختلفة، تتأثر نتائج الاختبار. عمومًا، تكون قوة الكسر القصوى المقاسة بالطرق الهيدروليكية والهوائية أكثر استقرارًا من تلك المقاسة بطريقة كرة الصلب. في حال عدم وجود متطلبات خاصة، يُنصح باستخدام الطريقة الهيدروليكية أو الهوائية. عندما تكون قوة الكسر أقل من 80 كيلو باسكال، يكون الفرق ضئيلًا بين الطريقتين، ولكن عندما تكون قوة الكسر أكبر من 80 كيلو باسكال، تكون الطريقة الهيدروليكية أكثر استقرارًا. عند استخدام نفس طريقة الاختبار، ولكن بنطاقات اختبار مختلفة، تكون النتائج متحيزة. أثبتت التجارب أن استخدام نطاقات مختلفة لنفس الطريقة الهيدروليكية يؤدي إلى انحراف في النتائج، وعمومًا، كلما كان النطاق أصغر، كانت النتائج أكثر دقة. لذلك، إذا أمكن استخدام نطاق صغير، يُنصح باستخدامه.

2) تأثير بيئة الاختبار

تؤثر بيئة الاختبار بشكل كبير على قوة تحمل النسيج، لذلك يحتاج المختبر إلى اختيار بيئة الاختبار المناسبة بدقة وفقًا للمعايير.

3) تأثير المشغل

تأثيرات قراءات جهاز الاختبار. بالمقارنة مع جهاز قياس قوة تمزق القماش الهيدروليكي، قد تختلف القراءات بسبب اختلاف دقة القياس بين الأشخاص، أو في حال عدم وجود قراءة صحيحة في العداد. تأثير اختيار جهاز الاختبار لطريقة قياس خاطئة. خاصةً بالمقارنة مع جهاز قياس قوة تمزق القماش الهوائي، فإن استخدام طريقة قياس خاطئة أو كوب اختبار خاطئ أو معايرة خاطئة سيؤثر بشكل كبير على نتائج الاختبار. تأثير عدم انتظام تشغيل جهاز الاختبار. خاصةً في عملية اختبار جهاز قياس قوة تمزق القماش الهيدروليكي، إذا لم يتمكن جهاز الاختبار من إعادة مقبض الصمام إلى وضعه الأصلي في الوقت المناسب لحظة تمزق القماش، ستكون قوة التمزق أعلى من القيمة الحقيقية. تأثير أخذ العينات. يجب أن تكون كل عينة ممثلة للنسيج، وأن تُؤخذ ضمن نطاق محدد. إذا تم أخذ العينات من حافة القماش أو من منطقة ممتدة، فعادةً ما تكون قوة التمزق أقل.

بريد إلكتروني: hello@utstesters.com

مباشر: +8615260605085

الهاتف: +86-596-7686689

الموقع الإلكتروني: www.uttesters.com