Los resultados inexactos de las pruebas de resistencia al desgarro de tejidos pueden detectarse mediante señales como una gran diferencia en los resultados de la prueba para la misma muestra después del mantenimiento del instrumento o tras un cambio de operador. Puede corregir fácilmente los resultados inexactos de las pruebas de desgarro preparando adecuadamente la muestra, utilizando el método de prueba correcto y calibrando el instrumento.
Comprensión de la variabilidad de la resistencia al desgarro en laboratorios acreditados según la norma ISO/IEC 17025
La prueba de resistencia al desgarro es una de las pruebas mecánicas más sensibles al operador y a la configuración. Las variaciones en los resultados de la prueba de resistencia al desgarro después del mantenimiento o el cambio de operador generalmente indican la inconsistencia del procedimiento en lugar del cambio de la calidad de la tela. Estos puntos hacen que la prueba de desgarro sea un punto de control crítico en el aseguramiento de la calidad y las investigaciones de quejas del comprador. Desde la perspectiva de las pruebas tanto de AATCC como de ISO, la prueba de resistencia al desgarro se clasifica como una prueba de rendimiento sensible al método en lugar de una prueba de propiedad intrínseca del material, lo que significa que la repetibilidad de la prueba depende más de la disciplina del procedimiento que de la tela en sí. En las auditorías ISO/IEC 17025, los resultados inconsistentes o irreproducibles de la prueba de resistencia al desgarro se remontan con frecuencia a variabilidades no controladas, como la manipulación de la muestra de prueba, la geometría de la entalla y la utilización del péndulo en lugar de la calidad de la fibra o el hilo.
Principio de la prueba de resistencia al desgarro de la tela
Mecánica de propagación del desgarro en tejidos de punto y tejidos de punto
En la prueba de resistencia al desgarro del tejido , el daño en los hilos cerca del desgarro no se produce de forma instantánea debido al movimiento de los hilos. Los hilos pueden moverse, deslizarse e incluso reordenarse. Por esta razón, los desgarros pueden propagarse gradualmente en lugar de romperse inmediatamente, especialmente en tejidos.
Durante la prueba de desgarro, cuando la tela se rasga, el hilo tejido no se rompe de una sola vez, sino que la carga aplicada se desplaza gradualmente al hilo cercano, lo que provoca que la grieta crezca lentamente. Se puede entender que el hilo dice que el siguiente hilo soporta el hilo de rotura. Esa es la razón principal por la que la resistencia al desgarro de la tela suele ser mayor que su resistencia a la tracción directa. Las normas ISO sobre desgarro interpretan este comportamiento como la redistribución de energía en lugar de la concentración de fuerza. A diferencia de las pruebas de tracción, donde la falla de la muestra de prueba se define por la fuerza máxima, las pruebas de desgarro evalúan la capacidad de la tela para absorber y redistribuir la energía a través de la movilidad del hilo. Esto explica claramente por qué los valores de resistencia al desgarro no pueden correlacionarse directamente con los valores de resistencia a la tracción y nunca deben convertirse ni compararse numéricamente en las especificaciones del comprador.
Los tejidos de punto presentan mayor movimiento del hilo que los tejidos planos. Presentan un comportamiento al desgarro diferente, por lo que sus resultados en las pruebas de resistencia al desgarro difieren significativamente de los de los tejidos planos.
Los tejidos de punto siempre se basan en la deformación de bucles en lugar de la rotura del hilo recto. Cuando los bucles se alargan y se deslizan, la fuerza de desgarro fluctúa significativamente, lo que conlleva una mayor variabilidad y una menor repetibilidad si la orientación y el acondicionamiento de la muestra de prueba no se controlan estrictamente antes de la prueba. Desde el punto de vista del control de laboratorio, la guía de la AATCC enfatiza que todos los tejidos de punto deben probarse con un acondicionamiento más estricto y un mayor número de réplicas. La deformación basada en bucles a menudo induce una recuperación elástica, lo que puede ocultar la verdadera resistencia al desgarro si las muestras de prueba se prueban inmediatamente después del corte o sin el tiempo de acondicionamiento adecuado, como se describe en los protocolos de prueba.
