Resistencia al desgarre
¿Qué es el desgarro de tela? ¿Alguna vez has notado que si un trozo de tela sufre un pequeño corte con un objeto afilado, queda un agujero? Este tejido perforado puede convertirse fácilmente en un desgarro largo si se tira más de la tela. Este es un tipo común de falla de resistencia en una tela.
Definición
“La resistencia al desgarro es la cantidad de fuerza que se requiere para rasgar la tela. Depende de la resistencia de la tela”.
Fórmula
Cálculo de la resistencia al desgarro = Fuerza de desgarro (N) × Distancia de desgarro (m)
La evaluación de la resistencia al desgarro es muy importante en tejidos industriales que se utilizan para un manejo rudo, como tiendas de campaña, sacos y paracaídas, donde se requiere una alta resistencia al desgarro.
Por otro lado, algunas aplicaciones requieren tejidos poco resistentes al desgarro, como cintas adhesivas y vendajes.
Factores que afectan la resistencia al desgarro
Estos son los principales factores que afectan la resistencia al desgarro de la tela.
Fuerza del hilo
La resistencia de un solo hilo es muy importante para la resistencia al desgarro, ya que la resistencia general del tejido al desgaste y al desgarro depende de la fuerza de torsión del hilo o del hilo. Los tejidos fabricados con una buena resistencia del hilo tienen una mayor resistencia al desgarro.
Tejido y estructura de la tela
El hilo liso y la estructura suelta del tejido proporcionan mayor resistencia al desgarro. El tipo de tejido influye decisivamente en la resistencia al desgarro. El tejido liso presenta menor resistencia al desgarro que los tejidos de sarga y mate.
Control de temperatura
La configuración de calor alto reduce la resistencia del hilo, lo que provoca una disminución en la resistencia al desgarro.
Acabados especiales
Los acabados especiales de las telas, como los tratamientos resistentes al goteo y a las arrugas, pueden reducir la resistencia al desgarro.
Métodos de prueba de resistencia al desgarro
Hay tres métodos principales para determinar la resistencia al desgarro de una tela en un laboratorio de pruebas de telas.
- Método trapezoidal (ASTM D624)
- Método Elmendorf (ASTM D1424)
- Método de la lengua
- Método de una sola lengua
- Método de doble lengua
Método trapezoidal (ASTM D624)
En un método de prueba de desgarro trapezoidal, se dibuja un trapezoide sobre la muestra de tela en un laboratorio de pruebas de telas. Las pinzas del comprobador de resistencia al desgarro sujetan las dos hipotenusas de un trapezoide.
Después de colocar la muestra, se aplica una fuerza creciente sobre la muestra para rasgarla a lo largo de la dirección del ancho. De esta manera, se prueba la resistencia máxima promedio al desgarro.
Para obtener los mejores resultados, se deben tomar 5 muestras de diferentes posiciones de la tela en cada lado, tanto en longitud como en latitud. Estas muestras se cortan con un tamaño de (150 mm + 2 mm) × (75 mm + 2 mm).
La distancia entre las dos abrazaderas se ajusta a (25 mm + 1 mm) y la velocidad de estiramiento se ajusta a 100 mm/min.
Se elige el rango de carga adecuado para que la resistencia al desgarro recaiga entre el 10 y el 90 % de la longitud total. La muestra se sujeta a lo largo de la hipotenusa de un trapezoide para hacer la línea de muesca en el medio de las dos abrazaderas.
Hay dos tamaños de pinzas. La pinza de un lado mide 100 mm, mientras que la pinza trapezoidal del otro lado mide 25 mm. Se realiza un pequeño corte de 15 mm en la tela con una pinza del lado más pequeño.
La muestra de tela del lado corto se mantiene apretada y el lado largo se mantiene con arrugas. Ahora, encienda la máquina de prueba de telas de laboratorio. A medida que la pinza inferior baja, cada hilo de las caras de la muestra se estira uno tras otro.
La fuerza se extiende desde la línea de entalladura hasta la abrazadera del lado largo hasta que la muestra de tela se rasga por completo. Este es el procedimiento completo del método de prueba de rasgado trapezoidal para realizar informes de pruebas de telas en laboratorio.
Método Elmendorf (ASTM D1424)
En el método de ensayo Elmendorf , se corta una muestra de (102 mm × 75 mm) del tejido de ensayo en el laboratorio textil. El tejido de ensayo debe tener una longitud mínima de 1 metro y haber sido acondicionado durante 01 horas a 21 ± 04 °C y 65 ± 2 de humedad relativa.
