Yırtılma Mukavemeti

Dokuma kumaşların yırtılma olayının şematik gösterimi. 

Yırtılma mukavemeti (tearing strength), dokuma kumaşlarda yırtılma dayanımı, kumaş üzerinde başlamış bir yırtılmanın devamı için gerekli olan kuvvet miktarı ile ölçülür. Yırtılma dayanımı bir kumaş ya da ipliği, bir dönme momenti ile belirli bir eksen etrafında döndürerek, çekme etkisi ile kopartmak için gerekli kuvveti ifade eder. Bu kuvvet yırtılmanın başlaması için gereken kuvvetle ilgisi olmayan ve genellikle daha düşük bir kuvvettir.

Bir takım yırtılma testleri, aslında germe testlerinin çeşitleridir. Çünkü ele alınan hareket gerilim hareketidir, dönme momenti hareketi değildir. Testte istenen dönme momenti kuvvetinin sağlanması için iplikler kesilirlerse, dönme momentini etkileyen bu tür spesifikasyonlar ve diğer koşullar test raporunda verilmelidir.

Dokuma kumaşların iki yönlü iplikleri olması ve testte bu kumaşlara uygulanan kuvvetin tek yönlü olması nedeniyle, testler hem çözgü hem de atkı yönünde uygulanır.

Yırtılma Mukavemetine Etki Eden Faktörler

Yırtılma dayanımı, kumaşın yapısı ile ilgilidir. Bir araya kümelenmiş iplikler gerilimi bölüşerek daha yüksek bir yırtılma dayanımı gösterirler. İpliklerin bir arada fonksiyon göstermelerini engelleyen yapılar kumaşın yırtılma dayanımını düşürürler. Eğer iplikler kumaş içerisinde kolayca yer değiştiriyorsa, yırtılma kuvveti birbirini izleyen iplikleri koparmayacak bunun yerine yer değiştirerek bir araya gelmiş elyaf demetlerini koparacaktır. Bunun sonucu olarak yırtılma mukavemeti iplikleri kolaylıkla yer değiştirmeyene nazaran daha büyük olacaktır. Bu da, düz dokuma bir kumaşın dimi dokumaya kıyasla niçin daha az kopma dayanımına sahip olduğunun nedenidir.

Kumaşları kaplayan ve ipliklerin hareketini kısıtlayan terbiye işlemleri yırtılma dayanımını düşürür. Bir kumaşın yüksek kopma mukavemetine sahip olması da mümkündür. Buna örnek olarak, ince ama sık iplikli bir pamuklu kumaş verilebilir. Yırtılma dayanımı kg ya da gram olarak ifade edilebilir. Atkı ve çözgü yönündeki testlerin ortalamaları sonuç olarak kabul edilir.

Yırtılma mukavemetinin tespiti için aşağıdaki metotlar uygulanır.

BALİSTİK SARKAÇ METODU İLE YIRTILMA KUVVETİNİN TAYİNİ (TS EN ISO 13937-1) Tekstil kumaşlarının yırtılma kuvvetinin tayini için balistik sarkaç (Elmendorf) metodu olarak bilinen metodu kapsar. Bu metot ani bir kuvvet uygulandığında, kumaştaki bir yırtıktan belli uzunluktaki tek bir yırtığa doğru ilerlemenin olması için gerekli olan yırtılma kuvvetinin ölçülmesi işlemini kapsar. Genelde bu deney örgü kumaşlara ve dokunmuş esnek kumaşlara uygulanmaz.

Prensip:

Önceden kesilmiş olan kumaştaki bir yırtığın yırtılmaya devam etmesi için gerekli olan kuvvet, yırtılan kumaşta belli bir mesafeye doğru olan yırtılmanın ölçülmesi ile tayin edilir. Deney cihazı, sarkaç maksimum potansiyel enerjiye sahip başlangıç noktasına kaldırıldığında, sabit tutucu kıskaç ile aynı hizaya ayarlanmış tutucu bir kıskaç içerir.

