Общая классификация текстильных материалов

При оценке гигиеничности трикотажа  обычно определяют его физические свойства: способность поглощать влагу  из окружающей среды (гигроскопичность), воздухо-, водо- и паропроницаемость, электризуемость и др. Гигроскопичность зависит от вида волокон; наилучшими свойствами обладает хлопчатобумажный трикотаж, почти не поглощают влаги изделия из синтетических волокон. Трикотаж благодаря рыхлой петельной структуре имеет воздухо-, водо- и паропроницаемость значительно выше, чем ткани. Изменяя плотность вязания или применяя нити, отличающиеся по структуре (пушистости), получают различную проницаемость трикотажа. Электризуемость трикотажа (способность накапливать электростатические заряды до размеров, ощутимых человеком) зависит от волокнистого состава трикотажа. Гидрофобные волокна (большинство синтетических волокон) создают в трикотаже высокую электризуемость; для уменьшения её применяется обработка трикотажа химическими препаратами - антистатиками. Смешанный трикотаж, в котором значительна доля гидрофильных волокон, не обладает высокой электризуемостью.

 

 

  Лит.: Виллькомм В., Трикотажно-вязальное производство, пер. с нем., ч. 2, М., 1928; Марисова О. И., Трикотажные рисунчатые переплетения, М., 1970; Далидович А. С., Основы теории вязания, 2 изд., М., 1970; Кобляков А. И., Структура и механические свойства трикотажа, М., 1973: Paling D. F., Warp knitting technology, 2 ed., L., 1965.

 

Полуцикловые разрывные характеристики используются для оценки предельных механических возможностей текстильных материалов. По ним судят о степени сопротивления материала .

Одноосное растяжение. Показатели полуцикловых характеристик устанавливают при растяжении материала на разрывных машинах.

  При испытании текстильных материалов  на одноосное растяжение получают  следующие основные характеристики  механических свойств.

  Разрывная нагрузка Рр – усилие, выдерживаемое пробами материала при растяжении их до разрыва. Выражается в ньютонах(Н) или деканьютонах(даН) ; 1даН =10Н = 1,02кгс.

  Удлинение при разрыве (разрывное  удлинение) – приращение длины  пробы материала к моменту  её разрыва. Абсолютную величину  удлинения lр, мм, получают как разность конечной Lк и первоначальной Lо длин проб. Относительную величину удлинения материала к моменту его разрыва εр определяют как отношение абсолютной величины удлинения lр к первоначальной длине Lо и выражают в долях единицы :или в процентах:

  Также принято определять удлинение  при стандартной разрывной нагрузке - приращение длины растягиваемой  пробы в момент достижения  разрывной нагрузки, предусмотренной  стандартами или ТУ на материал.

  При одноосном растяжении пробы  наблюдается уменьшение её поперечных  размеров . Это характерно для всех текстильных материалов . Наиболее значительно уменьшаются размеры в середине пробы. Это свойство оценивают коэффициентом поперечного сокращения К – отношением относительного сокращения пробы к относительному удлинению

Для текстильных материалов К=0,5 – 1,3.

  Для всех ТМ показатели разрывной  нагрузки и разрывного удлинения  являются важными стандартными  показателями. Их несоответствие  ГОСТам и ТУ - один из признаков  недоброкачественности материала.  При оценке механических свойств  ТМ важно также и характер  зависимости нагрузка – деформация  материала.

  Зависимость между нагрузкой  Р и удлинением ε материалов в общем виде следующая:

  Р = а*ε ,

  где а и n – коэффициенты, значения  которых зависят от вида материала  и его структуры.

  Для оценки прочностных свойств  ТМ применяют также другие  характеристики.

  Удельную разрывную нагрузку  Руд , Н*м/г:

  Руд = Рр /b Мs

  Где Рр - разрывная нагрузка, Н; b – ширина пробы материала; Мs - поверхностная плотность материала, г/м².

  При растяжении проб материала  затрачивается определённая работа, которая расходуется на преодоление  энергий связи в материале.  Если на -

  материал действует нагрузка  Р и материал при этом получает удлинение dl , то значение элементарной работы dR определяется:

  dR = Р dl

Одноосное раздирание

  При эксплуатации одежды туристских  палаток, чехлов и других изделий  из тканей, в концах карманов, клапанов возникают значительные  механические напряжения, которые  концентрируются на незначительном  участке ткани, на группе нитей  или даже на одной из них,  вызывая разрушение ткани.