A diferencia de una prueba de tracción, en la que la tensión se aplica uniformemente a los hilos y estos se rompen de inmediato, esto no ocurre en una prueba de desgarro. Esto se debe a que los desgarros dependen de la disposición de los hilos y de su facilidad de movimiento. La prueba de desgarro representa mejor el comportamiento del tejido ante cortes, enganches o pequeños desgarros que pueden aumentar con el tiempo.
Principio de funcionamiento de la prueba de desgarro de Elmendorf (ASTM D1424 e ISO 13937-1)
Elmendorf Tear TesterLa prueba de desgarro de Elmendorf sigue las directrices de las normas ASTM D1424 e ISO 13937-1 . Mediante este método, medimos la energía necesaria para propagar el desgarro en una muestra precortada utilizando un sistema de péndulo.
El método de prueba Elmendorf se basa en una prueba basada en la energía, en lugar de en la medición directa de la fuerza. El péndulo pierde energía potencial mientras el tejido se transforma en resistencia al desgarro. Por eso, la selección correcta del péndulo es esencial para esta prueba. Una interpretación errónea común, que suele observarse en los laboratorios, es la presentación de los resultados de desgarro de Elmendorf como "valores de fuerza". Tanto la ASTM como la ISO definen claramente Elmendorf como un método de pérdida de energía. Cualquier intento de comparar los resultados de Elmendorf con las técnicas basadas en la fuerza, como el desgarro de pantalones o trapezoidal, conduce a conclusiones técnicas incorrectas y a disputas por parte del comprador.
El péndulo oscila a través de la ranura y la energía cinética se convierte en fuerza de desgarro. La precisión de los resultados de la prueba de resistencia al desgarro depende en gran medida de la selección correcta de la carga (A-8N, B-16N, C-32N y D-64N) según el grosor del tejido. El uso del instrumento sin calibración y una puesta a cero incorrecta pueden generar resultados falsos.
Factores clave que afectan la resistencia al desgarro de la tela (causas fundamentales de la inexactitud)
Movilidad y deslizamiento del hilo (sensibilidad estructural)
Los tejidos sueltos se deslizan durante el desgarro, y las variaciones en la tensión del tejido provocan diferencias en los resultados de las pruebas de resistencia al desgarro. Los acabados que fijan el hilo e impiden su movimiento pueden dar lugar a resultados de desgarro artificialmente altos.
Densidad lineal del hilo y nivel de torsión
La densidad lineal del hilo, el nivel de torsión y el tipo de fibra afectan los valores de resistencia al desgarro, ya que estos parámetros controlan la absorción y transferencia de tensiones durante la prueba de desgarro. La estructura del tejido también influye: el tejido liso no permite la movilidad del hilo, mientras que las estructuras de sarga y satén sí la permiten, por lo que presentan una mayor resistencia al desgarro.
Dirección del desgarro (urdimbre vs. trama)
La dirección de la muestra a lo largo de la urdimbre y la trama presenta valores de resistencia diferentes. Normalmente, el lado de la urdimbre presenta mayor resistencia a la tracción que el de la trama. Por lo tanto, una orientación incorrecta de la muestra o un corte no uniforme pueden causar valores de desgarro incorrectos.
Alineación de agarre y presión de sujeción
Las mordazas del probador de resistencia al desgarro deben estar alineadas a ambos lados de la muestra, y la presión de sujeción debe ser lo suficientemente suave como para sujetarla firmemente durante la prueba y evitar que se deslice. Una alineación desigual de las mordazas provocará una transferencia de carga desigual, lo que resultará en resultados falsos en la prueba de resistencia al desgarro.
Selección del método de prueba de desgarro
Para la prueba de resistencia al desgarro de la tela , se utilizan los métodos de Elmendorf, Trouser, Tongue/Single-Rip , Trapezoid , ASTM D5587, ASTM D4533 y Graves, cada uno con un mecanismo de desgarro diferente. Por lo tanto, la selección correcta del método de prueba de desgarro es muy importante para obtener resultados precisos para una tela específica.
Señales de resultados inexactos en pruebas de resistencia al desgarro
Para corregir los valores incorrectos de resistencia al desgarro, primero debemos reconocer los resultados falsos y estar atentos a las señales de resultados inexactos. Se pueden considerar resultados falsos en las siguientes condiciones:
- Hay una gran diferencia en los resultados de las pruebas de resistencia al desgarro para la misma muestra.