Deney parçası tutucu kıskaçlara bağlanır ve tutucu kıskaçlar arasındaki deney parçasında bulunan bir yırtığın kesilmesi suretiyle yırtılma işlemi başlatılır.Daha sonra sarkaç serbest bırakılır ve deney parçası, hareketli çenenin sabit çeneden ayrılması ile tamamen yırtılarak yırtılma kuvveti ölçülmüş olur.

Deney Numunelerinin Hazırlanması

Her bir laboratuvar numunesinden iki takım deney numunesi kesilir. Bu takımlardan biri atkı, diğeri de çözgü doğrultusunda kesilmelidir. Yırtığın bir çentikten düzgün bir şekilde yayılarak ilerlemesini sağlamak için deney numunelerinin kısa kenarının atkı yada çözgü yönüne tam olarak paralel olmasına dikkat edilmelidir.

Her bir deney numunesi takımı en az beş veya istenilen miktarda deney numunesinden oluşmalıdır.

Deney numuneleri, uzun kenarları tutucu çenelerin üst kenarına paralel olacak şekilde tutucu çenelere yerleştirilir. Deney numuneleri, deney numunelerinin alt kenarları dikkatli bir şekilde çenelerin alt dayanak noktasına yaslanacak şekilde yerleştirilerek merkezlenmek suretiyle sıkıştırılır.

Bıçak kullanılarak girintinin tam karşısındaki kenardan, girinti ile arasında 43 mm ± 0,5 mm mesafe kalacak şekilde 20 mm ± 0,5 mm uzunluğunda bir çentik açılır.

Sarkaç, durdurma koluna basılarak serbest bırakılır. Göstergenin konumu bozulmadan, sarkaç dönüş salınımı üzerinde durdurulur. Yırtılma kuvveti ölçme cihazında sayısal göstergenin ölçme yaklaşımı Kğ ve gram cinsinden okunur. Her bir kumaş doğrultusu için en az beş adet deney numunesi üzerinde deney tekrarlanır.

Yırtılma işleminin kuvvet doğrultusu boyunca olup olmadığı ve kumaşın yırtılması durumunda ipliklerden herhangi birinin kayıp kaymadığı gözlemlenir.

- Kumaştan kayan herhangi bir iplik olmaması,

- Çene içinde kayma olmaması,

- Yırtılmanın tamamlanması,

- Çentikli bölgede 15 mm genişlik içinde kalması durumlarında deneyin doğru yapıldığı kabul edilir.

Beş deney numunesinden üç yada daha fazlasının deney sonuçları atılıyor ise, uygulanan metot uygun değildir.

PANTOLON BİÇİMİNDEKİ DENEY NUMUNELERİNİN YIRTILMA MUKAVEMETİ (TS EN ISO 13937-2).

Bu yöntem, kısa kenarının ortasında bir pantolon şekli oluşacak biçimde kesilmiş, 200 x 50 mm boyutlarında dikdörtgen biçimindeki hazırlanan numunelerin, çekme cihazında bir yırtık oluşturacak biçimde çekilerek, yırtığı ilerletmek için gereken kuvvetin belirlenmesi esasına dayanmaktadır. Numuneler, numune üzerindeki çentik, çenenin orta noktasına gelecek ve pantolon şeklindeki deney parçasının bacaklarından her biri bir çene tarafından tutulacak şekilde yerleştirilmektedir.

KANAT BİÇİMİNDEKİ DENEY NUMUNELERİNİN YIRTILMA KUVVETİNİN TAYİNİ (TS EN ISO 13937-3)

Kumaşın yırtılma kuvvetini tayin etmek için deney numunesini tutuculara monte etmek üzere iplik doğrultusuna göre belli bir açıyla eğim verilmiş olan iki kanat şeklinde kesilmiş bir deney numunesinin kullanıldığı ve kanat deneyi olarak bilinen tek yırtılma metodunu kapsar.

Ölçülen yırtılma kuvveti daha önceden açılmış bir yırtığın ilerlemesi için gerekli olan kuvvettir.Esas olarak dokunmuş kumaşlara uygulanır.

