книги из ГПНТБ / Склянников В.П. Оптимизация строения и механических свойств тканей из химических волокон

Из табл. 49 видно, что значения выносливости вискозных тка­ ней к многократному изгибу по основе резко изменяются в зави­ симости от плотности по утку; это наблюдается при испытаниях как при постоянной абсолютной, так и при постоянной относитель­ ной нагрузках и подтверждает, что выносливость к многократным изгибам не находится в достаточно тесной связи с разрывной на­

чем это отмечается по изменению абсолютной выносливости. Ука­ занное связано с наблюдаемой закономерностью повышения абсо­ лютной выносливости при увеличении массы 1 м2 тканей, причемотносительно небольшие изменения массы ведут к резким измене­ ниям выносливости тканей к многократным изгибам.

Из табл. 49 следует, что абсолютная выносливость тканей к многократным изгибам по основе с увеличением плотности по утку увеличивается по закону прямой линии, что хорошо согла­ суется с изменением работы разрыва, причем ткани с переплете­ нием саржа 2/2 показывают более высокие показатели, чем ткани полотняного переплетения. Зависимость выносливости рассматри­ ваемых тканей к многократным изгибам от соотношения плотно­

кратным изгибам по основе уменьшается, причем это уменьшение носит затухающий характер.

Влияние коэффициента наполнения тканей

Характер зависимости абсолютной и относительной выносли­ вости тканей к многократному изгибу от коэффициента наполне­ ния, изменяющегося под влиянием уплотненности переплетения, со­ ответствует кривым, приведенным

на рис. 64 и 66.

Для отмеченного условия макси-

'мумы выносливости вискозных тка­ ней к многократному изгибу имеют

160

волокнистой массы, причем уровень этого максимума не превос­ ходит уровня первого максимума.

Установлено, что абсолютная выносливость при увеличении ко­ эффициента # т имеет тенденцию к увеличению. С изменением коэффициента Нт изменяется механизм разрушения тканей под влиянием многократных изгибов.

Из рпс. 68 видно, что механизм разрушения тканей под влия­ нием многократных изгибов изменяется: с увеличением коэффи­ циента Нт уменьшается элемент скольжения волокон и возрастает доля разрушения непосредственно волокон. Принципиально указан­ ные изменения механизма разрушения должны обеспечивать мак­ симум при оптимальном уплотнении ткани. Аналогичные измене­ ния механизма разрушения установлены и при изучении стойкости полиэфирных тканей к многократным изгибам.

РЕЗУЛЬТАТЫ ОПЫТНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ВИСКОЗНЫХ ТКАНЕЙ

Данные об изучении полу-, одно- и многоцикловых характерис­ тик тканей из вискозного волокна сопоставляли с результатами

годных изделий — 1 и процент изделий, годных и требующих мел­ кого ремонта — 2) изменяется в зависимости от коэффициентауплотненности переплетения и характеризуется некоторым макси­ мумом при С= 0,64-^0,73, что соответствует коэффициенту напол­ нения 75—88°/о- '

161

Указанная зависимость для относительной долговечности, ха­ рактеризуемой долей изделий, годных и требующих мелкого ре­ монта (в процентах к общему числу изделий в эксплуатации), при­ ближенно может быть описана уравнением

Результаты опытной носки изделий из вискозных тканей пока­ зывают, что оптимальным значением коэффициента уплотненности переплетения является С ^ 0,68±0,06, что хорошо согласуется с данными о положении первых максимумов работы разрыва, вы­ носливости и максимума доли упруго-эластической деформации изучаемых тканей в направлении основы.

Общие выводы и предложения

1. Состояние нитей в тканях изменяется вследствие их уплот­ нения и увеличения напряжения волокон, что может быть характе­ ризовано изменениями показателей, рассчитываемых по формулам (5, 6, 7, 10). Для более точного вычисления порядка фазы строе­ ния тканей предложены формулы (40, 41).

2. Для характеристики степени уплотнения однослойных тка­ ней могут быть применены коэффициенты уплотненности (напря­ женности) переплетения и наполнения ткани, которые предлагается определять в соответствии с разработанными в работе методами по формулам (80, 115, 118— 121). На основе отмеченного пред­ лагается применять новый метод проектирования тканей на основе уравнения (139).

Теоретические исследования в области строения тканей поз­ волили обосновать гипотезу о возможности оптимизации указан­ ных коэффициентов по критерию механических свойств. 'Сущность этой гипотезы в общем виде выражена формулой (44).

