5. 부분 파단일

현대식 인장시험기는 품질관리를 목적으로 시험할 때, 절단 하중 및 신도 계산으로 차이를 알 수 없는 다양한 실들간 품질 차이를 나타내는데 유용하게 이용될 수 있다. 이러한 가능성 중 하나가 부분 파단일(part work done)에 관한 것이다.

USTER^?TENSORAPID에서는 파단일을 측정할 수 있을 뿐만 아니라 특정 신도 범위내에서 선택된 부분 파단일에 대한 측정치도 제공 가능하다. <그림 13>은 부분 파단일의 이러한 특징이 적용된 경우를, <그림 14>는 부분 파단일 계산의 중요성을 나타낸다.

<그림 13>은 모든 시료에 대해 실제적으로 절단 하중 및 신도가 동일한 각 실의 하중-신장 특성 곡선을 개략적으로 나타낸 것으로서 시료간에는 단지 하중-신장 특성곡선의 초기 영역에서만 차이가 있음을 보여준다. 또한 하중-신장 특성 곡선들은 곡선 아래 면적이 최대치인 범위내에서는 실제로 동일하기 때문에 백분율 방식으로 계산한 파단일은 단지 미소한 차이만 나타날 것이다.

이 경우 E1과 E2사이의 신도 범위에서 부분 파단일을 계산하는 것은 중요하며, 그에 따라 하중-신장 특성 곡선별로 부분 파단일 차이를 알 수 있다. 부분 파단일은 또한 텍스쳐링 중 온도 차이의 효과를 설명할 때 Berndt, Fr?hlich 및 Heidemann에 의해 적용되었다[2].

부분 파단일을 적용하기 위한 더 높은 가능성은 <그림 14>와 같이 하중-신장 특성 곡선에 대한 숫자의 제시이다. 만일 한가지 시료의 하중-신장 특성 곡선들이 서로 비슷하다면, 즉 증가 경향만 다르고 서로 겹치지 않는다면 E1=0%에서부터 시험된 모든 실들의 최저 신도 바로 아래에 위치하는 신도까지의 부분 파단일 측정이 가능하다<그림 14>. 부분 파단일을 계산하기 위한 상한 신도 E2가 선택되는데, 이것은 가장 낮은 신도를 가진 실의 절단 신도 바로 아래에 위치한다. 따라서 절단 신도의 차이는 부분 파단일에는 영향을 미치지 않고 단지 신도 E2까지 하중-신장 특성 곡선의 형태에만 영향을 미칠 것이다.

부분 파단일의 계산은 또한 다양한 기준점에서의 계산을 비교해 주는 장점이 있다. 한가지 기준점이 랜덤한 실의 약점에 영향을 받는 것에 비해 부분 파단일의 계산은 하중-신장 특성 곡선에서의 한정된 길이에 걸쳐 적분을 하는 것이다.

6. 극단값의 고려

인장시험의 마지막 단계에서는 주로 스트록 다이어그램(stroke diagram)을 근거로 인장시험 측정치를 평가한다[3]. 만일 스트록 다이어그램에서 <극단값>이 발견된다면, 이는 실 약점의 결과가 아니고 클램프 부위에서의 절단이나 기타 측정기술 관련 오차에 의한 결과일 가능성이 높으므로 모든 측정과정의 재시도 여부를 결정해야만 한다. 이러한 경우에 한 예를 들어 측정 오차의 결과인 그와 같은 현상이 현대식 인장시험기에서 어떻게 고려될 수 있는지를 나타낼 것이다.

인장시험의 끝 단계에서 스트록 다이어그램 시험결과를 볼 때 실제 경험상 가능한 범위를 벗어나는 위치에 놓여 있는 극단값(절단 하중 및 신도)들은 스트록 다이어그램 및 도수분포 다이어그램에 표시될 수 있으며, 또한 통계치 출력시 제외될 수 있다.

<그림 15>는 폴리에스테르 필라멘트사(POY, 167dtex/30) 10개 패키지에 대한 측정치의 스트록 다이어그램을 나타낸다. 6번과 10번 패키지의 경우는 클램프 부위에서 절단된 것이다. 이러한 클램프 부위에서의 절단은 클램프 압력이 너무 높기 때문인 것으로 입증될 수 있었다. 따라서 6번과 10번 패키지는 상당히 낮은 평균 절단 하중 및 평균 절단 신도를 나타내고, 이에 따른 변동계수도 상당히 높다.

모든 측정 절차를 반복하지 않기 위해서 이러한 두 극단값들을 제외시킬 수 있으며, 다시 한번 보고서가 출력될 수 있다. 따라서 보고서 상단에는 선택된 한계값이 제시될 것이며<그림 16>, 극단값들은 스트록 다이어그램 및 도수분포 다이어그램에서 선택된 한계치 바깥에 표시된다<그림 17> 및 <그림 18>. 하중 신장의 도수분포 다이어그램에서는 극단값들은 "0"으로 표시될 것이다.

측정 마지막 단계에서는 시험된 모든 개개치를 다시 불러 볼 수 있다. 극단값들을 제외시키는 경우에는 측정치들을 완전히 버리는 것은 아니고, 이 값들은 모든 보고서상에 적정 한계치 바깥부분에 놓여 표시된다.

7. 참고문헌

(1) R. Furter : Qualitt?tssicherung mit Zugpr?fger?ten, Melliand Textilberichte No. 11, 1983

(2) H. J. Berndt, W. Fr?hlich, G. Heidemann : Pr?fung von texturierten Polyestergarnen - ein Methodenvergleich, Melliand Textilberichte No. 4, 5 und 6, 1982

(3) P. H?ttenschwiler, R. Pfeiffer, J. Schaufelberger : Yarn tensile strength(Tensile properties of yarn), Melliand Textilberichte No. 1 and 2, 1984