Плотность тканей характеризуется абсолютным числом основных или уточных нитей, расположенных на единице длины ткани. Чаще всего плотность определяется на отрезке 100 мм отдельно по основе П0 и 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 по утку. Соотношение абсолютной плотности по основе и утку определяет форму ячейки ткани и является одним из основных параметров, определяющих сходство или различие свойств ткани в долевом и поперечном направлениях.
При одинаковой фактической плотности, т. е. одинаковом количестве нитей на единицу длины ткани, степень ее заполнения нитями может быть различной в зависимости от толщины последних. Поэтому для получения сравнимых характеристик вводится понятие линейного и поверхностного заполнения ткани нитями. Линейным заполнением или относительной плотностью называется отношение фактического количества нитей основы или утка к максимально возможному количеству нитей того же диаметра, которое может быть теоретически расположено без промежутков, сдвигов и смятий на аналогичной длине ткани (рис. 1-26).
Рис. 1-26. Схема расположения нитей при максимальном заполнении
Максимальная плотность ткани равна:
где L — длина участка ткани, на котором определяют плотность, в мм; d — диаметр нити в мм.
Расстояние между центрами нитей при такой плотности соответствует минимально возможному или минимальной геометрической плотности:
Если нити расположены на определенном расстоянии одна от другой, заполнение ткани характеризуется отношением диаметра нити d к расстоянию между двумя соседними нитями (рис. 1-27). На длине L при плотности П это расстояние равно L/П, а при условии, что L=100 мм, оно равно 100/П. Линейное заполнение по основе и утку равно:
где Е0 и Еу — линейное заполнение по основе и утку в %; do и dy —диаметр основных и уточных нитей в мм; П0 и Пу — плотность ткани по основе и утку на длине 100 мм.
По формуле, приведенной ранее:
Подставляя значение d в формулы линейного заполнения, получаем:
Линейное заполнение тканей по основе и утку меняется от 25 до 150% (табл. 1-4).
Таблица 1-4 Ориентировочное линейное заполнение тканей различного назначения
Назначение и волокнистый состав ткани
Бельевые:хлопок штапельные волокна
Платьевые: хлопок, шерсть, шелк, химические комплексные и штапельные волокна
хлопок, шерсть, химические штапельные волокна
хлопок, шерсть, химические штапельные волокна
Ни линейное, ни максимальное заполнение не зависит от переплетения, оно указывает лишь, какой процент площади ткани заполнен параллельно лежащими нитями одной системы. Если линейное заполнение больше максимальной плотности, т. е. больше 100%, то нити или сплющиваются, принимая эллиптическую форму, или располагаются со сдвигом на разной высоте. По линейному заполнению может быть подсчитан размер сквозных пор ткани (см. рис. 1-27).
Линейное наполнение показывает, какой процент длины ткани вдоль основы или утка занят поперечниками нитей обеих систем с учетом их переплетения. При переплетении между нитями одной системы проходят нити другой системы. Каждая связь, т. е. переход нити с лицевой стороны ткани на изнанку и с изнанки на лицевую сторону, влечет за собой раздвигание на какое-то расстояние нитей противоположной системы. Поэтому, чем больше связей имеет переплетение в пределах раппорта, тем меньше может быть максимальная плотность ткани.
Рис. 1-28. Схема расположения нитей ткани полотняного переплетения при максимальном наполнении
Читайте также: Миграция моноцитов в ткани
Определим максимально возможное наполнение ткани Нмах при полотняном переплетении (рис. 1-28). Известно, что OB 2 = OA 2 — AB 2 ,а так как:
и соответственно для уточной системы нити:
Так как максимальное наполнение обратно пропорционально минимальной геометрической плотности, то на длине 100 мм:
откуда максимальное наполнение при полотняном переплетении равно:
Переплетения с более длинными перекрытиями, в которых отдельные группы нитей получают возможность располагаться вплотную, сообщают ткани большую емкость, чем переплетения с короткими перекрытиями и частыми связями. Поэтому, например, атласным переплетением можно вырабатывать ткани со значительно большими плотностями, чем полотняным переплетением. Чтобы рассчитать фактическое наполнение ткани Н произвольного переплетения, необходимо помимо числа нитей в раппорте ткани знать количество приходящихся на эту же длину связей С. В этом случае длина раппорта, занятая поперечниками нитей, составляет:по основе:
При плотности П на 100 мм и количестве нитей п длина раппорта LR равна:
Определяя линейное наполнение по основе Н0 и по утку Ну как отношение длины раппорта, занятой поперечниками нитей, к общей длине раппорта в %, получаем:
Связь элементов в ткани может характеризоваться коэффициентом связанности по основе Ко и по утку Ку, представляющим собой отношение линейного наполнения к линейному заполнению ткани:
Поверхностным заполнением Еs называется отношение площади ткани, заполненной проекциями основных и уточных нитей, ко всей площади ткани. Так как, переплетаясь между собой, нити основы и утка накладываются одна на другую, площадь их проекции меньше площади, занимаемой каждой системой нити в отдельности. Пусть площадь ткани ABCD (см. рис. 1-27), а площадь проекций основной нити АВМК и уточной — AFJD. Отсюда линейное заполнение ткани по основе и по утку равно:
Заполнение всей рассматриваемой площади ткани следующее:
Зная поверхностное заполнение ткани, можно определить ее поверхностную пористость Rs по формуле:
Объемное заполнение Ev показывает, какой процент объема ткани VT составляет объем нитей основы и утка VH
Чтобы определить объем ткани и нитей, надо знать их массу, т. е. объемный вес β. Объемный вес определяют, как отношение веса g к объему V, измеренному по внешнему контуру:
Откуда объемный вес нитей βн и ткани βт равен:
где gн — вес нитей основы и утка в данном отрезке ткани в мг; gT — вес отрезка ткани в мг; Vн — объем нитей в мм; VT — объем ткани в мм 3 ; βн — объемный вес нитей в мг/мм 3 ; βт — объемный вес ткани в мг/мм 3 . Подставляя в формулу значение V, получаем:
Так как вес ткани состоит из веса основных и уточных нитей, то gн =gT отсюда:
т. е. объемное заполнение может быть выражено, как отношение объемного веса ткани к объемному весу нитей. Весовое заполнение Eg в % определяется, как отношение объемного веса материала β к удельному весу волокон :
Общая пористость материала Rg вычисляется в долях объема материала, незаполненного волокнами:
Таблица 1-5. Ориентировочные значения объемного веса и пористости тканей.
