»нструментальные методы оценки качества текстильных материалов

 

1. ћетоды и приборы определени€ устойчивости окраски текстильных материалов к различным воздействи€м. Ўкалы серых и синих эталонных окрасок.


“кани и другие текстильные издели€ при переработке и эксплуатации могут подвергатьс€ самым различным воздействи€м.   числу показателей, характеризующих внешний вид ткани, относитс€ прочность окраски. ќн относитс€ к числу общих (об€зательных) нормируемых показателей в стандартах дл€ тканей любого назначени€. ѕоэтому √ќ—“ 9733-83 предусматривает определение прочности окраски более чем к 30 видам различных воздействий: светопогоде, стирке при t = 60о — и при кипении, к действию мыльного и мыльно-содового растворов, дистиллированной воды, пота, морской воды, отбеливанию, заварке, отварке, валке, карбонизации, сухому и мокрому трению и т.д.

¬иды воздействи€, по которым должна определ€тьс€ прочность окраски, выбирают в зависимости от назначени€ тканей:

по √ќ—“ 7780-78 дл€ льн€ных и полульн€ных,

по √ќ—“ 11151-77 дл€ чистошерст€ных и полушерст€ных,

по √ќ—“ 7779-75 дл€ шелковых и полушелковых,

по √ќ—“ 7913-76 дл€ хлопчатобумажных и вискозных штапельных.

ћетоды определени€ прочности окраски согласно √ќ—“ 9733.0-83 основаны на оценке степени изменени€ первоначальной окраски испытуемой ткани или степени закрашивани€ белого материала, подвергающегос€ вместе с окрашенным той или иной обработке. »зменение первоначальной окраски или степень закрашивани€ белого материала устанавливают визуально путем сравнени€ со специальными эталонами (шкалы серых эталонов).

ќдна из шкал серых эталонных красок предназначена дл€ определени€ степени изменени€ первоначальной окраски. ќна состоит из п€ти пар серых образцов с разной степенью контрастности между темным образцом, посто€нным дл€ всех пар, и образцами более светлой окраски.

¬тора€ шкала окрасок предназначена дл€ определени€ степени закрашивани€ белого материала и состоит из п€ти пар образцов с разной контрастностью между белым образцом, посто€нным дл€ всех пар, и образцами серого цвета различной интенсивности окраски.  аждой паре эталонных образцов соответствует определенное количество баллов от 1 до 50, из которых балл 5

означает высшую степень устойчивости дл€ пары с контрастностью равной нулю.

ѕодготовка проб к испытанию проводитс€ по √ќ—“у 9733.0-83.

¬ зависимости от вида испытани€ используют следующие пробы: проста€ проба Ц образец определенного размера, подготовленный из испытуемого материала; составна€ проба, состо€ща€ из простой пробы и одной или двух проб смежных тканей дл€ оценки степени окрашивани€; контрольна€ проба Ц образец, устойчивость окраски которого известна, используемый

дл€ контрол€ правильности проведени€ испытани€.

ƒл€ проведени€ некоторых испытаний используют смежные виды двух видов: одна ткань из того же волокна, что и испытуема€ ткань или из волокна преобладающего в смеси; друга€ ткань чаще всего хлопчатобумажна€ или вискозна€.

Ёлементарные пробы из испытуемого материала и смежных тканей дл€ большинства видов испытани€ вырезают размером 100х40 мм. ѕри определении устойчивости окраски набивных тканей с большим раппортом печатного рисунка элементарные пробы вырезают из разных участков точечной пробы, имеющих разный цвет и различную интенсивность окраски.

—оставную пробу гладкокрашеной, меланжевой или пестротканой ткани или трикотажа подготавливают, помеща€ простую пробу между двум€ пробами смежной ткани и скрепл€€ их

наметочным швом по одной короткой стороне или по 4 сторонам, если пробы подвергаютс€ механическим воздействи€м.

—оставную пробу набивной ткани получают, размеща€ на лицевой стороне простой пробы двух смежных тканей, при этом кажда€ из этих проб должна занимать половину пробы набивной ткани.


ќпределение устойчивости окраски

к дистиллированной воде

(√ќ—“ 9733.5-83)

ѕриборы и материалы:

1) рамка из нержавеющей стали с основанием 11,5 х 6,0 см, в которую плотно входит груз массой 5±0,05 кг;

2) пластины стекл€нные или из акриловой смолы (плексиглас) размером 11,5 х 6,0 см и толщиной не более 0,2 см4;

3) фарфоровый стакан;

4) термостат воздушный;

5) дистиллированна€ вода;

6) шкала серых эталонов;

7) образцы смежных тканей;

8) образцы исследуемой ткани (льн€ные, шерст€ные, шелковые);

9) иглы и нитки.

ƒл€ проведени€ испытани€ готов€т составную пробу, состо€щую из простой пробы и двух проб смежных тканей размером 10х4 см кажда€, одна из них состоит из того же волокна, что и испытуемый образец, или из волокна, преобладающего в смеси; друга€ Ц из волокна приведенного в √ќ—“ 9733.5-83.

—оставную пробу тщательно замачивают в дистиллированной воде при комнатной температуре. «атем, не отжима€, укладывают между двум€ стекл€нными пластинками; пластинки помещают на специальную раму и сверху став€т груз массой 5±0,5 кг. –аму с пробами помещают в термостат, где выдерживают в течение 4 часов при температуре 37±2о—. ѕосле чего пробы расшивают, оставл€€ шов на короткой стороне пробы, и сушат при температуре не выше 60о— на воздухе в подвешенном состо€нии, так, чтобы части составной пробы не соприкасались.