- Los valores de desgarro no se basan en el GSM de la tela; las telas delgadas deberían tener un desgarro menor y las telas más gruesas deberían tener un desgarro mayor.
- Los resultados para la misma muestra en cuanto a tracción y abrasión son buenos, pero el resultado en cuanto a desgarro es deficiente.
- Al cambiar de operador se produce una diferencia significativa en los valores de desgarro de la misma muestra.
- Los resultados de muestras de tejido desgarrado ya conocidos varían después de la calibración o el mantenimiento del instrumento.
Estos patrones indican claramente la inestabilidad del procedimiento. Cuando las propiedades del material se mantienen constantes, pero los resultados fluctúan, la causa principal del problema reside en la configuración de la prueba, la manipulación del operador o la calibración del instrumento de prueba. En los laboratorios acreditados por la norma ISO 17025, las diferencias o variaciones repetidas en los resultados de la prueba de resistencia al desgarro se consideran una no conformidad en lugar de un error aleatorio. La acción correctiva incluye la verificación del método, la capacitación del operador y la revisión del historial de uso del péndulo.
En laboratorios con acreditación ISO, la variabilidad repetida en los resultados de las pruebas de resistencia al desgarro se considera una no conformidad y no un error aleatorio. Las medidas correctivas suelen incluir la verificación del método, la capacitación continua de los operadores y la revisión del historial de uso del péndulo.
Si ve estos patrones, significa que el problema está en la configuración de la prueba o en la prueba en sí, no en la muestra de tela.
¿Cómo corregir resultados inexactos en pruebas de resistencia al desgarro?
¿Cómo corregir resultados inexactos en pruebas de resistencia al desgarro?Preparación incorrecta de la muestra
Primaria
Dimensión de muesca incorrecta y corte de muestra inadecuado con bordes deshilachados
Solución
La resistencia al desgarro depende de la movilidad del hilo y de la aplicación uniforme de la fuerza en el punto de la muesca. Por lo tanto, la dimensión de la muesca para la prueba de resistencia al desgarro de Elmendorf debe ser de 20 ± 1 mm.
La muestra debe acondicionarse a 20 ± 2 °C y 65 ± 4 % de humedad relativa, y las muestras cortadas deben separarse cuidadosamente en direcciones de urdimbre y trama, evitando bordes deshilachados.
El acondicionamiento de la muestra de prueba estabiliza la recuperación de humedad de la fibra, mientras que un corte limpio asegura la propagación controlada del desgarro.
Selección incorrecta del método de prueba para el tipo de tejido
Primaria
La selección del método de prueba de desgarro ignorando el tipo de tela, el nivel de espesor o GSM
Solución
Debes seguir los métodos de prueba de desgarro que se enumeran a continuación para el tipo de tela.
| Tipo de Tejido | Método de prueba correcto |
| Algodón tejido ligero | Elmendorf |
| Las telas recubiertas | Trapecio |
| No tejido | ISO 9073, |
| Telas pesadas | Péndulo de alta capacidad |
La selección del método de prueba debe estar alineada con las propiedades del tejido, como la estructura, la masa y el comportamiento de desgarro esperado.
Errores de calibración de equipos y selección de péndulo
Primaria
Utilizando una carga más liviana para un GSM más alto en Elmendorf, o una carga muy alta para telas más delgadas, y probando en un probador de desgarro no calibrado
Solución
Para solucionar este problema, puede realizar varias pruebas con la misma muestra aumentando gradualmente la carga. La prueba de desgarro de Elmendorf se basa en el principio de transferencia de energía potencial. Por lo tanto, la fuerza de desgarro debe estar entre el 20 % y el 80 % de la escala.
Se debe verificar el filo del cuchillo para garantizar una muesca precisa y el instrumento debe calibrarse con pesas estándar.
Efecto de deslizamiento del hilo y la mandíbula
Primaria
Algunas telas presentan deslizamiento del hilo en lugar de rotura del mismo, como en el caso del poliéster de peso pesado (Bori Shall).
Solución
Para obtener resultados y tendencias de desgarro precisos, también debe realizar pruebas de resistencia a la tracción y deslizamiento de la costura para estas cualidades, y debe utilizar un péndulo de alta capacidad para este tipo de telas.
Conclusión
Los resultados inexactos de las pruebas de resistencia al desgarro de la tela se originan principalmente por una preparación inadecuada de la muestra, el uso de cualquier método de prueba de desgarro sin estudiar la estructura de la tela, la aplicación de una carga inadecuada al ignorar el tipo de tela, el grosor o el GSM y una calibración aproximada.
