Kekuatan sobek
Apa itu robekan kain? Pernahkah Anda memperhatikan bahwa jika sepotong kain tergores kecil oleh benda tajam, berarti ada lubang di dalamnya? Kain yang tertusuk ini dapat dengan mudah berubah menjadi robekan panjang dengan tarikan ekstra. Ini adalah jenis umum dari kegagalan kekuatan pada kain.
Definisi
“Kekuatan sobek adalah jumlah kekuatan yang dibutuhkan untuk merobek kain. Hal ini bergantung pada kekuatan kain.”
Rumus
Perhitungan Kekuatan Sobek = Gaya Sobek (N) × Jarak Sobek (m)
Evaluasi ketahanan sobek sangat penting dalam kain industri yang digunakan untuk penanganan kasar, seperti tenda, karung, dan parasut, di mana diperlukan ketahanan sobek yang tinggi.
Di sisi lain, beberapa aplikasi memerlukan kain yang tidak mudah sobek, seperti pita perekat dan perban.
Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Kekuatan Sobek
Berikut adalah faktor-faktor utama yang memengaruhi kekuatan sobek kain.
Kekuatan Benang
Kekuatan benang tunggal sangat penting untuk ketahanan sobek karena kekuatan keseluruhan kain terhadap keausan dan sobekan bergantung pada kekuatan benang atau lilitan benang. Kain yang dibuat dengan kekuatan benang yang baik memiliki ketahanan sobek yang lebih tinggi.
Tenunan dan Struktur Kain
Benang yang halus dan struktur kain yang longgar memberikan kekuatan sobek yang lebih tinggi pada kain tenun. Anyaman kain memainkan peran penting dalam hal kekuatan sobek. Anyaman polos memiliki kekuatan sobek yang lebih rendah dibandingkan dengan struktur kain anyaman kepar dan anyaman matt.
Pengaturan Panas
Pengaturan Panas Tinggi mengurangi kekuatan benang, yang menyebabkan penurunan kekuatan sobek.
Selesai Khusus
Pelapis kain khusus seperti perawatan antitetes dan antikusut dapat mengurangi kekuatan sobekan.
Metode Pengujian Kekuatan Sobek
Ada tiga metode utama untuk menentukan kekuatan sobek kain di laboratorium pengujian kain.
- Metode Trapesium (ASTM D624)
- Metode Elmendorf (ASTM D1424)
- Metode Lidah
- Metode Lidah Tunggal
- Metode Lidah Ganda
Metode Trapesium (ASTM D624)
Dalam metode pengujian sobekan trapesium, sebuah trapesium digambar pada sampel kain di laboratorium pengujian kain. Penjepit alat uji kekuatan sobek menjepit dua hipotenusa trapesium.
Setelah sampel diatur, gaya yang lebih besar diterapkan pada sampel untuk merobek sepanjang arah lebar. Dengan cara ini, kekuatan sobek maksimum rata-rata diuji.
Untuk mendapatkan hasil terbaik, 5 sampel harus diambil dari posisi berbeda pada kain di setiap sisi dari garis bujur dan garis lintang. Sampel-sampel ini dipotong dengan ukuran (150 mm + 2 mm) × (75 mm + 2 mm).
Jarak antara kedua penjepit diatur menjadi (25 mm + 1 mm), dan kecepatan peregangan diatur menjadi 100 mm/menit.
Rentang beban yang tepat dipilih untuk memenuhi bahwa kekuatan sobek akan jatuh pada 10 – 90% dari total bentang. Sampel dijepit sepanjang hipotenusa trapesium untuk membuat garis takik di tengah dua penjepit.
Ada dua ukuran klem. Ukuran klem satu sisi adalah 100 mm, sedangkan ukuran klem trapesium sisi lainnya adalah 25 mm. Potongan kecil sepanjang 15 mm dibuat pada kain dengan klem sisi yang lebih kecil.
