Семенченко Г.В. Свойства текстильных изделий. Учебное пособие

Г.В. СЕМЕНЧЕНКО

СВОЙСТВА ТЕКСТИЛЬНЫХ

ИЗДЕЛИЙ.

Димитровград 2009

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

УЛЬЯНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ДИМИТРОВГРАДСКИЙ ИНСТИТУТ ТЕХНОЛОГИИ, УПРАВЛЕНИЯ И ДИЗАЙНА

Г.В. СЕМЕНЧЕНКО

СВОЙСТВА ТЕКСТИЛЬНЫХ

ИЗДЕЛИЙ

Учебное пособие

Димитровград 2009

2

УДК 677.03

ББК37.23

С30

Рецензенты: директор ООО «Технология», к.т.н., проф. Ю.Я. Якушев;

зав. кафедры «Прядение натуральных и химических волокон»,

к.т.н., проф. Е.С. Катаев

Утверждено редакционно-издательским советом Димитровградского

института технологии, управления и дизайна УлГТУ в качестве учебного

пособия

Семенченко, Г.В.

Свойства текстильных изделий: учебное пособие по материаловедению для

студентов дневной и заочной формы обучения /Г.В.Семенченко. -

Димитровград: ДИТУД УлГТУ, 2009.- 42с.

Предлагаемое учебное пособие для студентов дневной и заочной форм обучения по

специальности 260901 «Технология швейных изделий» и 260902 «Конструирование

швейных изделий», а также для студентов специальностей 260703, 260704, 080401

изучающих дисциплину «Материаловедение в производстве изделий лёгкой

промышленности» и «Текстильное материаловедение».

В пособии кратко излагаются механические свойства текстильных изделий, усадка

текстильных изделий, износ и износостойкость текстильных изделий, рассмотрены

стандартные методики определения сорта тканей.

УДК 677.03

ББК 37.23

3

ОГЛАВЛЕНИЕ

1.МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТЕКСТИЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ……………..4

1.1 Деформация растяжения…………………………………………………..4

1.2. Изгиб текстильных изделий……………………………………………..20

1.3. Трение……………………………………………………………………..26

1.4. Примеры решения типовых задач…………………………………….....28

2. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТЕКСТИЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ………………...31

2.1. Усадка……………………………………………………………………..31

2.2.Примеры решения типовых задач………………………………………..32

3. ИЗНОС И ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ….....34

3.1.Износ в результате истирания…………………………………………....34

3.2. Пиллинг……………………………………………………………………36

3.3. Физико- химические факторы износа…………………………………...36

3.4. Биологические факторы износа……………………………………….....37

4. ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ТЕКСТИЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ…………………….....38

4.1. Сортность тканей…………………………………………………………38

4.2. Примеры решения задач по определению сорта тканей…………….....38

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК…………………………………………...40

4

1. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТЕКСТИЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ

К механическим свойствам текстильных изделий относятся свойства,

которые характеризуют отношение их к действию различных

приложенных к ним сил. Под действием сил в изделиях могут возникать

следующие виды деформаций: растяжения, сжатия, изгиба, кручения,

сдвига и д.р. В случае взаимного перемещения изделий друг относительно

друга возникает сила трения.

Для каждого вида деформаций определяют свои специфические

характеристики. В зависимости от полноты осуществления цикла

механического воздействия нагрузка-разгрузка-отдых для каждого вида

деформации определяют полуцикловые, одноцикловые и многоцикловые

характеристики. Полуцикловые и многоцикловые характеристики могут

быть разрывные и неразрывные.

1.1. Деформация растяжения

Растяжение это наиболее распространённый вид деформации, которую

испытывают текстильные и швейные изделия при их эксплуатации.

Различают одноосное, двухосное (многоосное) и пространственное

растяжение.

