Одноцикловые и полуцикловые характеристики, полученные при изгибе текстильных материалов, достаточно хорошо оценивают их способность образовывать заданную форму в изделиях. Вместе с тем, они не позволяют в достаточной мере судить об устойчивости формы материала, о его способности противостоять многократным изгибам, которым он подвергается в швейных изделиях при их эксплуатации.
В связи с этим представляет большой интерес изучение характеристик, получаемых при многократном изгибе. К ним относятся: выносливость, измеряемая числом изгибов, которое выдерживает материал до разрушения; долговечность— время от начала многократного изгиба до разрушения материала при заданном режиме испытания; изменение разрывной нагрузки после заданного числа изгибов, оцениваемое разностью показателей разрывной нагрузки до и после многократного изгиба.
В результате многократного изгиба текстильного материала происходит постепенное расшатывание его структуры, нарушение внешних связей в материале, изменение внутримолекулярной структуры волокон. В отличие от многократного растяжения изменения в структуре и свойствах материала при изгибе в основном концентрируются на участках изгиба. Показатели характеристик, получаемые при многоцикловом изгибе, используют для оценки износоустойчивости материала, а также при изучении влияния различных воздействий (стирки, тепловой обработки, светопогоды, химических обработок и т.п.) на изменение механических свойств материала. Испытание текстильных материалов на многократный изгиб производится на приборах-изгибателях. Образец материала закрепляется в зажимы. Верхний зажим жестко укреплен на диске, совершающем при работе прибора повороты вокруг своей оси на определенный заранее заданный угол а (45°, 90°, 135°) в одну и в другую сторону.
Таким образом, при работе прибора производится многократный двойной изгиб материала. Груз 5 служит для создания в образце материала определенного натяжения. Испытание на приборе проводят до разрыва образца материала и по счетчику поворотов диска определяют выносливость — число двойных изгибов, которое выдерживает материал до разрушения (табл. 11-10).
Таблица 11-10. Выносливость ткани при испытании на многократный изгиб полоски шириной 10 мм.
Средняя выносливость в тыс. двойных изгибов при постоянных нагрузке 10,15 и 20% от разрывной и при угле изгиба
Износостойкость ткани
Износостойкость тканей характеризуется их способностью противостоять разрушающим факторам. В процессе использования швейных изделий на них действуют свет, солнце, влага, растяжение, сжатие, кручение, изгиб, трение, пот, стирка, химчистка, пониженные и повышенные температуры и пр. В результате воздействия всех этих факторов происходит изменение структуры материалов с постепенной потерей прочности вплоть до их разрушения.
Интенсивность износа изделий зависит от волокнистого состава швейных материалов, их строения, отделки и условий эксплуатации. Например, белье изнашивается прежде всего от многочисленных стирок; верхняя одежда в наибольшей степени разрушается от действия трения, а оконные гардины и занавеси — от действия света.
Износ от истирания сопровождается уменьшением массы ткани в результате отщепления и выпадения мелких частиц волокон и нитей. Разрушение тканей из-за трения начинается с истирания вы ступающих на поверхности ткани изгибов нитей, образующих ее опорную поверхность. Поэтому стойкость ткани к истиранию существенно зависит от структуры поверхности ткани, строения волокон и нитей, отделки ткани.
Выносливость к истиранию характеризуется чаще всего числом циклов истирания до разрушения — образования дыр. Выносливость к истиранию зависит от волокнистого состава ткани, ее поверхностной плотности, переплетения, вида отделки.
Наибольшую стойкость к истиранию имеют ткани, ленты, тесьма, шнуры из полиамидных нитей и ткани с полиамидными волок нами. Добавление в состав шерстяной пряжи 10% капроновых волокон повышает стойкость изделий к истиранию в три раза. Удлинение перекрытий в переплетении ткани повышает стойкость к истиранию. Более тяжелые ткани изнашиваются медленнее более легких. Для многих тканей устойчивость к истиранию является нормированным показателем.