Sampel kain pada sisi pendek dijaga ketat, dan sisi panjang dijaga dengan kerutan. Sekarang, nyalakan mesin uji lab kain. Saat klem bawah turun, setiap benang pada permukaan sampel meregang satu demi satu.
Gaya menyebar dari garis takik ke penjepit sisi panjang hingga sampel kain robek sepenuhnya. Ini adalah keseluruhan prosedur metode pengujian sobekan trapesium untuk membuat laporan uji lab kain.
Metode Elmendorf (ASTM D1424)
Dalam metode pengujian Elmendorf , sampel berukuran (102 mm × 75 mm) dipotong dari kain uji di laboratorium tekstil. Kain uji harus memiliki panjang minimal 1 meter, dan dikondisikan selama 01 jam pada suhu 21 + 04 °C dan kelembaban relatif 65 + 2.
Spesimen dipotong 150 mm dari tepi kain untuk arah lungsin dan pakan. Dua set sampel, masing-masing berisi 5 spesimen, siap untuk pengujian garis bujur dan garis lintang.
Penguji Elmendorf memiliki klem rahang, bilah untuk potongan kecil 20 mm pada spesimen, dan rentang berat 8N, 16N, 32N, 64N, dan 128N untuk kain dengan kekuatan sobek rendah hingga tinggi.
Nyalakan mesin. Kalibrasi, dan atur parameternya. Letakkan beban pada dudukan beban penguji sesuai dengan kekuatan kain. Letakkan spesimen ke dalam rahang dan kencangkan dengan kuat. Sekarang tekan tombol untuk menjalankan pengujian kain.
Sampel sobek karena berat bandul. Pantau perilaku sobek sampel, catat nilainya dan sebutkan dalam laporan.
Metode Lidah
Metode tongue dibagi menjadi dua metode berbeda: Metode single tongue dan metode double tongue. Metode tongue yang paling umum digunakan adalah metode single tongue. Sampel dipasang pada tear tester. Garis takik dijaga lurus antara klem atas dan bawah.
Penguji dinyalakan. Tegangan diberikan ke arah garis takik. Kekuatan sobekan yang merobek sampel kain dicatat.
Metode Lidah Tunggal
Dua set sampel diambil dari sisi lungsin dan pakan kain. Setiap set memiliki minimal 5 sampel yang dipotong dari posisi kain yang berbeda. Hal ini dilakukan untuk menghindari pengambilan benang yang sama dalam arah panjang dan lebar.
Untuk metode lidah tunggal , sampel kain persegi panjang dipotong dengan ukuran (200 mm + 2 × 50 mm + 1 mm). Setiap sampel persegi panjang dipotong 100 mm sejajar dengan arah panjang dari tengah sisi lebar.
Ujung sobekan harus ditandai pada jarak 25 mm + 1 mm dari pusat sampel ke ujung yang tidak terpotong. Panjang bentangan diatur menjadi 100 mm, dan kecepatan peregangan adalah 100 m/menit. Sampel dipasang pada penjepit.
Satu sisi spesimen yang dipotong dijepit dengan satu penjepit, dan sisi lain sampel yang dipotong dijepit dengan penjepit lainnya. Garis pemotongan harus sejajar dengan garis tengah penjepit. Ujung yang belum dipotong dibiarkan dalam kondisi bebas.
Harus dipastikan bahwa dua kaki di ujung pemotong terpasang dengan klem. Sobekan harus sejajar dengan takik untuk hasil yang akurat saat mulai robek. Sekarang, gaya sobek diterapkan untuk merobek kain sepenuhnya. Hasilnya diambil.
Metode Lidah Ganda
Dalam metode lidah ganda, spesimen dipotong dari bagian tengah dan dibentuk lagi menjadi bentuk persegi panjang kecil dari spesimen. Sampel kain persegi panjang kecil dipegang di satu rahang, dan sisi spesimen yang lain dipegang di rahang kedua.
