Тема 6. Строение тканей

Вопрос 1 Характеристики строения ткани

Вопрос 2. Фазы строения тканей.

Вопрос 1 Характеристики строения ткани

Строение тканей характе­ризуется числом нитей основы и утка, расположенных на условной длине, равной 100 мм (соответственно плотностью по основе По и плотностью по утку Пу).

Ткани могут быть равноплотными, т. е. иметь одинаковую или почти одинаковую плотность в обеих системах нитей, и неравноплотными — с различной плотностью по основе и утку. Соотношением плотностей по основе и утку определяется форма ячейки ткани. При увеличении плотности по основе нити сдви­гаются в вертикальном направлении, при увеличении плот­ности по утку — в горизонтальном. Вследствие этого ячейки ткани перестают быть симметричными и вытягиваются в том или ином направлении. Форма ячейки ткани является одним из основных параметров, определяющих сходство или различие механических свойств ткани в долевом и поперечном направ­лении.

Максимальная деформация тканей из нитей одинакового строения и толщины происходит в направлении диагонали ячейки: в равноплотных тканях под углом 45°; при П_О>П_Упод углом 45°; при По<Пу под углом меньше 45°.

При одинаковой фактической плотности, т. е. одинаковом числе нитей на единицу длины ткани, степень заполнения ткани нитями может быть различной в зависимости от толщины по­следних. Поэтому для получения сравнимых характеристик вводятся понятия заполнения и наполнения тканей.

Линейное заполнение ткани по основе Ео и по утку Еу, %, показывает, какая часть длины ткани вдоль основы или утка занята поперечниками параллельно лежащих нитей (без учета их переплетения с нитями перпендикулярной системы). Линейное заполнение определяется как отношение фактиче­ского числа нитей основы или утка, расположенных на длине L, к максимально возможному числу нитей того же диаметра, которые теоретически могут быть расположены без промежутков, сдвигов и смятий на аналогичной длине.

В зависимости от назначения ткани линейное заполнение ее может изменяться от 25 до 150 %. Если линейное заполнение ткани больше максимальной плотности, т. е. больше 100 %, нити или сплющиваются, при­нимая эллиптическую форму, или располагаются со сдвигом на разной высоте.

Линейное наполнение показывает, какая часть длины ткани вдоль основы или утка занята поперечниками нитей обеих систем с учетом их переплетения. Образование каждого поля связи, т. е. переход нити с лицевой стороны на изнаночную и с изнаночной стороны на лицевую, влечет за собой раздви­гание нитей противоположной системы. Чем больше полей связи имеет переплетение в пределах раппорта, тем меньше может быть максимальная плотность ткани. Таким образом, с учетом числа полей связи в раппорте линейное наполнение характеризует сте­пень уплотненности (напряженности) ткани.

Ткани с более редкими полями связи, в которых отдельные группы нитей полу­чают возможность располагаться вплот­ную, обладают большей наполненностью, чем ткани с короткими перекрытиями и частыми полями связи. Поэтому, напри­мер, ткани атласного переплетения мож­но вырабатывать со значительно боль­шей плотностью, чем ткани полотняного переплетения.

Чтобы рассчитать фактическое наполнение по основе и утку ткани произвольного переплетения, нужно определить, какую часть от общей длины раппорта составит длина, заполненная поперечниками нитей основы и утка. Для этого, зная расчет­ные диаметры нитей основы и утка, устанавливают число нитей раппорта в направлении одной системы и число полей связи, образуемых в раппорте перпендикулярной системой.

Связь элементов в ткани может характеризоваться коэф­фициентом связанности по основе и по утку, представляющим собой отношение линейного наполнения к ли­нейному заполнению:

Для ткани полотняного переплетения Ко,у—2, саржи Ко,у— 1,5, сатина Ко, у= 1.25.

Поверхностное заполнение характеризуется отно­шением площади ткани, заполненной проекциями нитей основы и утка, ко всей площади ткани. Так как, переплетаясь между собой, нити основы и утка накладываются одна на другую, площадь их проекций меньше площади, занимаемой каждой из составляющих в отдельности.

Зная поверхностное заполнение ткани, можно определить ее поверхностную пористость, показывающую отношение площади сквозных пор к площади всей ткани, % (разница между указанными площадями).

Поверхностное наполнение ха­рактеризуется отношением условно-минимальной площади, которую могла бы занимать ткань при ее условно-максималь­ной уплотненности, к фактической площади, занимаемой данной тканью.

В зависимости от числа полей связи изменяется условно-минимальная площадь ткани. Максимальную площадь при оди­наковой плотности будет занимать ткань полотняного перепле­тения, так как она имеет максимально возможное число полей связи.

Поверхностное наполнение, учитывающее число полей связи в раппорте, лучше, чем поверхностное заполнение, характери­зует уплотненность ткани.

Объемное заполнение, %, показывает, какую часть объема ткани составляет объем нитей основы и утка, т. е. объемное заполнение может быть выражено как отноше­ние объемной массы ткани к объемной массе нитей. Ориенти­ровочно показатели объемной массы хлопчатобумажных тканей составляют 0,25—0,5, льняных 0,4—0,7, шерстяных 0,15— 0,4 г/см3.

Заполнение по массе ткани, %, определяется отноше­нием массы нитей к массе, которую мог бы иметь материал при условии полного отсутствия пор как между нитями, так и внутри нитей между волокнами.

Общая пористость ткани, %, характеризует долю всех промежутков между нитями, внутри нитей и волокон колеблется от 50 до 85 %.