Структурные характеристики тканей.
Строение тканей характеризуется:
Плотностью- ч и с л о м н и т е й о с н о в ы и у т к а, расположенных на условной длине, равной 100 мм, соответственно, плотностью по основе По и плотностью по утку Пу.
Читайте также: Мебельная ткань петровско разумовская
Ткани могут быть равноплотными, т.е. иметь 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 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 учёта их переплетения с нитями перпендикулярной системы).
Линейное заполнение определяется как отношение фактического числа нитей основы По или утка Пу, расположенных на длине L, к максимально возможному числу нитей Пmax того же диаметра d, которые теоретически могут быть расположены без промежутков, сдвигов и смятий на аналогичной длине.
При определении плотности на длине L=100 мм максимальная плотность Пmax=100/d: отсюда линейное заполнение, %, по основе Eо=100% (dо По/100)=dо По, по утку Eу=100(dу Пу/100)=dу Пу.
Определяя расчётный диаметр нитей по формуле d= А / 31,6 и подставляя его значение, получаем окончательные формулы для расчёта линейного заполнения:
где А- коэффициент зависящий от природы волокна (таблица в лабор. работах).
В зависимости от назначение ткани линейное заполнение ее может изменяться от 25 до 150%. Ниже приведены ориентировочные показатели линейного заполнения тканей различного назначения, %:
Вид (волокнистый состав) тканей Ео / Еу
Бельевые -хлопок, химические волокна 40-60 / 40-50
Платьевые -хлопок, шерсть, химические 40-70 / 35-60
Костюмные- хлопок, шерсть, химические 65-125 /50-90
Пальтовые -хлопок, шерсть, химические 50-150 /40-130
Если линейное заполнение ткани больше максимальной плотности т.е больше 100%, нити или сплющиваются, принимая эллиптическую форму, или располагаются со сдвигом на разной высоте. По линейному заполнению могут быть рассчитаны размеры полей просвета (сквозных пор) ткани (рис. 30), мм:
Линейное наполнение, Н%,показывает, какая часть длины ткани вдоль основы или утка занята поперечниками нитей обеих систем с учётом их переплетения.
Образование каждого поля связи, т.е переход нити с лицевой стороны на изнаночную и с изнаночной стороны на лицевую, влечёт за собой раздвигание нитей противоположной системы. Чем больше полей связи имеет переплетение в пределах рапорта, чем меньше может быть максимальная плотность ткани. Таким образом, с учетом числа полей связи в рапорте 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.
Читайте также: Ткань для мужского кашне
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 расчётные диаметры нитей основы dо и утка dу, устанавливают число нитей n рапорта в направлении одной системы и число полей связи С, образуемых в рапорте перпендикулярной системы. При плотности Пна длине 100 мм и числе нитей в рапорте n длина рапорта LR = 100 n / П.
Отсюда линейное наполнение, %, по основе Ho и утку Hу
Связь элементов в ткани может характеризоваться коэффициентом связанности по основе Ко и по утку Ку, 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 Епов, %, 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, то площадь их проекций меньше площади, занимаемой каждой из составляющих в отдельности.
Допустим, площадь одной ячейки ткани -АВСD (рис. 30), площадь проекции нитей основы — АВМК и нити утка- AFID. Тогда по- верхностное заполнение рассматриваемой площади ткани Епов,%, равно.
 |
Зная поверхность заполнение ткани, можно определить ее поверхностную пористость Rпов, показывающею отношение площади сквозных пор к площади всей ткани,%.
Поверхностное наполнение Н, %, В. П. Склянников характеризует отношением условно- минимальной площади Smin, которую могла бы занимать ткань при ее условно-максимальной уплотненности, к фактической площади Sфакт, занимаемой данной тканью.
Коэффициент наполнения ткани определяется по формуле
Предполагая, что при максимальной уплотненности ткани свободных полей просвета нет, величина условно-минимальной площади ткани может быть подсчитана по формуле
где Sc, Sп ,Sпр–площадь поля связи, контакта просвета;
nc, nн , nпр – число полей связи, контакта, просвета
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, учитывающие число полей связи в рапорте, лучше, чем поверхностное заполнение, характеризует уплотненность ткани.
Объемное заполнение Ev, %, показывает, какую часть объема ткани составляет объем нитей основы и утка.
где mн и mт – масса нитей и ткани;
dн и dт — объемная масса нитей и ткани.
Так как массы нитей и тканей равны, получаем уравнение
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/см 3 .
Заполнение по массе Еm ткани, %, определяется отношением массы нитей к массе, которую мог бы иметь материал при условии полного отсутствие пор как между нитями, так внутри нитей между волокнами и макромолекулами:
где g — плотность вещества волокон.
Общая пористость ткани, %, характеризует долю всех промежутков между нитями, внутри нитей и волокон:
Общая пористость тканей колеблется от 50 до 85%.
- Свежие записи
- Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
- Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
- Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
- Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
- Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом