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.
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.
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
Читайте также: Диффузное разрежение костной ткани
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%.
Определение структурных характеристик, толщины и
Поверхностной плотности текстильных материалов
Цель работы:Изучение методов определения линейных размеров, структурных характеристик, поверхностной плотности ткани.
Приборы и материалы:образцы тканей и трикотажа, текстильная лупа, толщиномер, линейка, электронные весы, препарировальная игла.
Задания:1. Освоить методы определения линейных размеров, структурных характеристик и поверхностной плотности текстильных полотен.
2. Изучить устройство и принцип работы толщиномера
3. Определить линейные размеры, показатели структурных характеристик и поверхностной плотности текстильных материалов.
К характеристикам структуры текстильных материалов относятся: для тканей = плотность по основе и утку, заполнение (линейное, поверхностное, объемное) и наполнение ткани, заполнение по массе, общая пористость, коэффициент связности и характер опорной поверхности. Структура трикотажных полотен характеризуется плотностью вязания, высотой петельного ряда, петельным шагом, длиной нити в петле, углом перекоса петельных столбиков и рядов, показателями заполнения, модулем петли, толщиной нити, опорной поверхностью трикотажа. Показатели этих характеристик, такие как плотность полотна, линейная плотность нитей, являются стандартными показателями качества полотна.
Плотность расположения нитей в ткани оценивают числом нитей основы По и утка Пу на 100мм. Значение этого показателя для каждого вида ткани нормируется техническими условиями (ТУ) или техническим описанием (ТО). При несоблюдении регламентированной плотности изменяется масса, прочность, износостойкость, что приводит к браку и понижению сортности ткани. Однако он не учитывает толщину нитей и, следовательно, не может характеризовать степень заполнения ткани нитями. Для этого используют ряд характеристик заполнения и наполнения.
Линейное заполнениепоказывает, какую часть линейного участка ткани занимают поперечники параллельно лежащих нитей основы или утка. Показатели линейного заполнения по основе Ео и утку Еу, %, рассчитывают по формуле 5.1
где d0 и dy – расчетные диаметры нитей соответственно основы и утка, мм.
Линейное наполнение по основе Но и утку Ну, %, показывает, какую часть линейного участка ткани занимают поперечники нитей обеих систем с учетом их переплетения, но без учета сплющивания и наклонного расположения. Этот показатель определяют по формулам
где n0 и nу – число нитей раппорта соответственно основы и утка;
с0 и cу – число полей связи нитей соответственно основы и утка.
Поверхностное заполнение Es, %, показывает какую часть площади ткани занимают нити обеих систем с учетом того, что в местах перекрытий нити накладываются одна на другую и, следовательно, их проекция меньше суммы площадей, занимаемых каждой системой в отдельности. Поверхностное заполнение рассчитывают как
Объемное заполнение Еv %, показывает, какую часть объема ткани составляет суммарный объем нитей основы и утка
где dТ и dН – средняя плотность ткани и нитей, мг/мм 3 .
Заполнение по массе Еm, %, ткани показывает, какую часть масса нитей основы и утка занимает от максимальной массы, которую ткань имела бы при полном отсутствии пор (в ткани, в нитях, в волокнах) и определяется как [1]
где g – плотность вещества волокна.
Поверхностная пористость Rs, %, показывает, какую часть от площади ткани занимает площадь сквозных пор
Общая пористостьRобщ, %, показывает, какую часть объема ткани составляет суммарный объем всех видов пор внутри волокон, нитей и между нитями
Линейные размеры ткани характеризуются длиной, шириной и толщиной.
Коэффициенты связанности по основе Ко и утку Ку характеризуют связь элементов ткани между собой и определяются отношением линейного наполнения к линейному заполнению
Опорной поверхностьюматериала– площадь, его контакта с плоскостью, образуемой вступающими на поверхности нитями и волокнами. Любое текстильное полотно изнашивается прежде всего по опорной поверхности, в первую очередь подверженной механическим и физическим воздействиям.
Плотность вязаниятрикотажа оценивают числом петельных столбиков (по горизонтали Пг) и числом петельных рядов (по вертикали Пв), приходящихся на условную единицу длины, равную 50мм.
