Давыдов А.Ф. Текстильное материаловедение

Подождите немного. Документ загружается.

вии влаги, тепла и механической нагрузки. Холсты из-

готавливаются из шерстяного волокна, шерстяных уга-

ров и штапельного волокна.

Клеенные жидкими связующими. Этот способ ос-

нован на пропитке жидкими связующими, в виде рас-

творов или латексов, волокнистого холста или комби-

нацией холста с нитями, тканью.

Клеенные твердыми связующими. При этом спо-

собе используют термопластичные волокна, нити, по-

рошки, имеющие температуру плавления ниже, чем ос-

новная масса холста. После термообработки они раз-

мягчаются и склеивают основу нетканного полотна.

Комбинированные способ предусматривает од-

новременное использование механического и физико-

механического способов крепления волокон.

8.2.

Ассортимент нетнанных полотен

Холстопрошивные нетканные полотна выраба-

тываются из смеси шерсти с искусственными волокнами,

поверхностная плотность 170-

340 г/м

. Они использу-

ются в качестве платьево-костюмных и обувных мате-

риалов.

Холстопрошивные ватины. Полушерстяные вати-

ны изготавливаются из восстановленной шерсти и хи-

мических волокон. Иногда для тяжелых ватинов ис-

пользуют каркасы из марли. Поверхностная плотность

полушерстяных ватинов 200 ч 300 г/м

. Хлопчатобу-

мажные ватины имеют поверхностную плотность 215 ч

450 г/м

. Иногда используют ватины из синтетических

волокон.

Ватины применяются в качестве утепляющих

прокладок.

Нитепрошивные полотна типа "Малимо" близки

по свойствам к тканям или имитируют основовязанный

трикотаж. Поверхностная плотность таких плотен ПО

350 г/м

, а ширина от 70 до 150 см, из них выпускают

сорочки, платья, костюмы, пальто, плащи и т.д.

Тканепрошивные полотна (типа "Малиполь")

используют для изготовления халатов, курток, пальто и

отдельные виды искусственного меха. По внешнему ви-

ду они напоминают махровые ткани. Поверхностная

плотность их от 150

350 г/м

Иглопробивные нетканные полотна пригодны

для изготовления верхней одежды, одеял, прокладок,

утеплителей и т.д.

Клеенные нетканные полотна вырабатываются из

различного волокнистого сырья с поверхностной плот-

ностью 30

300 г/м

и они используются для прокладок,

утеплителей и т.д.

8.3

Строение нетканных изделий

Для всех видов нетканных материалов определя-

ют объемную массу и заполнение по массе. Для вязаль-

но-прошивных определяют:

Пш - число петельных рядов (швов) на пять сан-

тиметров изделий

и Пс - число петель прошивных нитей (стежков)

на пять сантиметров.

Для нетканных материалов из волокнистых хол-

стов характеристиками структуры являются:

- распрямленность

,1л - расстояние между двумя наиболее удаленны-

ми точками волокна, мм

L - длина распрямленного волокна,мм.

Ориентация волокон на определенном направле-

нии У характеризуется Cos У между направлением У и

прямой ав проведенной через две наиболее удаленные

точки

Рис.

8.1.

Определение угла ориентации волокон

в холстах

Индекс ориентации

ф=1-

(8.2)

S - среднее квадратическоё отклонение угла ф

в продукте

Sx - среднее квадратическоё отклонение угла ф

в продукте с хаотическим расположением волокон.

Геометрические свойства и

материалоемкость изделий

Геометрические свойства определяют размеры

текстильных полотен и штучных изделий. К ним отно-

сятся длина L, ширина В и толщина в. Размеры штуч-

ных изделий характеризуются линейными размерами

определяющими конфигурацию изделий.

Материалоемкость определяет расход сырья на

производство единицы длины, площади или объема ма-

териала и для ее определения используют характеристи-

ки Mi линейной и Мг поверхностной плотности или

объемной массы д.

9.1

Геометрические свойства

Длина L является мерой количества материала.

Длина куска определяется удобностью транспортиров-

ки,

поэтому длина более тяжелых и широких тканей

должна быть меньше, а легких и узких - больше. Так

например длина куска пальтовой шерстяной ткани 25 -

30 м, платьевой шерстяной 40 - 60 м, шелковых платье-

вых 60 - 80 м, а хлопчатобумажных платьевых и белье-

вых 70-100 м.