ќценку устойчивости окраски провод€т по шкалам серых эталонов по изменению первоначальной окраски и закрашиванию белых смежных тканей.


ќпределение устойчивости окраски к Ђпотуї

(√ќ—“ 9733.6-83)

ѕриборы и материалы:

1) стаканы фарфоровые;

2) стекл€нные палочки с расплющенным концом;

3) электроплитка или термостат;

4) соль поваренна€ или пищева€ (√ќ—“ 13830-68);

5) аммиак водный технический (√ќ—“ 9-77), 25%-й раствор;

6) кислота уксусна€ (√ќ—“ 19814-74) 98,5%, 10%-й раствор;

7) образцы испытуемых тканей (хлопчатобумажна€, льн€на€, шелкова€);

8) образцы смежных тканей;

9) шкала серых эталонов.

ќпределение устойчивости окраски к Ђпотуї провод€т двум€ методами. ћетодика подготовки составной пробы аналогично представленной выше.

ѕервый метод. ѕо первому методу испытани€ провод€т раздельно в кислом и щелочном растворах, состав которых указан в √ќ—“ 9733.6-83 Ђћетоды испытани€ устойчивости окрасок к Ђпотуї.

—оставные пробы помещают в стакан со свежеприготовленными растворами, замачивают при модуле ванны 50:1 и выдерживают при комнатной температуре в течение 30 минут, периодически перемешива€ и прижима€ к стенкам стакана. «атем растворы сливают, пробу отжимают дл€ удалени€ избытка влаги стекл€нными палочками. ѕробы помещают между двум€ стекл€нными пластинами и кладут на раму, сверху став€т груз массой 5±0,05 кг. –аму с образцами помещают в термостат и выдерживают при температуре 37±2о— в течение 4 часов. ƒл€ проведени€ испытаний в кислой и щелочной средах необходимо пользоватьс€ отдельными приспособлени€ми.

ѕо второму методу используют раствор, состо€щий из 5 г/дм3 поваренной соли и 6см3/дм3 25%-го водного раствора аммиака. ¬ раствор, нагретый до 45±2о—, помещают составную пробу и выдерживают при этой температуре 30 мин. «атем, не вынима€ из раствора, прижимают пробу 10 раз к стенке стакана стекл€нной палочкой с расплющенным концом. ѕосле этого, приподн€в образец, добавл€ют в раствор 70 см3/дм3 10 %-ной уксусной кислоты. ќбразец опускают в раствор и выдерживают в нем в течение 30 мин при температуре 45±2о—. «атем образец, не вынима€ из раствора, прижимают к стенке сосуда 10 раз, как указано выше.

ѕо окончании испытани€, как по первому, так и по второму методам, пробы расшивают, оставл€€ шов на короткой стороне пробы, и высушивают на воздухе при температуре не выше 600— в подвешенном состо€нии таким образом, чтобы части составной пробы не соприкасались.

ќценку устойчивости первоначальной окраски и степени закрашивани€ смежной ткани провод€т по шкалам серых эталонов.†


ќпределение устойчивости окраски к глажению

(√ќ—“ 9733.7-83)

ѕриборы и материалы:

1) утюг весом, обеспечивающим давление на пробу 4±1 кѕа;

2) подушка из шерст€ной ткани (поверхностна€ плотность 200 г/м2) толщиной 3 мм;

3) ткань хлопчатобумажна€ неокрашенна€, отбеленна€, немерсеризованна€ (поверхностна€ плотность 100-130 г/м2);

4) образцы исследуемой ткани (льн€ные, шерст€ные, шелковые);

5) шкала серых эталонов.

ќпределение провод€т трем€ методами (сухое глажение, глажение с запариванием, влажное глажение), выбор которых зависит от назначени€ текстильного материала и условий изготовлени€ и эксплуатации швейного издели€.

√лажение провод€т на подушке из шерст€ной ткани толщиной 3 мм, покрытой сухой неокрашенной хлопчатобумажной тканью, утюгом, вес которого обеспечивает давление на пробу 4±1 кѕа.

ѕри глажении могут использоватьс€ три температурных режима: 110±20—; 150±20—; 200±20— (в зависимости от волокнистого состава испытуемого материала). ¬ случае испытани€ материалов из смеси волокон и нитей принимают температуру утюга по наименьшей термостойкости составных волокон. ѕри испытании используют пробы из окрашенного материала и смежной хлопчатобумажной ткани размером 100 х 40 мм.

ѕри сухом глажении элементарную пробу окрашенного материала укладывают на гладильную подушку, сверху став€т утюг и выдерживают пробу 15 секунд.

ѕри глажении с запариванием пробу окрашенного материала кладут на подушку. —верху ее покрывают пробой смежной хлопчатобумажной ткани, смоченной в дистиллированной воде и отжатой до 100 % содержани€ влаги, и став€т утюг на 15 секунд.

ѕри влажном глажении перед обработкой смачивают в дистиллированной воде обе пробы: окрашенного материала и смежной ткани. ƒалее пробы укладывают на подушку и став€т утюг; врем€ обработки 15 сек.

