Quy trình thử nghiệm xé vải theo ASTM D2261 2024 chi tiết nhất

1. Độ bền xé của vải là gì?

Độ bền xé vải (Tearing Strength) là lực cần thiết để kéo dài vết rách sau khi đã tạo một vết cắt ban đầu trên mẫu vải, phản ánh khả năng chịu lực khi vải bị tác động lực đột ngột hoặc kéo căng. Đây là một trong những chỉ số cơ bản đánh giá độ bền và tính bền vững của chất liệu dệt may trong thực tế sử dụng. Textile Tester

2. ASTM D2261 là gì?

• ASTM D2261 – Standard Test Method for Tearing Strength of Fabrics by the Tongue (Single Rip) Procedure (Constant-Rate-of-Extension Tensile Testing Machine) mô tả phương pháp xác định độ bền xé của vải bằng cách tạo sẵn vết xé và đo lực cần để làm rách vải tiếp tục theo chiều kéo trên máy kéo thử có tốc độ kéo không đổi (CRE). Đây là phương pháp được công nhận rộng rãi để đánh giá cơ tính vải trong thương mại và kiểm soát chất lượng sản xuất. ASTM International | ASTM

• Phương pháp này được thực hiện bằng máy kéo thử loại Constant Rate of Extension (CRE), đo lực kéo để tiếp tục xé mẫu vải. 
   

3. Tại sao việc thử độ bền xé quan trọng?

• Đánh giá chất lượng và độ bền thực tế của sản phẩm vải dưới lực kéo. 

• Hỗ trợ kiểm soát chất lượng sản phẩm trong sản xuất dệt may.

• Giúp chọn vật liệu phù hợp cho các ứng dụng chịu lực cao như quần áo bảo hộ, vải công nghiệp, vải kỹ thuật…

4. Phạm vi áp dụng ASTM D2261

ASTM D2261 được áp dụng cho hầu hết các loại vải dệt và không dệt, bao gồm:

• Vải dệt thoi (woven fabrics)

• Vải dệt kim (knit fabrics)

• Vải lớp (layered fabrics)

• Vải nỉ và vải lông (napped/pile fabrics)

• Vải công nghiệp đặc biệt như vải túi khí, vải phủ resin hoặc vải xử lý hoàn thiện khác

Tiêu chuẩn cho phép thử nghiệm các mẫu vải vừa được xử lý ẩm hoặc khô tùy theo yêu cầu sản phẩm.

4. Thiết bị cần chuẩn bị

4.1 Máy kéo thử đa năng

• Loại tốc độ kéo không đổi (CRE): Tốc độ phải đạt được ít nhất 305mm/phút, và phải duy trì ổn định ở tốc độ này.
• Dải lực: tùy thuộc vào loại vải của khách hàng để chọn lựa được dải đo lực phù hợp ( Liên hệ để được tư vấn), đảm bảo tiêu chí theo tiêu chuẩn ASTM D2261 này là chính xác đến 0.5N. Máy của chúng tôi có 2 loại: Class 0.5 chính xác đến 0.5% FS, Class 1 chính xác đến 1% FS. Giúp kết quả của khách hàng có thể lấy giá trị lực đến tận 0.00001N ( FS: 1000N)

• Phần mềm chuyên dụng phải cài đặt được: khi mẫu đạt 75mm thì dừng lại. Và khi tính toán kết quả thì phải làm được điều sau đây:
  • Khi biểu đồ ít hơn 5 picks thì lấy lực của pick lớn nhất
  • Khi biểu đồ lớn hơn hoặc bằng 5 picks thì lấy lực trung bình của 5 đỉnh lớn nhất.
  • Phần mềm của chúng tôi làm rất tốt và chính xác điều này.

• Kẹp, ngàm giữ mẫu phải giữ được mẫu không bị trượt và cũng không được để vải rách ở vị trí kẹp. Má kẹp phải lớn hơn 75mm

4.2 Chuẩn bị mẫu

Mẫu vải nên được điều hòa trong môi trường tiêu chuẩn (ví dụ: nhiệt độ khoảng 20–25°C, độ ẩm tương đối khoảng 65%) trong ít nhất 24h để đạt tính nhất quán khi thử nghiệm và giảm nhiễu do điều kiện môi trường.

 

Để đảm bảo tính đại diện và độ tin cậy của kết quả:

• Cắt 5 mẫu hình chữ nhật theo kích thước tiêu chuẩn: 75×200 mm .
  
        

• Tại chính giữa theo chiều rộng của mẫu, tạo một vết cắt sâu 75mm để tạo rãnh xé.
   

  

  
   

• Từ mỗi lô vải cần lấy nhiều mẫu với hướng dọc và ngang theo sợi để phản ánh độ khác nhau của vật liệu.

• Mẫu phải được đặt lên máy sao cho vết cắt thẳng hàng, không xoắn hoặc chùng.

5. Tiến hành thử nghiệm

1. Thiết lập khoảng cách cữ ban đầu giữa 2 ngàm là 75mm.

2. Cài đặt sẵn tốc độ kéo không đổi: 50 ± 2 mm/phút, hoặc theo yêu cầu của khách hàng, có thể là 300mm/ phút tùy thỏa thuận.

3. Gắn mẫu trên máy kéo thử, đảm bảo hai “lưỡi” vải được kẹp chắc chắn. 2 lưỡi này kẹp này song song theo hướng kéo 
    

   

4. Bắt đầu thử nghiệm và máy kéo sẽ ghi lại lực cần thiết để tiếp tục xé mẫu vải.

5. Dữ liệu lực-giãn được ghi lại liên tục, nhìn dưới dạng đồ thị. Xé đến 75mm thì dừng lại
    

   

6. Kết quả : Khi biểu đồ ít hơn 5 picks thì lấy lực của pick lớn nhất, khi biểu đồ lớn hơn hoặc bằng 5 picks thì lấy lực trung bình của 5 đỉnh lớn nhất.
   
    

   

   
    

7. Lặp lại cho tất cả mẫu và tính toán giá trị trung bình của 5 mẫu làm kết quả đại diện cho lô mẫu.

6. Đánh giá kết quả

Kết quả thử nghiệm được biểu thị bằng đơn vị lực như Newton (N) hoặc pound-force (lbf) tùy yêu cầu kỹ thuật hoặc hồ sơ khách hàng. Việc báo cáo trong SI units giúp dễ so sánh quốc tế hơn. 

Giá trị lực cao hơn cho thấy vải có khả năng chống lan truyền vết rách tốt hơn, đồng nghĩa độ bền cơ học cao hơn trong điều kiện kéo. Vì lực xé phụ thuộc cấu trúc sợi, phương pháp dệt và hoàn thiện bề mặt vải, nên thử nghiệm cần có số lượng mẫu đủ lớn để tính trung bình chính xác. 
 

7. Báo cáo kết quả trong phòng thí nghiệm

Một báo cáo thử nghiệm ASTM D2261 đầy đủ nên bao gồm:

• Mô tả chi tiết vật liệu vải (sợi, mật độ, xử lý hoàn thiện).

• Kích thước mẫu và vị trí tạo vết cắt.

• Loại thiết bị và ngàm sử dụng, tốc độ kéo và các điều kiện thử.

• Dữ liệu lực đo được cho từng mẫu, bao gồm các đỉnh lực và giá trị trung bình.

• Đơn vị đo và điều kiện môi trường thử nghiệm.

• Ghi chú bất kỳ sai khác nào so với tiêu chuẩn