III- APPAREILS D'ESSAI
APPAREIL D'ÉCLATEMENT DE LA BALLE MODIFIÉ
Un banc d'essai personnalisé a été conçu et construit pour effectuer des mesures de résistance à l'éclatement sur des tissus très élastiques, notamment des collants et des bas.
Le dispositif d'essai se compose d'un gros pouce imprimé en 3D (remplaçant la boule d'acier standard de 1 pouce) monté sur un capteur de force d'une capacité de 4,4 kN, lui-même monté à l'extrémité d'un actionneur hydraulique (voir la figure 1). Ce dispositif est placé au-dessus d'une pince à tissu d'un diamètre de 101,6 mm et d'une profondeur de travail totale de 300 mm. L'ensemble du dispositif d'essai est installé dans un cadre de presse hydraulique de 30 tonnes pour assurer sa stabilité.
I- INTRODUCTION
APPAREIL DE PERFORATION
Un dispositif d'essai a été conçu et construit à l'aide de clous de finition domestiques américains standard montés dans une plaque HDPE découpée sur mesure. La plaque est fixée à une platine supérieure mobile linéairement qui peut être automatiquement déplacée vers le bas par l'intermédiaire de deux actionneurs pneumatiques.
Il y a 105 clous sur une grille de 225 mm par 225 mm qui s'emboîtent dans des trous de 8 mm sur une plaque de réception. Cette action garantit que le tissu sera perforé par les clous lorsque l'étage supérieur sera abaissé par les actionneurs.
Pour garantir une préparation uniforme et reproductible des échantillons, un cadre sur mesure a été construit pour maintenir les échantillons de collants. Un cadre de support interne est inséré à l'intérieur de la jambe du tissu testé, puis serré avec un cadre externe pour saisir le tissu et éviter qu'il ne glisse.
Des notes supplémentaires et une discussion sur les choix de conception de ces dispositifs peuvent être trouvées dans l'article complémentaire décrivant les considérations et les détails de construction de l'appareil construit pour ces tests.
IV- MÉTHODES
Chaque test consistait en un échantillon carré, d'au moins 20x20 cm, découpé dans la jambe (taille grande ou équivalente) du collant testé. L'échantillon était chargé dans le cadre et pré-tendu juste en dessous de la limite élastique du tissu à l'aide de petites pinces. Les quatre boulons de la pince sont serrés jusqu'au niveau final de l'essai, puis les pinces de pré-tension sont retirées.
Le cylindre hydraulique a été déployé dans l'échantillon à la vitesse maximale d'extension (133 mm/min) et la force de perforation maximale a été enregistrée. Chaque marque a été testée de cette manière. Pour simuler un endommagement spontané de la structure du tricot, un lit de clous a perforé les échantillons de tricot de manière contrôlée. Trois échantillons de chaque marque ont été prélevés et soumis à cinq cycles de perforation identiques. Après chaque essai, la résistance à l'éclatement des échantillons a été testée selon la méthode décrite ci-dessus.
I- INTRODUCTION
Les essais externes en laboratoire, effectués sur la même sélection de marques, ont été réalisés conformément à la norme ASTM D6797 [1]. Les marques sont numérotées de manière cohérente d'un essai à l'autre et d'un laboratoire à l'autre.
V- RÉSULTATS
La figure 2 montre que la marque 1 (Sheertex) est le tissu le plus performant en termes de résistance à l'éclatement. Avec une moyenne de 46,7 kgf nécessaire à la rupture, il est 4,21 fois plus résistant que le concurrent le plus fort (marque 3 : 11,1 kgf) et 5,84 fois plus résistant que la marque de droguerie jetable étudiée (marque 5 : 8,0 kgf).
Après perforation (figure 3), Sheertex est à nouveau la marque la plus performante, avec une moyenne de 22,1 kgf nécessaire à la rupture, ce qui représente 2,8 fois la résistance du concurrent le plus proche (marque 3 : 7,9 kgf).
I- INTRODUCTION
Par rapport à la marque jetable de la droguerie (marque 5 : 3,6 kgf), on observe une augmentation de 6,14 fois de la résistance globale. Dans la figure 4, les tests externes montrent que Sheertex (50,94 kgf) est 3,99 fois plus résistant que la moyenne de tous les concurrents (12,76 kgf) et 3,23 fois plus résistant que le concurrent le plus proche (marque 4 : 15,73 kgf). La force de perforation du Sheertex après endommagement était 1,99 fois supérieure à celle du concurrent le plus proche lorsque l'on compare le tissu Sheertex endommagé aux tissus concurrents non endommagés.
Fig. 2. Diagramme à barres montrant la force de compression moyenne nécessaire pour perforer les échantillons.
Fig. 3. Diagramme à barres montrant la force de compression moyenne nécessaire pour perforer les échantillons endommagés par un lit de clous.
Fig. 4. Diagramme à barres montrant la force de rupture moyenne requise lors des essais externes en laboratoire.
VI- CONCLUSION
Des tests de résistance à l'éclatement comparant le tricot Sheertex à des marques concurrentes ont démontré la résistance notable à l'éclatement, et donc sa solidité. Cette constatation est directement applicable aux cas d'utilisation réels ; le fait d'enfiler ou d'enlever un collant implique des forces similaires lorsque le vêtement est porté sur le corps.
I- INTRODUCTION
Les preuves spectaculaires de résistance - en particulier après une dégradation importante - montrent que le Sheertex est un textile fondamentalement plus durable et plus résistant, qui est beaucoup moins sensible aux types d'usure et de dommages qui peuvent survenir dans des vêtements plus traditionnels.
CE TRAVAIL EST FINANCÉ PAR SRTX LABS.
