Описание свойств материалов

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Геометрические свойства материалов толщина, ширина, длина, линейная и поверхностная плотность

К ним относят длину ткани, ее ширину, толщину и массу.

Длину ткани определяют ее измерением в направлении нитей основы. При настилании ткани перед раскроем длина куска может увеличиваться в результате растяжения. Поэтому ткани с большой растяжимостью должны укладываться в настил с использованием специального настилочного оборудования без растяжения.

Ширина ткани - расстояние между краями ткани. Ее определяют измерением в направлении, перпендикулярном нитям основы. Ширину измеряют с кромками или без кромок. Ширины выпускаемых тканей: бельевых 60-100 см; платьевых 90-110 см; пальто 130-150см.

Измерение толщины ткани производят на специальном приборе - толщиномере. Ткань помещают между двумя полированными пластинами прибора. Нижняя пластина неподвижная, а верхняя подвижная и соединена со стрелкой, показывающей на шкале толщину испытуемого материала в долях миллиметра. Масса ткани выражается характеристикой, которую называют поверхностной плотностью. Поверхностная плотность изменяется для различных тканей. Наиболее легкими тканями являются шифон, наиболее тяжелыми - шинельные сукна и драпы. Поверхностная плотность каждой ткани - показатель регламентированный. Отклонение фактической поверхностной плотности от установленной в нормативной технической документации является пороком. Определение поверхностной плотности ткани производится экспериментальным и расчетным методами. Масса одежных тканей оказывает влияние на процессы швейного производства. Снижение поверхностной плотности является одной из главных задач при создании новых тканей и других текстильных материалов для одежды.

Линейная плотность -- одно из важнейших свойств волокна. Эта величина показывает, какую массу имеет волокно определенной длины. Измеряется линейная плотность в единицах - текс.

Текс -- это масса в граммах, отнесенная к 1 км волокна (пряжи), или в миллиграммах на 1 м (г/км, мг/м). Линейная плотность волокна определяет, в конечном счете его поперечные размеры.

Чем больше площадь поперечного сечения волокна, тем больше его линейная плотность. Плотность вещества хлопка составляет 1,5 г/кв.см.

Линейная плотность волокон имеет очень большое значение. Прочность пряжи, изготовленной из волокон, зависит от прочности самих волокон и от сил трения между ними. А эти силы будут тем больше, чем больше контактов между волокнами в поперечном ее сечении, что в свою очередь зависит от количества волокон. Следовательно, чем тоньше волокна, то есть чем меньше их линейная плотность, тем больше их будет в поперечном сечении данной пряжи и тем прочнее будет пряжа. С другой стороны, чем тоньше волокна, тем более тонкую пряжу с нормальной прочностью можно из них получить.

2. Полуцикловые неразрывные характеристики - драпируемость. Методы ее оценки. Одноцикловые неразрывные характеристики при изгибе - сминаемость (несминаемость)

Драпируемость -- способность текстильных материалов в подвешенном состоянии под действием собственного веса принимать пространственную форму и образовывать мягкие, подвижные складки. Драпируемость зависит от жесткости материала на изгиб и его веса: чем выше жесткость, тем хуже драпируемость и чем больше вес, тем драпируемость лучше.

Как и все механические свойства, жесткость и драпируемость текстильных материалов зависят от их структуры и отделки, а также от свойств формирующих материал волокон и нитей. Жесткость волокон определяется их формой, размерами и молекулярной структурой. Чем больше распрямлены и ориентированы цепные молекулы полимера, тем больше внутреннее трение, ограничивающее возможность перемещения участков цепей, тем меньше гибкость волокон и больше модуль их упругости. Например, жесткость льняной ткани объясняется высоким модулем упругости льняных волокон. Вследствие низкого модуля упругости шерстяных волокон жесткость шерстяной ткани значительно меньше.

При круглой форме сечения волокна оказывают большее сопротивление изгибающим усилиям, чем при плоском. Жесткость волокон растет с увеличением их толщины. Чем толще нити и формирующие их волокна, тем больше жесткость выработанного из них материала. С увеличением крутки повышается слитность нитей и вместе с этим их жесткость. Поэтому по направлению основы, имеющей более высокую крутку, чем уток, жесткость ткани на изгиб больше, чем в поперечном направлении. Жесткость нитей при увеличении крутки растет до известного предела. За пределами критической крутки, когда участки волокон, лежащие в периферийных слоях, перенапряжены круткой, сопротивление нитей изгибу падает. Поэтому ткани из нитей креповой крутки обладают хорошей гибкостью и драпируемостью.

