Текстильные изделия чаще всего испытывают деформацию растяжения. Этот вид деформации наиболее изучен.
Классификация характеристик, получаемых при растяжении материала, представлена на схеме.
Рис. Классификация характеристик, получаемых при растяжении материала
ПОЛУЦИКЛОВЫЕ РАЗРЫВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Полуцикловые разрывные характеристики используются главным образом для оценки предельных механических возможностей текстильных изделий. По показателям механических свойств, получаемым при растяжении материала до разрыва, судят о степени сопротивления материала постоянно действующим внешним силам; показатели разрывной нагрузки и разрывного удлинения являются важными признаками доброкачественности материала.
Одноосное растяжение. Рассмотрим основные полуцикловые разрывные характеристики, получаемые при простом одноосном растяжении.
 |
Показатели полуцикловых характеристик устанавливают при растяжении материала на разрывных машинах. Основные формы образцов, используемых для испытания на простое одноосное растяжение, и способы закрепления их в зажимах разрывной машины показаны на рис. 1.
Рис. 1 Формы образцов материалов и способы их закрепления в зажимах разрывной машины
Образец прямоугольной формы (рис. 1, а) принят в качестве стандартного для испытания тканей, трикотажных и нетканых полотен. Метод испытания, основанный на применении такого образца, часто называют стрип-методом. Для тканей установлены следующие размеры пробного образца: ширина — 25 мм, зажимная длина — 50 мм (в спорных случаях ширина 50 мм и зажимная длина 200 мм, а для шерстяных—100 мм). Для трикотажных и нетканых полотен ширина образца 50 мм и зажимная длина 100 мм.
Образцы, форма которых показана на рис. 1, б и в, применяются главным образом в исследовательской работе. Для испытания сильнорастяжимых материалов (трикотажные полотна, пленочные и другие материалы) иногда используют образцы в виде двойной лопаточки или в виде кольца, сшитого из полоски материала (рис. 1, г и д). При испытании текстильных материалов на простое одноосное растяжение получают следующие основные характеристики механических свойств.
Разрывная нагрузка (р.н.) Рр — усилие, выдерживаемое пробными образцами материала при растяжении их до разрыва, выраженное в ньютонах или деканьютонах (килограмм-силах). Она определяется на приборах, называемых разрывными машинами. Р.н. часто называют абсолютной прочностью.
Удлинение при разрыве (абсолютное разрывное удлинение) lр— приращение длины растягиваемого пробного образца изделия к моменту его разрыва. Получают абсолютную величину удлинения lр, мм, как разность конечной LK и первоначальной L0 длины образца.
Относительную величину удлинения изделия к моменту разрыва εропределяют как отношение lр к L0 и выражают либо в долях единицы
Кроме того, принято определять удлинение при стандартной разрывной нагрузке — приращение длины растягиваемого пробного образца в момент достижения разрывной нагрузки, предусмотренной стандартами или техническими условиями на изделие.
При простом одноосном растяжении пробного образца наблюдается уменьшение его поперечных размеров (рис. 2). Это характерно для многих текстильных изделий. Наиболее значительно уменьшаются размеры в середине образца. Оценивают это свойство изделий коэффициентом поперечного сокращения К, который определяют как отношение относительного сокращения образца εс к относительному его удлинению εр.
где в и в1 —ширина образца до и после растяжения в мм;
L и L1 — длина образца до и после растяжения в мм.
Значение К для текстильных изделий колеблется в пределах 0,5 — 1,3.
Рис. 2. Изменение формы и размеров образца изделия при растяжении
Для всех текстильных изделий показатели разрывной нагрузки и разрывного удлинения являются важными стандартными (нормативными) показателями. Несоответствие фактических показателей разрывной нагрузки и разрывного удлинения нормативам государственного стандарта или технических условий — один из признаков недоброкачественности изделия.
При оценке механических свойств текстильных материалов важно знать не только разрывную нагрузку и удлинение к моменту разрыва, но и характер деформации материала. Графическое представление о зависимости между нагрузкой и удлинением при растяжении материалов дают диаграммы растяжения (рис. 3). Запись таких диаграмм производится с помощью самопишущего прибора на разрывной машине.
Рис. 3. Диаграммы нагрузка — удлинение (нечетными цифрами обозначены кривые удлинения материалов по основе (длине), четными — по утку (ширине):
1—2—Хлопчатобумажная ткань; 3—4— льняное полотно; 5—6 — хлопчатобумажная и шерстяная ткань; 7—8 — трикотажное хлопчатобумажное (гладь) полотно; 9—10 — нетканое хлопчатобумажное — холстопрошивное полотно
Как видно из рисунка, для текстильных материалов основных видов характерно значительное нарастание удлинения при незначительном увеличении действующей нагрузки. Особенно резко это проявляется у трикотажных и нетканых полотен, в меньшей степени у тканей, что объясняется главным образом особенностями структуры.
Для оценки прочностных свойств текстильных изделий применяют также относительные характеристики.
Относительная разрывная нагрузка Р0,даН·км/кг (кгс·км/кг), определяется отношением разрывной нагрузки, приходящейся на 1 мм ширины пробного образца материала, к массе 1 м 2 этого материала.
где т — масса 1 м 2 материала, кг;
b — ширина рабочей части пробного образца, мм.
Показатель относительной разрывной нагрузки, учитывающий массу материала, позволяет оценивать разные по массе материалы.
Важная характеристика прочностных свойств текстильных материалов — удельная (расчетная) разрывная нагрузка Ру — разрывная нагрузка, приходящаяся на элемент структуры материала (на одну нить основы или утка в ткани, на один петельный ряд или столбик в трикотаже, на одну строчку прошива нетканых полотен).
где Рр — разрывная нагрузка, даН (кгс);
Т – линейная плотность материала — число нитей в ткани, рядов или столбиков в трикотаже, строчек прошива в нетканом полотне, вдоль которых производится разрыв образца испытываемого материала.
Используя показатели разрывной нагрузки и плотности вещества (нитей), можно рассчитывать значение разрывного напряжения σр, Па (Н/м 2 ) (механическое напряжение) по формуле:
где ρ — плотность (объемная масса) вещества (нитей), кг/м 3 .
При растяжении образцов затрачивается определенная работа, которая расходуется на преодоление энергии связей, действующих в материале (между волокнами и нитями, между макромолекулами в структуре волокна).
Работа разрыва показывает, какое количество энергии затрачивается на то, чтобы преодолеть энергию связи между частицами материала и довести его до полного разрушения. Характеризуется работа разрыва Rp геометрической площадью, ограниченной кривой разрыва и максимальными координатами Pр и lр. Абсолютную работу, затраченную на разрыв образца, можно рассчитать по формуле Rр, (кгс·см; Дж):
где η — коэффициент полноты диаграммы растяжения, определяемый отношением площади, ограниченной кривой растяжения, ко всей прямоугольной площади диаграммы, ограниченной сторонами Рр и lр, откуда:
Чем больше значение η, тем выше величина работы, совершаемой материалом при разрыве. Величина коэффициента η для разных текстильных материалов различна и составляет: для тканей 0,25—0,75; для трикотажных полотен 0,15—0,4; для нетканых (клееных) полотен 0,5—0,8.
Для материалов различной массы принято рассчитывать удельную работу разрыва rм, Дж, по формуле:
где т — масса 1 м 2 материала, г.
