Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Структурные характеристики и геометрические свойства текстильных материалов. Учебно-методическое пособие

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
07.09.2026
Размер:
1 Мб
Скачать
☆
К карбоцепным волокнам относят полиакрилонитрильные (ПАН), отечественные ПАН волокна называются нитроном (акрилом). Нитроновые волокна состоят из полимеров акрилонитрила; степень полимеризации 1000–2000. В строении наружных и внутренних слоев волокна нет существенных различий. В продольном виде под микро­скопом на поверхности нитроновых волокон можно видеть неровно­сти, складки, морщины (рис. 1.2е). Поперечное сечение имеет непра­вильные формы (гантелеобразная, дугообразная или округлая с круп­ными выступами). Волокно имеет шерстоподобный вид, высокоэла­стично.
1.2. Распознавание текстильных волокон горением
Одним из методов распознавания текстильных волокон является оценивание характеристик пламени и выделяющихся дымов при горе­нии.
Натуральные целлюлозные волокна (лен, хлопок, рами) горят сразу же при попадании в пламя, выделяя запах горелой бумаги, сго­рают очень быстро с остаточным свечением. Зола при этом имеет очень мягкий серый цвет.
Натуральный шелк и шерсть горят медленно, расплавляясь и скручиваясь в направлении от пламени, с запахом жженого рога (во­лос); при горении пузырятся до черноты, после сжигания они образу­ют хрупкую, черную массу, легко растирающуюся в порошок. При удалении из пламени продолжают гореть с трудом, и перед сгоранием сжимаются.
Вискозное волокно при попадании в пламя сразу загорается и Горит непрерывно и очень быстро, остаточного свечения не происхо­дит. Запах при горении вискозы напоминает запах горелой бумаги, золя почти не остается.
Полиэфир (лавсан) и нитрон горят желтым коптящим пламенем, образуя твердый оплавленный шарик черного цвета, который не рас­сыпается или растирается с большим трудом. На краю материала об­разуется жесткий оплавленный край. Запах неприятный — горелого пластика. При удалении из пламени продолжают гореть.
Капрон при внесении в пламя плавится, загорается с трудом. Если расплавленная масса начинает капать, горение прекращается, на конце образуется оплавленный шарик.
11
При интерпретации результатов в отношении смеси волокон
Наименование
волокна
Продольный вид
Наименование
волокна
Продольный вид
1 2 3
4
Хлопок
Вискоза
Лен
Полиэфир
Шерсть
Акрило-
вое во-
локно
следует соблюдать осторожность, поскольку один тип волокна может замаскировать присутствие другого. Также наличие отделки или по­крытия может привести к неверным результатам.
Контрольная работа 1
РАСПОЗНАВАНИЕ ТЕКСТИЛЬНЫХ ВОЛОКОН
Цель работы: закрепление навыков распознавания текстильных волокон по внешнему виду и характеру горения.
Задания:
1. Зарисовать продольный вид текстильных волокон, заполнив
табл. 1.3
Таблица 1.3
Продольный вид текстильных волокон
2. Дать характеристику горения текстильных волокон, заполнив табл. 1.4. Следует отметить такие характеристики, как плавление или усадка (сжимание) в пламени.
12
Характер горения текстильных волокон
Наименование
волокна
При приближе-
нии
к пламени
В
пламени
При удалении из
пламени
Запах
Зола
Шелк
Шерсть
Вискоза
Полиэфир
Акрил
Таблица 1.4
13
2. СТРУКТУРА И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НИТИ ШВЕЙНЫХ НИТОК
2.1. Виды текстильных нитей и швейных ниток
Большая часть текстильных материалов, применяемых для изго­товления одежды, вырабатывается из нитей. Внешний вид, свойства и назначение текстильных материалов определяются волокнистым со­ставом, структурой толщиной образующих их нитей, характером пе­реплетения, плотностью расположения нитей в материале и видом его отделки.
Швейные нитки в швейном производстве в основном применя­ют для скрепления деталей изделий. Промышленность выпускает швейные нитки различного назначения: одежные, вышивальные, вя­зальные, обувные и др.
Одежные швейные нитки различают по волокнистому составу: из натуральных волокон, из химических волокон и нити синтетиче­ские.
Швейные нитки при работе машины испытывают сложный ком­плекс воздействий, вызывающих изменения показателей их структуры и физико-механических свойств. Эти изменения зависят как от волок­нистого состава, структуры, свойств самих ниток и обрабатываемого материала, так и от режимов работы швейной машины.
Швейные нитки должны быть равномерными по толщине, гиб­кими и эластичными, отличаться малой усадкой и уравновешенностью по крутке.