3. Зависимость коэффициентов использования прочности пряжи в ткани, прочности пряжи из тканей, прочности тканей к раздира­ нию, доли упруго-эластической деформации после растяжения и изгиба тканей и пряжи из них от коэффициентов уплотненности

162

переплетения и наполнения ткани характеризуется некоторым максимумом, положение которого зависит от вида характеристики ткани, ее волокнистого состава и направления деформации (по основе, по утку)— формулы (170, 171, 191, 194, 195). Коэффи­ циент наполнения ткани, соответствующий максимуму коэффици­ ента использования разрывной нагрузки пряжи в ткани, назван критическим.

4. С увеличением коэффициентов уплотненности переплетения и наполнения тканей их разрывное удлинение возрастает, а ра­ бота разрыва и выносливость к многократным деформациям из­ меняется и имеет два максимума: один расположен в области критического значения коэффициента наполнения и обеспечива­ ется высокой прочностью, а второй (если он успевает развиться) возникает при максимальном значении этого коэффициента и обеспечивается высоким удлинением (формулы 200, 201, 204, 206,

207).

5.При изменении степени уплотненности ткани изменяется ме­ ханизм их разрушения. При низкой уплотненности разрушение

ханические свойства которых в этом случае более низкие. Отме­ ченные экспериментальные данные хорошо согласуются с гипоте­ зой об оптимизации уплотнения тканей по критерию механиче­ ских свойств.

6. Сопоставление лабораторных данных с результатами опыт­ ной носки изделий из вискозных тканей показало хорошее согла­ сование оптимальных значений коэффициента уплотненности пе­ реплетений по критерию максимума относительной долговечности с оптимальными значениями этого коэффициента по критериям: первых максимумов работы разрыва и выносливости, максимума доли упруго-эластической деформации.

7.При оптимизации строения тканей необходимо учитывать как коэффициент уплотненности переплетения, так и коэффициент наполнения ткани.

8.Оптимальные значения коэффициентов наполнения изучае­ мых тканей по критерию группы изученных механических свойств, составляют: для тканей из вискозного волокна 78—85%, из поли­ эфирного — 100— 115%.

Приведенные значения коэффициентов наполнения тканей из вискозного волокна могут быть рекомендованы в качестве опти­ мальных как на стадии проектирования, так и на стадии оценки их качества (по группе механических свойств).

9.Из проведенных исследований вытекает необходимость вве­

дения в нормативные документы на ткани коэффициента уплот­ ненности переплетения и коэффициента наполнения тканей, а также широкого проведения оптимизации указанных коэффи­ циентов для тканей различного волокнистого состава. В резуль­ тате оптимизации коэффициентов уплотненности переплетений и наполнения тканей показатели отдельных механических свойств:

163'

УКАЗАТЕЛЬ ЛИТЕРАТУРЫ

1.Ребиндер П. А. Понижение прочности поверхностного слоя твердых тел при абсорбции поверхмостноактивных веществ. «Журнал технической физики», 2 ,

1932, № 7/8.

2.Александров А. П. О хрупкости. «Вестник АН СССР», 1944, № 7/8, с. 51.

3.Журков С. Н., Абасов С. А. Температурная и временная зависимость прочности полимерных волокон. Высокомолекулярные соединения, 3, 1961, № 3,

с.44к

4.Бартенев Г. М., Зуев Ю. С. Прочность и разрушение высокоэластическнх

материалов. М., «Химия», 1964.

5. Александров А. П., Лазуркин Ю. С. Высокоэластнческая деформация полимеров. «Журнал технической физики», 1939, IX, вып. 14.

6 . Каргин В. А., Слонимский Г. Л. Краткие очерки по физико-химии поли­

меров. М., «Химия», 1967.

7. Алфрей X. Механические свойства высокополимеров. Изд. ИЛ., 1952.

8 . Новожилов В. В. О перспективах феноменологического подхода к про­

блеме разрушения. XIII Международный конгресс по теоретической и приклад­ ной механике. Сборник аннотаций докладов. М., 1972.

9.Кукин Г. Н. Изменение, структуры и механических свойств нитей, под­ вергнутых многократному растяжению, Научно-исследовательские труды Мо­ сковского текстильного нн-та, 17, Гнзлегпром, 1956, с. 165.

10.Кукин Г. Н., Соловьев А. Н. Исследование релаксации деформации растя­ жения в текстильных нитях, Научно-исследовательские труды Московского тек­ стильного ин-та, 17, Гнзлегпром, 1956, с. 142.

11.Соловьев А. Н. Проектирование свойств пряжи в хлопчатобумажном производстве, М., Гнзлегпром, 1951.

12.Бородовский М. С. К вопросу о сопротивлении текстильных материалов, «Текстильная промышленность», 1951, № 12, с. 34.