Переплетение ткани является одним из решающих факторов, влияющих на жесткость ткани. Так как жесткость понижается с увеличением свободной длины, то естественно, что с ростом длины перекрытий и при уменьшении количества связей между системами нитей жесткость ткани уменьшается. Рост плотности ткани, следствием которого является уменьшение длины нити между точками ее касания и увеличение дуг обхвата нитей, приводит к повышению жесткости всей системы. Поэтому коэффициент связанности ткани, устанавливающий зависимость связанности элементов ткани от ее плотности, переплетения и номеров пряжи, может характеризовать жесткость и драпируемость ткани. При коэффициенте связанности, равным 5--5,5, хлопчатобумажная ткань обладает хорошей драпируемостью, при значении коэффициента связанности выше 6 драпируемость ткани неудовлетворительная.

Так как жесткость ткани на изгиб характеризуется моментом инерции сечений тела, то с увеличением толщины ткани ее жесткость растет, а драпируемость ухудшается. Следует отметить, что требования, предъявляемые к жесткости и драпируемости материалов, изменяются в зависимости от их назначения и фасона изделия. Из жестких и плохо драпирующихся материалов можно изготовлять одежду только строгих форм, с прямыми линиями.

Материалы для женских платьев, которые требуют мягких линий, складок, сборок, должны иметь наибольшую мягкость и лучшую драпируемость. Так как в изделиях складки обычно направлены вдоль материала, особенно важна хорошая драпируемость тканей по утку и трикотажа по петельным рядам. Некоторые фасоны женской одежды (пышные юбки, стоячие банты и т. д.) требуют жестких материалов. В процессах швейного производства при настиле жесткий материал меньше тянется, не дает заминов и перекосов, благодаря чему обеспечивается большая точность выкраиваемых деталей.

Под сминаемостью текстильных материало понимается их способность образовывать при перегибах и давлении неисчезающие складки, морщины. Сминаемость является следствием проявления пластической и эластической деформации с большим периодом релаксации. Способность материала восстанавливать первоначальную форму (разглаживаться) после перегиба и сжатия (давления) называется несминаемостью. Несминаемость проявляется благодаря упругой и эластической деформации с малым периодом релаксации.

Таким образом, сминаемость, обратная характеристика, несминаемость зависят от соотношения компонентов полной деформации (упругой, эластической, пластической), проявляющихся при перегибе и сжатии материала на участке перегиба. Материалы, обладающие значительной долей упругой деформации, характеризуются высокой несминаемостью. Если в полной деформации преобладает пластическая, то такой материал легко сминается. В связи с этим значительный интерес представляют работы по изучению зависимости сменяемости (несминаемости) тканей от величины условно упругой деформации. Для многих тканей доля условно упругой деформации, определяемая после пятиминутного отдыха, достаточно хорошо оценивает их несминаемость.

Таблица 1 - Несминаемость и условно упругая деформация, определенные после пятиминутного отдыха тканей

По таблице видно, что значения несминаемости тканей очень близки к значениям условно упругой деформации. Коэффициент корреляции между обратимой деформацией ткани и ее несминаемостью после 5 мин отдыха составляет +0,84. Несомненно, что изучение зависимости несминаемости и других характеристик, получаемых при изгибе текстильных материалов от условно упругой деформации, является перспективным.

Соотношение составных частей деформации при изгибе текстильных материалов зависит от вида волокон, формирующих материал, и структуры материала. Очевидно, чем больше упругость волокон, образующих материал, тем лучше такой материал сохраняет форму и меньше сминается. Как известно, наибольшей упругостью обладают волокна шерсти, многие синтетические волокна. Поэтому материалы, выработанные из этих волокон, характеризуются высокой несминаемостью. Существенное влияние на деформацию изгиба оказывает форма и размеры волокон и строение пряжи.

Волокна с круглым поперечным сечением оказывают большее сопротивление смятию, чем волокна с овальной формой сечения. Толстые волокна сопротивляются изгибу лучше, чем тонкие.

Если нить представить как более или менее круглый стержень, то при изгибе в наружной его части волокна испытывают усилия растяжения, во внутренней -- усилия сжатия, возрастающие от средних слоев нити к периферийным, а по центральной оси образуется нейтральная зона. В нитях низкой крутки это приводит к взаимному смещению волокон.

Под действием изгибающего усилия слабо скрученные между собой волокна стремятся переместиться одно относительно другого. Чтобы вернуться в исходное положение, сдвинутые волокна должны преодолеть силы трения о соседние волокна. Если упругие свойства волокон могут преодолеть сопротивление сил трения, деформация сдвига ликвидируется. При повышенной крутке силы трения между волокнами больше разности натяжений в слоях, в результате чего волокна не смещаются, а нить сохраняет круглую форму и после изгиба.