Prensip:

Bir kenarı üzerinde iki kanat şekli vermek üzere şekillendirilerek kesilen bir deney numunesi, istenilen doğrultuda bir yırtılmaya neden olacak şekilde bir yırtık üzerinde yoğunlaşmış mekanik bir gerilmeye tabi tutulur.

Deney numunesinin kanatları, kopan ipliklerin doğrultusuna göre eğimli bir şekilde tutturulmuştur. Belirlenen bir uzunluğa kadar yırtığın devam etmesi için uygulanan kuvvet kaydedilir. Yırtılma kuvveti, otografik izlerin veya elektronik olarak alınmış verilerin kuvvet piklerinden hesaplanır.

Numune Alma

Deney numunelerinin, kumaşın katlanmış veya kırışık yerlerinden, kenarlardan ve kumaşı temsil etmeyecek bölgelerden alınmamasına dikkat edilmelidir.

Deney Numunelerinin Hazırlanması

Her bir laboratuvar numunesinden iki takım deney numunesi kesilir. Bu takımlardan biri atkı, diğeri de çözgü doğrultusunda kesilmelidir. Her bir deney numunesi takımı en az beş veya ilgili taraflarca üzerinde anlaşılan daha fazla sayıda deney numunesinden oluşmalıdır.

İşlem:

Çekme deney cihazının uzatma hızı 100 mm/dk'ya ayarlanır. Yırtılma kuvvetini kaydetmek için bir aparat takılır. Ayırma hızı 100 mm/dk olan hareketli kıskaçlar konulur ve şer,tekstil ucunun kenarlarına işaretlenmiş noktaya ulaşılıncaya kadar yırtılma işlemi sürdürülür.

Yırtılma kuvveti Newton cinsinden kaydedilir. Yırtığın grafiği isteniyor ise, yırtma kuvveti kayıtlar veya elektronik cihazlar kullanılarak her bir kumaş doğrultusunda her bir deney numunesi için çene ayrılması ile birlikte kaydedilir.

a) Kumaştan kayan herhangi bir iplik olmaması,

b) Çene içinde kayma olmaması,

c) Yırtılmanın tamamlanması ve

d) İşlemin kuvvetin uygulandığı doğrultuda olması,durumlarında deneyin doğru yapıldığı kabul edilir.

Bunların dışındaki diğer sonuçlar atılır.

Beş deney numunesinden 3 veya daha fazlasının deney sonuçları atılıyor ise, uygulanan metot uygun değildir.

Bir pikin yaklaşık olarak tespiti

Manuel değerlendirmenin kolay yapılabilmesi için bir deney numunesinin yırtılma grafiğinde orta yükseklikteki pikler için, ortalama pik kuvvet seviyesinin tahmin edilmesi önerilir.

Örnek: Orta yükseklikteki pikler 85 N (yaklaşık seviye)

Bu pik yüksekliğinin % 10'u 8,5 N - 9 N

Kuvvetin artışı ve azalışı 8 N

İle temsil edilen hesaplama için kullanılabilir pikler.

DİL BİÇİMİNDEKİ DENEY NUMUNELERİNİN YIRTILMA KUVVETİNİN TAYİNİ (TS EN ISO 13937-4)

Dil biçimindeki kesilmiş bir deney numunesi kullanılarak dil deneyi olarak bilinen çift yırtılma metodunu kapsar. Ölçülen yırtılma kuvveti, kuvvet kesiği paralel yönde ve kumaş yırtığı uygulanan kuvvet doğrultusunda olduğu zaman, daha önceden açılmış bir yırtığın ilerlemesi için gerekli olan kuvvettir.

Örgü kumaşlara ve dokunmuş elastik kumaşlara uygulanmaz.

Prensip:

Dikdörtgen biçimindeki bir deney numunesinde bir dil şekli oluşturmak için birbirine paralel iki kesik ile bunlara dik açılı bir başka kesik açılır. Dil biçimindeki parça, kaydedici çekme deney cihazının tutucu çenelerinden birine tutturulur ve deney numunesinin diğer parçası diğer tutucu çeneye, parçaların kesilmiş kenarları birbirine paralel bir hat oluşturacak şekilde simetrik olarak tutturulur. Bir çekme kuvveti, iki paralel yırtık oluşturmak üzere kesikler boyunca uygulanır. Her iki yırtığı belli bir uzunluğa getirmek için uygulanan kuvvet kaydedilir. Yırtılma kuvveti, otografik izlerin veya elektronik olarak alınmış verilerin kuvvet piklerinden hesaplanır.