Одноосное раздирание. При эксплуатации одежды, туристических палаток, чехлов и других изделий, изготовленных из тканей, ткани на участках карманов, клапанов и т. п. испытывают механическое напряжение. Это напряжение концентрируется на незначительном участке ткани, на группе или даже одной нити, вызывая разрушение ткани. Прочность при раздирании характеризуется раздирающей нагрузкой Рразд — усилием (кгс, даН), необходимым для разрыва специально надрезанной пробной полоски ткани. Эта нагрузка характеризует способность тканей выдерживать усилие, которое концентрируется на сравнительно небольшом ее участке, например при надрывах, при жестком закреплении края ткани и т. д. Существуют различные методы испытания тканей на раздирание. Г. Н. Кукин и Е. Ф. Федорова классифицируют методы испытаний на раздирание на две группы.
Методы первой группыхарактеризуются тем, что при испытании пробных образцов (полосок) происходит разрыв нитей, расположенных перпендикулярно направлению прикладываемой нагрузки.
Методы второй группы отличаются тем, что при испытании пробных образцов разрываются нити, расположенные вдоль направления действующей нагрузки.
Структура материала оказывает существенное влияние на показатели раздирающей нагрузки. Показатели раздирающей нагрузки во многом зависят от коэффициента уплотненности ткани: чем меньше коэффициент, тем выше раздирающая нагрузка. Коэффициент наполнения ткани также существенно влияет на раздирающую нагрузку. Для тканей из полиэфирных и вискозных нитей оптимальное значение раздирающей нагрузки отмечается при коэффициенте наполнения, равном 0,7—0,8.
Абсолютное значение раздирающей нагрузки Рразд определяют по формуле
где Рн. т — разрушающая нагрузка для нити в ткани.
Двухосное и многоосное растяжение. При изготовлении швейных изделий (особенно при формовании деталей), а также при эксплуатации одежды, парашютов, зонтов, парусов и других изделий материал, из которых они выполнены, в результате действующих нагрузок подвергается растяжению одновременно в различных направлениях. При этом развивающиеся в материале напряжения и деформации, как правило, не одинаковы в различных направлениях и зависят главным образом от строения и свойств материала, а также от вида и размеров изделия, характера выполняемой работы и других факторов. Изучение поведения текстильных материалов при двухосном и многоосном растяжении вызывает все больший интерес, а результаты этих исследований используются при разработке новых материалов, проектировании швейных изделий, оценке их качества.
Применяемые в настоящее время методы испытания подразделяют на две группы: первая — методы двухосного растяжения и вторая — методы многоосного растяжения.
Двухосное растяжение — одновременное деформирование материала в двух взаимно перпендикулярных направлениях.
Многоосное растяжение материал получает в основном при действии нагрузки, прикладываемой перпендикулярно плоскости образца. Такого вида нагрузки материал испытывает при продавливании его шариком или мембраной.
Физические, механические и эксплуатационные свойства текстильных материалов
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Саратовский государственный технический университет
И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА
по дисциплине «Материаловедение в производстве изделий легкой промышленности» для студентов специальностей 260901.65, 260902.65
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗРЫВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ОДНООСНОМ РАСТЯЖЕНИИ
Цель работы. Изучение устройства разрывной машины и методов определения и расчета разрывных характеристик текстильных материалов при одноосном растяжении до разрыва.
Задание: 1. Изучить устройство и принцип работы разрывной машины РТ-250М.
2. Изучить методику определения и расчета разрывных характеристик тканей, трикотажных и нетканых полотен.
3. Провести испытания текстильных материалов на растяжение до разрыва, определить показатели разрывных характеристик.
4. Провести анализ соответствия текстильных материалов требованиям стандартов и определить области их применения.
При одноосном растяжении материала до разрыва определяют характеристики прочности и деформации материалов. Прочностью на разрыв при растяжении называют способность материалов противостоять растягивающим усилиям до разрушения их целостности.
Прочность материалов оценивается в абсолютных и относительных характеристиках. К ним относятся:
Разрывное усилие (нагрузка) – РР – это наибольшее усилие, выдерживаемое пробой материала до разрыва. Выражается в ньютонах (Н), деканьютонах (даН) и килограммсилах (кгс). (1 кгс = 1 даН = 9,81Н).
Величину разрывного усилия определяют по шкале нагрузки разрывной машины, и она является основным показателем качества материала.
Абсолютное разрывное удлинение lР, мм — это приращение длины пробы к моменту разрыва. Определяется по шкале удлинения разрывной машины, а также рассчитывается по формуле:
где L1 — длина пробы в момент разрыва, мм;
L0 — начальная длина пробы, мм.
Относительное разрывное удлинение, εр, % — это отношение абсолютного разрывного удлинения к начальной (зажимной) длине пробы материала:
Напряжение при разрыве σр, Па, — отношение усилия при разрыве к площади поперечного сечения пробы:
где РР — усилие при разрыве, сН;
S — площадь поперечного сечения нити, мм.
Так как текстильные материалы имеют пористую структуру, то площадь поперечного сечения определяют расчетным путем исходя из массы, объемной массы и объема пробы:
S = m / L∙δ, σр = РР∙L δ / m, δ = MS ∙ 10-3 / b,
где m — масса рабочего участка пробы, г;
L — длина рабочего участка пробы, мм;
δ — объемная масса материала, г/см3;
MS — поверхностная плотность материала, г/м.
Относительная разрывная нагрузка, Р0 даН∙м/г, определяется как отношение абсолютного усилия при разрыве к поверхностной плотности материала (MS г/м2) и ширине пробы (В, м):
Эта формула справедлива для равноплотных тканей. Для неравноплотных тканей относительную разрывную нагрузку считают по формуле
где δо(у) — доля массы нитей основы или утка, которая рассчитывается по формулам:
δо = ТоПо / (ТоПо + ТуПу); δу = ТуПу / (ТуПу + ТоПо)
Удельная разрывная нагрузка Руд, даН/нить, представляет собой разрывную нагрузку РР, приходящуюся на структурный элемент материала П (на одну нить основы или утка, один петельный ряд или столбик трикотажа, на одну строчку прошива нетканого полотна), воспринимающий растягивающее усилие:
где К — отношение длины участка материала, на котором определяют плотность П, к ширине испытываемой пробы.
При растяжении материалов затрачивается определенная работа, которая расходуется на преодоление энергии связей в материале. Пользуясь диаграммой растяжения, можно рассчитать работу разрыва.
Абсолютная работа разрыва RР, Дж или даН∙см, характеризует количество энергии, которая затрачивается на преодоление энергии связей между элементами структуры материала и разрушение его целостности.
Абсолютная работа разрыва определяется площадью, ограниченной кривой растяжения и осью абсцисс, рис. 1.1, и рассчитывают по формуле
где η — коэффициент полноты диаграммы нагрузка – удлинение, который всегда меньше 1.
Рис. 1.1. Диаграмма растяжения ткани в осях координат нагрузка-удлинение
Коэффициент полноты диаграммы показывает, какую часть составляет площадь, ограниченная кривой растяжения и перпендику-ляром, опущенным из точки разрыва А (SОАВ), от площади прямоугольника (SОСАВ), образованного перпендику-лярами, опущенными на оси абсцисс и ординат, или отношение массы бумаги под кривой растяжения mф (площадью SОАВ) к массе бумаги m квадрата (площадью SОСАВ), рис. 1.1:
Относительная работа разрыва определяется отношением абсолютной работы разрыва к единице массы, rm, Дж/г, или единицы объема — rv, Дж/см3 рабочей части пробы:
Для получения указанных выше характеристик используют разрывные машины. Схема разрывной машины РТ — 250М представлена на (рис. 1.2). Элементарная проба материала 20, закрепленная в верхнем 17 и нижнем 21 зажимах машины, деформируется при равномерном опускании нижнего зажима, который с помощью штоков 24 и 25 соединен с винтом 26. Винт 26 получает движение от электродвигателя постоянного тока поз. 1 через муфту 28 и червячный редуктор 27. Скорость перемещения нижнего зажима регулируется в пределах 25-250 мм/мин путем изменения напряжения и частоты вращения электродвигателя. Включением кнопок «вверх», «вниз» меняют направление постоянного тока в цепи электродвигателя и тем самым направление вращения ротора электродвигателя и винта 26. Соответственно перемещается шток 25 вниз или вверх по направляющей 2. Измерение усилия, испытываемого пробой материала, происходит с помощью маятникового силоизмерителя.
