Контрольні запитання

1. Наведіть класифікацію характеристик механічних властивостей текстильних та швейних ниток.

2. Які показники напівциклових характеристик вам відомі?

3. В чому полягає методика проведення випробувань ниток для отримання показників напівциклових характеристик?

4. За яким показником оцінюється якість ниток, які досліджувались?

Лабораторна робота № 6

Визначення повної деформації та її компонентів при одноцикловому розтягуванні текстильних та швейних ниток

Мета роботи:Вивчити методики визначення компонентів повного подовження при розтягуванні текстильних та швейних ниток зусиллям менше розривного.

Завдання

1. Ознайомитись з будовою та принципом дії релаксометру РМ-5.

2. Вивчити методику визначення компонентів повної деформації при розтягуванні ниток.

3. Провести випробування текстильних та швейних ниток. Розрахувати компоненти та обробити результати випробувань.

Загальні відомості

У більшості випадків у процесах переробки та експлуатації у виробах волокна та нитки піддаються натягові протягом деякого часу, а потім розвантажуються та відпочивають. Тому вважається за доцільне вивчати поведінку волокон та ниток у циклі навантаження – розвантаження – відпочинок.

Абсолютним повним подовженням називається приріст довжини нитки, під дією постійно заданого зусилля, менш ніж розривальне, протягом певного часу (рис. 6.1.).Абсолютне повне подовження l, мм, як правило, складається з трьох компонентів (часток): швидкозворотнього l_шз, повільнозворотнього l_вз, та залишкового l_з, подовжень:

Механізм пружного подовження полягає в збільшенні середніх відстаней між атомами та молекулами, а у випадку полімерів він зводиться до зміни довжин зв’язків та подовженню валентних кутів. Пружне подовження супроводжується зміною об’єму тіла під дією зовнішнього навантаження. Після розвантаження зразка пружне подовження зникає практично миттєво, оскільки воно розповсюджується зі швидкістю звука.

Абсолютне швидкооборотнє подовження (l_ш.з.) представляє собою компонент повного подовження, який миттєво зникає після розвантаження та який приблизно виражає пружнє подовження. Воно виникає під дією зовнішніх сил у наслідок невеликих збільшень середніх відстаней між сусідніми атомами та їх валентних кутів; розвивається зі швидкістю звуку у даній нитці, викликає збільшення її об’єму та зникає після зняття сил з тією ж швидкістю.

Визначається абсолютне швидкооборотнє подовження l_ш.з, мм, як різниця між довжиною нитки після розтягання під дією постійно заданого зусилля l₁ та довжиною нитки l₂, виміряної протягом 5 с після зняття докладеного зусилля:

. (6.1)

Абсолютне повільнооборотнє подовження l_п.з – це компонент повного подовження, що зникає протягом тривалого відпочинку після розтягнення, яке продовжувалось до припинення помітного подовження довжини нитки; приблизно виражає високоеластичне подовження. Воно виникає під дією зовнішніх сил внаслідок зміни конфігурацій молекул, що проходили без зміни об’єму. Розвиток цього компоненту, також як й його зникнення після зняття сил, проходить повільно (протягом ряду діб), тобто ці процеси проходять як релаксаційні.

Абсолютне повільнооборотнє подовження l_п.з, мм, – це різниця між довжиною нитки l₂, виміряною протягом 5с після зняття навантаження та довжиною нитки l₃ після закінчення певного часу відпочинку:

. (6.2)

Абсолютне залишкове подовження – це компонент повного подовження, який не зникає після відпочинку та приблизно виражає пластичне подовження. Воно розвивається під дією зовнішніх сил дуже повільно та безперервно; є наслідком процесу течії та викликає незворотні зсуви окремих ланок або цілих молекул. У цей процес входять також незворотні зсуви недостатньо закріплених елементів текстильної структури (волокон, елементарних ниток).

Абсолютне залишкове подовження l_залз, мм, визначається за формулою:

. (6.3)

де – це затискна довжина проби.

Таким чином, абсолютне подовження (деформація) за час досліду складає:

(6.4)

\Відношення абсолютних значень деформації до первісної довжини випробуваної проби ниток дає можливість одержати відносні показники, виражені у %.

Відносне повне подовження ε – це відношення абсолютного повного подовження до початкової (затискної) довжині нитки, виражене у відсотках:

, (6.5)

або

(6.6)

Відносне швидкооборотнє подовження ε_ш.з – це відношення абсолютного швидкозворотнього подовження до початкової довжини нитки, виражене у відсотках:

. 100 (6.7)

Відносне повільнооборотнє подовження ε_п.з. – це відношення абсолютного повільнозворотнього подовження до початкової довжини нитки, виражене у відсотках:

. 100 (6.8)

Відносне залишкове подовження ε_зал. – це відношення абсолютного залишкового подовження до початкової довжини нитки, виражене у відсотках:

. (6.9)

Частки компонентів відносного подовження в повному подовженні визначаються за формулами:

. (6.10)

. (6.11)

. (6.12)

. (6.13)

Розподіл повного подовження на складові частини носить умовний характер, оскільки ці частини важко розмежувати. Співвідношення зворотних і незворотних компонентів подовження залежить від тривалості дії навантаження і відпочинку, а також температури. Як правило, релаксаційний процес не встигає за час проведення досліду завершитися і частина високоеластичного подовження з тривалим періодом релаксації приймається за незворотне подовження. Компоненти подовження визначаються на приладах, які називають релаксометрами.