ќценку устойчивости окраски по степени изменени€ первоначальной окраски и закрашиванию смежной ткани провод€т по шкалам серых эталонов сразу после проведени€ испытани€ и через 4 часа выдержки их при нормальных атмосферных услови€х.




ќпределение устойчивости окраски

текстильных материалов к трению

ѕриборы и материалы:

1) прибор дл€ определени€ устойчивости окраски к трению ѕ“-4;

2) шкала серых эталонов;

3) хлопчатобумажна€ отваренна€, отбеленна€, не аппретированна€ миткаль;

4) образцы полушерст€ной или шерст€ной ткани.

—ухое трение.

»з точечной пробы испытуемого материала вырезают элементарную пробу размером 180 х 80 мм и помещают на столик 2 прибора, закрепл€€ ее кольцом. »з хлопчатобумажной неокрашенной ткани вырезают пробу размером 50 х 50 мм (смежна€ проба). —межную пробу нат€гивают на резиновую пробку 3 и закрепл€ют зажимным кольцом 4. √рузовую головку с закрепленной на ней смежной пробой опускают на столик 2. ќбщее давление между столиком и пробой равно 1 даЌ. — помощью руко€тки 1 столик перемещают по направл€ющим на рассто€нии 100 мм по 10 раз в одном и другом направлении.

ќценку устойчивости окраски к трению провод€т по степени закрашивани€ смежной ткани по шкале серых эталонных окрасок. ƒл€ этого смежную ткань до и после испытани€ располагают р€дом друг с другом на одной плоскости с ориентацией в одном направлении. —равнение провод€т на сером фоне. јктивность окружающего пол€ должна быть между 1-2 баллами шкалы серых эталонов дл€ оценки изменени€ окраски. —равниваемые поверхности должны освещатьс€ дневным светом с северной стороны или источником света в 600 лк и более. —вет должен падать на поверхность приблизительно под углом 45о, а направление луча зрени€ должно быть перпендикул€рно к поверхности образцов.

”стойчивость окраски оцениваетс€ баллом той пары серых эталонов, контраст которой признаетс€ одинаковым с контрастами между окрашенными образцами до и после испытани€ или между не подвергавшимис€ испытанию и после испытани€ образцами смежных тканей.

≈сли контраст находитс€ между двум€ ближайшими эталонами шкалы, то устойчивость такой окраски оцениваетс€ двум€ баллами, например: 3-4 Ц эта оценка означает, что окраска имеет устойчивость меньшую, чем эталон 4-го балла, но большую, чем эталон 3 балла.

ћокрое трение.

ѕри определении устойчивости окраски при мокром трении пробу смежной ткани перед ее закреплением на грузовой головке замачивают в дистиллированной воде и отжимают до 100% привеса, пропуска€ между двум€ резиновыми валиками. ƒальнейший ход испытани€ тот же, что и при трении в сухом состо€нии. ѕо окончанию испытани€ образец сушат по √ќ—“9733.0-83, т.е. образцы сушат на воздухе в подвешенном состо€нии при t не выше 60о—, образцы должны быть защищены от пр€мого солнечного света.

2. ћетоды и приборы оценки одноцикловых характеристик при раст€жении (компонентов деформации при раст€жении) Ц релаксации.


¬ швейном производстве, в частности при разматывании рулона полотна, настилании его дл€ раскро€, выполнении швов, влажно-тепловой обработки и т.п., материалы подвергаютс€ действию, как правило, небольших по величине нагрузок, значение которых составл€ет 1 Ч 2 % разрывных. ¬ зависимости от способности материала сопротивл€тьс€ этим воздействи€м устанавливаютс€ режимы технологических операций.

ѕри эксплуатации одежды материалы, из которых она изготовлена, в редких случа€х подвергаютс€ однократному воздействию непрерывно возрастающей и доход€щей до разрушающей нагрузки. ќбычно материалы деформируютс€ в результате действи€ усилий, величины которых значительно меньше разрывных: дл€ тканей они составл€ют в основном 1 Ч 3 даЌ на ширину полоски 5 см и только на отдельных участках одежды достигают 8 Ч 9 даЌ. ѕри эксплуатации трикотажных изделий напр€жение от раст€жени€ трикотажа составл€ет около 0,1 ћѕа.

“аким образом, и в производстве швейных изделий, и при их эксплуатации на материал действуют небольшие нагрузки, которые, череду€сь с разгрузкой и отдыхом, расшатывают структуру материала и привод€т к его ослаблению; происход€щие при этом изменени€ в размерах и форме материала на отдельных участках одежды значительно ухудшают ее внешний вид.

»зучение получаемых при испытани€х в цикле нагрузкаЧразгрузкаЧотдых характеристик механических свойств текстильных материалов представл€ет большой интерес, а результаты подобных исследований могут использоватьс€ при конструировании деталей одежды, ее изготовлении, при разработке новых материалов с улучшенными свойствами.

»сследованием тканей при раст€жении их нагрузками меньше разрывной начали заниматьс€ в начале XX в. русские ученые. ќднако эти работы в то врем€ не получили развити€.

”спехи в изучении механических свойств полимеров способствовали развертыванию работ по изучению механических свойств текстильных материалов и исследованию релаксационных €влений, вызванных внешними воздействи€ми на материалы. «начительные работы в этой области выполнили √.Ќ. укин, ј.Ќ.—оловьев, ј.». обл€ков, ».».Ўалов, ј.¬.ћатуконис, ¬.ћ.ћилашюс, ¬. ѕ. —кл€нников и др.