Читайте также: Игрушка щука из ткани
Для увеличения долговечности изделий необходимо, чтобы механические нагрузки на ткань не превышали ее предела выносливости. Износостойкость и долговечность швейного изделия мо гут быть увеличены конструктивным путем. По низу брюк нашивается лента с бортиком, по отлету воротника, клапанам карманов, линии борта — тесьма из синтетических нитей, в изделиях спортивного и рабочего назначения предусматривают на локотники и наколенники.
Под действием трения происходит расшатывание структуры материалов, в рыхлых материалах на поверхность выскальзывают кончики коротких волокон (особенно синтетических), появляется своеобразная мшистость из-за того, что волокна скатываются, т. е. возникает явление, называемое пиллингуемостью.
Пиллингуемость — свойство материала образовывать на своей поверхности закатанные в комочки или косички концы волокон, называемые пиллями. Пиллингуемость портит внешний вид изделия и снижает его прочность, так как сформировавшиеся пилли отрываются от поверхности материала. Затем образуются новые пилли, т. е. происходит выпадение волокон из материала, его утонение.
Пиллингуемость наблюдается в процессе изготовления изделий, их носки, стирки, химчистки.
Наибольшей пиллингуемостью обладают малоплотные ткани из рыхлой слабо крученой пряжи и из объемных текстурированных нитей, холстопрошивные нетканые полотна, драпы и пальтовые суконные ткани с большим содержанием в составе пряжи обратов производства, ткани из смеси волокон, содержащие короткие полиэфирные волокна.
Устойчивость к пиллингу особенно важна для подкладочных тканей. Ткани с хлопчатобумажным утком пиллингуются больше, чем с утком из химических нитей. Практически не пиллингуются синтетические подкладочные ткани из гладких комплексных по лиамидных нитей.
Пиллингуемость шелковых и полушелковых тканей определяется на пиллингометре. Сущность метода заключается в образовании на ткани ворсистости, а затем пиллей и в подсчете максимального числа пиллей на определенной площади ткани. Помимо пиллингометра для определения пиллингуемости могут использоваться другие приборы, например пиллинг-тестеры. В зависи мости от результатов испытаний, т. е. от числа пиллей на площади 10 см материалы делятся на непиллингующиеся, малопиллин гующиеся (1—2 пилля), среднепиллингующиеся (3—4 пилля), сильнопиллингующиеся (5—б пиллей).
Ухудшение свойств тканей под действием светопогоды обусловлено окислительными процессами. Устойчивость к светопогоде определяют по уменьшению разрывной нагрузки после облучения образца лампами дневного света. При этом число условных доз облучения (УДО), получаемых образцом, равно 75000.
Устойчивость к светопогоде зависит от волокнистого состава ткани, ее структуры, характера отделки.
Так, хлопчатобумажные ткани более устойчивы к светопогоде, чем вискозные; толстые и плотные разрушаются не так интенсивно, как тонкие и менее плотные; суровые ткани меньше подвержены воздействию светопогоды, чем отваренные. Крашение тканей снижает их устойчивость к светопогоде.
Устойчивость к светопогоде оценивают после естественной инсоляции или после инсоляции на специальном приборе.
Многократные стирки — важный фактор износа тканей. Под влиянием моющего раствора, его температуры и механических воздействий волокна разрушаются, структура ткани расшатывается и ее свойства ухудшаются. Устойчивость к многократным стиркам определяют по уменьшению разрывной нагрузки после заданного числа стирок образца в мыльно-содовом растворе при температуре 20°С в стиральной машине.
Стирка, химчистка и влажно-тепловая обработка изделий должны производиться при строгом соблюдении режимов, обеспечивающих максимальное сохранение свойств текстильных материалов. В связи со сложностью воссоздания всех воздействий, испытываемых тканью в процессе эксплуатации, до сих пор не найден единый метод определения износостойкости ткани.
В лабораторных условиях с помощью специальных приборов и установок определяют отдельные факторы или их комплексы, приводящие к износу ткани: стойкость к истиранию, стирке и химчистке, к многократным растяжениям и изгибам, к действию светопогоды.
