14.1 Свойства ткани при растяжении

Принято и предусмотрено стандартами испытание тканей для обуви растяжением полоски образца рабочим размером 5x20см.

Прочность ткани на растяжение является важнейшим показателем ее качества и зависит от многих факторов.

С уменьшением номера нити растет ее прочность, но не пропорционально увеличению толщины, а несколько замедленнее, так как разрывная длина нити с уменьшением номера несколько падает.

Если хотят создать большой рост прочности ткани, увеличив толщину нити, используют крученую пряжу, где с уменьшением номера разрывная длина пряжи меньше меняется.

Очень большое значение для прочности ткани имеет равномерность нити и ее одинаковое натяжение в ткани, так как ткань разрывается, естественно, в самых слабых ее местах и где натяжение больше. При неравномерности натяжения нити нагрузка не будет равномерно распределяться на всю систему, и ткань будет менее прочной.

С увеличением плотности прочность ткани растет не пропорционально нарастанию плотности, а быстрее.

Сильно влияет на прочность ткани вид переплетения. Полотняное переплетение при прочих равных условиях усиливает ткань, меньшие результаты прочности дает саржевое, еще ниже получаются показатели у сатинового. Особенности строения молескина несколько увеличивают показатели прочности его ввиду большого числа переплетений по сравнению с неусиленным сатином.

Отмеченные закономерности хорошо выявляются в суровье, но в меньшей степени в отделанной ткани. Как указывалось выше, отделка сильно влияет на ткань, снижая ее прочность.

Прочность ткани по основе обычно выше, чем по утку. Причина этого заключается в применении для основы пряжи более высокого качества и большей степени заполнения основы.

Кроме того, основа в ткани более вытянута и ориентирована в процессе ее производства, поэтому менее растяжима и ее проч­ность выше. Но могут быть изготовлены ткани и с одинаковой прочностью по основе и утку.

Прочность ткани сильно меняется при растяжении ее в косом направлении (рис.4.28). Для хлопчатобумажной ткани прочность по сравнению с прочностью по основе и утку сильно падает под углом 15 и 75° к основе, несколько увеличивается при 30 и 60° и становится наибольшей при 45°, оставаясь все же меньше прочности по основе и утку. Это явление объясняется характером распределения напряжений между нитями при растяжении под разными углами.

Если при растяжении по основе или утку происходит разрыв системы нитей, расположенной в направлении действующей силы, а другая система при этом не разрушается, то уже при малом отклонении растягивающей силы от направлений основы или утка на пряжу начинают действовать силы среза от воздействия одной системы нитей на другую. Поэтому происходит снижение разру­шающих нагрузок при растяжении в косом направлении. С увеличением угла наклона к основе и утку и приближением направления растяжения к 45° распределение усилий на основные и уточные нити начинает постепенно сравниваться, срезающие усилия становятся меньше, что ведет к увеличению прочности обеих систем нитей ткани в этих направлениях.

С увеличением влажности прочность хлопчатобумажных тканей возрастает на 40—50%. Однократное нагружение ткани выше 0,5—0,7 прочности материала может вызвать ослабление ее на 15—20%.

Произведенные испытания многократным растяжением хлопчатобумажных тканей под действием нагрузки показали, что допустимая нагрузка в данном случае зависит от структуры ткани и составляет не больше 1/6 от ее прочности. При испытании ткани, где основа крученая, а уток некрученый, основа сначала перетирает уточные нити, а затем уже сама разрывается.

Показатель прочности ткани не всегда достаточно характеризует ее потребительские свойства, так как ткань выбывает из строя часто вследствие других воздействий, например изгиба или трения, что уже объясняется иными свойствами материала и о чем будет сказано ниже.

Деформация растяжения ткани является также очень важным показателем. Большая растяжимость свидетельствует о мягкости материала, меньшая — о его большой жесткости. Растяжимость необходима для формования материала растяжением, как это происходит при затяжке верха обуви на колодку.

Растяжимость ткани зависит от многих факторов: растяжимости самого волокна ткани, степени крутки пряжи, переплетения, плотности, характера вытяжки при выработке ткани. Известно, что волокна хлопка более растяжимы, чем волокна льна. По этой причине ткани льняные также менее растяжимы, чем хлопчатобумажные. Особенно влияет на растяжимость вид переплетения. Чем более извиты нити в ткани, тем больше ее растяжимость. С этой точки зрения, наибольшую растяжимость могут иметь ткани полотняного переплетения, меньшую — саржевого и еще меньшую — сатинового. Наибольшая растяжимость присуща тканям многослойного переплетения. Плотность нитей по основе и утку до известного предела увеличивает растяжимость также из-за большей извитости нитей в ткани.