Читайте также: Как прямо разрезать шторную ткань
Рис. 1.2. Схема разрывной машины
Проба материала 20, деформируясь, перемещает вниз верхний зажим 17, который поворачивает грузовой рычаг 12, что, в свою очередь, вызывает отклонение маятника 4 с грузом 3. При этом своим упором маятник перемещает зубчатую рейку 6 и поворачивает зубчатое колесо 7. На оси зубчатого колеса 7 закреплена ведущая 9 и контрольная 10 стрелки, с помощью которых на шкале 8 фиксируется усилие, воздействующее на пробу материала. При разрыве пробы маятник возвращается в исходное положение, а ведущая стрелка под действием груза 5 — на нулевое деление шкалы усилия. Контрольная стрелка остается на отметке разрывного усилия. Для плавного возвращения маятника в исходное положение машина снабжена масляным амортизатором 11, шток которого соединен с грузовым рычагом 12.
Шкала усилия имеет три пояса: А — от 0 до 50 даН (кгс) с ценой деления 0,1 кгс; Б от 0 до 100 кгс с ценой деления 0,2 кгс; В — от 0 до 250 кгс с ценой деления 0,5 кгс. При переходе на пояса Б и В шкалы на грузовой маятник надевают соответствующие дополнительные грузы: для пояса Б — один груз, для пояса В — еще два груза.
Абсолютное удлинение пробы измеряют по шкале 18, имеющей градуировку в миллиметрах. Шкалу приводит в движение зубчатое колесо 19, соединенное рейкой 23 со штоком 25 нижнего зажима. Стрелка-указатель 16 соединена с помощью корректирующего устройства 13-14 с грузовым рычагом 12. При отклонении маятника от вертикального положения корректирующее устройство поворачивает стрелку-указатель по направлению перемещения шкалы на величину, равную перемещению верхнего зажима. Таким образом, на шкале удлинения фиксируется разница между движением нижнего и верхнего зажимов машины, то есть удлинение пробы. Машина снабжена автоматическим остановом при разрыве пробы.
Шкалу усилия разрывной машины выбирают таким образом, чтобы среднее разрывное усилие испытываемой пробы находилось в пределах 20-80% максимального значения шкалы.
Скорость опускания нижнего зажима устанавливается таким образом, чтобы продолжительность процесса растяжения пробы полоски составила: для ткани и нетканого полотна с удлинением менее 150% — 30 ± 15 с; для ткани и нетканого полотна с удлинением более 150% — 60 ± 15 с; для трикотажных полотен 45-75 с.
Предварительное натяжение предназначено для распрямления пробы при заправке в зажимы машины и обеспечения тем самым одинаковых условий испытания всех проб. Предварительное натяжение для тканей и нетканых полотен выбирается в зависимости от поверхностной плотности и вида материала: ткани в соответствии с ГОСТ 3813-88, трикотажные полотна по ГОСТ 8847-75 и ГОСТ 15902.3-79: для шелковых тканей с поверхностной плотностью до 300 г/м масса груза предварительного натяжения 0,2 г; выше 300 г/м2 масса груза 0,5 г. Для всех остальных тканей с поверхностной плотностью до 75 г/м2 масса груза 0,2 г; от 76 до 500 г/м2 масса груза 0,5 г; от 501 до 800 г/м2 масса груза 1 г; выше 800 г/м2 масса груза 2 г. Для трикотажных полотен масса груза предварительного натяжения устанавливается в зависимости от вида полотен и разрывного удлинения в пределах от 5 до 25 г.
1. Вырезать из ткани пробы размером 60×400 мм — 3 по основе и 3 по утку; для трикотажа 3 по петельным столбикам и 4 по петельным рядам.
2. Определить плотность ткани по основе По и по утку Пу путем подсчета числа нитей основы и утка на отрезке 100 мм на трех образцах. Определить среднее значение плотности.
Плотность трикотажных полотен Пг, Пп определяют на отрезке 50 мм.
3. Определить поверхностную плотность материала, для чего вырезать 3 пробы размером 50×50 мм и взвесить каждую в отдельности на аналитических весах с точностью до 0,0001. Найти среднее значение. Поверхностную плотность рассчитать по формуле
где m — среднее значение массы 3 элементарных проб, г;
4. Определить разрывную нагрузку и удлинение на машине РТ-250М, для чего:
· включить разрывную машину в электросеть с напряжением 220 В;
· включить тумблер «сеть», при этом загорается сигнальная лампочка. С помощью рукоятки 15 (рис. 1.2), освободить верхний зажим;
· выбрать шкалу измерений и подготовить машину, навесить или снять дополнительные грузы;
· выбрать скорость перемещения нижнего зажима;
· установить зажимное расстояние между верхним и нижним зажимом, обычно 100 мм, для чего, вынув шпильку переместить шток 24 относительно штока 25 и снова закрепить шпилькой;
· установить стрелки шкалы усилия и удлинения в нулевое положение;
· рукояткой 15 закрыть верхний зажим и один конец пробы пропустить между пластинами верхнего зажима так, чтобы края касались делений и слегка зажать. Нижний конец пропустить между пластинами нижнего зажима 21 в рамку 22, и подвести груз натяжения. Затем крепко затянуть сначала верхний, а затем нижний зажимы. Верхний зажим вывести из фиксированного положения рукояткой 15 и включить кнопку «Вниз», приводя в движение нижний зажим. При разрыве пробы машина автоматически останавливается. Если машина не остановилась, нажать кнопку «Стоп»;
· после снятия показаний со шкалы нагрузки и удлинения нажать кнопку «Вверх» и вернуть нижний зажим в исходное положение;
· зафиксировать верхний зажим рукояткой 15 и заменить образец.
Результаты испытаний представить в (табл. 1.1).
Результаты испытаний по определению разрывных характеристик текстильных материалов
Относительное разрывное удлинение, εР, %
5. Используя полученные показатели разрывного усилия и разрывного удлинения построить диаграмму «нагрузка–удлинение», и рассчитать по приведенным выше формулам показатели характеристик прочности и деформации испытуемого материала, результаты представлены в (табл. 1.2).
6. Определить характеристики неровноты ткани (по основе и по утку) по разрывной нагрузке и разрывному удлинению, для чего рассчитать среднее квадратичное отклонение К и коэффициент вариации С по формулам:
, C = 100 · K / Х1∙
где X1 — среднее арифметическое значение результатов испытаний;
Хn — отдельный результат испытания;
Значения характеристик свойств
Разрывная нагрузка, основа/уток
Разрывное удлинение, основа/уток
Относительное разрывное удлинение, основа/уток
Коэффициент вариации по разрывной нагрузке, основа/уток
Коэффициент вариации по разрывному удлинению, основа/уток
Разрывное напряжение, основа/уток
Удельная разрывная нагрузка основа/уток
Относительная разрывная нагрузка, основа/уток
Абсолютная работа разрыва, основа/уток
Относительная работа разрыва, основа/уток
Вывод: Оценить соответствие испытываемо материала нормативным требованиям стандартов, и определить области его применения в производстве одежды.
1. Какой принцип работы разрывных машин для испытания на прочность при растяжении?
2. Каковы основные показатели, характеризующие свойства текстильных материалов при растяжении?
