Procédé De Test De La Fatigue Des Fibres Dans L 'Industrie Textile Indienne

Indian fibre fatigue

Les matériaux fibreux et les structures textiles de l 'ingénierie sont soumis à des contraintes variables d' intensité variable lors de leur utilisation.

Si la contrainte est faible, le chargement et le déchargement alternatifs générés entra?nent généralement une concentration de contrainte, ce qui réduit considérablement la résistance du tissu.

En raison de l 'usure cumulée, la résistance des fibres à la force extérieure diminue progressivement avec l' augmentation du nombre de cycles de contrainte.

Lorsque la force de réticulation supportée est bien inférieure à la limite de résistance qu 'elle supporte statiquement, le dommage peut se produire, ce que nous appelons la fatigue.

Il en va de même pour la qualité des produits et les perspectives du marché, comme les tissus d 'habillement, les appareils ménagers, les matériaux d' ameublement automobile et les bandes de pport dans les applications textiles industrielles.

Pour les filaments composites présentant une stabilité élevée, la résistance à la fatigue influe directement sur les performances de traitement.

On peut voir les effets du fil de pulpe lors de son tissage et de son traitement par déformation et déformation.

La stabilité finale reste étroitement liée à la fatigue des fibres monoracines et des filaments.

Avec l 'application continue d' un grand nombre de nouveaux types de fibres aux tissus d 'habillement et à d' autres industries, la recherche sur les caractéristiques de fatigue des fibres a suscité un vif intérêt chez les textiles du monde entier, et l 'industrie des fibres textiles de l' Inde est l 'un des pays les plus avancés et les plus profonds du monde dans le domaine de la détection de la fatigue des fibres.

L 'industrie indienne estime que les fibres textiles elles - mêmes n' ont pas beaucoup d 'élasticité et qu' il est donc essentiel d 'obtenir les résultats des essais de fatigue en recherchant les effets directs des charges cycliques entra?nant des dommages.

En 1993, l 'expert indien du textile, anandjiwala et al., ont proposé trois critères de mesure de la fatigue Abrasive résultant des contraintes de compression et de flexion sous charge cyclique: 1. Perte de fatigue; 2. Perte de performance mécanique; 3. Dommages apparents.

L 'extinction de la fatigue se produit généralement lorsque la rupture cumulée provoquée par la fatigue cyclique atteint sa limite, la contrainte du fil excédant la contrainte autorisée, alors que la perte de la performance mécanique se produit généralement jusqu' à des valeurs connues de la fatigue cyclique avant que la perte de la performance mécanique (généralement la résistance à la traction) n 'entra?ne une durée de vie et des effets de la fatigue, tandis que la lésion apparente se fonde sur la microstructure du fil et permet de comparer les effets de la résistance aux différentes catégories de fibres.

Cela pourrait être au c?ur de l 'étude sur la fatigue des textiles en Inde.

Naissance de multiples procédés de chargement par étirage cyclique

Les conditions de rupture des fibres peuvent être mesurées par divers procédés.

Pour faciliter la classification, ils sont généralement divisés en une plage normale de charge de rupture (0 à 50%) chargée par étirage cyclique, une flexion, une contrainte fibreuse excessive, une frottement de surface provoquée par une oscillation avant et arrière du rouleau de mesure, et une rotation du rouleau Biaxial.

En 1963, la technologie de charge par étirage cyclique a été utilisée pour la première fois par Booth et Helle (Inde) pour mesurer la fatigue des fibres.

Un échantillon est extrait à double pince, l 'une des pinces étant utilisée dans le cycle de changement de position.

L 'inconvénient de ce procédé réside dans l' aggravation de la relaxation de la contrainte due à une récupération incomplète de l 'échantillon, la plupart des échantillons n' étant plus soumis à une charge de tension lors de chaque cycle de contrainte.

La rupture des fibres ne se produit que lorsque la tension dépasse la limite autorisée.

Pour surmonter la rupture des fibres, les chercheurs indiens ont adopté une technique de cycle de tension cumulative.

à la fin de chaque cycle de tension, cette technique permet d 'inhiber la relaxation de la contrainte et d' ajouter une tension fixe au cycle suivant pour faciliter la récupération de la contrainte de l 'échantillon.

Ce procédé permet d 'observer plus facilement les fibres lors de leur cycle.

