Kumaşların Gerilme Özellikleri En Büyük Kuvvetin Tayini – Kavrama Metodu
Kumaşların Yırtılma Özellikleri: Balistik Sarkaç (Elmendorf) Metodu ile Yırtılma Kuvvetinin Tayini (TS EN ISO 13937‑1)
Giriş: Kumaş Yırtılma Dayanımının Önemi
Giysilerden teknik tekstillere kadar pek çok ürün günlük hayatta noktasal gerilmeler ve keskin kuvvetler nedeniyle yırtılma riskiyle karşılaşır. Fermuar kapatırken, mobilya kumaşını gererken veya endüstriyel filtre torbasını değiştirme sırasında oluşan ani yükler, kumaşın yırtılma dayanımını sınar. Balistik Sarkaç (Elmendorf) Metodu bu ani ve dinamik yırtılma koşullarını laboratuvar ortamında simüle ederek yırtılma kuvveti (cN) değerini belirler. Sonuçlar, ürünün hem dayanıklılık hem de kullanıcı güvenliği açısından kritik veriler sunar.
Standardın Amacı ve Kapsamı
TS EN ISO 13937‑1, dokuma, örme ve non‑woven kumaşların balistik sarkaç test cihazı kullanılarak yırtılma kuvvetinin tayini için uluslararası referanstır. Metot; pamuk, polyester, polipropilen, aramid veya karışım kumaşlar gibi geniş elyaf yelpazesini kapsar.
Balistik Sarkaç Nedir?
Test cihazı, önceden tanımlı potansiyel enerjiye sahip bir sarkaç (pendulum) kolunu serbest bırakarak numuneyi yırtar. Sarkaçın yırtma sonrası kazandığı kinetik enerji kaybı, kumaşın yırtılma direncine karşı harcanan enerjidir. Cihaz bu kaybı yük hücresi veya açı ölçeği ile ölçerek cN cinsinden kuvvet değerine dönüştürür.
Ekipman ve Laboratuvar Koşulları
Temel Donanım
- Elmendorf Yırtılma Test Cihazı – ayarlanabilir sarkaç kütleleri (1600 cN, 3200 cN, 6400 cN vb.)
- Numune Kelepçeleri – üst ve alt çenelerin kaymayı önleyen diş yapısı.
- Hazırlama Bıçağı – başlangıç kesisi (20 ± 1 mm) açmak için.
- Mekanik veya Dijital Açı Ölçer (sensörlü modellerde entegre).
- Standart Atmosfer Kabini – 20 ± 2 °C / 65 ± 2 % Bağıl Nem.
Kalibrasyon ve İzlenebilirlik
- Sarkaç kütlesi ±0,5 % toleransla tartılır.
- Sürtünme kuvveti ve rulman akışı ISO 13937‑1 Ek A prosedürüne göre altı ayda bir doğrulanır.
- Sensörlü modellerde yük hücresi kalibrasyonu ISO 7500‑1 gereksinimlerini karşılamalıdır.
Numune Hazırlığı ve Koşullandırma
Boyut ve Yönler
- Ebat: 100 mm × 75 mm (dokuma yönleri paralel kenara).
- Başlangıç Kesisi: 20 ± 1 mm, kumaş uzun kenarının merkezinden.
- Çözgü ve atkı yönünde en az 5’er, toplam 10 numune.
- Örme kumaşlarda kurs ve ilmek yönü dikkate alınır.
Koşullandırma
Numuneler, 24 saat boyunca standart atmosferde dinlendirilir. Bu adım, nem oranındaki farklılıkları dengeleyerek ölçüm varyansını düşürür.
Deney Prosedürü: Adım Adım
1. Cihaz Hazırlığı
- Sarkaç kütle seçimi, malzemenin beklenen yırtılma kuvvetine göre yapılır (örn. hafif kumaşlar için 1600 cN, ağır ve kaplamalı kumaşlar için 3200 cN).
- Sıfır ayarı ve sürtünme telafisi gerçekleştirilir.
2. Numunenin Kelepçeye Yerleştirilmesi
- Numunenin kesilmiş tarafı sarkaç yönüne bakacak şekilde yerleştirilir.
- Üst ve alt çeneler tam paralel sıkıştırılır; kenar kıvrılması olmamalıdır.