3. Какова методика проведения испытаний при одноосном растяжении до разрыва?
4. Какие факторы влияют на прочность и удлинение при одноосном растяжении до разрыва?
5. Что характеризует диаграмма «нагрузка-удлинение»?
6. Теории прочности, уравнение долговечности.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЧНОСТИ ПРИ РАЗДИРАНИИ ТКАНЕЙ
Цель работы. Изучение методов определения прочности материала при раздирании.
Задания: 1. Изучить методы определения прочности материала при раздирании.
2. Определить прочность при раздирании ткани одним из рассмотренных методов (по указанию преподавателя).
ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ
Прочность материала при раздирании относится к группе полуцикловых разрывных характеристик. Она является важной характеристикой надежности материалов, которые в процессе эксплуатации изделий подвергаются действию сосредоточенных на малом участке усилий. Подобные усилия материалы одежды испытывают в прорезных карманах, обметочных петлях, разрезных шлицах и т. п. При раздирании сосредоточенные усилия приходятся на одиночные нити или группы нитей.
Прочность при раздирании характеризуется величиной усилия, необходимого для разрушения системы нитей, перпендикулярной направлению действующей силы. Определяется по формуле:
где Рр. н. – прочность нитей, Н; ν – количество нитей воспринимающих нагрузку.
Так как разрушение по линии раздирания происходит последовательно, часто в качестве характеристики используют максимальное усилие раздирания. Если разрывная машина снабжена самописцем, можно снять диаграмму процесса раздирания, по которой определить среднее усилие из всех раздирающих.
МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
Сосредоточенные усилия при раздирании пробы создают различными методами. При методе одиночного раздирания пробу надрезают посередине в продольном направлении. Длина надреза 120 мм для ткани (ГОСТ 3813—72) и 100 мм для нетканого полотна (ГОСТ 15902.3—79). Пробу складывают пополам по ширине, а затем один полученный язычок закрепляют в верхнем зажиме разрывной машины, а другой в нижнем (рис. 2.1). Величину усилия раздирания определяют на участке 50 мм.
Метод двойного раздирания предполагает вырез в форме язычка, располагающегося посередине пробы; язычок может доходить до края пробы или не доходить. Язычок заправляют в нижний зажим, а саму пробу или ее боковые части в верхний зажим разрывной машины.
Метод «гвоздя» состоит в раздирании ткани острым стержнем, которым прокалывают пробу, заправленную в верхний зажим; стержень крепится к нижнему зажиму.
Крыловидный метод, является стандартным методом для определения прочности ткани при раздирании (ГОСТ 17922—72). На пробе, намечают продольную линию разреза» а на язычках — линии закрепления пробы в зажимах разрывной машины, расположенные под углом 45° к. линии разреза. По сравнению с другими методами крыловидный метод обеспечивает равномерное распределение усилий в пробе, меньший коэффициент вариации и небольшую ошибку опыта.
При трапецеидальном методе раздирания рабочая часть пробы имеет форму равнобедренной трапеции и при заправке пробы линии губок зажимов располагаются по сторонам трапеции.
Усилие раздирания основы определяют как среднее арифметическое из показаний трех испытаний, усилие раздирания утка — из показаний четырех испытаний.
Результаты испытаний текстильного материала на прочность к раздиранию представляют в отчете в виде таблицы 2.1.
Таблица 2.1
Усилие раздирания, Н, пробы
Выводы. Проанализировать качество исследуемого материала.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. В каких условиях и на каких участках одежды возможны разрушения ткани, аналогичные по характеру рассмотренным видам раздирания?
2. Какие из приведенных методов являются стандартными при оценке качества ткани?
3. Факторы, влияющие на прочность материалов при раздирании?
4. Что такое раздирание, способ приложения нагрузки? Определение, формула.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЧНОСТИ МАТЕРИАЛА ПРИ ПРОСТРАНСТВЕННОМ РАСТЯЖЕНИИ
Цель работы. Изучение метода пространственного растяжения текстильных полотен и определение показателей свойств исследуемых материалов.
Задания: 1. Изучить устройство и принцип работы приспособления к разрывной машине для продавливания шариком.
2. Изучить методику определения прочности и растяжимости материалов при пространственном растяжении.
3. Определить разрывное усилие и растяжимость материала методом продавливания шариком.
4. Дать рекомендации о применении и методах обработки изделий из исследуемых материалов.
В ряде случаев при изготовлении и эксплуатации швейных изделий материал испытывает усилия, направленные перпендикулярно его поверхности и сосредоточенные на одном участке или распределенные по всей поверхности. Для оценки поведения материалов при таком виде нагружения проводят испытания на продавливание шариком или мембраной. При продавливании шариком перпендикулярно направленное усилие концентрируется на небольшом участке в центре образца, где чаще всего и происходит разрушение материала. При продавливании мембраной наблюдается более равномерное нагружение материала и разрушение его одновременно на значительной части поверхности.
Прочность материала при продавливании характеризуется величиной усилия Рп, Н (кгс), необходимого для разрушения материала.
Растяжимость при продавливании оценивается относительным увеличением площади образца ∆S, %, к моменту разрушения, а также стрелой прогиба f, мм, представляющей собой величину перемещения средней точки образца к моменту разрушения относительно первоначального положения.
Растяжимость ∆S, %, материала рассчитывают по формуле
или определяют по таблице, приведенной в ГОСТ 8847-85
Мембранный метод (рис. 3.1). Мембрана изготовляется из резинового изотропного, гибкого и тонкого материала. Пробу испытываемого материала вместе с подложенной под нее мембраной заправляют в круглый зажим прибора. При испытании воздух или жидкость, нагнетаемое под мембрану, равномерно распределяется во всех направлениях и растягивает мембрану и расположенный на ней материал. При таком испытании определяют давление воздуха или
Рис. 3.1. Мембранный метод пространственного растяжения
жидкости, величина которого характеризует прочность материала при пространственном растяжении, и стрелу прогиба f (удлинение материала), при котором произошло разрушение материала. Подставляя f в уравнение (см. выше), определяют растяжимость материала при пространственном растяжении.
Определение прочности при продавливании шариком проводят на разрывной машине РТ-250М.
Методика выполнения работы
Рис. 3.2. Схема испытания на продавливание шариком
Определение прочности при продавливании шариком проводят на разрывной машине РТ-250М, зажимы которой заменены специальным приспособлением (рис. 3.2).
Приспособление состоит из двух подвижных рам, верхней 1 и нижней 2, которое фиксируются в разрывной машине с помощью верхней 3 и нижней 4 шпильки. На верхней балке нижней рамы установлен шарик диаметром 20 мм. Пробу 6 диаметром 60-100 мм (в зависимости от толщины и структуры материала) укладывают на выступы нижнего стакана 5 с рабочим диаметром 25 мм и закрепляют ее с помощью верхнего кольца 7. Винтом 8 кольца прочно соединяются. Собранное приспособление фиксируют в замочном гнезде верхней рамы 1.
При опускании штока разрывной машины рама 2 опускается вместе с закрепленным в ней шариком 9 диаметром 20 мм и давит на пробу, что вызывает отклонение грузового рычага, с помощью которого усилие передается на силоизмерительную шкалу.
Перед испытанием шарик должен находиться в центре отверстия кольца и касаться пробы в одной точке. В момент разрушения пробы по шкале усилий определяют максимальное усилие продавливания, а по шкале удлинения — стрелу прогиба f. Перед испытанием устанавливают скорость опускания нижней рамы в зависимости от стрелы прогиба f (табл. 3.1).