Разработан акустический метод испытания материалов без их разрушения, основанный на зависимости затухания ультразвука от степени износа материала.
Читайте также: Переплетение тканей классы ткацких переплетений
Изностойкость новых швейных материалов можно определять путем опытной носки, в процессе которой партию изделий, изготовленных из новых материалов, передают для опытной носки определенной группе лиц. Через установленное время в организации, проводящей опытную носку, изделия просматриваются специалистами, анализирующими причины износа и дающими заключение о целесообразности внедрения новых материалов в массовое производство.
Дата добавления: 2019-02-07 ; просмотров: 3315 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Механические свойства тканей
Выносливость (долговечность), остаточная циклическая деформация текстильных материалов зависят от прочности связей между элементами структуры материала, а также от волокнистого состава материала, числа циклов нагрузка—разгрузка, величины нагрузки (деформации) в каждом цикле и других факторов. Прочность связей между нитями в тканях и трикотаже зависит от их строения и определяется силами трения и сцепления нитей на участках контакта и в местах переплетения, С увеличением плотности и заполнения ткани и трикотажа растет связанность их элементов и вместе с этим возрастает выносливость к многократным растяжениям. Материалы, характеризующиеся однородностью и устойчивостью связей, обладают большей выносливостью.
Под влиянием многократных нагрузок изменяется структура и свойства материала. В ткани нити, испытывающие многократное действие растягивающей нагрузки, распрямляются, а нити перпендикулярной системы увеличивают изгиб — изменяется фаза строения ткани. В результате разрывное удлинение ткани в направлении нитей, испытывающих многоцикловое растяжение, уменьшается и несколько увеличивается в направлении нитей другой системы. В этом случае не наблюдается резкого изменения структуры пряжи, а процесс сопровождается незначительной потерей волокнистого вещества ткани.
Для одной и той же ткани нагрузки, многократно прикладываемые под разным углом относительно нитей основы или утка, приводят к накапливанию разной доли остаточных деформаций. Если нагрузку прикладывают под небольшим углом к нитям основы или утка, то она воспринимается главным об разом системой нитей, расположенной в направлении действующей силы. При этом, как уже отмечалось, происходит незначительное изменение структуры нитей и сравнительно медленное накапливание в материале остаточной циклической деформации.
При циклических нагрузках, прикладываемых под большим углом к нитям основы или утка и особенно в направлении, близком к углу 45°, происходит поворот нитей и изменение угла между ними. При разгрузке в каждом цикле угол между нитями частично восстанавливается, однако в следующем цикле вновь происходит поворот нитей и изменение угла между ними. Таким образом, многократное растяжение ткани под углом к нитям основы или утка вызывает непрерывное движение нити и ее трение о соседние нити. При этом происходит отделение волокон от основного стержня пряжи (нити), разрыхление и расшатывание ее структуры, увеличивается поперечник пряжи. Все это приводит к быстрому накапливанию остаточной циклической деформации, причем чем ближе направление прикладываемой нагрузки к углу 45°, тем интенсивнее идет процесс накапливания остаточной циклической деформации в ткани.
В трикотаже нарушение связей происходит легче, чем в ткани, вследствие слабости контактов между нитями петель. По этой причине в ходе многократного растяжения перетягивание нити в петлях происходит значительно легче, чем в ткани, петли при этом меняют свою форму, резко изменяется структура трикотажа. Однако в период разгрузки (в каждом цикле) вследствие упругости петель и слабости внешних связей трикотаж легко восстанавливает свои размеры. Благодаря этому накопление остаточной циклической деформации в трикотаже происходит сравнительно медленно.
При многократном растяжении трикотажа по вертикали меньше всего накапливается остаточная циклическая деформация; по мере приближения направления действующей силы к горизонтали, величина остаточной деформации растет. Наибольшую остаточную циклическую деформацию трикотаж имеет по горизонтали. Особенно сильно она проявляется в хлопчатобумажной глади и ластике. В прошивных нетканых материалах прочность связей между волокнами ватки определяется главным образом переплетением и плотностью прошива скрепляющих нитей.