Одноосное растяжение имеет место когда усилие приложено в одном

направлении. Двухосное и многоосное, когда усилие приложено в двух

взаимно перпендикулярных и более двух направлениях. Пространственное

растяжение материал получает в основном при действии усилия,

прикладываемого перпендикулярно плоскости полотна.

Полуцикловые характеристики при растяжении.

Полуцикловые разрывные характеристики

Они характеризуются показателями, получаемыми при растяжении

материала до разрыва. Полуцикловые характеристики определяют на

разрывных машинах с маятниковым силоизмерителем марок РТ-250, РТ-

250М [3. с.118-120;8.с.61,62] и электронных разрывных машинах типа

«Инстрон».

Формы проб и способы закрепления их в зажимах при испытании на

одноосное растяжение показаны на рис.1. Проба прямоугольной формы

(рис.1,а) является стандартной при испытании тканей, трикотажных и

нетканых полотен.

Метод испытания, при котором используют пробы такой формы, называют

стрип-методом.

Граб-метод (рис.1,б) применяется при испытании материалов без

вырезания из них проб.

5

Для испытания трикотажа, кожи и др.изделий применяют также полу-граб

метод ( в ), метод двойной лопатки ( г), кольца (д.) и другие. [ 10,с.218.]

Рис.1. Пробы материалов и способы их закрепления в зажимах разрывной машины.

При испытании материалов на одноосное растяжение получают

следующие характеристики механических свойств.

Разрывные характеристики: разрывное усилие (абсолютная прочность) Р

Р

-

усилие, выдерживаемое пробами изделия при их растяжении до разрыва.

Р

выражается в Ньютонах (Н) или деканьютонах (даН);

1 даН=10Н.

Для сопоставления прочностных свойств проб материалов различных

размеров применяют показатели: разрывное напряжение и удельное

(относительное) разрывное усилие.

Разрывное напряжение (предел прочности при растяжении) σ

Р,

Па:

S

P

p





, (1.)

где Р

p_

- разрывное усилие, Н

S - площадь поперечного сечения пробы материала, м

2

.

Абсолютное разрывное удлинение l

р

, мм-это приращение длины

растягиваемой пробы материала к моменту её разрыва:

l

р

= l

1

–

l

о

, мм ; (2.)

6

где l

1

-

длина пробы к моменту её разрыва, мм;

l

о

- первоначальная длина пробы, мм

Относительное разрывное удлинение ε

р

: определяют как отношение

абсолютного разрывного удлинения l

р

к первоначальной длине l

о,

выражают

либо в долях первоначальной длины :

ε

р

=

о

р

l

,

(3.)

либо в процентах

ε

р

=

о

р

l

100%. (4.)

Для текстильных изделий разрывное усилие и разрывное удлинение

являются важными нормативными показателями.

Удельное (относительное) разрывное усилие Р

0

,

г

мН 

, рассчитывается по

формуле:

Р

О

=

ВМ

Р

р

1

,

(5.)

где Р

Р

- разрывное усилие, Н;

В - ширина пробы материала, м;

М

1

- поверхностная плотность материала,

2

м

г

.

В 1м

2

ткани соотношение масс нитей основы и утка может быть

различным, поэтому удельное разрывное усилие Р

о.д.

учитывающее это

соотношение, можно рассчитывать по формуле (при растяжении в

направлении нитей основы или утка):

Р

о.д.

=

)(1 уо

Р

ВсМ

Р

,

(6.)

где с

о(у)

– доля массы нитей основы (утка). [ 9. с.26., 7.с.222.]

Cоотношение между разрывным напряжением и удельным разрывным

усилием:

7

σр = Р

о

δ, (7.)

где σ

р

- разрывное напряжение, Па или

2

мм

дaН

;

Р

о –

удельное разрывное усилие,

г

мН 

или

г

мдаН 

;

δ- средняя плотность пробы,

3

м

кг

или

3

мм

мг

.

Удельное разрывное усилие приходящееся на элемент структуры

материала Р

УД:

Р

УД

=

п

Р

р

, (8.)