Скорость опускания нижней рамы
Скорость опускания нижней рамы, мм/мин
Во время работы прибора необходимо следить за тем, чтобы между рамами 6 и 7 оставался промежуток, иначе может произойти поломка машины и шарик 9 проходил по центру отверстия приспособления. Показатели прочности и растяжимости при продавливании шариком определяют как среднее арифметическое из результатов 10 испытаний. Результаты испытаний и расчетов заносятся в (табл. 3.2).
Читайте также: Машинка для очистки ткани максвелл
Результаты испытаний и расчетов показателей прочности
Вывод: Дать анализ соответствия значений показателей свойств материалов нормативным требованиям.
1. Двухосное и пространственное растяжение. Факторы, влияющие на прочность материалов при двухосном и пространственном растяжении.
2. В направлении какой системы нитей должно начаться разрушение материала при пространственном растяжении?
3. Что является характеристикой прочности и растяжимости при пространственном растяжении?
4. Какие методы определения пространственного растяжения вы знаете?
И ВОДОУПОРНОСТИ МАТЕРИАЛОВ
Цель работы. Изучение методой и приборов определения водопроницаемости и водоупорности материалов.
Задания: 1. Изучить основные характеристики водопроницаемости и водоупорности материалов и факторы, влияющие на эти характеристики.
2. Изучить методы и приборы определения водопроницаемости и водоупорности текстильных материалов.
3. Провести испытания и определить показатели водопроницаемости и водоупорности текстильных материалов.
Водопроницаемость — способность материала пропускать воду.
Водоупорность (водонепроницаемость) — способность материала сопротивляться первоначальному проникновению через него воды.
Водопроницаемость принято определять на приборах, создающих эффект действия дождевого потока, смачивающего поверхность и проникающего в виде капель воды через материал. Водопроницаемость характеризуют коэффициентом водопроницаемости, показывающим, какой объем воды проходит через единицу площади в единицу времени. Рассчитывают коэффициент водопроницаемости Вн, дм3 /(м2·с) по формуле
где V – объем воды прошедшей через пробу, дм3;
S – площадь пробы, м2 ; τ – время испытания пробы, с
Показатель водопроницаемости используют для оценки гигиенических свойств и защитных функций материалов, не имеющих водоотталкивающей пропитки или покрытия. Водонепроницаемость плащевых тканей оценивают также по способности плащевых материалов к водоотталкиванию, которая определяется по состоянию намокшей поверхности пробы после ее дождевания и встряхивания (табл. 4.1 и 4.2).
Водопроницаемость, водоупорность и водоотталкивание зависят от структурных показателей заполнения тканей, трикотажных и нетканых полотен, от их толщины, сорбционных свойств и способности к смачиванию. Для ряда швейных изделий, защищающих человека от атмосферных осадков (плащей, пальто, костюмов, зонтов, палаток и т. п.), водоупорность материалов имеет большое значение.
По времени промокания при дождевании оценивают водоупорность материалов с водоотталкивающей пропиткой или пленочным покрытием (ГОСТ 30
Нормы водоупорности плащевых тканей
Плащевые и курточные из синтетических нитей:
с пленочным покрытием в 3 слоя:
с пленочным покрытием в 1 слой
Из химических волокон и смешанной пряжи:
Плащевые хлопчатобумажные с водоотталкивающей отделкой
Состояние поверхности пробы материала
Состояние поверхности пробы материала
— На поверхности пробы нет капель
— К поверхности прилипли отдельные маленькие капли
— Проба смачивается легко, смоченная поверхность
составляет менее трети общей поверхности пробы
— Площадь смоченной поверхности более одной трети
— Намокает вся лицевая поверхность, но на изнаночной
стороне есть отдельные пятна
— Намокают лицевая и изнаночная поверхности
Нормы водоотталкивания плащевых и курточных тканей из синтетических нитей (ГОСТ 28486 — 90) следующие:
в 3 слоя . не менее 80 баллов
в 1 слой . не менее 70 баллов
С водоотталкивающей отделкой………..не менее 70 баллов
МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
Водоупорность материалов определяют различными методами, например, методом «Кошеля», на приборе «Пенетрометр» или на приборах «Кошель-пенетрометрах» (Гост 3816-81).
Водоупорность может характеризоваться:
1 — наименьшим давлением, при котором вода начинает проникать через материал до появления третьей капли с обратной стороны материала. Этот принцип определения водоупорности материала положен в основу конструкции прибора пенетрометра (рис. 4.1).
Рис. 4.1. Схема пенетрометра
Прибор состоит из двух сообщающихся сосудов: металлического 5 и стек-лянного 1, соединенных манометрической трубкой 6 со шкалой 7, градуиро-ванной в сантиметрах, нулевое деление которой совпадает с верхним краем металлического
сосуда. Предварительно сосуд 1 заполнить водой на 0,5 см ниже верхнего края сосуда и установить скорость истечения воды из цилиндра 1 не более 2 см/с. Скорость подачи воды регулируется краном 2. Круглую пробу материала 4 размером, равным наружному диаметру металлического сосуда 5, с помощью прижимающего устройства 8, плотно крепят к краям сосуда 5. Затем при открытом кране 3 к пробе подают воду, при этом давление воды на пробу увеличивается. При появлении третьей капли на наружной стороне пробы фиксируют давление в Па по манометру 7, а кран 2 закрывают.
За окончательный результат испытания принимают среднее арифметическое пяти результатов, вычисленное с погрешностью не более 50 Па (5 мм вод. ст.).
2 – характеристикой водоупорности является время (сек) с момента наполнения кошеля водой до момента просачивания третьей капли. Этот метод оценки водоупорности материалов называют метод Кошеля (рис. 4.2).
Рис. 4.2. Определение водоупорности методом Кошеля
При определении водоупорности методом Кошеля предварительно готовят две пробы — квадраты со стороной, равной ширине ткани, и подвергают их механической обработке. Для этого пробу свертывают трубкой по основе и скручивают в середине три раза в одну сторону и три в другую, после чего свертывают трубкой по утку и скручивают по три раза в обе стороны.
Затем пробу распрямляют и из испытуемого материала образуют кошель 1 (рис. 4.2), который устанавливают в рамку специального станка 2. Воду в кошель наливают на глубину, указанную в нормативно-технической документации, причем наливают осторожно с небольшой высоты и несильной струей. Испытания продолжаются 24 часов. За это время удовлетворительно пропитанный материал не должен намокать и протекать.
Появление капель с наружной стороны кошеля в двух и более местах служит признаком протекания; признаком намокания является сквозное потемнение материала пробы (образование мелкой росы и потемнение складок пробы с наружной стороны без образования крупных капель и течи пороком не считается). Водоупорность оценивается временем, по истечении которого появляются указанные выше признаки. Внутренние размеры рамки станка, в которую заправляется кошель из материала, должны быть 200×250 или 80×400 мм (для испытания узких тканей), высота рамки от пола не менее 450 мм. Метод кошеля дает более достоверные результаты, чем метод определения водоупорности с помощью пенетрометра, так как ткань имеет более продолжительный контакт с водой. Однако и этому методу свойственны недостатки: он не может проводиться в стандартных условиях, так как температура воды меняется, а водопроводная вода имеет непостоянную жесткость, которая влияет на степень намокания. Кроме того, этот способ требует большого расхода ткани и длительного наблюдения.
3 – Водоупорность оценивают максимальной высоте слоя воды, при которой материал не пропускает воду в течение 24 ч. Испытания проводят на приборе «Кошель-пенетрометр» и применяют в основном для определения водоупорности льняных, полульняных и шерстяных тканей. Прибор состоит из металлического сосуда, манометрической стеклянной трубки со шкалой термометра, электронагревателя для подогрева воды. Сосуд имеет отводной кран для выпуска остаточного воздуха. Дистиллированная вода в сосуд поступает через кран из специальной склянки, находящейся выше уровня верхней части манометрической градуированной стеклянной трубки. Для зажима пробы имеется прокладка, зажимное кольцо и крышка-зажим.