13.Матуконис А. В. Строение и механические свойства неоднородных ни­ тей, М., «Легкая индустрия», 1971.

14.Корицкий К. И. Инженерное проектирование текстильных материалов, М., «Легкая индустрия», 1971.

15.Носов Н. П. Динамическая усталость полимерных нитей, Киев, 1963.

16.Новиков Н. Г. О строении ткани и ее проектировании с помощью гео­

метрического метода. «Текстильная промышленность», 1946, № 2, с. 9; то же, № 4, с. 18; то же, № 6 , с. 24; то же, № 11—12, с. 17.

17.Брайерлей С. Теория и практические расчеты плотности тканей. М., Гизлегпром, 1937.

18.Розанов Ф. М., Кутепов О. С., Жупикова Д. М., Молчанов С. В. Строе­ ние и проектирование тканей, М., Гнзлегпром, 1953.

19.Еремина Н. С. Метод расчета показателей физико-механнческих свойств хлопчатобумажных суровых тканей по их заправочным расчетам. Научно-иссле­ довательские труды ЦНИХБИ за 1963 г., М., «Легкая индустрия», 1965, с. 270.

20.Лейтес Л. Г. Оформление тканей в ремизном ткачестве. М., Гизлегпром, 1957.

21.Селиванов Г. И. Строение однослойных элементов тканей. Научно-иссле­ довательские труды Московского текстильного института, 1954, № 12, с. 15.

22.Власов П. В. Исследование возможности применения радиоактивного излучения при нормализации процесса ткачества, М., Гнзлегпром, 1963.

23.Эскобе В. Г. Материалы Международного конгресса по научным иссле­ дованиям в текстильной промышленности, Брюссель, 1956 г.

24.Кукин Г. Н., Соловьев А. Н. Текстильное материаловедение, ч. I, М., Гиз-

25.Семенов Г. В., Коротков В. А. К вопросу об изменениях свойств тканей

всвязи с изменением ее плотности по утку. Научно-исследовательские труды Московского текстильного института, 7, вып. 2, 1938, с. 33.

165

26.Поздняков Б. П. Усталость тканей и расчет их прочности на растяжение. М., «Легкая промышленность», 1936, № 5, с. 151.

27.Васильев Ф. Ф. Строение и качество тканей, Иваново, 1958.

28.Еремина Н. С. Изучение закономерностей изменения физико-механических

игигиенических свойств ткани от ее строения. Сб. рефератов ЦНИХБИ, «Ткаче­ ство», вып. 2, М., Гизлегпром, 1952, с. 36.

29.Архангельский Н. А. О коэффициенте прочности тканей при растяжении.

Сб. научных работ Московского института народного хозяйства им. Г. В. Пле­ ханова. М., Госторгнздат, 1952, с. 37.

30.Павлова М. И. К вопросу проектирования ткани, Научно-исследователь­ ские труды Московского текстильного института, '12, 1954, с. 4.

31.Кесвелл Р. Текстильные волокна, пряжа п ткани, М., Ростехиздат, 1960.

32.Hamburger W. Textile Weekly, 1955, N 1434.

33.Boringer H. Faserforschung und Textiltechnik, 13, 1962, H. 1. 10.

34.Taylor H. M. j. Text., Inst, Trans., v. 50, 1959, N 1, T. 151.

35.Лазншвили Д. Г. Исследование возможности выработки различного ассортимента камвольных костюмных тканей по единому заправочному расчету основы. Каид. диссертация, Московский текстильный институт, 1969.

36.Лейтес Л. Г. Повышение производительности труда в шерстяной про­ мышленности за счет рационального строения тканей, М., ЦНИИТЭИЛегпром,

1969.

37.Бородовский М. С. О выборе оптимальных номеров пряжи при про­ ектировании ткани. Наѵчно-псслед. труды Московского текстильного института,

№12, 1954, с. 111.

38.Беркович Н. В. К вопросу об определении коэффициента наполнения

ткани. «Текстильная промышленность», 1961, № 11. с. 24.

39.Peirse F. Т. J. Text. Inst, Trans., v. 28, 1937, T. 45.

40.Алексеев К. Г. Исследование процесса формирования хлопчатобумажной тканиполотняного переплетения. М., Гизлегпром, 1958.

41.Ильин И. В. К вопросу проектирования льняной ткани в заданной фазе строения. «Известия высших учебных заведений. Технология текстильной про­ мышленности», 1963, № 5, с. 87.

42.Воробьев В. А. Метод расчета при построении шерстяной пряжи и ткани. М., «Легкая индустрия», 1964.

43.Розанов Ф. М. Зависимость между свойствами ткани искусственного

шелка и ее структурой. Сб. научно-исслед. работ Ленинградского текстильного ин-та имени С. М. Кирова. М., Гизлегпром, 1941, № 2, с. 62.

44.Olofsson В. J. Text. Inst., Trans., v. 55, 1964, N 11, T. 541.

45.Иогансен О. Руководство по прядению, т. 1 и 2, М., Гизлегпром, 1936,

48.Роговина А. А. Влияние растягивающих усилий на механические свой­ ства вискозного шелка. «Текстильная промышленность», 1945, № 10, с. 16.

49.Матуконис А. В. Особенности механических свойств неоднородных ни­ тей и тканей. В кн. «Механические свойства и износостойкость текстильных ма­ териалов», Доклады Ѵ.ІІ Всесоюзной научной конференции по текстильному материаловедению, Вильнюс — Каунас, 1971, с. 336.

50.Шмулевич В. П. Проектирование смешанных шерстяных тканей с лав­ саном и нитроном по заданному весу, «Известия вузов. Технология текстильной

54.Данов И. Метод за определяне критични гъстиим на тъканите. «Тек­ стилка промышленост», Болгария, 1967, № I, с. 21.

55.Мередит Р., Хирл Дж. В. С. Физические методы исследования текстиль­ ных материалов. М., Гизлегпром, 1963, с. 184.

166

56.Розанов Ф. М., Власов П. В., Павлова М. И., Селиванов Г. И., Сур­ нина Н. Ф. Технология ткачества, ч. II, М., «Легкая индустрия», 1967.

57.Гордеев В. А., Арефьев Г. И., Волков П. В. Ткачество. М., «Легкая ин­ дустрия», 1970.

58.Соловьев А. Н. Сравнение жесткости различных нитей при растяжении.

«Известия вузов. Технология текстильной промышленности», 1962, № 5.

59.Марголин И. С. Износостойкость тканей из шерсти и химических воло­ кон. М., «Легкая индустрия», 1967.

60.Поздняков Б. П. Сопротивление тканей растяжению в различных на­

62.Richter S. Deutsche Textiltechnik, 8 , 1958, Н. 1, 23.

63.Feather D. G. J. Text. Inst., Trans., 58, 1967, N 6 , 242.

64.Gregory J. J. Text. Inst., Trans., v. 44, 1953, N 11, T. 115.

65.Эксплуатационные свойства тканей и современные методы их оценки

N 10, 238.

6 8 . Коци Л. Прочность ткани на раздирание. «Текстильная промышленность»,

1969, № 9, с. 52.

69.Третьякова Н. Я- Значение одноцнкловых характеристик при качествен­ ной оценке тканей. «Известия вузов. Технология текстильной промышленности», 1962, № 6 , 37.

70.Мортон В. Е., Херл Д. В. С. Механические свойства текстильных воло­ кон (перевод с англ.). М., «Легкая индустрия», 1971.

71.Голикова Л. А., Кукин Г. Н., Аскадский А. А. О расчете деформации текстильных нитей в процессе их релаксации. Научно-исследовательские труды Московского текстильного института, 22, М., «Легкая индустрия», 1969, с. 27.

72. Hamburger W. J., Platt М. М., Morgan Н. М. Text. Res. J., v. 22, 1962,

N11, p. 625.

73.Кобляков А. И., Кукин Г. И. О методах определения составных частей деформации растяжения тканей. «Известия вузов. Технология легкой промыш­ ленности», 1968, № 4, 22.

74.Oloffson В., J. Text. Inst., Trans., v 58, 1967, N 6 , 221.

кратного растяжения хлопчатобумажной пряжи. «Известия вузов. Технология текстильной промышленности», 1964, № 3,' с. 14.

79. Эйгес Е. Г., Егорова И. Д. Устойчивость нитей из химических волокон и смешанной пряжи к многократным деформациям растяжения. Научно-исслед. труды ЩТИХБИ за 1960 г., М„ Ростехнздат, 1962, с. 216.

80.Бородин А. И., Сиразутдинова 3. М. Прочность нряжн и ее сопротив­ ляемость динамическим нагрузкам на приборе ДИП, Научно-исследовательские труды ЦНИХБИ, Сб. работ за 1960 г. М., Ростехнздат, 1962, с. 55.

81.Кусакова. Л. Г., Бирюлина А. С., Огурцова В. Н. Изучение усталостных характеристик аппаратной пряжи. В кн.: «Механические свойства и износостой­

одежных тканей в зависимости от их строения и волокнистого состава. Канди­ датская диссертация, Московский кооперативный институт, М., 1969.

167