—етчатое строение тканей и петельное строение трикотажа обуславливают образование многочисленных св€зей. ¬се св€зи, действующие в материале, прин€то раздел€ть на две группы: внешние, определ€емые особенност€ми строени€ материала, и внутренние, обусловленные особенност€ми строени€ нитей (пр€жи) и волокон.

ѕри переплетении нитей в ткани между ними возникают силы трени€ и сцеплени€. ¬ точках контакта нитей основы и утка эти силы значительно возрастают.  роме того, структура ткани представл€ет собой пространственную решетку, форма и размеры которой в значительной степени определ€ют способность ткани деформироватьс€. ¬ зависимости от вида переплетени€, фазы строени€ ткани измен€ютс€ изгиб и взаиморасположение нитей основы и утка, углы обхвата нитей. ¬се эти внешние св€зи, определ€емые особенност€ми строени€ ткани, оказывают существенное вли€ние на про€вление сил трени€ и сцеплени€ между нит€ми и, в конечном счете, на деформационную способность ткани.

Ќар€ду с внешними св€з€ми в ткани действуют внутренние св€зи, определ€емые силами трени€ и сцеплени€ между волокнами в нит€х (пр€же), силами межатомных и межмолекул€рных св€зей в волокнах.

¬ трикотаже внешние св€зи характеризуютс€ силами трени€ и сцеплени€, возникающими между нит€ми петель. ¬следствие петельного строени€ трикотажа его внешние св€зи несколько слабее и подвижнее, чем в ткани. ƒл€ изменени€ этих св€зей требуетс€ приложить меньшее усилие. ¬нутренние св€зи в трикотаже, как и в ткан€х, обусловлены силами трени€ и сцеплени€ между волокнами, составл€ющими нить, и силами межатомных и межмолекул€рных св€зей в волокнах.

Ќетканые полотна существенно отличаютс€ по своему строению от тканей и трикотажа, их волокнистое строение в значительной степени определ€ет образование св€зей, вли€ет на их механические свойства. ƒл€ прошивных нетканых полотен внешние св€зи определ€ютс€ главным образом силами трени€ и сцеплени€ волокон, образующих материал. Ёти силы, в свою очередь, завис€т от расположени€ волокон в материале (ориентированное или неориентированное), вида волокон, способа прошивани€ и т.п.

ƒл€ клееных нетканых полотен внешние св€зи, кроме того, в значительной степени дополн€ютс€ силами склеивани€ отдельных волокон св€зующим веществом. ¬ зависимости от количества св€зующего вещества силы склеивани€ волокна могут быть очень значительными и оказывать преобладающее вли€ние на механические свойства материала, на его деформационную способность.

“аким образом, ткани, трикотажные и нетканые полотна имеют сложное строение, которое в значительной степени вли€ет на их деформационную способность, на характер развити€ релаксационных процессов.

–елаксационными называют процессы, протекающие во времени и привод€щие к установлению равновесного состо€ни€ материала. –елаксационные процессы в текстильных материалах наблюдаютс€ при всех видах механических воздействий на материал (раст€жение, изгиб, сжатие и др.) и €вл€ютс€ их характерной особенностью. Ёти процессы в текстильных материалах оказывают большое вли€ние, как на качество изготовлени€, так и на эксплуатацию швейных изделий.

ќдноцикловые испытани€ при раст€жении материалов можно выполн€ть многими методами, поскольку цикл нагрузкаЧразгрузкаЧотдых может осуществл€тьс€ различно. –ассмотрим четыре основных из этих методов.

1-й метод. ѕерва€ половина цикла (нагружение) соответствует режиму ползучести /, а втора€ Ч режиму уменьшени€ деформации //за счет исчезновени€ высокоэластической деформации. ¬ качестве входного возбуждени€ используетс€ нагрузка (рис. †1, а).

2-й метод. ѕерва€ половина цикла соответствует режиму релаксации усили€, втора€ Ч режиму астригнации усили€. (≈сли деформаци€ поддерживаетс€ посто€нной после ее уменьшени€, то происходит обратный релаксационный процесс Ч увеличение усили€. Ётот процесс ¬.ћ.ћилашюс назвал астригнацией усили€.) ¬ качестве входного возбуждени€ используетс€ изменение деформации в виде широкого импульса, а в качестве выходной функции Ч изменение внутреннего усили€ в пробе во времени (рис.1,б).

3-й метод. ѕерва€ половина цикла соответствует режиму релаксации усили€, втора€ Ч режиму уменьшени€ деформации †за счет исчезновени€ высокоэластической деформации. ¬ первой половине цикла в качестве выходной функции используетс€ изменение усили€, во второй половине Ч изменение деформации (рис.1, в).

4-й метод. –ежим испытани€ состоит из трех частей: ползучести, релаксации усили€, уменьшени€ деформации за счет исчезновени€ высокоэластической деформации (рис.1, г).

ѕомимо этих четырех методов к одноцикловым испытани€м относ€т метод, при котором пробу постепенно деформируют, а затем постепенно разгружают. ќсуществл€етс€ этот метод испытани€ за относительно короткое врем€ на разрывных машинах.

„исло испытаний может быть увеличено вследствие варьировани€ амплитуды возбуждающей функции. «ависимость же релаксационных характеристик от температуры и относительной влажности воздуха требует учета и этих факторов.




