Otevřít hlavní menu

Pevnost textilií je odpor proti působení vnějších sil, který závisí na původu, formě (vlákno, příze, plošná textilie), způsobu, rychlosti a průběhu zatížení textilního materiálu.

Pevnost textilií se nejčastěji vztahuje k zatížení tahem, které se měří silou nutnou k přetržení materiálu. Mimo tažné pevnosti se pro určité účely posuzuje také pevnost v oděru, v ohýbání, zkroucení, rázová pevnost aj.[1]

Obsah

Tažná pevnostEditovat

Podle mezinárodní soustavy SI je jednotkou pevnosti newton (N = m.kg.s-²). Při zkouškách tažné pevnosti dochází u všech textilních materiálů před přetržením k prodloužení, které se vyjadřuje jako tažnost v procentech.

Tažná pevnost je jedna z nejdůležitějších vlastností zejména u technických textilií.[2]

Pevnost vlákenEditovat

Přírodní vlákna se testují zpravidla trháním ve svazku, výsledek se přepočítává na jednotlivé vlákno. Dlouho používaný systém Pressley byl u bavlny v posledních letech minulého století nahrazen poloautomatickým přístrojem HVI (High Volume Instruments), kterým se vedle pevnosti současně zkouší jemnost, obsah nečistot, vlhkost a další vlastnosti.[3]

Pevnost umělých vláken se zjišťuje ve formě filamentu na poloautomatických trhacích strojích.

Aby se různé materiály spolu daly snadno porovnávat, uvádějí se zpravidla výsledky pevnosti v poměru k jemnosti vlákna, tzv. relativní pevnost v

 

Tato jednotka nahradila v soustavě SI dřívější (v praxi nadále používanou) tržnou délku (kilometrickou pevnost, RKM), která udávala, kolik kilometrů daného materiálu by se přetrhlo vlastní tíhou. 1 N/dtex přibližně odpovídá 1 km tržné délky (přesně = 1,0197).[2]

Pevnost přízeEditovat

se zjišťuje jak u staplových tak i u přízí z nekonečných vláken na trhacím přístroji, kde se v principu zatěžují jednotlivé niti až k přetrhu.

Tahová síla v newtonech se zpravidla přepočítává na poměrnou pevnost

 

Tato jednotka odpovídá přibližně 1 km dřívější tržné délky.

Pevnost staplových přízí dosahuje jen 50-70 % pevnosti vláken, ze kterých jsou vyrobeny.[2]

Pevnost plošných textiliíEditovat

Tažná pevnost se testuje na stejných přístrojích jako příze, do svorek se upíná proužek tkaniny nebo pleteniny zpravidla 50 mm široký. Výsledek testu se udává v Newtonech (N).

K normovaným zkušebním metodám patří:[4] [5]

Metoda Norma Použitelnost
Strip ČSN EN ISO 13 934-1 tkaniny z konvenčních materiálů
(bez uhlíkových, skleněných vláken, bez příze z fóliových pásků)
Grab ČSN EN ISO 13 934-2 vzorek 25 x 25 mm
pevnost a tažnost pletenin ČSN 800810 osnovní i zátažné pleteniny (jen v ČR)
pevnost a tažnost netkaných t. ČSN EN 29073-3 častější je lichoběžníková metoda [6]

Mimo tažné pevnosti se u plošných textilií často zkouší pevnost v natržení, pevnost v průtlaku kuličkou, pevnost oděru aj.[2]

Poměrná pevnost v MPaEditovat

Pro materiály, u kterých se dá přesně zjistit plocha průřezu vlákna (prakticky jen pro umělá vlákna) se tažná pevnost udává také v poměru k ploše jednotkou pascal (Pa = N / m²), resp. megapascal (MPa).

Pro poměr k tržné délce (RKM) platí vztah:

  [km]
  •   je poměr pevnosti k ploše
  • ρ hustota [kg/m3]
  • g je tíhové zrychlení na povrchu Země [m/s2][7]


Poměr tažné pevnosti k ploše průřezu u vybraných druhů vláken:

Druh vlákna Tažná
pevnost

cN/tex

Druh vlákna Tažná
pevnost

cN/tex

Tažná
pevnost

MPa

acetát 15 S-sklo 183 4 500
vlna 20 Kevlar (aramid) 240 3 400
dlouhovlák. bavlna 45 polyethylen 270 2 570
přírodní hedvábí 50 uhlíkové vlákno 360 6 400
len 70 M5 (PIPD) 510 8 500
polyamid 81 nanotrubičky 4 800[8] 63 000 x)

Pro srovnání: U lanové oceli se uvádí tržná délka 19,6 km a poměrná pevnost 1 500 MPa.

x) Pevnost nanotrubiček byla měřena pokusně, výsledky nebyly zatím potvrzeny.[9]

LiteraturaEditovat

  • High-Performance Structural Fibers for Advanced Polymer Matrix Composites, ISBN 978-0-309-09614-0, The National Academies Press 2005

ReferenceEditovat

  1. Kießling/Matthes: Textil- Fachwörterbuch, Berlin 1993, ISBN 3-7949-0546-6, str. 123
  2. a b c d Pospíšil a kol.: Příručka textilního odborníka, SNTL Praha 1981, str. 251-298
  3. Concept of HVI [online]. Textile Learner, 2018 [cit. 2018-11-04]. Dostupné online. (anglicky) 
  4. Pevnost a tažnost pro oděvní a bytový textil [online]. Textilní zkušební ústav, 2016-2019 [cit. 2019-06-01]. Dostupné online. (česky) 
  5. Physical and mechanical testing of textiles [online]. Deakin University, 2008 [cit. 2019-06-01]. Dostupné online. (anglicky) 
  6. Trapezoidal Tear [online]. Geolab, 2019 [cit. 2019-06-01]. Dostupné online. (anglicky) 
  7. Textile Fiber Formulas [online]. Textile School, 2018-03-19 [cit. 2018-11-04]. Dostupné online. (anglicky) 
  8. Strength and Breaking Mechanism [online]. Science, 2000-01-28 [cit. 2018-11-04]. Dostupné online. (anglicky) 
  9. Notes from the Space Elevator [online]. Humanity, 2009-08-31 [cit. 2018-11-04]. Dostupné online. (anglicky) 

Související článkyEditovat