Por lo tanto, puede corregir fácilmente resultados inexactos de la prueba de desgarro preparando cuidadosamente las muestras y aplicando el método de prueba de desgarro y la carga correctos para el tipo de tela.
Desde la perspectiva de la AATCC y la ISO, la precisión de las pruebas de desgarro no se logra repitiendo las pruebas a ciegas, sino controlando la física de la prueba, el rango de energía y el comportamiento de la muestra. Los laboratorios que tratan las pruebas de desgarro como una prueba interpretativa en lugar de una prueba mecánica rutinaria suelen lograr una mayor credibilidad de los datos y menos disputas con los compradores.
Preguntas Frecuentes
¿Cómo se propaga un desgarro en los tejidos de punto y de trama?
En la prueba de resistencia al desgarro, el daño del hilo cerca del desgarro no se produce de inmediato debido al movimiento del hilo. Los desgarros pueden propagarse gradualmente en lugar de romperse inmediatamente, especialmente en tejidos de punto.
¿Cuáles son los factores clave que afectan la resistencia al desgarro de la tela?
Movilidad del hilo, deslizamiento, densidad lineal, nivel de torsión, dirección de desgarro (urdimbre y trama), alineación de agarre, presión de sujeción y selección del método de prueba.
¿Cuándo debo utilizar la regla de Elmendorf y la regla trapezoidal?
Para algodón ligero, puede utilizar el método de prueba de desgarro trapezoidal y de Lmendorf de Ethe para telas revestidas.
¿Por qué los resultados de resistencia al desgarro varían más que los de resistencia a la tracción?
La resistencia al desgarro depende completamente de la movilidad y redistribución del hilo en lugar de la rotura directa del hilo, lo que la hace más sensible a las variables estructurales y de procedimiento.
¿Puede el mismo tejido mostrar una resistencia a la tracción aceptable pero una resistencia al desgarro pobre?
Sí, los tejidos que tienen movilidad de hilo restringida pueden tener un buen desempeño durante las pruebas de resistencia a la tracción, pero un desempeño deficiente en las pruebas de propagación del desgarro.
¿La prueba de desgarro de Elmendorf es adecuada para todo tipo de tejidos?
La respuesta simple y clara es no. La prueba de Elmendorf es más adecuada para tejidos con un rango de peso específico y no es ideal para materiales textiles muy elásticos o muy pesados.
¿Qué importancia tiene la calidad de la muesca en las pruebas de desgarro?
La precisión de la muesca es fundamental porque la geometría del punto de inicio del desgarro influye directamente en el comportamiento de propagación de la transferencia de energía.
¿Por qué el cambio de operador afecta los resultados de la prueba de desgarro?
Pequeñas diferencias, como el montaje de la muestra, la alineación y la técnica de liberación del péndulo, pueden influir en la medición de la energía de desgarro.
¿Cuál es el rango ideal de utilización del péndulo en las pruebas de Elmendorf?
El valor medido de la prueba debe estar entre el 20% y el 80% de la capacidad del péndulo para lograr la máxima precisión.
¿El acabado de la tela afecta los resultados de resistencia al desgarro?
Sí, porque los acabados que restringen el movimiento del hilo pueden aumentar artificialmente los valores de desgarro, mientras que un tratamiento suavizante del tejido puede reducirlos.
¿Se deben realizar pruebas de desgarro en ambas direcciones de urdimbre y trama de la muestra de prueba?
Sí, el comportamiento al desgarro de cualquier tejido difiere significativamente entre la urdimbre y la trama debido a la asimetría estructural del material textil.
¿Puede un mal acondicionamiento por sí solo causar resultados inexactos en las pruebas?
Sí, especialmente en el caso de fibras higroscópicas donde la recuperación de humedad afecta directamente la fricción y la movilidad del hilo.
¿Cómo pueden los laboratorios garantizar la fiabilidad a largo plazo de las pruebas de desgarro?
Al seguir procedimientos operativos estándar estrictos, calibración y mantenimiento de rutina del probador, capacitación del operador y el uso de tela de control, los laboratorios de pruebas pueden garantizar la confiabilidad de las pruebas de desgarro a largo plazo.
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