La muestra se corta a 150 mm más allá de los bordes de la tela, tanto para la dirección de la urdimbre como para la de la trama. Dos juegos de muestras, cada uno con 5 muestras, están listos para la prueba de longitud y latitud.
El probador Elmendorf tiene abrazaderas de mandíbula, una cuchilla para cortes pequeños de 20 mm en la muestra y un rango de peso de 8 N, 16 N, 32 N, 64 N y 128 N para telas con resistencia al desgarro menor a mayor.
Encienda la máquina, calibre y configure los parámetros. Coloque el peso en el soporte de pesas del comprobador según la resistencia de la tela. Coloque la muestra en las mordazas y apriételas firmemente. Ahora presione el botón para poner en funcionamiento las pruebas de tela.
La muestra se rompe por el peso del péndulo. Controle el comportamiento de la muestra al romperse, registre los valores y menciónelos en el informe.
Método de la lengua
El método de lengüeta se divide en dos métodos diferentes: método de lengüeta simple y método de lengüeta doble. El método de lengüeta más comúnmente utilizado es el método de lengüeta simple. La muestra se monta en un probador de desgarro. La línea de muesca se mantiene recta entre las abrazaderas superior e inferior.
Se enciende el comprobador. Se aplica tensión hacia la línea de entalladura. Se registra la resistencia al desgarro que rasga la muestra de tela.
Método de una sola lengua
Se toman dos juegos de muestras de los lados de la urdimbre y la trama de la tela. Cada juego tiene un mínimo de 5 muestras que se cortan de diferentes posiciones de la tela. Se hace para evitar tomar el mismo hilo en dirección de largo y ancho.
Para el método de lengüeta simple , se cortan muestras de tela rectangulares con un tamaño de (200 mm + 2 × 50 mm + 1 mm). Cada muestra rectangular se corta a 100 mm en paralelo a la dirección longitudinal desde el centro del lado ancho.
El punto de corte debe marcarse a 25 mm + 1 mm desde el centro de la muestra hasta el extremo sin cortar. La longitud del tramo se ajusta a 100 mm y la velocidad de estiramiento a 100 m/min. La muestra se sujeta con abrazaderas.
Un lado de la muestra cortada se sujeta con una pinza y el otro lado de la muestra cortada con otra pinza. La línea de corte debe estar alineada con la línea central de las pinzas. El extremo sin cortar se mantiene libre.
Se debe asegurar que las dos patas del extremo de corte estén fijadas con abrazaderas. El desgarro debe estar paralelo a la muesca para obtener resultados precisos cuando comience a rasgarse. Ahora, se aplica fuerza de desgarro para rasgar la tela por completo. Se toman los resultados.
Método de doble lengua
En el método de doble lengüeta, la muestra se corta desde el centro y nuevamente toma una forma rectangular pequeña a partir de la muestra. La muestra de tela rectangular pequeña se sostiene en una mandíbula y el otro lado de la muestra se sostiene en la segunda mandíbula.
Al sujetar, la lengüeta de la muestra se sujeta en el centro de las pinzas, de forma simétrica para que la línea bc sea visible. Dos patas de la muestra, paralelas a la dirección de rasgado, se sujetan simétricamente en pinzas extraíbles para que las líneas ab y cd sean visibles.
Se debe asegurar que cada lengüeta esté fijada en las abrazaderas de modo que el desgarro sea paralelo a la dirección del desgarro cuando se estira la tela. Encienda la máquina. El desgarro se tira hasta las marcas finales de la muestra.
Se anotan la resistencia al desgarro y la longitud del desgarro de cada muestra. Lo más importante es centrarse en la dirección del desgarro. O bien la muestra se desgarra en la dirección de la fuerza aplicada o los hilos se deslizan y se separan de la tela.
Si la muestra no se desliza de las pinzas y el desgarro se produce en la dirección de la fuerza aplicada, se realizan los resultados. En caso contrario, se debe revisar la prueba.
Importancia de la resistencia al desgarro
La resistencia al desgarro es una propiedad mecánica y un parámetro de calidad importantes de los tejidos en la industria textil, médica, automotriz y aeroespacial. La prueba de resistencia al desgarro garantiza la durabilidad, la calidad y la seguridad del tejido.
A continuación se muestra la importancia de la resistencia al desgarro según el uso del tejido en diferentes sectores industriales.
Vestimenta
La resistencia al desgarro garantiza una mayor vida útil y comodidad de la prenda.