Saat menjepit, lidah sampel dijepit di tengah penjepit, simetris agar garis bc terlihat. Dua kaki sampel, sejajar dengan arah sobekan, dijepit secara simetris dalam penjepit yang dapat dilepas agar garis ab dan cd terlihat.
Harus dipastikan bahwa setiap lidah terpasang pada klem sehingga sobekan harus sejajar dengan arah sobekan saat kain diregangkan. Nyalakan mesin. Sobekan ditarik ke tanda akhir sampel.
Kekuatan sobekan dan lama sobekan setiap sampel dicatat. Intinya adalah Anda harus fokus pada arah sobekan. Sampel akan sobek ke arah gaya yang diberikan atau benang akan terlepas dari kain.
Jika sampel tidak terlepas dari klem dan terjadi robekan ke arah gaya yang diberikan, maka hasil pengujian harus dilakukan. Jika tidak, pengujian harus direvisi.
Pentingnya Kekuatan Sobek
Kekuatan sobek merupakan sifat mekanis dan parameter kualitas kain yang penting dalam industri tekstil serta industri medis, otomotif, dan kedirgantaraan. Uji kekuatan sobek memastikan ketahanan, kualitas, dan keamanan kain.
Berikut ini adalah pentingnya kekuatan sobek berdasarkan penggunaan kain di berbagai sektor industri.
Pakaian
Kekuatan sobek memastikan masa pakai dan kenyamanan pakaian yang lebih baik.
Tekstil Industri
Uji kekuatan sobek kain merupakan parameter yang sangat penting untuk tekstil industri yang digunakan dalam peralatan konstruksi dan keselamatan.
Tekstil Medis
Dalam tekstil medis, di suatu tempat, kita memerlukan kain yang mudah sobek seperti perban dan plester. Sementara dalam beberapa kasus lain, kita memerlukan kain yang mudah sobek, untuk peralatan medis, implan, dan pakaian pelindung.
Otomotif
Tekstil berketahanan tinggi diperlukan untuk pemasangan pelapis jok, sabuk pengaman, dan kantung udara.
Aerospace
Ini adalah parameter yang sangat penting dalam kedirgantaraan untuk material yang ringan dan berkekuatan tinggi.
Kekuatan tarik
Apa yang dimaksud dengan kekuatan tarik? Kekuatan tarik suatu kain memberi kita gambaran tentang seberapa besar gaya yang dapat ditahan kain tersebut. Jika kekuatan kain buruk, maka kain tersebut akan putus jika diberi gaya tarik yang berlebihan. Kekuatan kain bervariasi menurut EPI, PPI, dan variasi hitungan.
Definisi
“Kekuatan tarik kain adalah gaya maksimum yang dapat ditahan kain sebelum putus, saat diregangkan.”
Rumus
Kekuatan Tarik = Gaya Tarik (N)
Luas Penampang (A)
Tenunan kain juga memiliki pengaruh besar pada kekuatan tarik kain pakaian. Misalnya, kain polos memiliki kekuatan tarik yang lebih tinggi dibandingkan dengan kain kepar jika ujung/punggung dan jumlah benangnya sama.
Metode Pengujian Kekuatan Tarik
Ada dua metode yang digunakan untuk mengevaluasi dan menjelaskan kekuatan tarik kain.
- Metode Uji Strip (ASTM D5034)
- Metode Uji Grab (ASTM D5035)
Metode Uji Strip (ASTM D5034)
Dalam metode ini, kain diregangkan hingga ke titik putusnya dengan alat uji tarik, yang dapat merekam beban putus dan ekstensi. Mirip dengan pengujian sebelumnya, 05 sampel diambil dari kain uji di tempat yang berbeda untuk setiap arah lungsin dan pakan.