Ширина В, это расстояние в сантиметрах, изме-

ряемое между двумя краями текстильного полотна с

учетом кромок или без них в направлении перпендику-

лярном кромке полотна. Максимальная возможная ши-

рина тканей зависит от возможностей и типа ткацкого

станка. В государственных стандартах зафиксированы

рациональные ширины тканей для изделий различного

назначения, что позволяет экономично использовать

материал за счет уменьшения межлекальных отходов.

Отклонение средней фактической ширины от запроек-

тированной также утверждено государственным стан-

дартом. Для тканей с шириной до 70 см допускаемое

отклонение ± 1 см, до 150 см ± 2 см и свыше 170 см ± 3

см.

Рациональные ширины трикотажных плотен и

отклонение фактической ширины от запроектирован-

ной, не регламентируется стандартами. В процессах из-

готовления и отделки текстильные полотна могут ме-

нять свою ширину, причем неодинаково по длине .

Толщина

В,

это расстояние между участками материала,

наиболее выступающими с лицевой и изнаночной сто-

роны. Толщина ткани определяется диаметром нитей и

высотой их волн и зависит от переплетения, плотности и

фазы строения ткани.

От толщины материала зависят многие её свойст-

ва: теплозащитные, проницаемость, жесткость и другие.

Толщина изделия во многом определяется назначением,

так платьевые и бельевые ткани имеют толщину 0,1 - 1

мм , костюмные от 0,4 до 1,5 мм, пальтовые от

до 4,5

мм,

войлочные изделия от 2 до 20 мм. Для определения

толщины текстильных изделий используют приборы ,

называемые толщиномерами или текстильными микро-

метрами. При измерении толщины многие материалы

легко деформируются, поэтому в стандартах часто нор-

мируют величину давления, при котором проводят из-

мерения. Текстильные микрометры должны измерять

толщину при разных давлениях, в том числе и при очень

малых.

9.2.

Материалоемкость

Линейная плотность материала Mi показывает

массу m в граммах, единицы длины материала L в мет-

рах.

^-t}L

(9.1)

где:

L - длина образца в мм.

m - масса образца в г.

Поверхностная плотность материала характери-

зует массу в граммах , единицы площади S материала - 1

.. m m-10

„~

Мг =— = г/м

(9.2)

S L-B

где:

m - масса образца в г ,

L - длина образца в мм,

В - ширина образца в мм:

Кондиционная поверхностная плотность М2

нормируется в стандартах и определяется по формуле

9.3.

M2,

= M

(100+^H)/(100+Wp) г/м

(9.3)

где:

Мг - поверхностная плотность г/м

, определяемая по

формуле 9.2, при фактической влажности \¥ф

- нормированная влажность материала %, бе-

рется из стандартов.

Расчетная поверхностная плотность Ml, г/м

. Для

ткани приближенный метод основан на том, что в од-

ном квадратном метре, длина каждой нити основы и

утку принимается равной одному метру, без учета изги-

ба нити, т.е. фазы строения. Тогда, если линейная плот-

ность нитей основы То (г/км) и утка Ту (г/км), один метр

нити будет иметь массу в граммах по основе То-10'

и по

утку Ту 10° . Плотность ткани определяется числом ни-

тей на 100 мм, следовательно в .одном метре число нитей

основы будет составлять 10

•

По, а утка 10

•

Пу. Отсюда

общая масса нитей основы То-10

-10-По, а утка

Ту-ЮЧО-По.

Поверхностная плотность ткани будет склады-

ваться из общей массы нитей основы и утка

М'

= 0,01(ТоПо +

ТуПу)

г/м

(9.4)

с учетом уработки нитей У в процессе производства

О,01[По

• То /

(I-

0,01

Уо) +

Пу

Ту

/ (I

0,01

)]г/м

(9.5)

у =

Ьн-Ьт

шо% (96)

где:

- длина нитей, мм

- длина участка ткани на котором расположе-

ны нити, мм.

Для трикотажного полотна масса одной петли в

граммах равна произведению Ln длины петли в милли-

метрах на линейную плотность нити Т в тексах -

!л'Т'Ю'

Масса одного ряда нитей in-T-Ю"

-20Пт, где

Пт - плотность по горизонтали (число петель на 50 мм),

тогда поверхностная плотность трикотажного полотна

г/м

равна

Mi= £п-Т-10

-20Пг-20Пв = 4-10-

£пТПгПв (9.7)

Для войлочных и нетканных изделий расчетная

поверхностная плотность определяется по формуле 9.8

M2 =

г/м

(9.8)

в - толщина изделий, мм

5 - объемная масса изделия, мг/мм

Масса текстильных полотен очень разнообразна

и зависит от назначения изделия. Для платьевых, белье-

вых хлопчатобумажных тканей Мг= 80 - 160 г/м

, кос-

тюмных шерстяных Мг = 250 - 450 г/м

. пальтовых шер-

стяных Мг = 350 - 800 г/м

, шелковых платьевых от 40

до 200г/м

Средняя плотность изделий, характеризуется ГГ1

массой в миллиграммах единицы объема V (мм

) в кото-

рой она содержится.

m m ,

—

_, , мг/ MM

(9.9)

V L В b

10.