Textiles Industriales
La prueba de resistencia al desgarro de la tela es un parámetro muy importante para los textiles industriales que se utilizan en la construcción y en equipos de seguridad.
Textiles Médicos
En el sector de los textiles médicos, en algunos casos necesitamos telas de baja resistencia al desgarro, como vendas y cintas adhesivas, mientras que en otros casos necesitamos telas de alta resistencia al desgarro, como dispositivos médicos, implantes y ropa protectora.
Motorium
Se requieren tejidos de alta resistencia al desgarro para implantar tapizados, cinturones de seguridad y bolsas de aire.
Aeroespacial
Es un parámetro muy importante en el sector aeroespacial para materiales ligeros y de alta resistencia.
Resistencia a la tracción
¿Qué significa resistencia a la tracción? La resistencia a la tracción de un tejido nos da una idea de cuánta fuerza puede soportar un tejido. Si la resistencia del tejido es baja, se romperá con una fuerza de tracción excesiva. La resistencia de un tejido varía con el índice de potencia (EPI), el índice de potencia (PPI) y la variación de recuento.
Definición
“La resistencia a la tracción de un tejido es la fuerza máxima que un tejido puede soportar antes de romperse, bajo tensión”.
Fórmula
Resistencia a la tracción = Fuerza de tracción (N)
Área transversal (A)
El tejido de la tela también tiene un efecto importante en la resistencia a la tracción de la tela de la ropa. Por ejemplo, la tela lisa tiene mayor resistencia a la tracción en comparación con la tela de sarga si el hilo y el número de hilos son iguales.
Métodos de prueba de resistencia a la tracción
Existen dos métodos para evaluar y explicar la resistencia a la tracción del tejido.
- Método de prueba de tira (ASTM D5034)
- Método de prueba de agarre (ASTM D5035)
Método de prueba de tira (ASTM D5034)
En este método, la tira de tela se extiende hasta su punto de rotura mediante un comprobador de tracción, que puede registrar la carga de rotura y la extensión. De manera similar a las pruebas anteriores, se toman 05 muestras de la tela de prueba en diferentes lugares para cada dirección de urdimbre y trama.
La muestra se corta con un tamaño de (60 mm × 300 mm) y luego se tritura desde los bordes para obtener una muestra de 50 mm de ancho. La velocidad de extensión se establece en 50 mm/min y la longitud de referencia es de 200 mm. La prevención es del 1 % de la carga de rotura probable.
Hay dos mordazas, una fija mientras que la otra tiene una celda de carga que estira la muestra. En la mordaza se colocan 50 mm de muestra dentro de la mordaza desde un extremo, de manera similar en el otro extremo se colocan 50 mm dentro de la mordaza fija.
Entonces, la muestra restante es de 200 mm, por eso decimos que la longitud de calibración es de 200 mm. Ahora, encienda el comprobador. La mordaza con la celda de carga estirará la muestra hasta que se rompa. Registre los valores y el comportamiento de desgarro.
Precauciones
- Si la muestra se rompe a 5 mm de las mandíbulas o con cargas sustancialmente menores que el promedio, entonces esta prueba será descartada.
- Se informa la fuerza de rotura media y el porcentaje de extensión media de la longitud inicial.
- Las muestras se cortan (60 mm × 300 mm) paralelas a la urdimbre/trama.
- Los hilos se trituran desde ambos lados del ancho de la muestra para reducirlo a 50 mm de ancho.
- Los tejidos muy deshilachados no requieren deshilachado. Su muestra se corta con un tamaño de (50 mm × 300 mm).
Método de prueba de agarre (ASTM D5035)
La prueba de agarre utiliza caras de mandíbula, que son considerablemente más estrechas que la tela, por lo que evita la necesidad de deshilachar la tela al ancho, lo que la convierte en una prueba más simple y rápida de realizar.
La muestra se corta con un tamaño de (100 mm × 150 mm). El tamaño de la mordaza es de 25 mm cuadrados, lo que genera tensión solo en los 25 mm centrales de la muestra.
Se traza una línea a 37.5 mm desde el borde de la tela para ayudar a sujetarla de modo que el mismo conjunto de hilos quede sujeto en ambas mordazas.
La longitud de referencia es de 75 mm y la velocidad se ajusta de manera que la muestra se rompa en 20 + 3 segundos.
En esta prueba, hay una cierta cantidad de ayuda de los hilos adyacentes al área central estresada, de modo que la resistencia medida es mayor que para una prueba de tira deshilachada de 25 mm.