  Усилие, даН(кгс), необходимое для разрыва специально надрезанной пробной полоски, называют раздирающей нагрузкой.

 Существуют  две группы методов испытания  тканей на раздирание:

  при первом происходит разрыв  нитей, расположенных перпендикулярно  направлению прикладываемой нагрузки;

  при втором – разрываются нити, расположенные вдоль направления  действующей нагрузки.

  Испытания различных тканей на  раздирание свидетельствуют о  том, что структура материала  оказывает существенное влияние  на показатели раздирающей нагрузки. При увеличении в переплетении  длины перекрытий, уменьшении числа  нитей на 10см ткани прочность  ткани на раздирание возрастает. Показатели раздирающей нагрузки  зависят от коэффициента уплотнённости  ткани: чем выше коэффициент,  тем выше раздирающая нагрузка. Коэффициент наполнения ткани  также существенно влияет на  раздирающую нагрузку.

  Для выработки тканей, обладающих  высокой прочностью при раздирании, следует увеличивать число нитей  на 10 см разрываемой системы нитей  или уменьшать число нитей  на 10 см противоположной системы,  применять в разрываемой системе  нити повышенной прочности, использовать  гладкие нити с малым коэффициентом  тангенциального сопротивления.

Двухосное и пространственное растяжения

  При изготовлении швейных изделий  (особенно формовании деталей), а  также при эксплуатации одежды, парашютов , зонтов, парусов и других изделий из ТМ в результате действия нагрузок происходит их растяжение одновременно в разных направлениях. В этом случае напряжения и деформации неодинаковы в различных направлениях и зависят от строения и свойств материалов, а также вида, размеров изделия и других факторов.

  Двухосное растяжение – одновременное  деформирование материала в двух  взаимно перпендикулярных направлениях.

  Пространственное растяжение материал  получает в основном при действии  нагрузки, прикладываемой перпендикулярно  плоскости материала. Нагрузки  такого вида материал испытывает  при продавливании его шариком  или мембраной. При продавливании  материала шариком центральная  часть его получает наибольшее  напряжение , здесь в основном происходит разрушение материала. В первую очередь разрушается та система, которая характеризуется меньшим удлинением и прочностью.

  ТМ при растяжении с помощью  мембраны разрушаются одновременно  на значительной части испытываемой  пробы. При этом форма образующейся  поверхности пробы существенно  отличается от правильной формы шарового сегмента, что свидетельствует о сложном характере деформации и разрушения этих материалов.

 

Полуцикловые разрывные характеристики механических свойств текстильных полотен. Их значение при оценке качества материалов.

Полуцикловые - характеристики, получаемые в процессе однократного нагружения ткани с доведением ее до разрыва. Это разрывная нагрузка, разрывное удлинение, работа разрыва и прочность при раздирании.

Разрывная нагрузка - усиление, выдерживаемое  тканью при растяжении ее до разрыва.

Разрывное удлинение - приращение длины ткани в момент разрыва в мм.

Оотносительное разрывное удлинение приращение длины ткани в момент разрыва в %.

  Разрывная нагрузка и разрывное  удлинение тканей, получаемые при  испытании их на РТ - 250, являются  основными критериями оценки  механических свойств ткани. Показатели нормированы стандартам.

Работа  разрыва бывает абсолютной и относительной.

Абсолютная  работа разрыва - это количество энергии, затрачиваемой на преодоление энергии  связей между частицами ткани  для нарушения ее целостности, кгс-см. Относительная работа разрыва - отношение  абсолютной работы разрыва к массе ткани, кгс-см/г.

  Полуцикловые разрывные характеристики тканей зависят от природы их волокнистого состава, структуры и строения волокон, нитей и ткани, а также от вида отделки тканей.

 

 

Пиллингуемость текстильных полотен, причины ее обусловливающие, приборы и методы определения. Значение при оценке качества текстильных изделий.

Пиллингуемость. Пиллингом называется процесс образования на поверхности тканей, трикотажа и нетканых материалов комочков скатавшихся волокон. Комочки волокон — пили. Они возникающие на участках, испытывающих наиболее интенсивное трение, образуются обычно в изделиях из синтетических материалов уже в первые две-три недели носки. Особенно большой склонностью к образованию пиллинга обладают полушерстяные материалы с полиамидными и полиэфирными волокнами.