††† »з одноцикловых характеристик, получаемых при раст€жении текстильных материалов, наибольший интерес представл€ет изучение релаксации напр€жени€, или деформации, и определение полного удлинени€ и его составных частей. ѕри изучении релаксации напр€жени€ (усили€) регистрируют величину усили€ при заданном посто€нном удлинении (см. рис.1, б). ѕо степени уменьшени€ напр€жени€ за определенное врем€ делают сравнительную оценку материалов. —ледует отметить, что про€вление релаксации напр€жени€ у тканей имеет почти одинаковый характер, поэтому эта характеристика не получила широкого распространени€.

Ќаиболее широко изучаетс€ релаксаци€ деформации материала при действии на него посто€нной нагрузки меньше разрывной. ≈сли к пробе текстильного материала приложить посто€нную нагрузку, то она начнет деформироватьс€ (раст€гиватьс€). “акой процесс называют ползучестью или упругим последействием.

ѕри этом, как правило, в начальный период приложени€ нагрузки происходит значительна€ деформаци€ материала. — течением времени деформаци€ постепенно затухает и при достижении определенной величины, соответствующей заданной нагрузке, деформаци€ прекращаетс€ Ч устанавливаетс€ равновесное состо€ние (здесь и в дальнейшем под равновесным состо€нием понимаетс€ Ђтехническое равновесноеї состо€ние, при котором небольшое изменение материала еще продолжаетс€). ƒеформаци€ материала, зафиксированна€ в этот момент, определ€ет величину полного удлинени€ L:

L = Lк - Lo,

где LkЧ длина пробы материала, измеренна€ к моменту окончани€ действи€ на него заданной нагрузки; Lo Ч первоначальна€ длина пробы.

ѕолна€ деформаци€, про€вл€юща€с€ в материале при действии посто€нной нагрузки, слагаетс€ из трех компонент (частей): упругой, высокоэластической и пластической. ќднако выделить эти части во врем€ действи€ нагрузки, как при деформации, так и в период условно установившегос€ равновеси€ не представл€етс€ возможным. ¬ определенных услови€х все три компоненты полной деформации при действии нагрузки про€вл€ютс€ и развиваютс€ одновременно.

”пруга€ часть (Ly) полной деформации текстильных материалов возникает вследствие по€влени€ энергии, вызванной упругим (обратимым) изменением св€зей. »з-за изменени€ напр€жени€ св€зей, находившихс€ до этого в равновесии, и развиваетс€ упруга€ часть деформации, котора€ распростран€етс€ в материале с огромной скоростью. ѕри этом в первый период действи€ нагрузки упруга€ часть деформации, очевидно, €вл€етс€ результатом незначительного изменени€ внешних св€зей, определ€емых силами трени€ и сцеплени€ между волокнами, про€влением межмолекул€рных св€зей.

— течением времени действи€ нагрузки происходит существенное изменение св€зей. ¬новь образовавшиес€ св€зи в первый момент своего про€влени€ вследствие незначительного изменени€ напр€жени€ пополн€ют упругую часть. “аким образом, по мере роста полной деформации материала происходит непрерывный процесс изменени€ в св€з€х. ѕри этом, очевидно, все св€зи в первый момент своего про€влени€ выступают как упругие. — ростом полного удлинени€ материала измен€ютс€ внутренние св€зи Ч межволоконные и межмолекул€рные в волокнах.

¬озникновение высокоэластической части (Lэ) Ч измен€ющейс€ во времени части полной деформации Ч объ€сн€етс€ тем, что св€зи, про€вившиес€ в первый момент развити€. ”пругой части деформации, по мере действи€ внешних сил продолжают накапливать энергию. Ётот процесс, протекающий во времени, и приводит к по€влению внутренних напр€жений, способствующих обратимости высокоэластической части деформации. ”частие св€зей в возникновении эластической части деформации продолжаетс€ до тех пор, пока энерги€, накопивша€с€ в св€з€х, не достигнет определенного значени€, превышающего предельное дл€ данной св€зи, и не произойдет нарушени€ этих св€зей. Ќарушение действовавших св€зей, очевидно, приводит к по€влению новых св€зей, которые в первый момент про€влени€ пополн€ют упругую часть деформации и участвуют в возникновении эластической части. —ледовательно, при деформации материала происходит непрерывное качественное изменение св€зей, участвующих в возникновении упругой, а затем высокоэластической частей деформации. ¬ысокоэластическа€ часть деформации в текстильных материалах в св€зи с особенност€ми их строени€ про€вл€етс€ в течение длительного времени.

ѕластическа€ часть (Lп) полной деформации по€вл€етс€ в материале вследствие необратимого изменени€ (нарушени€) внешних и внутренних св€зей. ѕод действием нагрузки в результате накоплени€ энергии происходит нарушение св€зей, сопровождающеес€ перегруппировкой элементов структуры материала. ѕри этом, очевидно, в первую очередь нарушаютс€ менее устойчивые и слабые внешние св€зи: происходит необратимое сближение нитей и перемещение их в точках контакта, увеличиваютс€ изгибы одних и распр€мление других нитей либо мен€ютс€ изгибы всех нитей и т.п.

–ассмотренные выше особенности деформации материала при действии на него нагрузки, выражающиес€ в про€влении трех составных частей полной деформации, характерны и дл€ цикла отдыха, наступающего после разгрузки материала.