Укрутка нитей и швейных ниток характеризуется направлением крутки, числом кручений на единицу длины (на 1 м), углом кручения и коэффициентом крутки. Нити (пряжа) и нитки бывают правой и ле­вой крутки, обозначаемой соответственно буквами Z и S. У всех нитей правой (Z) крутки, кроме шелковых, направление витков кручения снизу вверх и слева направо, а у нитей левой (S) крутки – снизу вверх и справа налево. У шелковых нитей правую крутку обозначают S, а левую – Z. Направление крутки влияет на процесс образования стеж­ков на швейных машинах и обрывность строчек при пошиве изделия.
Показатели механических свойств ниток играют важную роль при оценке их качества, при прогнозировании износостойкости и дол­говечности. Все характеристики механических свойств прежде всего подразделяют на типы в зависимости от характера деформации: рас­тяжение, кручение, изгиб. При этом происходит изменение формы или размера нити. Деформация происходит под действием направленной силы или нескольких сил.
14
Из многочисленных характеристик механических свойств нитей и ниток наиболее важными являются следующие: полуцикловые, по­лучаемые при растяжении нитей до разрыва и при деформациях кру­чения нитей; одноцикловые, получаемые при однократном растяже­нии нитей под нагрузками или при деформациях меньше разрывных; многоцикловые, получаемые при многократных деформациях растя­жения или изгиба.
При полном испытательном цикле нити (или материала) после­довательно дается нагрузка – разгрузка – отдых. Получаемые при этом характеристики механических свойств относят к одноцикловым. Если при испытании нити (или материала) осуществляется только часть цикла (например, при нагружении нити без разгрузки или с ней, но без отдыха), то получаемые характеристики механических свойств относят к полуцикловым.
Большинство текстильных изделий в процессе эксплуатации подвергается действию многократных переменных напряжений. Вследствие этого свойства материала ухудшаются и в дальнейшем следует его разрушение.Такой процесс называется утомлением, а местное нарушение структуры - усталостью.
Влияние знакопеременных деформаций изгиба на материалы, из которых изготавливаются швейные изделия, приводит к появлению неисчезающих складок, что портит внешний вид изделия. Поэтому исследование стойкости нитей и швейных ниток к изгибу является важным видом испытаний текстильных материалов.
2.2. Определение линейной плотности и показателей структуры нитей и швейных ниток
Линейную плотность нитей Т, текс, определяют как массу еди-
ницы длины и вычисляют по формуле
T=
m
L
=1000m/L
, (2.1)
1
где m – масса нити, г; L – длина нити, км; L1 – длина нити, м.
1 текс = 1 г/1 км 1 текс = 1000 миллитекс = 10 децитекс = 0,001 килотекс.
Линейную плотность (толщину) волокон и нитей менее 1 текс до­пускается выражать в миллитексах; более 100 текс – в децитексах; бо­лее 1000 текс – в килотексах. Обозначения единиц измерения в систе­ме текс и перевод их в систему СИ указаны в табл. 2.1.
15
Обозначения единиц измерения в системе текс и перевод их
Наименование
Обозначение
Перевод в систему СИ
Текс Миллитекс Децитекс Килотекс
Текс Мтекс Дтекс Ктекс
1 текс = 1 г/км = 1 мг/м 1 мтекс = 1 мг/км = 1 мкг/м 1 дтекс = 1 дг/км = 0,1 г/м 1 ктекс = 1 кг/км = 1 г/м
Кондиционная линейная плотность ТК и результирующая ли-
нейная плотностьRK – это фактическая линейная плотность соответ-
ственно одиночной или крученой нити, приведенная к нормированной влажности. Эти показатели вычисляют по формуле
или
где Wн – нормированная влажность нитей, %; Wф – фактическая влажность нитей, %.
Относительные отклонения кондиционной линейной плотно­сти нитей ТК от номинальной ТН или результирующей кондиционной линейной плотности нитей RK от результирующей номинальной RН являются нормированными показателями. Их вычисляют по формуле
или
Расчет диаметра швейной нитки d, мм, ведут по формуле
где – средняя плотность ниток, мг/мм3.
в систему СИ
δ=
100+W
ф
100+W
100+W
ф
100+W
Τк-Τ
н
×100, (2.4)
Τ
н
Rк-R
н
×100, (2.5)
R
н
R
Tκ=T
Rκ=R
δ=
d=0,0357
16
Таблица 2.1
н
, (2.2)
ф
н
, (2.3)
ф
, (2.6)
δ
Зная линейную плотность нитей (или ее номер), можно найти диаметр нити:
 . (2.7)
Экспериментально найденные значения коэффициента А сле­дующие:
Сырье Значения А
Пряжа хлопчатобумажная: 1,19–1,26
– Льняная 1,00–1,19
– Шерстяная 1,26–1,76
– Вискозная 1,26
– Капроновая 1,19–1,46
Нити комплексные вискозные 1,03–1,26
Номинальное число кручений Кн – количество кручений на 1 м, фактическое число кручений по НТД. Кф – количество кручений на 1 м, полученное при испытании. Его вычисляют по формуле
1
n
nL
K
, (2.8)
i
i=1
0
Kф=
где n – число испытаний;
Lo– зажимная длина, м;
Ki– число кручений в отдельных испытаниях.