Читайте также: Кашкорсе ткань что это такое что шьют
Прикладываемые по вертикали многократные нагрузки воспринимаются каркасными нитями, скрепляющими ватку. Они приводят к изменению угла наклона протяжек и стягиванию петель, в которых закреплены волокна ватки. При разгрузке угол наклона протяжки восстанавливается, но не полностью, сдерживаемый волокнами ватки. Таким образом, прикладываемые по вертикали многократные нагрузки приводят к накоплению остаточных деформаций.
Рис. 11-31. Зависимость остаточной циклической деформации от числа циклов нагрузка-разгрузка при амплитуде растяжения в цикле 1, 2—3% и 3, 4—30%: 1 — диагональ хлопчатобумажная; 2—серошинельное сукно; 3 — двуластик хлопчатобумажный; 4 — гладь хлопчатобумажная
При многократном растяжении по горизонтали сопротивление каркасных нитей меньше и поэтому ватка, волокна которой расположены главным образом в направлении действующей силы, растягивается больше, при этом волокна, смещаясь относительно друг друга, частично вытягиваются из петель. Их возврату в первоначальное положение препятствуют силы тангенциального сопротивления. Каркасные же нити почти не способствуют обратному смещению волокон. Поэтому накопление остаточной циклической деформации нетканых материалов по горизонтали особенно велико и часто приводит к быстрой потере формы изготовленной из них одежды.
Существенное влияние на проявление многоцикловых характеристик оказывает число циклов нагрузка—разгрузка. С увеличением числа повторных нагрузок, действующих на материал, растет остаточная циклическая деформация. На рис. 11-31 представлены кривые, характеризующие зависимость остаточной циклической деформации от числа циклов нагрузка—разгрузка для различных текстильных материалов. Как видно из графиков, особенно резко нарастание остаточной деформации происходит в первых сотнях циклов действия растягивающей нагрузки.
Величина остаточной циклической деформации материала в значительной степени зависит от его волокнистого состава. Материалы, выработанные из волокон, обладающих высокой упругостью и эластичностью (синтетические волокна, шерсть, натуральный шелк и др.), при многоцикловом воздействии характеризуются незначительной остаточной циклической деформацией.
Введение в состав материала волокон, обладающих малой упругостью и эластичностью, приводит к росту остаточной циклической деформации. Так, у чистошерстяной ткани бостон при растяжении в каждом цикле на 2% после 50 000 циклов остаточная циклическая деформация по основе составляет 1,6%, а у полушерстяного трико (43% шерсти) при тех же режимах многоциклового воздействия — 5,9%. Выносливость материала и интенсивность накапливания остаточной циклической деформации в большой степени зависит от величины нагрузки или деформации в каждом цикле. Выполненные исследования показывают, что для всех материалов увеличение нагрузки или деформации в цикле приводит к резкому снижению выносливости, к интенсивному нарастанию остаточной циклической деформации.
Вместе с тем, практика показывает, что при сравнительно малой деформации (нагрузке), задаваемой в каждом цикле, текстильный материал может работать без разрушения и без заметного нарастания остаточной циклической деформации большое число циклов. Так, наблюдения показывают, что при небольшой деформации материала при носке одежды срок службы одежды значительно возрастает. Учитывая это обстоятельство, текстильные материалы принято характеризовать пределом выносливости. Под пределом выносливости понимается то наибольшее значение деформации (нагрузки), задаваемое в каждом цикле, при котором материал выдерживает очень большое заранее заданное число циклов. По каждому материалу предел выносливости устанавливается экспериментально.
Приборы и методы для определения многоцикловых характеристик.
Существует несколько типов приборов, предназначенных для многократного растяжения текстильных материалов: 1) сохраняющие в каждом цикле постоянство заданной амплитуды абсолютной деформации и закон растяжения; 2) сохраняющие в каждом цикле постоянство заданной амплитуды относительной деформации и закон растяжения; 3) сохраняющие при испытании постоянство заданной амплитуды циклической нагрузки, наибольшее значение полной нагрузки и закон нагружения.
- 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