Механические свойства

изделий

Механическими называют свойства, определяю-

щие отношение материалов к действию различно при-

ложенных нагрузок.

Под действием внешних сил изделия деформиру-

ются, а иногда разрушаются. Механические силы посто-

янно,

действуют на них в процессах переработки и при

использовании, поэтому механические свойства во мно-

гом определяют поведение текстильных материалов при

переработке и эксплуатации.

При изучении механических свойств текстильных

материалов используют различные характеристики, ко-

торые для удобства изучения делят на группы в зависи-

мости от способа получения этих характеристик, т.е.

способа приложения сил.

Силы могут прилагаться в различных направле-

ниях и в зависимости от этого вызывать различные де-

формации материала- растяжение, сжатие, изгиб, круче-

ние.

По характеру деформации материала при испыта-

нии характеристики механических свойств делят на со-

ответствующие типы: характеристики тэастяжения. сжа-

тия,

изгиба, кручения.

Каждый из названных типов характеристик меха-

нических свойств текстильных материалов делится на

классы в зависимости от,способа осуществления испы-

тательного цикла. За один испытательный цикл в,тек-

стильном материаловедении принят такой режим испы-

тания, который предусматривает нагружение материа-

ла, последующую разгрузку и отдых его. Характеристи-

ки,

которые получают при осуществлении части испы-

тательного цикла (только нагружение) называют полу-

цикловыми. Если испытательный цикл "нагружение -

разгрузка - отдых " осуществляется полностью , то по-

лучаемые при этом характеристики называю одноцик-

ловыми. При многократно повторяющемся цикличе-

ском нагружении материала получают многоцикловые

характеристики. Классы полуцикловых и многоцикло-

вых характеристик делят на подклассы, так как они мо-

гут быть получены как при доведении материала до

разрушения, так и без него ( характеристики разрывные

и неразрывные).

10.1.

Полуцикловые разрывные

характеристики изделий при растяжении

Полуцикловые разрывные характеристики ис-

пользуют для оценки предельных механических воз-

можностей текстильных материалов, они хорошо харак-

теризуют структуру изучаемых материалов.

10.1.1.

Прочность

при

растяжении

К характеристикам прочности относятся:

Разрывная нагрузка Рр, (Ньютон - Н) - наиболь-

шее усилие выдерживаемое образцом до разрушения.

Разрывное напряжение <Т

, н/мм

- отношение

разрывной нагрузки (Н), к площади поперечного сече-

ния (мм

)

/S Н/мм

(10.1)

Разрывное напряжение определяют как временное

сопротивление и поэтому принимают S=So, где So -

площадь поперечного сечения образца до начала испы-

таний.

Для изделий So=B-a

мм

(10.2)

в - толщина, мм

- ширина полоски, мм

Для волокон и нитей

GP=PP'X/T Н/мм2 (10.3)

Т - линейная плотность волокна или нити, текс,

у - плотность вещества волокна или нити, мг/мм

Относительная разрывная нагрузка Ро для воло-

кон и нитей

Ро сн/текс рассчитывается, как разрывная нагруз-

ка на одну нить или волокно с линейной плотностью Т

текс.

Ро=Рр/Т сн/текс (10.4)

тт - ™ Дан

•

Для изделии Ро =

—

, определяется отноше-

нием разрывной нагрузки приходящейся на 1 мм шири-

ны в пробной полоске материала, к поверхностной

плотности М

2 этого материала . .;

•

Po=Pp-10

/Mi Дан и/т (10.5)

Расчетная (удельная) разрывная нагрузка Руд

(Дан) структурного элемента показывает долю разрыв-

ной нагрузки пробной полоски изделия, приходящаяся

на его структурный элемент ( в ткани на одну нить ос-

новы или утка, а трикотаже - на один петельный ряд или

петельный столбик) в зависимости от направления, по

которому осуществляется разрыв образца.

Руд = К-Рр/П Дан (10.6)

К - отношение ширины полотна, применяемой для под-

счета плотности ( число нитей на 100 мм или петель на

50 мм), к ширине пробной полоски.