La prueba de agarre es fundamentalmente diferente de la prueba de tira.
En la prueba de agarre, las caras de la tela son considerablemente más estrechas que la tela. En este caso, no es necesario deshilachar la tela.
La prueba de agarre es un método más simple y rápido.
Importancia de la resistencia a la tracción
La resistencia a la tracción es otra propiedad mecánica y un parámetro importante de los tejidos en la industria textil, así como en otras industrias como la médica, la automotriz y la aeroespacial.
Integridad estructural
La prueba de resistencia a la tracción del tejido garantiza la integridad estructural del tejido y de cualquier otro material que se utilice en infraestructuras que pueda soportar la carga.
Vestimenta
La tela con buena resistencia a la tracción tiene más durabilidad, comodidad y rendimiento.
Textiles Industriales
La resistencia a la tracción es crucial para los textiles industriales que se utilizan en la construcción, edificación y puentes.
Textiles Médicos
Se utiliza material con buena resistencia a la tracción en instrumentos quirúrgicos y dispositivos médicos.
Motorium
Se requieren textiles de alta resistencia para implantar tapizados, cinturones de seguridad y bolsas de aire.
Aeroespacial
En la industria aeroespacial se requiere una alta resistencia a la tracción para materiales livianos y de alta resistencia.
Diferencias clave entre resistencia al desgarro y resistencia a la tracción
La resistencia al desgarro y la resistencia a la tracción son propiedades mecánicas de los tejidos que garantizan su estabilidad frente a cargas y tensiones. En este artículo, analizaremos las principales diferencias entre estos dos parámetros.
Resistencia al desgarre
- La resistencia al desgarro se centra más en aquellas aplicaciones en las que el tejido se enfrenta a fuerzas dinámicas o sufre el impacto de objetos afilados. En estos casos, la resistencia al desgarro es la resistencia de un tejido a la perforación o al desgarro.
- Evalúa la resistencia del tejido para soportar tensiones localizadas.
- Determina la capacidad del material para resistir la propagación de grietas.
- Los métodos de desgarro trapezoidal, Elmendorf y de lengüeta miden la resistencia al desgarro.
- Las unidades de resistencia al desgarro son Newton (N), libra (lb) o gramo-fuerza (gf).
- La resistencia al desgarro es un parámetro más importante para la aplicación en textiles, plásticos flexibles y compuestos.
Resistencia a la tracción
- La resistencia a la tracción es objeto de especial atención en aquellas aplicaciones en las que el tejido se enfrenta a fuerzas de tensión o estiramiento constantes. En estos casos, la resistencia a la tracción es la resistencia de un tejido a las fuerzas de tracción o estiramiento.
- Evalúa la resistencia del tejido para soportar una tensión uniforme.
- Determina la capacidad del material para resistir la deformación.
- El método de prueba de tira y agarre mide la resistencia a la tracción.
- Las unidades de resistencia a la tracción son megapascal (MPa), libras por pulgada cuadrada (PSI) o Newton por milímetro cuadrado (N/mm²).
- La resistencia a la tracción es un parámetro cada vez más importante para la aplicación en materiales estructurales, fibras y películas.
Relación importante entre la resistencia al desgarro y la resistencia a la tracción
Se ha comprobado que un tejido o material con alta resistencia a la tracción suele tener también alta resistencia al desgarro. Sin embargo, se ha observado que un tejido con alta resistencia al desgarro no siempre tiene alta resistencia a la tracción.
Aplicaciones e implicaciones prácticas
A continuación se presenta un ejemplo práctico de las implicaciones de la resistencia al desgarro y a la tracción.
Resistencia al desgarre
La principal aplicación de la resistencia al desgarro es la ropa deportiva y los textiles para exteriores, como las tiendas de campaña o las lonas. Por ejemplo, en la ropa deportiva, la resistencia al desgarro garantiza que la tela resistirá las fuerzas que se producen cuando un atleta estira su cuerpo.
Una mayor resistencia al desgarro ayuda a que las carpas soporten el viento, la lluvia intensa y posibles daños causados por objetos afilados y ramas.
Resistencia a la tracción
La principal aplicación de la resistencia a la tracción son los textiles para automóviles. Por ejemplo, el tejido utilizado en la tapicería de los automóviles y en los cinturones de seguridad debe soportar una fuerza y una presión regulares, lo que solo es posible con un tejido de alta resistencia a la tracción.
Se utilizan tejidos de mayor resistencia a la tracción en cintas transportadoras y equipos de seguridad para la seguridad de los trabajadores y la durabilidad del material.