En 1970 et 1971, Heller et d 'autres techniciens de détection ont défini cette méthode comme l' une des principales méthodes de détection dans leurs instruments d 'essai et l' ont utilisée comme guide.

Depuis lors, cette approche a commencé à se généraliser dans l 'industrie textile indienne.

En particulier, les fibres sont d 'abord encapsulées par deux ensembles de pinces, l' un relié aux vibrateurs en fonctionnement à des fréquences de 0 à 10 kHz, ce qui entra?ne un déplacement de 3 mm à des fréquences de 50 kHz.

La pince supérieure est reliée au capteur piézo - électrique et le pont à bras unique est fixé au - dessus de la suspension.

Ce procédé permet d 'obtenir des données d' analyse sur une charge périodique et une charge moyenne du rapport fibreux.

En 1974, un autre expert indien a également utilisé cette technique de test de rupture par flexion pour fixer une extrémité de l 'échantillon à une pince d' arbre de vibrateur suspendue, ce qui a entra?né une déformation des fibres dans une amplitude d 'environ 2 mm.

En 1983, des ingénieurs indiens ont mis au point un dispositif qui permet de produire des frottements circulaires dans n 'importe quelle structure par gravitation à température contr?lée et dans un environnement chimique particulier, ce qui permet d' appliquer une charge de traction axiale constante sur les rayures de filament, de fil ou de tissu.

Cette action permet de simuler la force d 'étirage, de flexion et de résistance à l' usure de la charge fibreuse pendant le traitement.

En 1993, des chercheurs indiens ont procédé à des recherches approfondies sur la fatigue des fils (filaments) à haute stabilité, en utilisant un détecteur de réseau appelé Sulzer Luti (Sulzer - ruti) en cas d 'extension et d' usure du cycle des fibres, sur la base de trois critères: fatigue, taux d 'usure et dommages apparents.

Par la suite, un autre expert indien, James Lyons, a mis au point une nouvelle méthode d 'essai consistant à suspendre les fibres avec les deux boulons suivants et les pinces inférieures avec deux poignées.

Une poignée légèrement inférieure fonctionne dans des oscillations verticales par l 'intermédiaire d' une glissière réglable qui fait partie de l 'un des procédés d' essai à déplacement constant, à savoir l 'essai de fatigue de distorsion à amplitude.

Par la suite, d 'autres experts indiens chargés de tester les fibres ont étudié à plusieurs reprises la déformation de torsion inverse positive dans des échantillons de fibres au moyen d' essais de résistance à la flexion.

Le procédé le plus fréquent consiste à soumettre une fibre d 'une longueur de 10 cm à une épreuve de torsion pour déterminer si la fibre est rompue, sous l' effet d 'une force de traction constante.

Les experts indiens ont ainsi mis au point une technique de détection de rotation axiale.

En d 'autres termes, les fibres peuvent tourner autour de l' arbre par déformation de torsion variable.

Des données de surveillance de la fatigue des fibres sont formées lors de la combinaison des modes de torsion et de traction.

Par la suite, ils ont mis au point un appareil spécialement con?u pour les essais de fibres déformées par compression.

Ce mode d 'action permet d' observer facilement la fatigue des fibres des deux extrémités et de produire une boucle de fixation sous une charge axiale comprimée.

Ils ont ensuite mis au point une technique de test de la rupture incurvée.

Cela permet non seulement d 'améliorer l' exactitude des tests de résistance à l 'usure et à la fatigue résultant de l' étirage cyclique des fils, mais aussi d 'élargir la répartition de la fatigue de contrainte résultant de la courbure cyclique des fibres.

Double axis rotation Detection Technique

Dans toutes les techniques d 'essai de fatigue, l' essai Biaxial est le plus efficace.

Il permet de combiner efficacement la courbure cyclique et la torsion et d 'obtenir les résultats correspondants.

à l 'heure actuelle, ce procédé est comparable à une rupture produite lors d' une utilisation effective après une fracture multiple des fibres.

Ainsi, dans l 'observation du traitement des fils textiles, la technologie de rotation à deux axes est préférée.

La rotation biaxiale implique la rotation axiale des fibres dans la configuration de flexion.

Toutefois, les experts indiens n 'ont pas arrêté de le faire et, en 1980, un expert nommé Khalil a proposé plusieurs méthodes pour le matériel de détection.