Spesimen dipotong dengan ukuran (60 mm × 300 mm) dan kemudian dicacah dari tepinya untuk mendapatkan spesimen selebar 50 mm. Kecepatan perpanjangan diatur ke 50 mm/menit, dan panjang pengukur adalah 200 mm. Pencegahan adalah 1% dari kemungkinan beban putus.
Terdapat dua rahang, satu rahang tetap sementara yang lain memiliki sel beban yang meregangkan spesimen. Pada spesimen berukuran 50 mm ditempatkan di dalam rahang dari satu ujung, demikian pula pada ujung lainnya, spesimen berukuran 50 mm ditempatkan di dalam rahang tetap.
Jadi sampel yang tersisa adalah 200 mm, itulah sebabnya kami menyebut panjang pengukur adalah 200 mm. Sekarang, nyalakan penguji. Rahang dengan sel beban akan meregangkan spesimen hingga putus. Catat nilai dan perilaku sobekannya.
Kewaspadaan
- Jika spesimen patah dalam jarak 5 mm dari rahang atau pada beban yang jauh lebih rendah daripada rata-rata, maka pengujian ini akan dibatalkan.
- Gaya putus rata-rata dan % perpanjangan rata-rata dari panjang awal dilaporkan.
- Sampel dipotong (60 mm × 300 mm) sejajar dengan lungsin/pakan.
- Benang dipotong dari kedua sisi lebar spesimen hingga menjadi 50 mm.
- Kain yang digiling kasar tidak memerlukan penguraian. Sampelnya dipotong dengan ukuran (50 mm × 300 mm).
Metode Uji Grab (ASTM D5035)
Uji cengkeraman menggunakan permukaan rahang, yang jauh lebih sempit daripada kain, sehingga menghindari kebutuhan untuk mengurai kain hingga lebarnya, sehingga menjadikannya pengujian yang lebih sederhana dan cepat untuk dilakukan.
Spesimen dipotong dengan ukuran (100 mm x 150 mm). Ukuran rahangnya adalah 25 mm persegi, yang hanya menekankan bagian tengah spesimen sepanjang 25 mm.
Garis ditarik 37.5 mm dari tepi kain untuk membantunya menjepit sehingga rangkaian benang yang sama dijepit pada kedua rahang.
Panjang pengukurnya adalah 75 mm, dan kecepatannya disesuaikan sehingga sampel hancur dalam waktu 20 + 3 detik.
Dalam pengujian ini, ada sejumlah bantuan dari benang yang berdekatan dengan area pusat yang diberi tekanan sehingga kekuatan yang diukur lebih tinggi dibandingkan dengan pengujian strip berumbai berukuran 25 mm.
Uji tangkap pada dasarnya berbeda dengan uji strip.
Dalam uji tarik, permukaan aw jauh lebih sempit daripada kain. Di sini, kain tidak perlu dikerutkan.
Uji tangkap merupakan metode yang lebih sederhana dan cepat.
Pentingnya Kekuatan Tarik
Kekuatan tarik merupakan sifat mekanik lain dan parameter penting kain dalam industri tekstil, serta dalam industri lain seperti industri medis, otomotif, dan kedirgantaraan.
Integritas struktural
Uji kekuatan tarik kain memastikan integritas struktural kain dan bahan lain yang digunakan dalam infrastruktur yang dapat menahan beban.
Pakaian
Kain dengan kekuatan tarik yang baik memiliki daya tahan, kenyamanan, dan kinerja yang lebih baik.
Tekstil Industri
Kekuatan tarik sangat penting untuk tekstil industri yang digunakan dalam konstruksi, bangunan, dan jembatan.
Tekstil Medis
Bahan dengan kekuatan tarik yang baik digunakan dalam instrumen bedah dan perangkat medis.
Otomotif
Tekstil berkekuatan tinggi diperlukan untuk menanamkan pelapis jok, sabuk pengaman, dan kantung udara.