- Kelepçelenen alanın kaymasını önlemek için çene pürüzlülüğü ≥ 0,3 µm.
3. Yırtma İşlemi
- Sarkaç 90° konumundan serbest bırakılır.
- Yırtma tamamlanınca sarkaç durur; açı / yük kaydedilir.
- Sarkaç geri getirilir, numune değişimi hızlı yapılır (< 15 s) böylece cihaz sıcaklığı stabil kalır.
4. Hesaplama
Çoğu modern cihaz, açı verisini otomatik olarak aşağıdaki formülle cN’e çevirir:
F = K × (θ₁ – θ₂)
F: Yırtılma kuvveti (cN)
K: Cihaza özgü sabit (ayarlanabilir kütle ve kol uzunluğuna bağlı)
θ₁: Başlangıç açısı (genellikle 90°)
θ₂: Yırtma sonundaki açı
5. Sonuçların Değerlendirilmesi
Her yön için 5 değer elde edilir; ortalama, Standart Sapma ve CV % raporlanır. Yırtılma kuvveti cN veya N (1 N = 100 cN) olarak sunulur.
Sonuçların Yorumlanması
| Kumaş Tipi | Beklenen Yırtılma Kuvveti (cN) | Risk Değerlendirmesi |
|---|---|---|
| Pamuklu Poplin (120 g/m²) | 300 – 500 | Günlük gömlek – orta risk |
| Polyester/Pamuk Gabardin | 600 – 900 | İş elbisesi – düşük/orta risk |
| Denim (350 g/m²) | 1000 + | Ağır iş giysisi – düşük risk |
| Kaplamalı Oxford 600D | 1200 – 1600 | Seyahat çantası – çok düşük risk |
CV % ≤ 7 ise üretimde tutarlılık yüksektir. Daha yüksek değişkenlik, iplik yoğunluğu veya terbiye işlemi farklılıklarını gösterir.
Uygulama Alanları
Döşemecilik ve Ev Tekstili
Koltuk kumaşları, perdeler ve yatak örtülerinde ani çekişlere karşı yırtılma direnci kalite standardı belirler.
Dış Giyim & Outdoor
Rüzgârlık, çadır, sırt çantası gibi yüksek gerilme riski taşıyan ürünlerde minimum yırtılma limiti > 800 cN olarak belirlenebilir.
Non‑woven ve Tek Kullanımlık Ürünler
Cerrahi örtüler ve kişisel koruyucu donanımlar, yırtılma direncinin EN 13795 ve EN 14126 gibi regülasyonları karşıladığından emin olmalıdır.
Sıkça Sorulan Sorular
Başlangıç kesisi şart mı?
Evet. Kesit oluşturulmazsa test lokal gerilmeyi simüle etmez; sonuçlar karşılaştırılabilir olmaz.
Hangi kütleyi seçmeliyim?
Ön test yaparak sarkaç, numuneyi tam ama aşırı sapma olmadan yırtacak kütle seçilmelidir. Enerji skalanın 30 % – 70 % aralığında kalması ideal.
Örme kumaşlarda neden daha düşük değerler çıkıyor?
Örme yapısı, ilmeklerin birbirinden ayrılarak enerji emmesini sağlar; bu gerçek servis koşullarını yansıtır.
MassLab’ın Uzmanlığı
Akredite Laboratuvar
MassLab, TÜRKAK akreditasyonuna sahip yırtılma test laboratuvarı olarak TS EN ISO 13937‑1 standardını ISO/IEC 17025 şartlarına tam uyumla uygular.
Geniş Kapasite
1600 cN’den 6400 cN’ye kadar kademeli sarkaçlarımız, hem ince gömleklik kumaşlardan ağır brandalara kadar tüm spektrumu kapsar.
Dijital Raporlama
Test sonuçlarını 24 saat içinde PDF & ham veri (CSV) formatında iletilir.
Hemen İletişime Geçin
Ürünlerinizin yırtılma güvenliğini garanti altına almak için MassLab uzman ekibiyle hemen iletişime geçin. “Teklif Al” formumuzu doldurun, numunelerinizi gönderin; biz de marka güvenliğinizi sağlam temellere oturtalım.
MassLab Analiz ve Test Laboratuvarı – Geleceği Test Ediyoruz.