Numune Alma:

Deney numunelerinin, kumaşın katlanmış veya kırışık yerlerinden, kenarlardan ve kumaşı temsil etmeyecek bölgelerden alınmamasına dikkat edilmelidir.

Deney numunelerinin monte edilmesi:

Çekme deney cihazını gösterge uzunluğu 100 mm'ye ayarlanır. Deney numunesinin dil kısmı, deney numunesinin tutucu çenelere tutturulması isimli yukarıdaki şekilde gösterildiği gibi, tam bc çizgisi görünecek şekilde sabit tutucu çeneye merkezlenerek ve simetrik bir şekilde tutturulur. Deney numunesinin bacakları, tam ab ve cd çizgileri görülecek şekilde, cihazının hareketli çenesine simetrik olarak yerleştirilir ve deney numunesinin bacakları yırtma kuvvetine paraleldir. Her bir dil kısmının, yırtma işleminin başlangıcında, uygulanan yırtma kuvveti doğrultusuna paralel olacak şekilde tutucu çene içine sabitlendiğinden emin olunmalıdır. Deneye başlandığında bir ön gerilme olmamasına dikkat edilmelidir.

İşlem:

Yırtılma kuvvetini kaydetmek için bir aparat takılır, hareketli kıskaçlar çalıştırılır ve her iki yırtığın şeridin uç kısmına yakın olarak işaretlenen noktaya ulaşıncaya kadar yırtma işlemi sürdürülür.

Yırtılma işleminin, uygulanan kuvvet doğrultusu boyunca olup olmadığı ve kumaşın yırtılmaması durumunda ipliklerden her hangi birinin kayıp kaymadığı gözlemlenir.

a) Kumaştan kayan herhangi bir iplik olmaması,

b) Çene içinde kayma olmaması,

c) Yırtılmanın tamamlanması ve işlemin kuvvetin uygulandığı doğrultuda olması,

Durumlarında deneyin doğru yapıldığı kabul edilir.

Bunların dışındaki diğer sonuçlar atılır.

Kart Kayıtlarından Yırtılma Kuvvetinin Değerlendirilmesi:

Yırtılma uzunluğu, başlangıçtaki ilk pikten kaydedilen bitişteki son pike kadar dört eşit parçaya bölünür. İlk bölümdeki değerler ortalama değerin hesaplanmasında kullanılmamalıdır. Kalan üç bölümün her birinden en büyük ve en küçük ikişer pik seçilir ve not edilir. Hesaplama için uygun bir pik, kuvvetin en az % 10 artışı ile temsil edilir.

Her bir deney parçası için hesaplanan ortalamadan deneye tabi tutulan her bir kumaş doğrultusu için, yırtılma kuvvetinin aritmetik ortalaması Newton cinsinden hesaplanır ve iki anlamlı sayıya yuvarlanır.

Deney Sonuçları:

a-) Atkı boyuna ve çözgü boyuna toplam ortalama yırtılma kuvveti, Newton. Sadece üç yada dört deney numunesi düzgün bir şekilde yırtıldı ise, sadece düzgün yırtılan deney numunelerinin tek tek sonuçları,

b-) Gerekiyor ise, değişim kat sayısı, yüzde,

c-) Gerekiyor ise, % 95 güven aralığı, Newton,

d-) Gerekiyor ise, Manuel olarak değerlendirme yapılması durumunda her bir deney numunesi için kaydedilen en yüksek ve en düşük pik değerlerinin ortalaması, Newton.

e-) Gerekiyor ise, Manuel olarak değerlendirme yapılması durumunda her bir deney numunesi için kaydedilen en yüksek ve en düşük pik değerleri, Newton.