Conclusión
La resistencia al desgarro es la cantidad de fuerza que se requiere para rasgar la tela. Depende de la resistencia de la tela. Sin embargo, la resistencia a la tracción de una tela es la fuerza máxima que una tela puede soportar antes de romperse bajo tensión.
La resistencia al desgarro se prueba mediante los métodos trapezoidal, Elmendorf y de lengüeta, mientras que los métodos de prueba de tira y agarre prueban la resistencia a la tracción.
Preguntas Frecuentes
¿Qué es la resistencia al desgarro?
La resistencia al desgarro es la cantidad de fuerza que se requiere para rasgar la tela. Depende de la resistencia de la tela.
¿Cuál es la fórmula de resistencia al desgarro de la tela?
La resistencia al desgarro se calcula utilizando esta fórmula.
Resistencia al desgarro = Fuerza de desgarro (N) × Distancia de desgarro (m)
¿Qué son las unidades de resistencia al desgarro?
Las unidades de resistencia al desgarro son Newton (N), libra (lb) o gramo-fuerza (gf).
¿Por qué es importante la resistencia a la tracción para el tejido?
La resistencia al desgarro es importante para el tejido en aquellas aplicaciones en las que el tejido se enfrenta a fuerzas dinámicas o sufre el impacto de objetos afilados. En estos casos, la resistencia al desgarro es la resistencia de un tejido a la perforación o al desgarro.
¿Cuáles son los métodos ASTM para realizar pruebas de desgarro en tejidos?
- Método trapezoidal (ASTM D624)
- Método Elmendorf (ASTM D1424)
- Método de la lengua
¿Cuál es la principal aplicación de la resistencia al desgarro?
La principal aplicación de la resistencia al desgarro es en ropa deportiva y textiles para exteriores como tiendas de campaña o lonas.
¿Qué es la resistencia a la tracción?
La resistencia a la tracción de un tejido es la fuerza máxima que un tejido puede soportar antes de romperse bajo tensión.
¿Cuál es la fórmula de resistencia a la tracción de la tela?
La resistencia a la tracción se calcula utilizando esta fórmula.
Resistencia a la tracción = Fuerza de tracción (N)
Área transversal (A)
¿Qué son las unidades de resistencia a la tracción?
Las unidades de resistencia a la tracción son megapascal (MPa), libras por pulgada cuadrada (PSI) o Newton por milímetro cuadrado (N/mm²).
¿Por qué es importante la resistencia a la tracción para el tejido?
La resistencia a la tracción es una prueba física importante de los tejidos en aquellas aplicaciones en las que el tejido se enfrenta a fuerzas de tensión o estiramiento constantes. En estos casos, la resistencia a la tracción es la resistencia de un tejido a las fuerzas de tracción o estiramiento.
¿Cuáles son los métodos ASTM para pruebas de tracción de telas?
- Método de prueba de tira (ASTM D5034)
- Método de prueba de agarre (ASTM D5035)
¿Cuál es la principal aplicación de la resistencia a la tracción?
La principal aplicación de la resistencia a la tracción son los textiles para automóviles. Por ejemplo, el tejido utilizado en la tapicería de los automóviles y en los cinturones de seguridad debe soportar una fuerza y una presión regulares, lo que solo es posible con un tejido de alta resistencia a la tracción.
¿La prueba de tela húmeda o seca hace una diferencia en la resistencia a la tracción?
Sí, depende de la naturaleza del tejido. Se ha observado mediante experimentos que en algunos tipos de tejidos, el tejido húmedo tiene mayor resistencia a la tracción que el tejido seco. Por ejemplo, el algodón húmedo es más resistente a la tracción que el algodón seco.
La resistencia a la tracción y al desgarro pueden cambiar con el tiempo.
Sí, ambas características de un tejido pueden cambiar con el tiempo debido a diversos factores, entre ellos el envejecimiento, la fatiga, la radiación ultravioleta, la exposición a sustancias químicas, la humedad y la temperatura.
Experimentalmente se ha observado que la resistencia a la tracción y al desgarro disminuye con el paso del tiempo. Sin embargo, algunos materiales pueden presentar un aumento de la resistencia a la tracción debido a la orientación de las fibras o a la cristalización.
Recursos relacionados
Conocimientos y experiencia sobre la resistencia al desgarro de la tela ASTM D2261
Una guía práctica sobre la resistencia a la rotura y el alargamiento de tejidos textiles ASTM D5035