где n –число нитей в пробе ткани, рядов или столбиков в пробе трикотажа,

строчек прошива в пробе нетканого полотна, вдоль которых растягивается

проба.

Работа разрыва

При растяжении образцов затрачивается определенная работа, которая

расходуется на преодоление энергии связей между элементами структуры

волокон и нитей.

Абсолютная работа разрыва (R

P

)

Абсолютная работа разрыва R

P

показывает, какое количество энергии

необходимо затратить, чтобы осуществить разрыв, преодолев энергию связей

между элементами структуры.

Если на текстильное изделие действует нагрузка Р и оно при этом получает

удлинение l, то можно получить диаграмму растяжения. Эта диаграмма

показывает характер нарастания усилия по мере роста деформации.

На кривой (рис. 2.) можно определить значение элементарной работы

dR = P d l (9.)

где dR - элементарная работа, Дж, кг

см

1 Дж = 1 Н

м

; 1 кг

см

= 0,1 Дж;

Численное значение работы, затраченной на разрыв, пропорционально

площади, находящейся под диаграммой нагрузка - удлинение. Для упрощения

вычисления R

P

, вводят понятие условной работы разрыва R

у

R

у

= Р

Р

l

P

, (10.)

8

где R

у

— это работа, которая была бы совершена внешними силами, если бы

за все время растяжения образец испытывал усилие, равное Р

P.

Работу, затраченную на разрыв волокна или нити можно установить по

формуле:

R

P

=



R

у

=



Р

P

l

P

,

(11.)

где



- коэффициент полноты диаграммы. [8.с.54.,рис.35.]

ή=

АДБС

АБС

S

(12.)

где η - определяется отношением фактической (интегральной) площади под

кривой к площади прямоугольника ( рис. 2.).

Коэффициент полноты диаграммы можно определить методом

планиметрирования по отношению площади или соответственно отношению

полных клеток на диаграммной бумаге или отношению массы диаграммной

бумаги с площадью S

1

и S, ( рис.2.) , где S площадь всего прямоугольника с

координатами ( Р

р,

l

p).

Рис.2. Диаграмма растяжения.

Удельная работа приходящаяся на единицу массы (m) пробы R

Р(M)

и на

единицу объёма (V) пробы R

Р(V) ОПРЕДЕЛЯЮТ СООТВЕТСТВЕННО ПО ФОРМУЛАМ:

R

Р(m)

=

m

R

Р

,

г

Дж

(13.)

R

р(v) =

V

R

Р

,

3

мм

Дж

(14.)

9

Полуцикловые неразрывные характеристики текстильных изделий при

растяжении

К полуцикловым неразрывным характеристикам, получаемым при

одноосном растяжении материалов, относятся: усилие Р, развиваемое в

материале при его растяжении на заданную величину ε ; относительное

удлинение материала ε при действии заданного усилия Р.

Жёсткость материала при растяжении- это сопротивление материала

растяжению. Жёсткость Д

у

, характеризует способность пробы материала

сопротивляться изменению размера при действии внешней силы.

Чем больше жёсткость, тем меньше деформация материала при заданном

усилии.

Д

У

=

У

Р



100% (15.)

где Р

У

– условное усилие, Н

ε

У

– условная деформация, %

Одним из показателей, характеризующих сопротивление материалов

растяжению, является условный модуль упругости Е

У

, Па:

Е

У

=

У





100% (16.)

где σ

у

- определённое (условное) напряжение, Па;

ε

у

-определённая (условная) деформация,%

Рис.3. Диаграмма «напряжение-деформация».

В текстильном материаловедении условный модуль упругости чаще

оценивают напряжением, вызывающим удлинение материала на 1%:

Е

У

=

у





(17.)

10

Семенченко Г.В. Свойства текстильных изделий. Учебное пособие

Подождите немного. Документ загружается.