Классификация волокон

В настоящее время существуют несколько стандартных методов определения жесткости. Согласно ГОСТ 10550-93 жесткость материалов определяется по методу консоли.Для определения показателей свойств при изгибе применяют различные способы испытаний: метод консоли, метод кольца, продольного изгиба, балки, лежащей на двух опорах. Это связано с тем, что материалы, применяемые для изделий легкой промышленности, имеют разное строение и их свойства при изгибе варьируются в широких пределах.Основной характеристикой свойств материала при его изгибе является жесткость, т.е. способность материала сопротивляться изменению формы под действием внешней силы, Н*м2, которую вычисляют по формуле:Dи = Еи I ,где Еи – модуль условной упругости при изгибе, Па;I – момент инерции поперечного сечения образца, м4;I = в h3 / 12,где в – ширина пробы;h – толщина пробы.В зависимости от вида материала и метода его испытания для оценки его свойств при изгибе используют различные характеристики.Свойства при изгибе текстильных материалов, мягких кож и ИК определяют методом консоли на приборе ПТ-2 (рисунок 4) и кольца на ПЖУ-12 М. Рисунок 4 – Схема прибора ПТ-2 для определения жесткости материала методом консолиа – при поднятой опоре; б – при опущенной опоре; 1 – указатель прогиба; 2 – шкала; 3 – опора; 4 – проба; 5 грузУсловную жесткость на приборе ПТ-2 вычисляют какDи = 42 046 m/ A,где m – масса пяти проб полосок;A - коэффициент, который определяется как функция относительного прогиба f0 = f/l;f- окончательный прогиб пробы;l – длина пробы, равная 70мм. Коэффициент жесткости определяют как отношение величин жесткостей вдоль нитей основы и утка:К = Dипрод / Dи поп .При испытании материалов по методу кольца характеристикой условной жесткости материалов является сила Р,Н, которую необходимо приложить к пробе, чтобы ее деформировать на 1/3 диаметра (Д). Дополнительно определяют упругостьУ, % - показатель, характеризующий способность материала восстанавливать размеры (форму) после действия внешней изгибающей силы:Уи = 100 (Н0 – Н1)/ Н0 ,где Но – величина прогиба пробы, равна 1/3 Д;Н1 - величина прогиба после снятия нагрузкиМетод консолипредусматривает определение жесткости на приборе ПТ-2. Испытуемую пробу l размером 30x160 мм укладывают на горизонтальной площадке лицевой стороной вверх и в середине закрепляют грузом 2. При включении прибора пластины 3, на которых находится проба, опускаются, а концы пробы провисают под действием собственной силы тяжести без принудительной деформации изгиба. По истечении 1 мин момента провисания пробы определяют величину прогиба слева fсл справаfсп мм. Затем вычисляют величину среднего прогиба, fср и относительный прогиб f0: (2.1)где l-длина свешивающихся концов пробы, ммЖесткость при изгибе отдельно в продольном и поперечном направлении подсчитывают по формуле: (2.2)где т - масса пяти проб, г; А - коэффициент, определяемый в зависимости от величины относительного прогиба f0 (по таблице ГОСТ 10550-93).Для характеристики жесткости текстильных материалов пользуются коэффициентом жесткости Кв, который определяется отношением величин жесткости в продольном и поперечном направлении: (2.3) Определение жесткости указанным методом проводится для материалов, легко изгибающихся и имеющих абсолютный прогиб более 10 мм. Жесткость материалов с абсолютным прогибом меньше 10 мм, таких, как искусственная кожа, комплексные материалы, пакеты одежды и др., определяют методом кольца на приборе ПЖУ-12М по ГОСТ 8977-74 .Метод кольца предусматривает определение жесткости при принудительном прогибе согнутой в кольцо пробы на 1/3 диаметра (рис. 5, б). Проба 1 закрепляется в зажиме 4 таким образом, чтобы образовалось кольцо диаметром 30 мм. Затем кольцо доводят до соприкосновения с нажимной площадкой 3 и нагружают падающими металлическими шариками 2. При прогибе кольца на 1/3 диаметра измеряют нагрузку Р, сН, которая характеризует жесткость материала при изгибе. Рис. 5. Схема определения жесткости материала при изгибе: а) методом консоли, б) методом кольца В исследовательской практике используются также и другие методы определения жесткости. В Ивановской государственной текстильной академии разработан новый метод измерения жесткости текстильных полотен и их соединений. Новый прибор, используемый по предлагаемому методу, придает пробе сложную деформацию: продольный изгиб под действием собственной массы и поперечный путем ее принудительного сжатия. По мнению авторов, новый метод позволяет оценивать жесткость материалов в условиях, более соответствующим условиям эксплуатации одежды.