По шаблону вырезают три пробы материала диаметром 60 мм. Сосуд заполняют дистиллированной водой до нижней поверхности резиновой прокладки. На резиновую прокладку помещают одну пробу, покрывают кольцом и зажимают крышкой-зажимом. Затем приоткрывают кран и медленно со скоростью 589 Па/мин (60 мм вод. ст.) доводят давление до 687—785 Па (70— 80 мм вод. ст.). Через боковой кран сливают воду для снижения давления на 196—392 Па (20—40 мм вод. ст.), одновременно удаляя оставшийся там воздух. Давление поднимают до величины, указанной в нормативно-технической документации на данный материал.
За льняными пробами наблюдают 1 ч, за полульняными — 2ч. Точно так же проводят испытания второй, а затем третьей пробы. Если в течение установленного периода на поверхности пробы не выступает ни одной капли воды, то считается, что проба выдержала испытания.
При этом независимо от того, положительный или отрицательный получился результат испытания первой пробы, следующее испытание проводят соответственно при большем или меньшем давлении на Па (10—20 мм вод. ст.).
Водоупорность тканей оценивают по максимальному уровню давления, при котором не обнаруживается капель на наружной поверхности пробы.
При испытании проб шерстяных тканей поднимают уровень воды при скорости увеличения давления в микрометрической трубке 1 до 1200 мм вод. ст./мин. Водоупорность этих тканей оценивают по давлению, при котором на наружной поверхности пробы появились первые три капли воды.
За окончательный результат испытания принимают среднее арифметическое результатов трех определений, вычисленных с погрешностью не более 50 Па (5 мм вод. ст.).
Определение водопроницаемости производят на дождевальной установке. Вода из водопровода через кран (рис. 4.3) и резиновую трубку поступает в цилиндр 1. В нижней части цилиндра имеется кран 2, соединенный с соплом 3, которое обеспечивает вытекание 0,5 дм3 воды за 1 мин. Водоприемник 4 устанавливается в опорном кольце, которое может поворачиваться под углом 45°. В середине опорной плиты имеется отверстие для стока воды в приемный мерный стакан.
Рис. 4.3. Схема дождевальной установки
Перед испытанием произвести подготовку дождевальной установки: средняя часть сопла должна находиться на расстоянии (500±1) мм от центра водоприемника; водоприемник устанавли-вают под углом 45° к горизонтали; проверяют равномерность падения воды из сопла на водоприемник. Затем краном 2 устанавливают определенную скорость подачи воды в цилиндр 1. Для этого при закрытом кране 2 наполняют цилиндр водой до уровня верхнего конца сливной трубы. Открывают кран водопроводный, и краном 2 регулируют подачу воды таким образом, чтобы установленный уровень воды поддерживался постоянным, а избыток воды вытекал через сливную трубу.
Элементарную пробу материала размером 250х250 мм размещают лицевой стороной вверх на водоприемнике и закрепляют резиновым кольцом. Открывают кран 2. Продолжительность дождевания 60 с. После этого пробу материала снимают, а прошедшую через пробу воду, собравшуюся в водоприемнике, сливают в мензурку для измерения ее объема. Далее рассчитывают коэффициент водопроницаемости материала. За окончательный результат испытания принимают среднее арифметическое результатов трех определений, вычисленное с погрешностью не более 0,005 дм3 .
Результаты испытания водопроницаемости и водоупорности материалов представляют в таблице 4.3.
Коэффициент водопроница-емости Вн,
Время протека-ния и намокания, час
Выводы. Проанализировать полученные результаты и определить, отвечает исследуемый материал нормативным требованиям, и какова область его применения.
1. Какое значение имеют показатели водопроницаемости и водоупорности при оценке гигиенических и защитных функций материалов для одежды?
2. Какими способами и методами обеспечивают водонепроницаемость материалов?
3. Благодаря чему гидрофобизированный материал приобретает водоотталкивающее свойство?
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТОЙКОСТИ МАТЕРИАЛОВ
Цель работы. Изучение приборов и методик определения стойкости текстильных материалов к стирке и химчистке.
Задания: 1. Изучить основные факторы стирки и химической чистки, влияющие на изменение свойств материалов, их параметры, методики испытания материалов.
2. Определить стойкость материала к стирке и химчистке.
При стирке и химчистке текстильных швейных изделий на текстильные материалы оказывает воздействие ряд физических, физико-химических и механических факторов, которые в комплексе разрушают структуру материалов, ухудшают их механические и физические свойства. При стирке — это моющий раствор, механические воздействия, повышенная температура; при сушке — факторы светопогоды; при глажении — повышенная температура гладильной поверхности; при химической чистке — физико-химическое воздействие органического растворителя на материал. Испытания состоят в воспроизводстве условий стирки или химчистки текстильного материала, последующем определении показателей свойств материала и сравнении этих показателей с показателями контрольных проб.
МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
Стирка в лабораторных условиях может осуществляться следующими тремя способами: 1 — кипячением проб в мыльно-содовом растворе с одновременным либо последующим трением материала механическими приспособлениями либо руками; 2 — стиркой в стиральных машинах; 3 — стиркой в стиральных вибрационных устройствах.
Стойкость к стирке определяется обычно для тех материалов, одежда из которых подвергается в условиях эксплуатации частой стирке. Испытания устойчивости материалов к стирке проводят на аппаратах УТ-1 (рис. 5.1). Размеры точечной пробы должны обеспечивать определение
разрывного усилия материала до и после стирки. Из одной половины точечной пробы вырезают контрольные пробы стандартных размеров для испытания на разрывной машине и определяют их разрывную нагрузку, вторая — подвергается стирке в стиральной машине аппарата УТ-1.
Мыльно-содовый раствор приготовляется заранее из расчета на 0,5 л воды 30 г хозяйственного мыла и 20 г кальцинированной соды или 40 г стирального порошка.
Аппарат УТ-1 состоит из стиральной машины 1 с вращающимся барабаном, центрифуги 2 для отжима, сушильной камеры 3, гладильного пресса 4, водонагревателя 5. Время и температура во всех процессах задаются и контролируются электроконтактными термометрами 6 и реле времени 7. Масса одновременнно обрабатываемых проб должна быть 400±20 г.
В стиральную машину 1 заливают 12 л воды при температуре 50-60°С и 0,5 л приготовленного раствора. Пробы стирают в течение 30 мин. Затем воду сливают и наливают воду для промывки и прополаскивают 5 мин, после чего отжимают в центрифуге. Пробы высушивают в сушильном шкафу и затем гладят в течение 2 мин прессом 4 с терморегулятором. Проглаженную пробу разрезают на элементарные пробы для определения разрывного усилия. Изменение разрывного усилия подсчитывают отдельно по основе и утку по формуле
где Рк — разрывное усилие до стирки (контрольная проба);
Ро — разрывное усилие пробы после стирки.
Определение стойкости материалов к химической чистке производят по ГОСТ , который распространяется на ткани для спецодежды, кроме тканей, содержащих хлориновые и поливинилхлоридные волокна. Химическую чистку производят двумя способами: лабораторным (рис. 5.2) и машинным.
Рис. 5.2. Схема прибора для испытания на устойчивость к химической чистки
Химическая чистка лабораторным способом осуществляется на прибо-ре для взбалтывания, в котором пробы материала, помещенные в стеклянные банки емкостью 2 л, обра-батываются органическим растворителем.
