Resistência à tração e propriedades auxéticas do couro
- 18 de fev.
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Dentre as muitas propriedades do couro , a resistência à tração ainda é um tema de estudo muito amplo e complexo nos dias de hoje. Os couros possuem estruturas e consistências únicas, influenciadas pelas características do próprio animal e pelos diferentes processos de curtimento .
Testar a resistência à tração de peles pode ser um desafio em termos de reprodutibilidade e consistência dos resultados : embora muitos exemplos possam ser encontrados em manuais técnicos do setor, a indústria de curtimento ainda não determinou a melhor forma de explorar a resistência à tração das peles para obter o máximo rendimento superficial .
Na IULTCS 2022 , a Fratelli Carlessi apresentou um estudo aprofundado sobre as propriedades mecânicas de peles inteiras , utilizando técnicas e máquinas inovadoras para secagem e condicionamento .
Vamos analisar os resultados mais interessantes :
Estudos sobre a resistência à tração de peles inteiras
Durante séculos, a indústria de curtimento realizou inúmeros estudos e testes sobre as diversas propriedades mecânicas do couro, incluindo análises teóricas e práticas sobre a resistência à tração .
A capacidade de alongamento e tensionamento do couro é regida por diversas características fundamentais. Para citar apenas algumas, podemos citar:
A orientação e a concentração das fibras : sua disposição e densidade variam em relação às diferentes áreas da pele, que por sua vez são influenciadas pela vida do animal;
O nível de umidade , assim como a distribuição de gordura nas diversas seções.
Infelizmente, os estudos sobre a tensão do couro não são tão completos quanto os de outros materiais: essas propriedades foram avaliadas no passado cortando e testando amostras de couro em diferentes áreas , com base em sua orientação em relação à área dorsal.
Essa metodologia permitiu que os curtumes compreendessem melhor as propriedades de resistência à tração e alongamento de diferentes áreas dos couros e as mapeassem de acordo para prever melhor seu desempenho nos produtos acabados.
No entanto, é preciso considerar o seguinte: todas as áreas do couro , por mais diferentes que sejam, estão conectadas e correlacionadas entre si . Se pudéssemos compreender e explorar melhor as conexões entre as fibras que compõem o couro como um todo , seria possível aproveitar ao máximo seu verdadeiro potencial .
O que são constrição e coeficiente de Poisson?
O que sabemos até agora sobre a resistência à tração do couro é que, sob tensão, a maioria das amostras sofre alguma constrição antes que as fibras comecem a se romper, resultando no rasgo da amostra.
Por definição, o estreitamento é a deformação localizada na seção transversal de um material sob tensão. Esse efeito é determinado pela razão de Poisson , que mede a expansão ou contração do material em uma direção perpendicular à força aplicada.
Especificamente, o coeficiente de Poisson é um valor positivo ou negativo que define a relação proporcional entre a deformação transversal e a deformação axial :
Uma razão de Poisson positiva faz com que a área perpendicular se contraia;
Um coeficiente de Poisson negativo prevê a expansão da área perpendicular.
Enquanto a maioria dos materiais apresenta um coeficiente de Poisson positivo, os materiais auxéticos têm um coeficiente negativo: quando esticados, eles se tornam mais espessos perpendicularmente à direção da tensão aplicada. Isso ocorre graças a uma estrutura interna particular que permite que os materiais auxéticos possuam propriedades interessantes, como alta resistência mecânica e excelente amortecimento .
Propriedades auxéticas presentes no couro
Durante alguns testes realizados no secador CRC, observou-se um fenômeno interessante: em alguns couros, foi constatada uma razão de Poisson negativa , o que determinou uma expansão da superfície em uma direção perpendicular à tensão exercida pelas armações.
O teste foi realizado tensionando e estabilizando as peles através de várias passagens , de forma a esticar as áreas da barriga e das costas com o mesmo grau de intensidade: o CRC é, de fato, capaz de aplicar tensões reguladas de forma diferente em ambos os lados da estrutura.
Os comportamentos auxéticos apareceram linearmente , começando nas costas e se espalhando em direção à lateral externa, e ao final da secagem ainda estavam presentes na área dorsal .
Com base em nossos testes, parece que peles inteiras sob tensão podem aumentar sua área superficial em direções inesperadas : nem todas as amostras apresentaram capacidades auxéticas claras, mas esse fenômeno ocorreu com bastante frequência, enquanto o encolhimento das peles não foi evidente.
O que podemos afirmar com certeza é que a estrutura fibrosa das peles é única e oferece um grande potencial: explorar as propriedades auxéticas das peles através da sua secagem pode significar não só um aumento no rendimento da superfície , mas também maior uniformidade e qualidade geral das peles.
A importância de secar o couro
Uma operação que influencia significativamente a resistência à tração das peles é o processo de secagem . Nossos estudos sobre as propriedades de tração das peles foram conduzidos utilizando os equipamentos de curtimento mais inovadores , a fim de controlar perfeitamente o tensionamento e a secagem das peles processadas.
Nos últimos anos, a Fratelli Carlessi tem se concentrado na pesquisa e no desenvolvimento de uma nova máquina de secagem e condicionamento : a CRC (Cell Rotary Conditioning) , uma secadora com estruturas e células independentes , capaz de controlar a tensão e a umidade com a máxima precisão durante a secagem do couro.
A secadora Fratelli Carlessi CRC permite que você:
Secar e condicionar o couro de forma perfeitamente controlada, através de um sistema sofisticado e altamente preciso de canalização do fluxo de ar ;
Tensionar e destensionar os couros com total precisão, transferindo adequadamente as diferentes forças de tração para as diferentes áreas;
Envie feedback constante e em tempo real aos operadores sobre os níveis de tensão , temperatura e umidade durante a secagem do couro.
As soluções da Fratelli Carlessi para a indústria de curtimento não só garantem níveis consistentes de qualidade e reprodutibilidade no processamento do couro, como também permitem que os curtumes reduzam o consumo de energia , os custos de mão de obra , os tempos de produção e as emissões de carbono .
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