Aerospace
Kekuatan tarik tinggi diperlukan dalam bidang kedirgantaraan untuk material yang ringan dan berkekuatan tinggi.
Perbedaan Utama antara Kekuatan Sobek dan Kekuatan Tarik
Kekuatan sobek dan kekuatan tarik merupakan sifat mekanis kain yang memastikan kestabilan kain terhadap beban dan tegangan. Di sini, kita akan membahas perbedaan utama antara kedua parameter ini.
Kekuatan sobek
- Kekuatan sobek lebih difokuskan pada aplikasi di mana tekstil menghadapi gaya dinamis atau terkena benda tajam. Dalam kasus ini, kekuatan sobek adalah ketahanan kain terhadap tusukan atau sobekan.
- Mengevaluasi kekuatan kain untuk menahan tekanan lokal.
- Ini menentukan kemampuan material untuk menahan perambatan retak
- Metode Trapesium, Elmendorf, dan Sobekan Lidah mengukur kekuatan sobekan.
- Satuan kekuatan sobek adalah Newton (N), Pound (lb), atau Gram-Force (gf).
- Kekuatan sobek merupakan parameter yang lebih penting untuk aplikasi pada tekstil, plastik fleksibel, dan komposit.
Kekuatan tarik
- Kekuatan tarik menjadi fokus dalam aplikasi di mana tekstil menghadapi gaya tarik atau gaya regangan yang konstan. Dalam kasus ini, kekuatan tarik adalah ketahanan kain terhadap gaya tarik atau gaya regangan.
- Mengevaluasi kekuatan kain untuk menahan tekanan yang seragam.
- Ini menentukan kemampuan material untuk menahan deformasi.
- Metode uji strip-and-grab mengukur kekuatan tarik.
- Satuan untuk kekuatan tarik adalah Mega Pascal (MPa), Pound per Square Inch (PSI), atau Newton per Square Millimeter (N/mm²).
- Kekuatan tarik merupakan parameter yang lebih penting untuk aplikasi pada material struktural, serat, dan film.
Hubungan Penting antara Kekuatan Sobek dan Kekuatan Tarik
Telah diketahui bahwa kain atau bahan dengan daya rekat tinggi biasanya juga memiliki daya sobek yang tinggi. Akan tetapi, perlu diperhatikan bahwa kain dengan daya sobek tinggi tidak selalu memiliki daya rekat yang tinggi.
Aplikasi dan Implikasi Praktis
Berikut adalah contoh praktis mengenai implikasi kekuatan sobek dan tarik.
Kekuatan sobek
Aplikasi utama kekuatan sobek adalah pakaian atletik dan tekstil luar ruangan seperti tenda atau terpal. Misalnya, dalam pakaian atletik, kekuatan sobek memastikan bahwa kain akan menahan gaya saat atlet meregangkan tubuhnya.
Kekuatan sobek yang lebih tinggi membantu tenda menahan tekanan angin, hujan lebat, dan potensi kerusakan akibat benda tajam dan dahan.
Kekuatan tarik
Aplikasi utama kekuatan tarik adalah tekstil otomotif. Misalnya, kain yang digunakan pada jok mobil dan sabuk pengaman harus mampu menahan gaya dan tekanan biasa, yang hanya mungkin dilakukan dengan kain berkekuatan tarik tinggi.
Kain dengan daya tarik lebih tinggi digunakan pada ban berjalan dan peralatan keselamatan untuk keselamatan pekerja dan ketahanan material.
Kesimpulan
Kekuatan sobek adalah jumlah gaya yang dibutuhkan untuk merobek kain. Hal ini bergantung pada kekuatan kain. Namun, Kekuatan Tarik kain adalah gaya maksimum yang dapat ditahan kain sebelum putus akibat regangan tarik.
Kekuatan sobek diuji dengan metode Trapesium, Elmendorf dan Sobek Lidah, sedangkan metode uji Strip dan Grab menguji kekuatan Tarik.