Для проведения испытания проба ткани помещается в банку, в которую затем заливают трихлорэтилен или пер-хлорэтилен в количестве,
соответствующем модулю ванны, равному 10. Масса пробы не должна превышать 60 г. В эту же банку помещают три мешочка из белой капроновой ткани размером 50×50 мм со стальными шариками массой 8 г в каждом мешочке. Банки закрывают пробками, защищенными с внутренней стороны полиэтиленовой пленкой, и закрепляют между подвижной и неподвижной чашками прибора для взбалтывания. Затем включают прибор и обрабатывают пробы в течение 15 мин. Обработанную пробу ткани помещают между фильтровальной бумагой и отжимают, затем сушат в сушильном шкафу при температуре от 60 до 65°С в течение 60 мин.
Читайте также: 8025 lml alex square белые ножки мята ткань uf860 11b
Испытуемые пробы ткани подвергают химической чистке пять раз, после чего производят оценку стойкости ткани к химической чистке по изменению каких-либо показателей свойств: разрывного усилия, разрывного удлинения, стойкости к истиранию, водоупорности, стойкости к действию кислоты, воздухопроницаемости, стойкости окраски.
Изменение свойств материалов после химической чистки (X), %, определяют по формуле
где C1 — исходный показатель ткани; С2 — показатель ткани после химической чистки.
Ткань считается устойчивой к химической чистке, если после проведения пятикратной чистки значения показателей, характеризующих ее эксплуатационные и защитные свойства, не выходят за пределы допустимых отклонений, установленных нормативно-технической документацией для данного вида материала (т. е. не превышают 20%).
Результаты выполнения работы представить в табл. 5.1 и 5.2.
Усилие при разрыве контрольных проб Рк, даН
Усилие при разрыве проб, прошедших испытание, Ро, даН
Снижение усилия при разрыве материала ∆Р,
Исходный показатель материала С1
Показатель материала после химической чистки С2
Изменение показателя после химической чистки X, %
Выводы. Дать характеристику исследуемым материалам на устойчивость к химчистке и стирке.
1. Назовите физико-химические факторы износа?
2. Какие методы определения стойкости материалов к стирке и химической чистке вы знаете? Назовите параметры проведения испытаний. Как готовятся растворы?
3. Нормативные требования устойчивости к химчистке и стирке в зависимости от назначения материалов.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ ОКРАСКИ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ К ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИМ ВОЗДЕЙСТВИЯМ
Цель работы. Изучение методов определения устойчивости окраски материалов к физико-химическим воздействиям.
Задания: 1. изучить методы испытания и оценки устойчивости окраски текстильных материалов к физико-химическим воздействиям.
2. Выбрать по соответствующим стандартам комплекс физико-химических воздействий, сравнить с нормативными значениями и установить устойчивость окраски.
3. Провести испытание и оценку устойчивости окраски к выбранным методам воздействий, сравнить с нормативными значениями и установить устойчивость окраски.
В условиях эксплуатации одежды текстильные материалы испытывают воздействие световых лучей, влаги, температуры, механических усилий и различных химических реагентов, что является результатом действия светопогоды, стирок, глаженья, пота, химической стирки, трения т. д. Под влиянием перечисленных факторов происходят физико-химические изменения в структуре красителей и нарушение прочности их связи с волокнами и нитями, что приводит к необратимым изменениям цвета материала и закрашиванию соприкасающихся с ним поверхностей.
Испытание устойчивости окраски текстильных материалов приводится по комплексу физико-химических воздействий: света, света и погоды, дистиллированной воды, мыльного или мыльно-содового растворов, сухого и мокрого трения, глаженья, пота, химической чистки и другим факторам.
Комплекс физико-химических воздействий устанавливают для каждого вида материалов в зависимости от их назначения и условий эксплуатации, согласно требованиям ГОСТ 7780-78 (льняные ткани), ГОСТ 7913-76 (хлопчатобумажные ткани), ГОСТ7770-75 (шелковые ткани), ГОСТ (ткани из химических волокон), ГОСТ (шерстяные гладкокрашеные ткани), ГОСТ (шерстяные набивные ткани), ГОСТ 2351-88 (трикотажные полотна).
Устойчивость окраски в соответствии с ГОСТ 9733.0-83 оценивают визуальным методом путем сопоставления степени изменения первоначальной окраски испытуемого материала и степени закрашивания белого материала, подвергшегося совместной обработке, со шкалами серых и синих эталонов.
Одна из шкал серых эталонных красок предназначена для определения степени изменения первоначальной окраски. Она состоит из пяти пар серых образцов с разной степенью контрастности между темным образцом, постоянным для всех пар, и образцами более светлой окраски.
Вторая шкала окрасок предназначена для определения степени закрашивания белого материала и состоит из пяти пар образцов разной контрастностью между белым образцом, постоянным для всех пар, и образцами серого цвета различной интенсивности окраски. Каждой паре эталонных образцов соответствует определенное количество баллов (от 1 до 5), из которых балл 5 означает высшую степень устойчивости окраски для пары с контрастностью, равной нулю.
Шкала синих эталонных окрасок служит для определения степени изменения первоначальной окраски от воздействия света и светопогоды и состоит из восьми полосок шерстяной ткани, окрашенных красителями с разной степенью устойчивости. Она позволяет оценивать устойчивость окраски от 1 до 8 баллов, балл 8 – высшая степень устойчивости окраски.
Для оценки устойчивости окраски служат пробы окрашенного материала до и после испытания, пробы белого материала до и после совместной обработки, шкалы серых и синих эталонов. Оценку устойчивости окрасок проводят при рассеянном свете, располагая пробы и соответствующую шкалу эталонов в одной плоскости и одном направлении на сером фоне.
Устойчивость окраски к любому виду физико-химического воздействия оцениваю баллами той пары серых эталонов, контраст которых признается одинаковым с контрастом между пробами до и после обработки. Изменение окраски может проявиться в изменении яркости, оттенка, чистоты или комбинации изменений этих оптических свойств. В случае если имеет место изменение оттенка или чистоты, то рядом с баллом ставят буквенное обозначение характера изменения: С – окраска стала синее, З – зеленее, К – краснее, Ж – желтее, Т – тупее, Ч – чище.
Оценку устойчивости окраски записывают в виде дроби: в числителе – оценка изменения первоначальной окраски, в знаменателе – оценка закрашивания белого материала.
Если при испытании используют две пробы белого материала, то во внимание принимается оценка той пробы, у которой закрашивание сильнее. Далее если есть необходимость, ставится буквенное обозначение, например, 4/3 К.
Устойчивость окраски материалов к физико-химическим воздействиям является показателем качества материалов и учитывается при определении сорта. По устойчивости окраски текстильные материалы подразделяются на три группы: ОК – обычная, ПК – прочная, ОПК – особо прочная. Льняные ткани делят на две группы: ПК и ОПК.
В перечисленных выше стандартах по отдельным видам воздействий установлены нормы устойчивости окраски (табл. 6.1), отклонение от которых для всех видов материалов, кроме шерстяных, не допускается.
Требования к материалам по устойчивости к различным воздействиям
Нормы устойчивости окраски, баллы, не менее,
МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
Подготовка проб к испытанию (ГОСТ 9733.6-83).
В зависимости от вида испытания используют следующие пробы:
— простая проба, приготовленная из испытуемого материала;
— составная проба, состоящая из постой пробы и одной или двух проб смежных тканей белого цвета для оценки степени окрашивания;
— контрольная проба, устойчивость окраски которой известна, она используется для контроля правильности проведения испытания.
При проведении некоторых испытаний используют смежные ткани двух видов: одна ткань из того же волокна что и испытуемая ткань, или из волокна преобладающего в смеси; другая ткань чаще всего хлопчатобумажная или вискозная.