Длина петельного шага А, мм, (расстояние между двумя соседними петельными столбиками) и высоту петельного ряда В, мм, (расстояние между соседними петельными рядами) рассчитывают по формулам
Длина нити в петле lп, мм, складывается из длины остова и протяжки; определяется опытным или расчетным путем исходя из геометрической модели структуры трикотажа.
Линейное заполнение Е, %, показывает, какую часть прямолинейного горизонтального Ег или вертикального Ев участка трикотажа занимают диаметры нитей. Для переплетения гладь
Читайте также: Физико механические свойства ткани это
Поверхностное заполнение Es, %, показывает, какая часть площади, занимаемая петлей, приходится на площадь проекции нитей в петле. Для переплетения гладь
Объемное заполнение Ev,%, показывает, какую часть объема трикотажа занимает объем нити:
где dТ и dН – объемная масса соответственно трикотажа и нитей, г/см 3 .
Заполнение массы Ет, %, представляет собой отношение массы полотна к его максимальной массе при условии полного заполнения объема полотна веществом волокна:
где g – плотность вещества волокна, г/см 3 .
Модуль петли тп также характеризует степень заполнения полотна, определяется как отношение длины нити в петле к диаметру нити:
Общая пористостьRобщ, %, показывает, какую часть объема трикотажа составляет суммарный объем всех видов пор:
Длина материалов L, м, – расстояние между началом и концом куска, измеренное параллельно нитям основы.
Ширина материалов В,см, – расстояние между двумя краями куска вместе с кромками или без них, измеренное в направлении, перпендикулярном нитям основы.
Толщина материалов D,мм, – расстояние между лицевой и изнаночной поверхностями ткани, измеренное при определенном давлении.
Толщину материалов измеряют с помощью приборов – толщиномеров. (см. лаб.раб. №2).
Линейная плотность материалов ML,г/м, – масса 1 м ткани по длине при ее фактической ширине (погонного метра) может быть определена путем пересчета массы т, г, точечной пробы длиной L, мм, по формуле
Поверхностная плотность материалов(масса 1 м 2 ) является стандартной характеристикой, показатели которой по каждому виду ткани регламентируются технической документацией; отклонение от нормы допускается в строго установленных пределах. Поверхностную плотность ткани Ms, г/м 2 , определяют путем пересчета массы точечной пробы длиной L, мм, и шириной В, мм, на площадь 1 м 2
Ms = m×10 6 /LB.(5.10)
Отклонение значений поверхностной плотности, полученных экспериментальным и расчетным методами, не должно превышать 2%
Вследствие гигроскопичности текстильных волокон и нитей поверхностная плотность ткани может существенно изменяться в зависимости от ее влажности. Поэтому поверхностную плотность ткани определяют при нормированной влажности.
Методика выполнения работы
Методика отбора проб. Лабораторное определение показателей строения и свойств тканей проводят на точечных пробах, представляющих собой отрезки материала во всю его ширину. Форму, размеры и количество элементарных проб определяют по соответствующим стандартам для видов испытаний или по предлагаемым методикам.
Линейные размеры тканиопределяют по точечной пробе, которую располагают на столе в одной плоскости в расправленном состоянии, без натяжения. Длину L и ширину В пробы измеряют с помощью измерительной линейки с погрешностью до 1 мм, располагая линейку при измерении длины параллельно кромке, а при измерении ширины перпендикулярно ей. Измерения проводят в трех местах: посередине точечной пробы и на расстоянии 50 мм от краев с каждой стороны. Ширину ткани с пневмомеханических станков определяют без учета бахромы. Средние значения длины и ширины пробы устанавливают как среднее арифметическое трех измерений.
Толщину определяют толщиномером по [ГОСТ 12023 – 93 (ИСО 5084 – 77)] путем измерения вертикального расстояния между поддерживающей площадкой, на которой находится проба ткани, и параллельной ей измерительной площадкой, через которую передается давление на пробу.
Измерение толщины проводят равномерно по всей поверхности точечной пробы или по диагонали на расстоянии от края не менее 10 % ширины полотна. Места измерения выбирают таким образом, чтобы в общую выборку были включены все особенности структуры поверхности (рубчики, выпуклости, тиснения и т.п.). В тканях с крупноузорчатым переплетением измерения толщины проводят по всем участкам раппорта. Толщину ткани рассчитывают как среднее арифметическое 10 измерений в разных местах точечной пробы.