ѕосле освобождени€ материала от действи€ нагрузки происходит обратный релаксационный процесс. ќднако участвующие в этом процессе св€зи, естественно, качественно отличаютс€ от тех св€зей, которые принимали участие в возникновении упругой и эластической частей деформации на первом этапе ее развити€ при действии нагрузки. ѕричем высокоэластическа€ часть деформации при обратном релаксационном процессе также про€вл€етс€ длительное врем€. Ётот процесс сопровождаетс€ некоторым изменением и пластической части деформации.

Ѕлагодар€ различной скорости про€влени€ упругой и высокоэластической частей деформации при отдыхе возможно разделение полной деформации на составные части. ¬следствие возникновени€ упругой и высокоэластической (с очень малым периодом релаксации) частей деформации материал в первый момент после сн€ти€ нагрузки сокращаетс€ по длине. ѕри отдыхе в св€зи с про€влением высокоэластической части деформации он продолжает укорачиватьс€. ѕо истечении определенного и притом значительного времени релаксаци€ деформации замедл€етс€ и практически прекращаетс€.

ќчевидно, такое разделение полной деформации раст€жени€ на составные части условно.

»звестно, что упруга€ часть деформации распростран€етс€ в материалах со скоростью, близкой к скорости звука. Ќа существующих же приборах первый отсчет деформации производитс€ обычно через 2 Ч5 с после разгрузки. «а это врем€, естественно, исчезает не только упруга€ часть деформации, но и кака€-то часть высокоэластической с малым периодом релаксации. “аким образом, фиксируемое значение упругой части полной деформации несколько выше фактического. Ёту часть (компоненту) полной деформации Lу прин€то называть быстрообратимой.

¬ысокоэластическа€ часть деформации про€вл€етс€ в течение длительного времени (сотен часов). ѕри массовых испытани€х текстильных материалов наблюдени€ за отдыхом материала ограничиваютс€ несколькими часами. ѕро€вл€ющуюс€ за это врем€ отдыха часть деформации Lэ прин€то называть медленнообратимой. „асть эластической деформации, котора€ не успела про€вить себ€ за короткое врем€ отдыха, попадает в пластическую и несколько превышает ее истинную величину. ѕоэтому правильнее эту часть деформации Lп называть остаточной.

††††††† “аким образом, значени€ частей полной деформации раст€жени€ текстильного материала, получаемые после освобождени€ его от действи€ нагрузки, при отдыхе, нос€т условный характер. —ледует отметить, что и полное удлинение материала, фиксируемое при действии малых нагрузок, также условно. ƒело в том, что релаксаци€ деформации в текстильных материалах продолжаетс€ значительное врем€, при этом чем выше чувствительность прибора, регистрирующего деформацию, тем дольше можно наблюдать релаксационный процесс.  роме того, на про€вление релаксации деформации материала существенное вли€ние оказывают услови€ окружающей среды (влажность, температура и др.). ќднако, несмотр€ на условный характер полного удлинени€, и его составных частей, описанный способ изучени€ релаксации деформации и определени€ компонент полного удлинени€ текстильного материала при действии на него малых нагрузок благодар€ нагл€дности и относительной простоте наиболее распространен и широко используетс€.

¬ дальнейшем дл€ краткости термины Ђусловна€ полна€ деформаци€ї, Ђусловна€ быстрообратима€ (упруга€) деформаци€ї, Ђусловна€ медленнообратима€ (высокоэластическа€) деформаци€ї и Ђусловна€ остаточна€ (пластическа€) деформаци€ї будут написаны без слова Ђусловна€ї. ќднако при употреблении этих терминов их следует понимать в условном значении.

ѕолна€ абсолютна€ деформаци€ раст€жени€, развивша€с€ в материале к моменту разгрузки, слагаетс€ из трех компонент (частей):

L= Ly+Lэ+Ln

«начени€ этих компонент определ€ют следующим образом:

Ly= Lk-L1; Lэ= Lk-L2; Ln =L2-Lo,

где L1 Ч длина пробы материала в момент первого измерени€ сразу же после сн€ти€ нагрузки; L2 Ч длина пробы после отдыха в течение определенного (заданного) времени.

ѕолную деформацию раст€жени€ и ее составные части часто выражают в относительных величинах (относительна€ полна€ е, относительна€ быстрообратима€, относительна€ медленнообратима€, относительна€ остаточна€), получаемых делением абсолютных значений на первоначальную длину пробы материала:



ƒл€ выражени€ полученных значений деформаций в процентах их умножают на 100.

ѕри изучении деформаций раст€жени€ текстильных материалов дл€ их сравнени€ прин€то также компоненты полной деформации выражать в дол€х от полной:



при этом

”читыва€ условный характер быстрообратимой и медленнообратимой компонент, их часто объедин€ют под общим названием обратима€ часть полной деформации; деформаци€ остаточна€ Ч необратима€ часть.


 

 

¬ли€ние различных факторов на про€вление одноцикловых характеристик.

–елаксаци€ деформации текстильных материалов при отдыхе после освобождени€ от действи€ статической нагрузки продолжаетс€ длительное врем€. ¬ ткан€х техническое равновесие в основном устанавливаетс€ через 300 Ч 400 ч действи€ статической нагрузки и 100 Ч 200 ч отдыха после освобождени€ от нагрузки. ¬ трикотаже релаксаци€ деформации раст€жени€ при отдыхе продолжаетс€ более длительное врем€.