От жесткости перерабатываемых материалов зависит выбор параметров ВТО (усилие прессования) и конструкции ниточных швов. Так, согласно ГОСТ 25441-82 жесткость клееных прокладочных материалов должна составлять от 0,5 до 8 гс. Ниже приведены значения жесткости текстильных полотен различного назначения (по данным ЦНИИШПа) (табл. 3). Таблица 3Жесткость текстильных полотен различного назначенияМатериалыУсловная жесткость, мкН-см2Ткани для мужских пальто Ткани для женских пальто Трикотажные полотна для пальто Ткани для костюмов Трикотажные полотна для костюмов Ткани для платьев и сорочек30000-150000 20000-100000 До 15000 4000-9000 7000-10000 (по ширине) До 7000Джинсовые ткани (брючные, костюмные) Прокладочные ткани с клеевым покрытием для пальто костюмов плащей платьев50000-120000     2000-7000 1000-5000 1000-2000 500-1000  ЗадачаЗадача:Определить гигроскопичность и влагоотдачу нетканого материала, если после эксплуатации пробы во влажном эксикаторе его масса составила 1,5 г, после экспозиции в сухом эксикаторе – 1,4 г, а после высушивания – 1,2 гДано:M(в) = 1,5гM(с)= 1,2гM(ск)= 1,4гОтвет:Гигроскопичность = 25%Влагоотдача = 33,3Решение задачи:ГигроскопичностьГигроскопичность (Н) в процентах вычисляют по формуле (2.4)где м(в) -масса увлажненной элементарной пробы, г;м(с)- масса элементарной пробы после высушивания до постоянной массы, г.За окончательный результат испытания принимают среднее арифметическое результатов трех определений, вычисленное с погрешностью не более 0,01% и округленное до 0,1%.Влагоотдача1. Влагоотдачу (в(о)) в процентах вычисляют по формуле (2.5)где м(в) - масса элементарной пробы после выдерживания в эксикаторе с водой, г;м(ск)- масса элементарной пробы после выдерживания в эксикаторе с серной кислотой, г;м(с)- масса элементарной пробы после высушивания до постоянной массы, г.За окончательный результат испытания принимают среднее арифметическое результатов трех определений, вычисленное с погрешностью не более 0,01% и округленное до 0,1%.ЗаключениеОснову всех материалов и тканей составляют волокна. Друг от друга волокна отличаются по химическому составу, строению и свойствам. В основу существующей классификации текстильных волокон положено два основных признака – способ их получения (происхождение) и химический состав, так как именно они определяют основные физико-механические и химические свойства не только самих волокон, но и изделий, полученных из них.Основными геометрическими свойствами волокон и нитей являются толщина и длина. Длина и толщина волокон во многом определяют технологические режимы их переработки и свойства нитей, а толщина нитей оказывает влияние на свойства изделий.Толщину волокон и нитей можно оценивать как прямыми, так и косвенными характеристиками.Прямыми, непосредственными характеристиками толщины являются площадь поперечного сечения S и диаметр D, однако их промер, по многим причинам, является весьма затруднительным, Поэтому в текстильной промышленности используют косвенную характеристику толщины - линейную плотность Т. Линейная плотность характеризуется массой в граммах одного километра волокон или нитей.Жесткость влияет на формоустойчивость изделий, и на технологический процесс их изготовления. Повышенная жесткость затрудняет раскрой. При стачивании материалов повышенной жесткости наблюдается значительное повышение температуры иглы швейной машины.Жесткость материалов характеризует их способность сопротивляться изменению формы под действием внешних сил. Для текстильных изделий определяют условную жесткость. Жесткость материалов для одежды может определяться консольным методом и методом кольца. Консольный метод определение жесткости при изгибе под действием собственного веса без принудительной деформации пробы. Определение жесткости данным методом осуществляется на приборе ПТ2. Прибор имеет опорную площадку. На нее лицевой стороной вверх кладут пробную полоску. На среднюю часть полоски ткани устанавливают груз и с помощью тумблера включают механизм опускания боковых сторон опорной площадки, затем измеряют прогибы концов пробной полоски.Список используемой литературыОсновная литература:Бузов Б.А. и др. Материаловедение в производстве изделий легкой промышленности, М.: Издат. цент. «Академия», 2008 Жихарев А.П., Краснов Б.Я., Петропавловский Д.Г. Практикум по материаловедению в производстве изделий легкой промышленности, М.: Издат. цент. «Академия», 2004.Дополнительные источники:http://www.studfiles.ru/preview/2618641/http://brezent.net/read/1/05.htmhttp://textarchive.ru/c-2329272-p6.htmlhttp://studopedia.ru/5_117546_osnovnie-harakteristiki-svoystv-pryazhi-i-nitey.htmlhttp://gostrf.com/normadata/1/4294840/4294840212.pdfhttp://www.studmed.ru/docs/document14474/contenthttp://www.e-reading.club/djvureader.php/138570/3/Savostickiii_-_Materialovedenie_shveiinogo_proizvodstva.htmlhttp://www.academia-moscow.ru/ftp_share/_books/fragments/fragment_18842.pdfhttp://konovalovalf.ru/index.php/materialovedenie