Контрольні питання

1. Чому механічні властивості мають велике значення для оцінки якості полотен і ниток?

2. Що характеризує робота розриву?

3. Які чинники впливають на значення показників характеристик механічних властивостей текстильної сировини і продукції?

4. Яка будова розривних машин з маятниковими силовимірювачами?

5. Чому при оцінці механічних властивостей полотен і ниток велику увагу приділяють тим, які визначаються в процесі їх розтягування?

Лабораторна робота № 10 Визначення компонентів деформації текстильних ниток і полотен при розтягуванні

Мета роботи – вивчення компонентів деформації при розтягуванні текстильних ниток і полотен, їх особливостей і методики визначення.

1. . Стислі теоретичні відомості

При вивченні розтягування текстильних волокон, ниток і тканин все ширше використовуються одноциклові характеристики релаксацій. Отримання цих характеристик пов'язано з достатньо тривалими випробуваннями, що дозволяє виявити вплив на деформацію текстильних матеріалів фактора часу, що грає велику роль при їх деформації.

Визначення одноциклових характеристик здійснюється без доведення зразка до руйнування і представляє інтерес тому, що текстильну сировину і матеріали в процесах переробки і використання у виробах рідко випробовують до розриву. Дослідження показують, щодо ниток при переробці рідко прикладають зусилля, що перевершують 30 – 35%, і подовження, що перевищують 40 – 45% розривних. При носінні одягу зусилля і деформації в нитках тканини, з якої зшитий одяг, ще менше в поздовжньому і поперечному напрямах (тобто по основі і утоку) – 10-15%, у діагональних напрямах – 20- 25% розривного подовження.

У більшості випадків у процесах переробки і при використанні у виробах волокна і нитки піддаються натягуванню протягом деякого часу, а потім розвантажуються і отримують відпочинок. Тому дуже важливим є вивчення поведінки волокон, ниток і полотен у циклі: навантаження – розвантаження – відпочинок.

Повна деформація текстильних матеріалів складається з декількох частин: оборотних (пружної і еластичної) і необоротної (пластичної).

Пружна деформація (швидке оборотне подовження) ly – компонент повного подовження, що миттєво зникає після розвантаження. Виникає під впливом зовнішніх сил внаслідок невеликого збільшення середніх відстаней між сусідніми атомами і їх валентних кутів; розвивається із швидкістю звуку в даній нитці, призводить до зростання її об'єму і зникає після зняття навантаження з тією ж швидкістю.

Еластична деформація (повільнооборотне подовження) lе – компонент повного подовження, який зникає протягом тривалого відпочинку після розтягування, що триває до припинення помітного зменшення довжини нитки; приблизно виражає високоеластичне подовження. Виникає під впливом зовнішніх сил внаслідок змін конфігурацій молекул (їх "конформацій"), відбувається без зміни об'єму. Розвиток цього компонента, так само як його зникнення після зняття навантаження, відбувається повільно (протягом декількох діб), тобто ці процеси проходять як релаксаційні.

Пластична деформація (залишкове подовження) lп – компонент повного подовження, що не зникає після відпочинку. Розвивається під дією зовнішніх сил дуже повольно і безперервно, спричиняє необхідний зсув окремих ланок або цілих макромолекул. Складовою частиною цього процесу є також необоротні зсуви недостатньо закріплених елементів текстильної структури (волокон, елементарних ниток).

Таким чином повна абсолютна деформація волокон і ниток l становить:

l = l_y + l_е + l_п, (10.1)

де l_y,l_е, l_п – відповідно пружна, еластична, пластична компоненти деформацій.

Сума часток цих компонентів дорівнює 1:

l_y / l + l_е / l + l_п / l = _у + _е + _n = 1 (10.2)

Часто повну деформацію і її компоненти виражають щодо початкових розмірів зразка (Lо). Тоді повна відносна деформація:

ε = ε_у + ε_е + ε _n, (10.3)

де ε_у = l_y /L_o, ε_е = l_е /L₀ і ε_n = l_п / L₀ .

Відносні деформації часто виражаються у відсотках:

ε = 100 l / Lo ; εе = 100 lе / Lo ; ε n = 100 lп / Lo; εy = 100 ly / Lо; (10.4)

Усі складові частини повної деформації при прикладенні зовнішньої сили починають розвиватися одночасно, але з різними, властивими їм, швидкостями.