Реферат: Инструментальные методы оценки качества текстильных материалов

Полная абсолютная деформация растяжения, развившаяся в материале к моменту разгрузки, слагается из трех компонент (частей):

L= Ly+Lэ+Ln

Значения этих компонент определяют следующим образом:

Ly= Lk-L1; Lэ= Lk-L2; Ln =L2-Lo,

где L1 — длина пробы материала в момент первого измерения сразу же после снятия нагрузки; L2 — длина пробы после отдыха в течение определенного (заданного) времени.

Полную деформацию растяжения и ее составные части часто выражают в относительных величинах (относительная полная е, относительная быстрообратимая, относительная медленнообратимая, относительная остаточная), получаемых делением абсолютных значений на первоначальную длину пробы материала:

Для выражения полученных значений деформаций в процентах их умножают на 100.

При изучении деформаций растяжения текстильных материалов для их сравнения принято также компоненты полной деформации выражать в долях от полной:

при этом

Учитывая условный характер быстрообратимой и медленнообратимой компонент, их часто объединяют под общим названием обратимая часть полной деформации; деформация остаточная — необратимая часть.

Влияние различных факторов на проявление одноцикловых характеристик.

Релаксация деформации текстильных материалов при отдыхе после освобождения от действия статической нагрузки продолжается длительное время. В тканях техническое равновесие в основном устанавливается через 300 — 400 ч действия статической нагрузки и 100 — 200 ч отдыха после освобождения от нагрузки. В трикотаже релаксация деформации растяжения при отдыхе продолжается более длительное время.

Наиболее интенсивно релаксационный процесс протекает в первый период действия отдыха. С течением времени релаксация деформации затухает и устанавливается относительно равновесное состояние. Следует отметить, что величина нагрузки в долях от разрывной 0,1 — 0,25 для тканей и 0,01—0,05 для трикотажа не оказывает существенного влияния на время развития деформации и релаксации деформации при действии нагрузки и при отдыхе.

Величина статической нагрузки, действующей на материал, значительно влияет на величину полной деформации растяжения материала и соотношение составных частей полного удлинения. При увеличении нагрузки растет полная деформация, и существенно изменяются ее части: быстрообратимая, медленнообратимая и остаточная. В тканях развитие деформации, вызванное увеличением нагрузки, сопровождается нарушением отдельных связей и приводит к росту остаточной деформации; доли быстрообратимой и медленнообратимой деформаций при повышении статической нагрузки уменьшаются.

Проявление полной деформации и ее составных частей в значительной степени зависит от структуры ткани: числа нитей на 10 см, вида переплетения, характера отделки и т.п. Условные значения полной деформации и ее компонент, полученные при испытании стандартных проб, вырезанных по основе (нагрузка — 0,25 разрывной, продолжительность действия нагрузки 1 ч, отдыха 2 ч), приведены в табл. 2.5.

При приложении нагрузки под углами к нитям основы или утка растет полная деформация ткани и изменяется соотношение составных частей: доля обратимой части уменьшается, а доля необратимой увеличивается. Особенно увеличиваются полная деформация, и доля ее необратимой части при приложении нагрузки в направлении под углом 45° к нитям основы (утка). Это объясняется поворотом нитей основы и утка в точках их пересечения (перехода) и связано главным образом с числом нитей на 10 см материала и видом переплетения. Чем меньше число нитей на 10 см материала и больше длина перекрытия, а, следовательно, слабее связи между нитями, тем легче поворачиваются нити в точках их пересечения. Поэтому уже при малых нагрузках, действующих на ткани в направлении под углом к нитям основы (утка), наблюдается значительное полное удлинение ткани с увеличением доли необратимой части деформации.

Соотношение обратимой и необратимой частей деформации растяжения зависит от вида переплетения, поверхностного заполнения материала, его волокнистого состава.

Проявление составных частей деформации растяжения трикотажа по сравнению с тканями имеет некоторые особенности, определяемые петельным строением трикотажа. Так, незначительное увеличение статической нагрузки при кратковременном ее действии приводит к резкому увеличению полного удлинения с преимущественным развитием упругой деформации. Со временем действия статической нагрузки изменяется соотношение частей полной деформации растяжения трикотажа: обратимая часть деформации уменьшается, необратимая растет. При значительном увеличении статической нагрузки увеличивается остаточная часть полной деформации трикотажа.

Таким образом, чем меньше нагрузка, действующая на материал, и время ее действия, тем больше доля упругой компоненты. Поэтому одежда, материал которой при носке испытывает кратковременное действие незначительной нагрузки, лучше сохраняет форму и размеры.

Большое влияние на развитие релаксационных процессов в текстильных материалах оказывают влага и температура. При поглощении паров воды из окружающей среды и еще в большей степени при непосредственном погружении текстильных изделий в воду молекулы воды, проникая между макромолекулами, формирующими текстильные волокна, ослабляют их связи, т.е. влага действует как пластификатор.

Особенности релаксационных процессов в ткани под влиянием влажности и температуры при режимах, близких к условиям швейного производства, изучались во МТИЛПе. Эксперименты проводились с чистошерстяной тканью драп арт. Н-3339 на релаксометре Р-МТИЛП. Всего было задано шесть режимов испытаний.

Размер проб 35 х 200 мм. Постоянная нагрузка — 1 % разрывной. Время нахождения пробы под нагрузкой 5 мин, из них в течение 2 мин на пробу действовала нагрузка и в течение 3 мин происходила релаксация при зафиксированной деформации. Температура пропаривания проб для увлажнения (100 ± 5) °С. Отдых после разгрузки при температуре 20 °С 60 мин.

Значение полной деформации при действии постоянной нагрузки составило 6—7 % и только для режимов 111 и IV — 8 — 9%; доли компонент полной деформации при отдыхе в заданных режимах существенно различаются. Так, при повышении температуры сушки от 20 (режим /) до 160 °С (режим 11) время активной релаксации деформации увеличивается. Повышение влажности ткани от 15 (режим 1) до 25 % (режим III) практически не влияет на характер релаксации деформации, в то же время доля остаточной деформации ткани (режим III) заметно возрастает.

Предварительное пропаривание проб (режимы V и VI) и последующая их сушка при температуре 160°С способствуют преимущественному развитию обратимой части деформации (режим VI).

Таким образом, релаксация деформации ткани при отдыхе значительно изменяется в зависимости от режимов обработки ткани и существенно влияет на количество выполнения технологических операций в швейном производстве.

Приборы для определения одноцикловых характеристик. Для определения одноцикловых характеристик материалов применяют приборы, работающие по принципу:

1) постоянного растяжения пробы материала;

2) постоянной нагрузки на пробу (релаксометры).

При испытании материалов на приборах первого типа изучают изменения усилия в пробе материала, получившей постоянное заданное удлинение. Прибор первого типа разработан Г. Н. Кукиным и А. И. Кобляковым (рис. 2.1). При испытаниях на этом приборе вращением рукоятки все нижние зажимы 2 опускаются на определенную величину, а пробы ткани при этом получают заданную деформацию.