Массу точечной пробы измеряют на электронных лабораторных весах с погрешностью до 0,05г, соблюдя установленные правила, указанные в ГОСТ 10681-75. Для непрерывности выполняемой студентами работы, образцы материалов должны быть заранее выдержаны в нормальных условиях.
Определение числа нитей основы и утка Для определения числа нитей по основе По и утку Пу вырезают элементарные пробы размером 110х60 мм в количестве двух – по основе и 3 – по утку. Подготовка проб к анализу заключается в выравнивании их размеров до 100х50 мм удалением нитей с четырех сторон пробы. Далее подсчитывают количество нитей основы и утка по бахроме на длине 50 мм короткой стороны элементарной пробы и пересчитывают на длину 100 мм. Число нитей рассчитывают как среднее арифметическое двух измерений основы и трех измерений утка (ГОСТ 3812-72). Плотность тканей, состоящих из нескольких разных систем основных и уточных нитей, определяют отдельно для каждой системы. При определении плотности темные ткани рекомендуется располагать на светлом фоне, а светлые – на темном. Число нитей подсчитывают, пользуясь текстильными лупами [2].
Для определения линейного заполнения необходимо знать линейную плотность. Вырезают две элементарные пробы 50х100 мм с длинной стороной вдоль основы и три пробы того же размера с длинной стороной вдоль утка. От каждой элементарной пробы с двух длинных сторон вынимают по 25 нитей и складывают в пучок из 50 нитей с суммарной длиной 5 м (без учета уработки и усадки нитей). Каждый пучок нитей взвешивают на торсионных весах с погрешностью до 1 мг. Массу нитей определяют как среднее арифметическое двух измерений нитей основы (т0) и трех измерений нитей утка (ту). Далее рассчитывают линейную плотность нитей и их расчетный диаметр по формулам (2.1), (2.7).
Используя результаты измерений, рассчитывают показатели структурных характеристик ткани, линейную и поверхностную плотности по формулам.
Определяют плотность вязания полотна по вертикали Пви горизонтали Пг путем непосредственного подсчета числа петельных рядов и столбиков на отрезке 50 мм в пяти местах на точечной пробе; при этом каждый последующий замер должен охватывать новые столбики и ряды (ГОСТ 8846-77). Плотность вязания сложных рисунчатых переплетений определяют подсчетом числа петель в одном раппорте, умножают на число полных раппортов в 100 мм и прибавляют число петель в неполном раппорте. Если раппорт в рисунчатом переплетении превышает 100 мм, измеряют длину, занимаемую несколькими раппортами, после чего число петель вычисляют по формулам:
Читайте также: Гематома мягких тканей узи описание
где Nг и Nв – число раппортов соответственно по ширине и длине полотна, расположенных на отрезках длиной Lги Lв, выраженных в миллиметрах; nг и пв – число соответственно петельных столбиков и рядов в раппорте.
При определении числа петель на 100 мм придерживаются следующих правил:
— в полотнах двойных переплетений с одинаковым числом петель на 100 мм лицевой и изнаночной сторон подсчитывают петли по одной стороне и результат записывают как умножение полученного числа на два (например, 46 х 2);
— в полотнах с различным числом петель на 100 мм лицевой и изнаночной сторон результат подсчета петель записывают в виде суммы, ставя на первое место число петель лицевой стороны (например, 46 + 96);
— в полотнах комбинированных переплетений число петель подсчитывают и записывают для каждого участка переплетения отдельно;
— пропущенные петельные столбики в расчет не принимают;
— в двойных полотнах (например, переплетения ластик и его производных) число петель по горизонтали подсчитывают по лицевым петлям;
— в полотнах прессовых переплетений в общее число петель по вертикали включают наброски, выявляя их путем растяжения или распускания пробы полотна;
— число петель по вертикали полного и неполного жаккарда подсчитывают по лицевой стороне; для определения числа петель на 100 мм по изнаночной стороне полученное число петель умножают на число цветов в петельном ряду для полного жаккарда и на половину числа цветов для неполного жаккарда [1].
