Контрольные вопросы

1. Какие причины вызывают снижение прочности ткани при сварива­ нии?

2. Какие изменения претерпевает структура тканей на участке сварно­ го соединения и в околошовной зоне?

3. Чем обусловлено повышение прочности сварных соединений при использовании промежуточного слоя из производных поливинилового спирта?

5.3. Изменение основных механических свойств тканей при пониженных температурах

В условиях низких температур наблюдается изменение механи­ческих свойств тканей, интенсивность которого зависит от сырь­евого состава и структуры нитей.

В работе [4] изложены результаты изучения влияния низких температур на разрывную нагрузку и разрывное удлинение, на составные части полной деформации, несминаемость, стойкость к истиранию и многократным изгибам. В качестве объектов ис­следования выбраны ткани различного сырьевого состава: из кап­роновых и лавсановых комплексных, полиэфирных текстуриро-ванных, оксалановых нитей и хлопчатобумажной пряжи. В про-

256

цессе исследования было выяснено, что с понижением темпера­туры до -50 °С разрывная нагрузка тканей возрастает, а разрыв­ное удлинение уменьшается. Интенсивность изменения разрыв­ной нагрузки и разрывного удлинения неодинакова и зависит от сырьевого состава. Максимальное увеличение разрывной нагруз­ки (на 52 %) наблюдается в тканях, выработанных из лавсано­вых комплексных нитей, наименьшее (на 28 %) — в тканях из хлопчатобумажной пряжи. Наиболее резко снижается удлинение (до 30 %) ткани из комплексных капроновых нитей, где более значительно изменяется удлинение ткани по основе, чем по утку, и практически не изменяется удлинение ткани, выработанной из оксалановых нитей. Исследованиями установлено, что ткани, изготовленные из текстурированных нитей в условиях низких тем­ператур, характеризуются повышенной деформационной способ­ностью.

Воздействие на текстильные материалы пониженной темпера­туры (до -30 °С) вызывает уменьшение деформации растяжения, причем наиболее существенные изменения деформационной спо­собности наблюдаются в начальный период нахождения на холо­де. Ткани, выработанные из полиэфирно-вискозной и полиэфир­но-хлопковой пряжи, имеют отрицательную деформацию, т.е. раз­меры проб по сравнению с первоначальными уменьшаются. Авто­ры пособия [4] это явление объясняют нарушением внешних свя-| зей за счет ослабления сил трения и сцепления между нитями перпендикулярных систем под влиянием холода и образования новых связей, соответствующих новому равновесному состоянию как в тонкой, так и в грубой структуре ткани.

Под действием низкой температуры изменяется соотношение компонент полной деформации: уменьшается доля упругой де­формации и возрастает доля пластической деформации. Аналоги­чен характер изменения полной деформации и ее компонент и при исследовании шерстяных и хлопчатобумажных тканей в усло­виях низких температур.

Снижение деформационной способности тканей в условиях низких температур и прежде всего ее упругой составляющей при­водит к заметному уменьшению несминаемости тканей. На рис. 4 показано изменение несминаемости плащевых тканей (арт. 52088 и 82060).

257

Плащевая ткань арт. 52088 выработана из капроновых комплекс­ных нитей и имеет пленочное покрытие, ткань арт. 82060 — из вискозно-лавсановой пряжи (ВВис — 33 % и ВЛс — 67 %). Из рис. 4 видно, что несминаемость ткани (арт. 52088) резко уменьшается После внесения ее в холод (t = -30 °С) и с увеличением продолжи­тельности нахождения в холоде — уменьшается. Авторы пособия [4] объясняют это явление наличием на ткани пленочного покры­тия, обладающего меньшей эластичностью, чем сама ткань. Про-

Стельмашенко

Рис. 4. Несминаемость тканей Хв нормальных условиях (н.у) и при тем­пературе -30 °С с различным временем охлаждения, ч:

1,2 — ткань из капроновых нитей с пленочным покрытием; 3, 4 — ткань из-смешанных полиэфирно-вискозных нитей (1,3 — основа, 2, 4 — уток)

должительность пребывания в условиях низкой температуры на сминаемость ткани арт. 82060 существенного влияния не оказыва­ет. Несминаемость полушерстяных (ВШрс + ВВис) и хлопчатобу­мажных тканей в условиях холода снижается на 24...26 %. Умень­шение несминаемости тканей в условиях низких температур обус­ловлено уменьшением подвижности звеньев макромолекул волок-нообразующего полимера и более медленным протеканием ре­лаксационного процесса.

Объективной характеристикой устойчивости структуры тек­стильных материалов в условиях эксплуатации является их отно-

Рис. 5. Разрывная нагрузка при растяжении тканей после 40 000 циклов

двойных изгибов:

/ — ткань из капроновых нитей; 2 — ткань из текстурированных (мелановых) нитей; 3 — ткань из лавсановых нитей; 4 — ткань из оксалановых нитей

258

Рис. 6. Выносливость тканей при многократных изгибах:

1 — ткань из текстурированных (мелановых) нитей; 2 — ткань из лавсановых нитей; 3 — хлопчатобумажная ткань

шение к действию многократного изгиба, выражаемое выносли­востью. В условиях низких температур выносливость при много­кратном изгибе снижается, а интенсивность снижения зависит от волокнистого состава.

Изменение разрывной нагрузки тканей различного волокнис­того состава после 40 000 циклов двойных изгибов и выносливость при многократных изгибах показано на рис. 5. С понижением тем­пературы разрывная нагрузка тканей снижается наиболее интен­сивно уже при температуре -10 °С; падает разрывная нагрузка у ткани, выработанной из лавсановых нитей. Разрывная нагрузка ткани, выработанной из капроновых комплексных нитей, после 40 000 циклов двойных изгибов при температуре -10 и -30 °С из­меняется незначительно и лишь при температуре -70 °С уменьша­ется на 38 %. Ткань, выработанная из оксалановых нитей, устой­чива к воздействию низких температур. При значительном сниже­нии устойчивости к многократному изгибу тканей из текстуриро­ванных нитей в условиях низких температур их выносливость выше, чем хлопчатобумажных тканей (рис. 6).

Под действием низкой температуры у синтетических нитей повышается жесткость цепей макромолекул, самих нитей, увели­чивается критический радиус изгиба нитей, что обусловливает снижение выносливости при многократном изгибе.

Устойчивость ткани из оксалановых нитей к действию низких температур обусловлена термостабильностью свойств волокна ок-салан-с, относящегося к классу термостойких волокон.

Снижение выносливости хлопчатобумажной ткани в интерва­ле температур +20...-10°С объясняется уменьшением гибкости и

259

подвижности длинных цепей макромолекул целлюлозы, а увели­чение выносливости в диапазоне температур -10...-30 "С связано с вымораживанием капиллярной влаги, содержащейся в волок­не, образованием и развитием кристаллов льда [4].