Отклонение фактического числа кручений от номинального определяют в процентах:
Kф-K
δ=
н
×100. (2.9)
K
н
Мерой интенсивности скручивания нитей различных линейных плотностей, но одинаковой объемной массы служит коэффициент крутки , который рассчитывают по формуле
К
Т
ф
α=
ф
(2.10)
100
или
К
R
ф
α=
ф
. (2.11)
100
17
Сравнение интенсивности скручивания нитей различного во­локнистого состава и неодинаковой линейной плотности ведут по уг­лу кручения. Для расчета угла кручения пользуются формулой
tgβ=
α
. (2.12)
89,6δ
Укрутка У – разность между длиной крученой нити после рас­кручивания (L1, мм) и зажимной длиной нити ( L0, мм), выраженная в процентах от L1:
L1-L
У=
0
×100 (2.13)
L
1
или
У=
α
×100 , (2.14)
L0+α
где – удлинение нити при раскручивании.
Зная средний размах варьирования
, можно оценить неравно-
мерность свойств текстильного материала:



, (2.15)
где Ri – значение размаха в i-й выборке.
Нить длиной в один метр считают равновесной, если при сло­жении ее пополам на ее свешивающейся части образуется не более 6 витков. Если образуется более в 6 витков, то нить считается нерав­новесной.
18
3. СТРУКТУРА ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
ЕО = dOПО ; ЕУ = dУПУ, %,
(3.1)
3.1. Общие сведения о структуре текстильных материалов
Структура тканей, трикотажных и нетканых полотен опреде­ляется их волокнистым составом, видом и толщиной нитей, перепле­тением, плотностью расположения нитей основы и утка в тканях, пе­тельных рядов и столбиков в трикотаже, нитей прошива в вязально­прошивных нетканых полотнах.
От структуры тканей, трикотажных и нетканых полотен зави­сит не только внешний вид, характер поверхности, толщина и масса, но и ряд механических показателей, определяющих эксплуатационные свойства материала. Поэтому при всех контрольных испытаниях про­верка структуры материала и ее соответствие установленным норма­тивам стандарта обязательна.
Каждая ткань в соответствии с требованиями стандарта долж­на иметь строго установленное число основных и уточных нитей на длине (ширине) 100 мм. При несоблюдении регламентированной плотности изменяются масса, прочность, износостойкость ткани, что приводит к понижению ее сортности и браку. Поэтому очень важно, чтобы каждая ткань имела установленную для нее стандартную плот­ность.
Для получения сравнимых показателей плотности тканей, вы­работанных из нитей разной толщины, вводятся понятия заполнения и наполнения тканей. Для определения линейного заполнения наряду с плотностью необходимо знать линейную плотность основных и уточ­ных нитей.
Толщина тканей может колебаться от 0,1 до 3 мм и более. В зависимости от толщины ткани определяется ее назначение и уста­навливаются режимы обработки в швейном производстве.
Масса 1 м2 ткани может изменяться в зависимости от назначе­ния ткани и вида волокна от 25 до 1000 г. Для каждой ткани стандар­том установлена определенная масса 1 м2, и ее отклонение от нормы допускается только в строго установленных пределах.
Линейное заполнение показывает, какую часть линейного участка ткани занимают поперечники параллельно лежащих нитей основы или утка. Показатели линейного заполнения по основе (Е0) и утку (Еу) рассчитывают по формулам
19
где dо , dу – расчетные диаметры нитей основы и утка,
  
,
(3.3)
ЕS = EO + EУ – 0,01ЕОЕУ .
(3.4)
ЕV = т 100 / н ,
(3.5)
Еm = т 100/,
(3.6)
или
Е
АПо
о
, Е
АПуТ
у
,% . (3.2)
у
Линейное наполнение по основе Но и утку Ну (%) показывает, ка-
кую часть линейного участка ткани занимают поперечники нитей обе­их систем с учетом их переплетения, но без учета сплющивания и наклонного расположения, и рассчитывается по формуле
где nо, nу – число нитей раппорта основы и утка;
Cо, Cу – число полей связи нитей основы и утка.
Поверхностное заполнение Еs (%) показывает, какую часть пло- щади ткани закрывает площадь проекций нитей основы и утка, и находится по формуле
Объемное заполнение Еv (%) показывает, какую часть объема ткани составляет суммарный объем нитей основы и утка, и рассчиты­вается по формуле
где т , н – объемная масса ткани и нитей.
Заполнение массы Еm (%) показывает, какую часть масса нитей ткани составляет от максимальной массы ткани при условии полного заполнения ее объема веществом волокна, и определяется по формуле
где – плотность вещества волокна.
Значения плотности и объемной массы текстильных нитей и пряжи представлены в табл. 3.1
20
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]