Определяют длину нити в петле, для чего из точечной пробы вырезают элементарную пробу длиной не менее 100 мм, равную по ширине 100 петельным столбикам для однолицевых полотен и 50 петельным столбикам для двухлицевых полотен. Для полотен рисунчатых переплетений пробу берут такой длины, чтобы в ней укладывалось целое число раппортов. Длину нити в петле полотен из текстурированных нитей определяют на элементарных пробах, имеющих ширину больше 100 петельных столбиков. Для этого отсчитывают 100 петельных столбиков, ставят метки на крайних петлях и делают надрез, отступив от меток на 5-10 мм.
В подготовленной полоске с однородной петельной структурой распускают ряд за рядом (не менее пяти рядов) и измеряют длину вынутых нитей в распрямленном состоянии. Нить распрямляют следующим образом: прижав указательным пальцем левой руки один конец нити к началу линейки, указательным пальцем правой руки распрямляют нить вдоль линейки.
Определяют угол перекоса при помощи угломера, который представляет собой рамку, снабженную шкалой градусов и вращающейся стрелкой. При измерении угла перекоса петельных столбиков поперек расправленного образца укладывают линейку, устанавливая ее по угольнику строго перпендикулярно продольному сгибу или кромке. К линейке плотно прикладывают угломер и устанавливают его стрелку по направлению петельного столбика. Измерение угла перекоса проводят в 4-х местах образца с точностью до 0,5°.
Определяют поверхностную плотность трикотажного полотна (ГОСТ 8845-77), для чего на технических весах взвешивают элементарные пробы размером 200 х 200 мм или точечную пробу, затем пересчитывают массу на площадь 1 м 2 . далее определяют фактическую и расчетную поверхностную плотность образцов трикотажных полотен.
Фактическую поверхностную плотность трикотажного полотна рассчитывают по формуле
где n – число элементарных проб трикотажных полотен,
SMi – суммарная поверхностная плотность всех проб, г.
Экспериментальные и расчетные показатели линейных размеров, структурных характеристик и поверхностной плотности заносят в таблицу 5..1 и 5.2
Таблица 5.1 – Структурные характеристики, толщина и поверхностная плотность тканей
| Образец материала | Плотность на 100мм | Линейная плотность нити, текс T=1000 m/L | Линейное заполнение, % | ||
| Основа, П0 | Уток, Пу | Основа, П0 | Уток, Пу | Основа, Е0=d0П0 | Уток, ЕУ=dУПУ |
| Поверхностное заполнение, % ES=EO + Ey-0,01EoEy, | Толщина ткани, D, мм | Поверхностная плотность ткани, г/м 2 | Отклонение значений поверхностной плотности, % DMS = 100(MS – Msp)/Msp | Диаметр нитей, мм |
| Фактическая Ms = m×10 6 /LB | Расчетная Msр=0,01(П0Т0+ПуТу)h | Основа, d0 | Уток, dy |
Таблица 5.2 –Структурные характеристики, толщина и поверхностная плотность трикотажных полотен
| Образец трикотажа | Плотность на 50 мм | Линейная плотность нити, текс | Линейное заполнение, % | Поверхностное заполнение, % Es=100(dнlп-4d 2 н)/(AB), | Диаметр нитей, мм |
| По вертикали | По горизонтали | По вертикали, Ег = 2dнПг | По горизонтали, Eв = dнПв. |
| Высота петельного ряда, мм В= 100/Пв | Длина петельного шага, мм А = 100/Пг | Длина нити в петле, lп, мм | Толщина трикотажного полотна, D, мм | Поверхностная плотность полотна, г/м 2 |
| Расчетная, Msр = 10 -4 lпПгПвТ | Фактическая, Мф = 25/n*SMi |
Контрольные вопросы
1. Какие характеристики используют для оценки толщины нитей основы и утка? Опишите методику их определения.
2. Что такое плотность ткани и трикотажа и каких можно определить?
3. В чем различие характеристик заполнения и наполнения ткани?
4. Характеристики массы тканей и методики их определения.
5. Характеристики заполнения тканей и методики их определения.
6. Дать определение понятиям «линейное заполнение», «поверхностное заполнение»?
7. Что такое поверхностная плотность и как ее определить?
8. Что такое толщина ткани и как ее определить?
- 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
- Правообладателям
- Политика конфиденциальности
Мастерица © 2023
Информация, опубликованная на сайте, носит исключительно ознакомительный характер