Элементарные пробы из испытуемого материала и смежных тканей для большинства видов испытаний вырезают размером 100х40 мм. При определении устойчивости окраски набивных тканей с большим раппортом печатного рисунка элементарные пробы вырезают из разных участков точечной пробы, имеющих разный цвет и различную интенсивность окраски.
Составную пробу гладкокрашенной, меланжевой или пестротканой ткани или трикотажа приготовляют, помещая простую пробу между двумя пробами смежных тканей и скрепляя их наметочным швом по одной короткой стороне или по четырем сторонам, если пробы подвергаются механическим воздействиям. Составную пробу набивной ткани получают, размещая на лицевой стороне простой пробы двух смежных тканей, при этом каждая из этих проб должна занимать половину пробы набивной ткани.
Испытание устойчивости окраски к дистиллированной воде (ГОСТ 9733.5-83).
Составную пробу тщательно замачивают в дистиллированной воде при комнатной температуре, затем, не отжимая, укладывают между двумя стеклянными пластинками; пластинки помещают на специальную раму и сверху ставят груз массой 5 +- 0.05 кг с основанием размером 115х60 мм. Раму с пробами помещают в термостат, где выдерживают при температуре 37 +- 2 0С в течение 4 ч, после чего пробы расшивают, оставляя шов по короткой стороне пробы, и сушат при температуре не выше 60 0С на воздухе в подвешенном состоянии так, чтобы части составной пробы не соприкасались. Оценку устойчивости окраски проводят по шкалам серых эталонов по изменению первоначальной окраски и закрашиванию белых тканей.
Испытание устойчивости окраски к «поту».
Его проводят по двум методам (ГОСТ 9733.6-83).
По первому методу испытания проводят раздельно в кислом и щелочном растворах, состав которых указан в стандарте. Составные пробы помещают в стаканы с растворами, замачивают при модуле ванны 50:1 и выдерживают в течение 30 мин при комнатной температуре. Затем растворы сливают, пробы отжимают для удаления избытка влаги стеклянными палочками. Пробы раздельно помещают в рамку между стеклянными пластинками с грузом 5+- 0.05 кг с площадью основания 115х60 мм и выдерживают в термостате при температуре 37+-2 0С в течение 4 ч.
По второму методу используют раствор, состоящий из 5 г/дм3поваренной соли и 6 см3/дм3 25%-го водного раствора аммиака. В раствор, нагретый до 45 +- 2 0С, помещают составную пробу и выдерживают при этой температуре в течение 30 мин. Затем, не вынимая из раствора, прижимают пробу 10 раз к стенке стакана стеклянной палочкой с расплющенным концом. Приподняв пробу, аккуратно добавляют в раствор 70 см3/дм3 10%-ной уксусной кислоты; пробу опускают в раствор и выдерживают в нем в течение 30 мин и затем, как описано выше, прижимают к стенкам стакана 10 раз.
По окончании испытания пробы расшивают, оставляя шов на короткой стороне пробы. И высушивают на воздухе при температуре не выше 60 0С в подвешенном состоянии таким образом, чтобы части подвешенной пробы не соприкасались. Оценку устойчивости первоначальной окраски и степень закрашивания смежных тканей проводят по шкалам серых эталонов.
Испытание устойчивости окраски к стиркам (ГОСТ 9733.4-83).
Это испытание проводят в механическом устройстве, состоящем из водяной бани с вращающимся валом, на котором закреплены сосуды из нержавеющей стали. Подготовленные (ГОСТ9733.6-83) составленные пробы помещают в сосуд, куда наливают предварительно нагретый до нужной температуры раствор. Для создания механического воздействия при стирке в сосуд насыпают металлические шарики диаметром 6мм из нержавеющей стали. Во время испытания температуру в сосуде поддерживают с помощью водяной бани. Состав раствора для стирки, условия проведения испытания устанавливают в зависимости от вида текстильного материала и его волокнистого состава (ГОСТ9733.4-83).
После проведения пробы дважды прополаскивают в дистиллированной воде и затем в течение 10 мин в холодной проточной воде, после чего расшивают и сушат, как описано выше. Оценку проводят по шкалам серых эталонов красок.
Испытание устойчивости окраски к глаженью (ГОСТ 9733.7-83).
Его проводят тремя методами (сухое глаженье, глаженье с запариванием, влажное глаженье), выбор которых зависит от назначения текстильного материала и условий изготовления и эксплуатации швейного изделия. Глаженье проводят на подушке из шерстяной ткани толщиной 3 мм, покрытой сухой неокрашенной хлопчатобумажной тканью, вес которого обеспечивает давление на пробу 4±1 кПа. При глаженье могут использоваться три температурных режима: 110 ± 2 0С; 150± 2 0С: 200±2 0С (в зависимости от волокнистого состава испытуемого материала).
В случае испытания материалов из смеси волокон и нитей, принимают температуру утюга по наименьшей термостойкости составляющих волокон. При испытании используют пробы из окрашенного материала и смежной хлопчатобумажной ткани размером 100х40 мм.
При сухом глаженье элементарную пробу окрашенного материала укладывают на гладильную подушку, сверху ставят утюг и выдерживают пробу 15 с.
При влажном глаженье с запариванием пробу окрашенного материала кладут на подушку, сверху нее покрывают пробой смежной хлопчатобумажной ткани. Далее пробы укладывают на подушку и ставят утюг; время обработки 15 с.
Оценку устойчивости окраски по степени изменения первоначальной окраски и закрашиванию смежной ткани проводят по шкалам серых эталонов сразу после испытания и через 4 ч выдерживания их в нормальных условиях.
Испытание устойчивости окраски к трению (ГОСТ 9733.27-83).
Оно основано на закрашивании сухой или мокрой неокрашенной смежной ткани при трении об сухой испытуемый материал. Испытание можно проводить на приборе НИИ шелка (рис. 6.1).
Рис. 6.1. Прибор ЦНИИ шелка для определения устойчивости окраски к трению
Из точечной пробы окрашенного материала выре-зают элементарную пробу размером 180х180 мм и помещают на столик 2 при-бора, закрепляя ее кольцом 5.
Из хлопчатобумажной неокрашенной ткани вырезают две смежные пробы: одну – для определения устойчивости окраски при сухом трении, вторую — при мокром трении размером 50х50 мм.
Смежную пробу натягивают на резиновую пробку 3 и закрепляют кольцом 4. Грузовую головку с закрепленной на ней смежной пробой опускают на столик 2, общее давление между столиком и пробкой равно 1 даН. С помощью рукоятки 1 столик перемещают по направляющим на расстояние 100мм по 10 раз в одном и другом направлении.
При определении устойчивости окраски при мокром трении пробу смежной ткани перед ее закреплением на грузовой головке смачивают в дистиллированной воде и отжимают.
Оценку устойчивости окраски к трению проводят по степени закрашивания смежной ткани по шкале серых эталонных окрасок
Испытание устойчивости окраски к химической чистке.
Его проводят, помещая составную пробу в сосуд с уайт-спиртом при температуре 25 ±2 0С. содержимое сосуда непрерывно перемешивают в течение 30 мин и периодически через каждые 2 мин прижимают пробу к стенкам сосуда. После окончания испытания пробу отжимают, сушат, швы удаляют. Устойчивость окраски оценивают окраски по степени изменения первоначальной окраски и закрашиванию смежной ткани по шкалам серых эталонов.
При выполнении лабораторной работы по согласованию с преподавателем могут быть изменены комплекс видов испытаний и их параметры (длительность, вид смежной ткани).
Результаты испытаний представить в виде таблицы 6.2.
Результаты определения устойчивости окраски, баллы, не менее, к воздействию
- 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