L 'un de ces procédés consiste à plier et à bloquer facilement les fibres brutes d' un seul fil, de sorte que les boutons de fibres des deux extrémités puissent être réunis.

Ce procédé entra?ne une modification attendue de la tension et de la compression, mais ne convient pas pour les filaments ayant une fibre de 10 microns de diamètre.

Technique de rotation à deux axes libres

Les modifications attendues de la tension de traction et de compression ne conviennent pas pour les filaments de 10 microns de diamètre.

Selon un autre procédé, l 'auteur a surmonté les inconvénients du premier procédé en utilisant une force de faible rayon de courbure pour faire passer la fibre par l' axe du rouleau ou le fil métallique par une certaine tension, de sorte qu 'une extrémité de la fibre soit tordue et supporte une charge de suspension, ce qui entra?ne une contrainte de traction.

Technique de rotation de cylindres à entra?nement unidirectionnel

En 1979, des experts indiens, m. Kareel et M. Heller, ont procédé à une étude plus approfondie.

Le procédé d 'essai est caractérisé en ce que les extrémités de l' échantillon de fibres s' attachent l 'une à l' autre dans une direction de 90 degrés par deux pinces.

Les fibres sont soumises à une force qui génère une courbure sur le rouleau et se déplacent axialement par l 'intermédiaire de l' un des axes d 'étanchéité, sous la pression de la gravité suspendue, les fibres étant placées sous une tension constante.

La rotation de la pince de serrage à la même vitesse et dans la même direction n 'a pas d' incidence sur la déformation nette des fibres.

Ce résultat de détection est associé à un rouleau soumis à une modification de compression et d 'allongement pendant la rotation.

Cette fatigue finit par provoquer une rupture des fibres, ce qui permet d 'obtenir des données.

En 1979, Heller a de nouveau mis au point, avec d 'autres experts, un ensemble plus perfectionné d' équipements.

La tension des fibres est plus facile à réguler et est régulée par le rouleau, relié au bras suspendu fixé au détecteur de phase.

Une autre technique est ensuite apparue en Inde, suivant des principes de détection similaires mais parallèles à ceux des pinces.

L 'effet combiné de cette tension de contrainte est qu' elle permet à la fibre de se plier autour du rouleau avec un angle de 8 degrés et que sa longueur varie entre 700 et 1700 degrés.

Dans le système, l 'extrémité de l' échantillon de fibres est connectée aux deux arbres de serrage.

En outre, un autre système de tension a été mis au point avec succès, le rouleau étant monté au - dessus du faisceau de polarisation en ligne et pouvant se déplacer librement verticalement le long de l 'arbre en acier inoxydable sur le palier.

Ainsi, il suffit d 'augmenter la gravité pour tester sa tension.

Toutefois, ce procédé permet de produire des fibres tordues par courbure et de les étirer et de les comprimer, ce qui entra?ne en soi une détérioration des fibres.

Influence Factors of Formation of rupture Data

étant donné que les méthodes de mesure de la rupture des fibres sont différentes, il est logique que les données obtenues par test présentent des caractéristiques différentes, alors que les données de circulation obtenues sont les méthodes de détermination les plus courantes qui rendent compte de la rupture des fibres.

Il ressort de ce qui précède que les principaux facteurs qui influent sur la durée de vie à la fatigue sont les suivants:

La ténacité des fibres elles - mêmes.

Des études ont montré que plus la ténacité des fibres est forte, plus la durée de vie des fibres est longue et plus la ténacité des fibres de polypropylène est élevée par rapport au nylon et au polyester.

Par la suite, on a fait valoir que l 'épaisseur de la paroi des fibres de coton avait des effets évidents sur leur durée de vie.

Effets des températures ambiantes.

A mesure que la température augmente, la durée de vie à la fatigue du nylon tend à diminuer.

D 'autres études ont abouti à la même conclusion, à savoir que la durée de vie à la fatigue diminue avec l' élévation de la température du polyester et du mononylon.

Effets de l 'humidité relative.

En modifiant l 'humidité relative, les techniciens indiens ont constaté que les différences d' humidité affectent la durée de vie de fatigue du polyester et du nylon.

Toutefois, la température de fatigue des fibres monofilamenteuses de polyester est restée stable à tous les stades de l 'humidité, tandis que la durée de vie de fatigue des filaments monofilamenteux de nylon augmente progressivement de 50% à 100% avec l' humidité circulatoire, la température passant de 0 °C à 200 °C et la durée de vie de fatigue tend à diminuer.