Ќаиболее интенсивно релаксационный процесс протекает в первый период действи€ отдыха. — течением времени релаксаци€ деформации затухает и устанавливаетс€ относительно равновесное состо€ние. —ледует отметить, что величина нагрузки в дол€х от разрывной 0,1 Ч 0,25 дл€ тканей и 0,01Ч0,05 дл€ трикотажа не оказывает существенного вли€ни€ на врем€ развити€ деформации и релаксации деформации при действии нагрузки и при отдыхе.

¬еличина статической нагрузки, действующей на материал, значительно вли€ет на величину полной деформации раст€жени€ материала и соотношение составных частей полного удлинени€. ѕри увеличении нагрузки растет полна€ деформаци€, и существенно измен€ютс€ ее части: быстрообратима€, медленнообратима€ и остаточна€. ¬ ткан€х развитие деформации, вызванное увеличением нагрузки, сопровождаетс€ нарушением отдельных св€зей и приводит к росту остаточной деформации; доли быстрообратимой и медленнообратимой деформаций при повышении статической нагрузки уменьшаютс€.

ѕро€вление полной деформации и ее составных частей в значительной степени зависит от структуры ткани: числа нитей на 10 см, вида переплетени€, характера отделки и т.п. ”словные значени€ полной деформации и ее компонент, полученные при испытании стандартных проб, вырезанных по основе (нагрузка Ч 0,25 разрывной, продолжительность действи€ нагрузки 1 ч, отдыха 2 ч), приведены в табл. 2.5.

ѕри приложении нагрузки под углами к нит€м основы или утка растет полна€ деформаци€ ткани и измен€етс€ соотношение составных частей: дол€ обратимой части уменьшаетс€, а дол€ необратимой увеличиваетс€. ќсобенно увеличиваютс€ полна€ деформаци€, и дол€ ее необратимой части при приложении нагрузки в направлении под углом 45∞ к нит€м основы (утка). Ёто объ€сн€етс€ поворотом нитей основы и утка в точках их пересечени€ (перехода) и св€зано главным образом с числом нитей на 10 см материала и видом переплетени€. „ем меньше число нитей на 10 см материала и больше длина перекрыти€, а, следовательно, слабее св€зи между нит€ми, тем легче поворачиваютс€ нити в точках их пересечени€. ѕоэтому уже при малых нагрузках, действующих на ткани в направлении под углом к нит€м основы (утка), наблюдаетс€ значительное полное удлинение ткани с увеличением доли необратимой части деформации.

—оотношение обратимой и необратимой частей деформации раст€жени€ зависит от вида переплетени€, поверхностного заполнени€ материала, его волокнистого состава.

ѕро€вление составных частей деформации раст€жени€ трикотажа по сравнению с ткан€ми имеет некоторые особенности, определ€емые петельным строением трикотажа. “ак, незначительное увеличение статической нагрузки при кратковременном ее действии приводит к резкому увеличению полного удлинени€ с преимущественным развитием упругой деформации. —о временем действи€ статической нагрузки измен€етс€ соотношение частей полной деформации раст€жени€ трикотажа: обратима€ часть деформации уменьшаетс€, необратима€ растет. ѕри значительном увеличении статической нагрузки увеличиваетс€ остаточна€ часть полной деформации трикотажа.

“аким образом, чем меньше нагрузка, действующа€ на материал, и врем€ ее действи€, тем больше дол€ упругой компоненты. ѕоэтому одежда, материал которой при носке испытывает кратковременное действие незначительной нагрузки, лучше сохран€ет форму и размеры.

Ѕольшое вли€ние на развитие релаксационных процессов в текстильных материалах оказывают влага и температура. ѕри поглощении паров воды из окружающей среды и еще в большей степени при непосредственном погружении текстильных изделий в воду молекулы воды, проника€ между макромолекулами, формирующими текстильные волокна, ослабл€ют их св€зи, т.е. влага действует как пластификатор.

ќсобенности релаксационных процессов в ткани под вли€нием влажности и температуры при режимах, близких к услови€м швейного производства, изучались во ћ“»Ћѕе. Ёксперименты проводились с чистошерст€ной тканью драп арт. Ќ-3339 на релаксометре –-ћ“»Ћѕ. ¬сего было задано шесть режимов испытаний.

–азмер проб 35 х 200 мм. ѕосто€нна€ нагрузка Ч 1 % разрывной. ¬рем€ нахождени€ пробы под нагрузкой 5 мин, из них в течение 2 мин на пробу действовала нагрузка и в течение 3 мин происходила релаксаци€ при зафиксированной деформации. “емпература пропаривани€ проб дл€ увлажнени€ (100 ± 5) ∞—. ќтдых после разгрузки при температуре 20 ∞— 60 мин.

††††††† «начение полной деформации при действии посто€нной нагрузки составило 6Ч7 % и только дл€ режимов 111 и IV Ч 8 Ч 9%; доли компонент полной деформации при отдыхе в заданных режимах существенно различаютс€. “ак, при повышении температуры сушки от 20 (режим /) до 160 ∞— (режим 11) врем€ активной релаксации деформации увеличиваетс€. ѕовышение влажности ткани от 15 (режим 1) до 25 % (режим III) практически не вли€ет на характер релаксации деформации, в то же врем€ дол€ остаточной деформации ткани (режим III) заметно возрастает.

