ISO 13937-2 là một tiêu chuẩn quốc tế quy định phương pháp xác định lực xé rách của vải dệt bằng phương pháp xé đơn (single tear method) sử dụng mẫu có hình dạng giống như “chân quần” (trouser-shaped specimen). Đây là phần 2 của tiêu chuẩn ISO 13937, tập trung vào đo lực kéo lan truyền vết rách đã khởi tạo để đánh giá độ bền xé của vật liệu dệt.
Tiêu chuẩn này được xem là phương pháp chuẩn trong ngành dệt may để đánh giá tính năng cơ lý của vải, đặc biệt là trong kiểm soát chất lượng sản xuất và nghiên cứu vật liệu.
1. Áp dụng test cho các loại vải
ISO 13937-2 áp dụng cho:
-
Hầu hết các loại vải dệt thoi (woven fabrics).
-
Một số trường hợp vải không dệt (non-wovens) nếu phù hợp.
-
Các vật liệu mà lực xé lan truyền theo hướng gần như song song với vết cắt ban đầu.
Tiêu chuẩn này không phù hợp với:
2. Nguyên lý của phương pháp
Trong phép thử xé rách vải theo ISO 13937-2, mẫu vải được cắt để tạo thành hai “chân quần” giống như hình trouser. Lực kéo được tác dụng lên hai chân này theo phương song song với vết cắt. Khi kéo đều, lực sẽ được ghi lại liên tục cho đến khi vết rách lan truyền hết chiều dài mẫu. Giá trị lực tối đa cần thiết để tiếp tục xé chính là độ bền xé của vải.
Nguyên lý thử dựa trên việc lan truyền vết rách đã có sẵn thay vì đo lực bắt đầu xé. Điều này giúp phản ánh đúng hơn đặc tính chịu lực kéo lan rộng của vải trong điều kiện sử dụng thực tế.
4. Thiết bị và chuẩn điều kiện thử
- Sử dụng máy kéo thử đa năng có chức năng điều khiển tốc độ giãn không đổi (CRE – Constant Rate of Extension). Tốc độ phải đạt được ít nhất 100 mm/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). 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)
- Máy phải có khả năng ghi lại dữ liệu lực liên tục với tốc độ lấy mẫu đủ cao để thu được các đỉnh lực nhanh khi sợi vải bị đứt.
- Quan trọng: Phần mềm thiết bị phải làm được điều sau:
1. Điểu khiển thiết bị di chuyển sao cho vết xé đến 75mm thì dừng lại. ( Tương đương với còn lại 25mm)
2.
Chia chiều dài xé rách giữa đỉnh đầu tiên và đỉnh cuối cùng được ghi nhận thành bốn phần bằng nhau. Bỏ qua phần đầu tiên của chiều dài xé rách, tất cả các đỉnh lực xuất hiện trên phần chiều dài còn lại đều phải ghi nhận. Một đỉnh được coi là phù hợp để tính toán khi lực có mức tăng và giảm tối thiểu 10 %.
Giá trị trung bình cộng (số học) của lực xé, tính bằng newton, cho mỗi mẫu thử được xác định bằng cách sử dụng tất cả các đỉnh lực đã được ghi nhận.
Từ giá trị trung bình của từng mẫu thử, tính giá trị trung bình cộng tổng thể của lực xé cho từng thử nghiệm và làm tròn đến hai chữ số.
4.2 Ngàm kẹp
4.3 Điều kiện mẫu
5. Chuẩn bị mẫu thử nghiệm
Mẫu thử phải được cắt theo quy định:
-
Kích thước mẫu: 200 ± 2 mm chiều dài và 50 ± 1 mm chiều rộng là kích thước mẫu tiêu chuẩn.
-
Tại giữa chiều rộng, cắt một vết dọc 100 ± 1 mm để tạo hai chân của mẫu kiểu trouser.
-
Đánh dấu điểm dừng cho phép xé rách ở 25 ± 1 mm từ cạnh dưới không cắt nhằm xác định vị trí hoàn thành thử nghiệm.
-
Mỗi hướng sợi (dọc và ngang) cần thử ít nhất 3–5 mẫu để đảm bảo tính đại diện dữ liệu.
6. Quy trình thử nghiệm
Bước 1: Gắn mẫu vào hai ngàm của máy kéo, đảm bảo vết cắt thẳng hàng với trục kéo và không có độ căng ban đầu.
Bước 2: Thiết lập khoảng đo chiều dài (gauge length) giữa hai ngàm: 100 ± 1 mm.
Bước 3: Chọn tốc độ giãn 100 ± 10 mm/phút (hoặc theo thỏa thuận giữa các bên).
Bước 4: Bắt đầu thử nghiệm. Máy kéo hai chân của mẫu ra xa nhau đều đặn cho đến khi vết xé lan hết tới điểm đánh dấu 25 mm.
Bước 5: Hệ thống tự động ghi lại dữ liệu lực theo thời gian. Nếu máy ghi dữ liệu nhanh sẽ giúp bắt chính xác các đỉnh lực đột ngột khi sợi bị đứt.
7. Đánh giá và xử lý dữ liệu
-
Giá trị lực xé đo được được biểu thị bằng đơn vị Newton (N) theo dữ liệu thu xuất.
-
Giá trị cần lưu ý là đỉnh lực tối đa trong quá trình xé.
-
Kết quả trung bình của các mẫu theo từng hướng sợi thường được báo cáo riêng biệt để phản ánh tính dị hướng của vải.
-
Nếu mẫu bị trượt trong ngàm, xé lệch hướng hoặc không hoàn thành thử nghiệm đúng yêu cầu, mẫu đó bị loại bỏ và thử lại với mẫu khác.
8. Báo cáo thử nghiệm trong phòng thí nghiệm
Một báo cáo tiêu chuẩn cần nêu rõ:
-
Thông tin mẫu vải: tên vật liệu, mật độ sợi, quy trình xử lý và hướng sợi.
-
Thiết bị và điều kiện thiết lập: loại máy, ngàm kẹp, tốc độ kéo, gauge length.
-
Chi tiết mẫu thử: kích thước cắt, vị trí tạo vết cắt, đánh dấu điểm kết thúc.
-
Dữ liệu thu được: danh sách giá trị lực xé của từng mẫu, giá trị trung bình và phương sai nếu có.
-
Phân tích kết quả: so sánh giữa hai hướng sợi, nhận định lỗi nếu có sai khác kỹ thuật.
-
Lưu ý thử nghiệm: môi trường thử, ghi chú về mẫu loại bỏ.