Effets du pH.

En 1977, Heller a prouvé que la valeur de pH des fibres de nylon (0 à 14) se situait entre 6,6 et 6,6 pH et a conclu que la durée de vie à la fatigue du nylon avait considérablement augmenté si la valeur de pH était comprise entre 0 et 2.

En effet, dès 1952, un expert, après avoir étudié des échantillons de laine ayant un paramètre de carbonisation de 46, a conclu que les fibres carbonées étaient moins résistantes à la fatigue de flexion que les fibres traitées.

Effets du traitement par rayons X de Mercer.

Grace à l 'amélioration des techniques de traitement des fibres et à l' élimination de nombreuses faiblesses dans les fibres contr?lées, la durée de vie de la fibre à la flexion est également influencée par le procédé de filature.

L 'expérience a montré que le procédé peut réduire ou prolonger la durée de vie des fibres.

Impact des résines.

Des résines sont ajoutées au processus de traitement des fibres.

Selon une étude d 'experts indiens, le traitement des résines réduit sensiblement la durée de vie des fibres de coton.

Impact de l 'eau.

L 'étude a montré que l' humidité a une influence déterminante sur le pH et qu 'elle a une incidence sur la fatigue des fibres de nylon, des fibres de coton, des polyesters et des monofilaments de nylon, à des degrés variables.

Toutefois, les experts indiens estiment que la durée de vie des fibres de coton non pformées dans l 'eau est nettement plus longue que dans l' air.

Bien que les fibres filamenteuses aient la même durée de vie dans l 'eau et dans l' air, elles sont encore plus du double des fibres de coton imprégnées.

Toutefois, la durée de vie de fatigue du polyester et des filaments de nylon immergés dans l 'eau de mer est inférieure à celle de l' eau distillée.

La durée de vie des fibres de coton dans l 'air est plus longue que dans les conditions humides.

Application of Fatigue Technique Research in Textile Industry

En Inde, la méthode expérimentale classique de détection de la fatigue consiste à effectuer des essais périodiques de charge avec une certaine contrainte / tension.

Ce procédé peut être mis en oeuvre partout dans des applications de production quotidienne.

Dans le traitement textile, la fatigue d 'étirage entra?ne la rupture du fil.

Ce facteur de flexion mécanique a une grande influence sur l 'usure du textile, et la durée de vie de ses fibres est étroitement liée à l' usure.

Par exemple, l 'usure du tapis est due principalement à la rupture des fibres résultant de la fatigue de flexion.

Les pneus sont également soumis à des contraintes cycliques et inéquitables, à un relachement de la contrainte et à une compression de la contrainte dans des conditions d 'humidité et de température différentes.

Le blanchissage et l 'encollage jouent également un r?le décisif dans la fatigue, et ces procédés peuvent modifier l' isolation et la perméabilité à l 'air du linge.

La contrainte et la fatigue de tension résultant du cycle de la bande pporteuse se sont aggravées dans la stratification à module élevé, entra?nant une détérioration de la fatigue lors de la traction et de l 'amarrage du navire.

Les dommages causés par la fatigue peuvent également se dégrader dans les structures textiles, y compris la déformation, l 'interaction ou l' enchevêtrement des fibres.

Les déformations localisées sont souvent dues à la combinaison de facteurs tels que la tension, la courbure, la pression latérale, la force de traction, la non - flexion, etc.

La résistance à la fatigue des fibres dans les opérations de déformation et de déformation est importante pour de nombreuses applications de produits terminaux, telles que les tissus d 'habillement, les aménagements ménagers, les matériaux de décoration automobile et d' autres applications de textiles industriels, sous différentes formes de contrainte répétée.

La résistance à la fatigue d 'un fil présentant une stabilité élevée peut également être détectée par d' autres procédés sous l 'effet d' une étirage cyclique et d 'une détérioration, et l' échelle de détection de la résistance à la fatigue du fil comprend également une rupture, un taux de lésion, une vision apparente, etc.

La technologie indienne de détection de la fatigue des fibres a une certaine valeur de référence, et plusieurs des facteurs de l 'impact de la fatigue décrits sont présents dans tous les domaines des fibres textiles, et elle est donc importante pour notre étude sur les moyens d' améliorer la technologie de détection des fibres et la qualité des produits.