В этом случае деформация изгиба нити в основном зависит от соотношения исчезающей и неисчезающей деформации самих волокон. Поэтому увеличение крутки нитей повышает их упругость и уменьшает сминаемость тканей. Сминаемость ткани и трикотажа зависит не только от расположения волокон в нитях, но и от расположения нитей в ткани и трикотаже, их взаимной связанности и от распределения связей. Наименьшую сминаемость тканям сообщают переплетения типа креповых, имеющих неравномерно разбросанные перекрытия. Наибольшую сминаемость имеют ткани полотняного переплетения, для изгиба которых требуется наименьшее усилие (рис. 11-42, а). Сминаемость тканей с более длинными перекрытиями, например при атласном переплетении, меньше, так как усилия, возникающие в наружных слоях нити при сгибании такой ткани, противодействуют ее изгибу (рис. 11-42,б).

Сминаемость тканей зависит от их плотности. Ткани с большой плотностью, взаимный сдвиг нитей в которых ограничен, имеют большую упругость, лучше сохраняют форму в одежде и меньше мнутся. Ткани рыхлой структуры, смещение элементов которой происходит без особых усилий, обладают значительной сминаемостью.

Толстые ткани оказывают большее сопротивление изгибу, их сминаемость меньше, чем тонких. По сравнению с тканями трикотаж обладает благодаря петельной структуре меньшей сминаемостью. Объясняется это тем, что волокна в трикотаже находятся в менее напряженном состоянии, а пряжа имеет большую свободу относительного смещения. Кроме того, нити в трикотаже, образуя петли, имеют сложное пространственное расположение и при смятии участков пряжи, подвергающихся одинаковой деформации, меньше, чем в ткани. Оставшиеся ненапряженными или напряженные, но различным образом и в разной степени, участки пряжи трикотажа помогают быстрее восстановить первоначальные размеры. ткань материал геометрическое свойство

3. Пиллинг, причины появления, способы снижения, методы оценки

Пиллингуемость -- свойство материала образовывать па своей поверхности, закатанные в комочки или косички концы волокон, называемые пиллями. Пиллингуемость портит внешний вид изделий и снижает их прочность, так как сформировавшиеся пилли отрываются от поверхности материалов, а затем образуются новые, т. е. происходит выпадение волокон из материалов, их утонение. Пиллингуемость происходит в процессе изготовления изделий, их носки, стирки, химической чистки. Наибольшей пиллингуемостью обладают малоплотные ткани и трикотажные полотна 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, смесовые ткани, содержащие короткие полиэфирные волокна. Устойчивость к пиллингу особенно важна для подкладочных тканей. Ткани с хлопчатобумажным утком больше пиллингуются, чем с утком из химических нитей. Практически не пиллингуются синтетические подкладочные ткани и трикотажные полотна из гладких комплексных полиамидных нитей. Сущность метода заключается в образовании на ткани ворсистости, а затем пиллей и в подсчете максимального количества пиллей на определенной площади ткани. Помимо пиллннгометра для определения пиллппгуемости могут использоваться приборы другой конструкции, называемые пиллинг-тестерами. В зависимости от результатов испытаний, т. е. от количества пиллей на площади 10 см2, материалы делятся на непиллингующиеся, малопиллингующиеся (1--2 пилли), среднепиллингующиеся (3--4 пилли), сильнопиллингующиеся (5--6 пиллей). Под действием трения разрушение тканей начинается с истирания выступающих на поверхности ткани изгибов нитей, образующих ее опорную поверхность. Поэтому стойкость ткани к истиранию можно повысить увеличением ее опорной поверхности (например, применением переплетений с удлиненными перекрытиями -- атласных, сатиновых, основных саржевых).

Процесс образования пиллинга на тканях можно разделить на три стадии:

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

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

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

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

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

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

Пиллингуемость снижается при увеличении длины волокон, из которых изготовлена ткань.

Структура пряжи и ткани с целью уменьшения пиллингуемости должна обеспечивать прочное и надежное закрепление волокон. Поэтому при увеличении крутки, уменьшении длины перекрытий и увеличении показателей заполнения пиллингуемость тканей понижается.

Наконец, снижение пиллингуемости или полное ее исключение может быть достигнуто в результате специальных обработок тканей (к примеру", термофиксации тканей из синтетических волокон).

Размещено на Allbest.ru