Процесс пиллингообразования: сначала волокна выступают своими кончиками над поверхностью материала, потом перепутываются и образуют рыхлый комочек. Часть волокон, входящих в него, отрывается от материала, запутывается в комочке. Так формируется головка на ножке из трех-четырех волокон. Пилль сохраняется на поверхности материала, пока прочность в ножке станет недостаточной. Таким образом, в процессе эксплуатации изделий одни пилли отрываются от поверхности материала, другие образуются. В зависимости от прочности волокон и их устойчивости к многократным изгибам головка пилля удерживается на ножке дольше или отрывается быстрее. Испытание материала на склонность к пиллингу может осуществляться на приборе для истирания ТИ-1.

Оценку  пиллинга производят подсчетом числа пиллей на единицу поверхности, сравнением образца с эталоном, визуальной оценкой образца или взвешиванием оторванных пиллей в процессе испытания.

 

. Основная часть. Пиллингуемость

Пиллингуемость характеризует способность тканей в процессе эксплуатации или при переработке образовывать на поверхности небольшие шарики (пилли) из закатанных кончиков и отдельных участков волокон.

У изделий из шерсти пиллинг может появиться в начальный период их носки, но затем шарики, достигнув определенного размера, исчезают с поверхности материала. У других изделий, например выработанных с использованием химических волокон (особенно синтетических), пиллинг приобретает устойчивый характер и может настолько ухудшить внешний вид изделий, что те становятся непригодными к эксплуатации. Поскольку химические волокна в настоящее время широко используются в смеси с натуральными, пиллингуемость является обязательным показателем, который должен нормироваться в стандартах на ткани различного волокнистого состава и назначения.

2. Процесс образования пиллинга

 

Процесс образования пиллинга на тканях можно разделить на три стадии:

1) образование вследствие легкого  трения мшистости ткани (вытаскивание  на поверхность и поднятие  отдельных участков волокон, слабо  закрепленных в структуре нитей  и ткани);

2) запутывание торчащих верхних  участков волокон в плотные  комочки различной формы, которые  удерживаются на поверхности  ткани на "ножке", состоящей из нескольких волокон;

3) разрушение волокон, удерживающих  пилли, вследствие их многократного деформирования, удаление пиллей с поверхности ткани.

Рис. 1. Этапы образования пиллей: а -- появление мшистости поверхности; б -- группировка и перепутывание волокон; в -- образование рыхлых комочков; г -- уплотнение пиллей; д -- отрыв пиллей.

Если  пилли образуются быстро, но затем легко удаляются с поверхности материала, то внешний вид изделий от пиллинга, можно считать, практически не ухудшается. Но когда в смеси используются синтетические волокна, обладающие высокой стойкостью к многократным деформациям, третья из перечисленных выше стадий становится длительной, а в отдельных случаях постоянной (удаление отдельных пиллей компенсируется образованием новых). В этом случае имеем устойчивый пиллинг.

Пиллингуемость тканей зависит от волокнистого состава материала, геометрических и механических свойств волокон, структуры нитей и ткани.

Наиболее  устойчивой пиллингуемостью обладают ткани, при выработке которых в смеси используют полиамидные (капрон) или полиэфирные (лавсан) волокна. Эти волокна обычно имеют гладкую поверхность, большие удлинение и прочность, высокую стойкость к многократным деформациям. Благодаря указанным свойствам волокна быстро выходят на поверхность ткани, что ведет к формированию пиллей и очень длительному удержанию их на поверхности ткани. Напротив, волокна с незначительной прочностью и низкой стойкостью к многократным деформациям (например, акрилонитриловыс --нитрон) дают, как правило, слабый пиллинг.

Толщина и форма поперечного сечения  волокон оказывают существенное влияние на пиллингуемость. Более тонкие и гладкие волокна имеют большую склонность к образованию пиллинга по сравнению с толстыми с неровной поверхностью. И здесь в конечном счете сказывается различная способность волокон к выходу на поверхность ткани и перепутыванию (более жесткие волокна имеют меньшую склонность к перепутыванию). Для снижения пиллингуемости выпускают профилированные синтетические волокна, которые имеют поперечное сечение в виде прямоугольника, треугольника, звездочки и т. п.