Pertanyaan Umum Demo Slot
Apa itu Kekuatan Sobek?
Kekuatan sobek adalah jumlah gaya yang dibutuhkan untuk merobek kain. Hal ini bergantung pada kekuatan kain.
Apa rumus kekuatan sobek kain?
Kekuatan sobek dihitung dengan menggunakan rumus ini.
Kekuatan Sobek = Gaya Sobek (N) × Jarak Sobek (m)
Apa itu satuan kekuatan sobek?
Satuan kekuatan sobek adalah Newton (N), Pound (lb), atau Gram-Force (gf).
Mengapa kekuatan tarik penting untuk kain?
Kekuatan sobek penting bagi kain dalam aplikasi di mana tekstil menghadapi gaya dinamis atau terkena benda tajam. Dalam kasus ini, kekuatan sobek adalah ketahanan kain terhadap tusukan atau sobekan.
Apa metode ASTM untuk uji sobekan kain?
- Metode Trapesium (ASTM D624)
- Metode Elmendorf (ASTM D1424)
- Metode Lidah
Apa aplikasi utama kekuatan sobek?
Aplikasi utama kekuatan sobek adalah pakaian atletik dan tekstil luar ruangan seperti tenda atau terpal.
Apa itu Kekuatan Tarik?
Kekuatan tarik suatu kain adalah gaya maksimum yang dapat ditahan suatu kain sebelum putus karena regangan tarik.
Apa rumus kekuatan tarik kain?
Kekuatan tarik dihitung dengan menggunakan rumus ini.
Kekuatan Tarik = Gaya Tarik (N)
Luas Penampang (A)
Apa itu satuan kekuatan tarik?
Satuan kekuatan tarik adalah Mega Pascal (MPa), Pound per Square Inch (PSI), atau Newton per Square Millimeter (N/mm²).
Mengapa kekuatan tarik penting untuk kain?
Kekuatan tarik merupakan pengujian fisik kain yang penting dalam aplikasi di mana tekstil menghadapi gaya tarik atau gaya regangan yang konstan. Dalam kasus ini, kekuatan tarik adalah ketahanan kain terhadap gaya tarik atau gaya regangan.
Apa metode ASTM untuk uji tarik kain?
- Metode Uji Strip (ASTM D5034)
- Metode Uji Grab (ASTM D5035)
Apa aplikasi utama dari kekuatan tarik?
Aplikasi utama kekuatan tarik adalah tekstil otomotif. Misalnya, kain yang digunakan pada jok mobil dan sabuk pengaman harus mampu menahan gaya dan tekanan biasa, yang hanya mungkin dilakukan dengan kain berkekuatan tarik tinggi.
Apakah Pengujian Kain Basah atau Kering Membuat Perbedaan dalam Kekuatan Tarik?
Ya, tergantung pada jenis kainnya. Berdasarkan percobaan, pada beberapa jenis kain, kain basah memiliki daya rekat yang lebih kuat dibandingkan dengan kain kering. Misalnya, katun basah memiliki daya rekat yang lebih kuat daripada katun kering.
Kekuatan Tarik dan Sobek Dapat Berubah Seiring Waktu.
Ya, kedua karakteristik kain dapat berubah seiring waktu karena berbagai faktor. Faktor-faktor tersebut meliputi penuaan, kelelahan, radiasi UV, paparan bahan kimia, kelembapan, dan suhu.
Berdasarkan percobaan, dapat diamati bahwa kekuatan sobek dan tarik menurun seiring berjalannya waktu. Namun, beberapa bahan mungkin menunjukkan peningkatan kekuatan tarik karena orientasi serat atau kristalisasi.
Sumber Terkait
Wawasan dan pengalaman tentang Kekuatan Robek Kain ASTM D2261
Panduan Praktis Kekuatan Putus dan Pemanjangan Kain Tekstil ASTM D5035