ѕредварительное пропаривание проб (режимы V и VI) и последующа€ их сушка при температуре 160∞— способствуют преимущественному развитию обратимой части деформации (режим VI).

“аким образом, релаксаци€ деформации ткани при отдыхе значительно измен€етс€ в зависимости от режимов обработки ткани и существенно вли€ет на количество выполнени€ технологических операций в швейном производстве.

ѕриборы дл€ определени€ одноцикловых характеристик. ƒл€ определени€ одноцикловых характеристик материалов примен€ют приборы, работающие по принципу:

1) посто€нного раст€жени€ пробы материала;

2) посто€нной нагрузки на пробу (релаксометры).

ѕри испытании материалов на приборах первого типа изучают изменени€ усили€ в пробе материала, получившей посто€нное заданное удлинение. ѕрибор первого типа разработан √. Ќ.  укиным и ј. ».  обл€ковым (рис. 2.1). ѕри испытани€х на этом приборе вращением руко€тки все нижние зажимы 2 опускаютс€ на определенную величину, а пробы ткани при этом получают заданную деформацию.


††

–елаксаци€ усили€ (напр€жени€) в материале регистрируетс€ с помощью тензометрического силоизмерител€ - балки 5, на которой закреплен верхний зажим 4.

†††††† †ƒл€ изучени€ релаксации усили€ в материале при посто€нном раст€жении пробы используют механический релаксометр ћ–, разработанный во ћ“»Ћѕе √. ѕ. –ум€нцевой, Ѕ. ј. Ѕузовым, ¬. ѕ.  о-ротаевым (рис. 2.2).

 














ѕрибор оснащен 16 зажимами, каждый из которых св€зан с механизмом задани€ деформации. »спытани€ на приборе ћ– позвол€ют регистрировать величины усилий по контуру пробы (круглой формы), моделировать напр€женное состо€ние на образцах других форм, приближа€ испытани€ материалов к услови€м их эксплуатации.

ƒл€ изучени€ релаксации деформации и определени€ составных частей полной деформации раст€жени€ материала используют приборы второго типа: стойку, –“-6, –-5, –-ћ“»Ћѕ и др.

¬ релаксометре –-ћ“»Ћѕ, разработанном Ѕ. ј. Ѕузовым и ƒ.√.ѕетропавловским (рис. 2.27), дл€ устранени€ вли€ни€ массы нижнего подвижного зажима, а также жестко соединенных с ним штока и грузовой площадки на динамику релаксационного процесса гибка€ св€зь соединена непосредственно с нижним концом пробы через полый шток и отверстие в основании нижнего подвижного зажима.  онструкци€ зажима позвол€ет быстро разгружать пробу благодар€ особому ее закреплению.

ѕрибор оснащен съемной термокриокамерой, что дает возможность изучать релаксацию деформации материалов в широком интервале температур.

 



—писок используемой литературы.

1. —“ѕ »√“ј 001-2003

2. Ѕузов Ѕ.ј. ћатериаловедение в производстве изделий легкой промышленности (швейное производство): учебник дл€ студ. высш. учеб. заведений / Ѕ.ј. Ѕузов, Ќ.ƒ. јлыменкова. Ц ћ.: јкадеми€,2004. Ц 448с.

3.  укин √.Ќ. “екстильное материаловедение / √.Ќ.  укин, ј.Ќ. —оловьев, ј.».  обл€ков. Ц ћ.: Ћегпромбытиздат, 1992. Ц 272с

4. √ќ—“ 9733.0 Ц 83 Ђћатериалы текстильные. ќбщие требовани€ к методам испытаний устойчивости окрасок к физико-химическим воздействи€мї.

5. √ќ—“ 9733.27 Ц 83 Ђћатериалы текстильные. ћетод испытани€ устойчивости окраски к трениюї.

6. †√ќ—“ 9733.5 Ц 83 Ђћатериалы текстильные. ћетод испытани€ устойчивости окраски к дистиллированной водеї.

7. √ќ—“ 9733.6 Ц 83 Ђћатериалы текстильные. ћетод испытани€ устойчивости окраски к потуї.

8. √ќ—“ 9733.7 Ц 83 Ђћатериалы текстильные. ћетод испытани€ устойчивости окраски к глажению

ќ√Ћј¬Ћ≈Ќ»≈:

1. ћетоды и приборы определени€ устойчивости окраски текстильных материалов к различным воздействи€м.

†† Ўкалы серых и синих эталонных окрасок _____________________ стр.2††††††††

2. ћетоды и приборы оценки одноцикловых характеристик при раст€жении (компонентов деформации при раст€жении)

†††† Ц релаксации ___________________________________________ стр.10

3. —писок используемой температуры ________________________ стр. 26

4. ќглавление ____________________________________________ стр. 27



1. ћетоды и приборы определени€ устойчивости окраски текстильных материалов к различным воздействи€м. Ўкалы серых и синих эталонных окрасок. “кани и др

Ѕольше работ по теме:

ѕредмет: ƒетали машин

“ип работы: –еферат

найти  

ѕќ»— 

Ќовости образовани€

 ќЌ“ј “Ќџ… EMAIL: MAIL@SKACHAT-REFERATY.RU

—качать реферат © 2018 | ѕользовательское соглашение

—качать      –еферат

ѕ–ќ‘≈——»ќЌјЋ№Ќјя ѕќћќў№ —“”ƒ≈Ќ“јћ