Гигроскопические свойства текстильных полотен определяют по ГОСТ 3816—81.

Для определения гигроскопичности и влагоотдачи из точечной пробы ткани вырезают элементарные пробы — полоски размером 50 X 200 мм и помещают их в бюксы. Бюксы в открытом виде устанавливают в эксикатор с водой, в котором предварительно достигается относительная влажность воздуха 98 ± 1 % (проверяют гигрометром). В данных условиях полоски выдерживают в течение 4 ч. Затем бюксы закрывают, пробы вынимают из эксикатора и взвешивают с погрешностью 0,001 г. При оценке гигроскопичности полоски после взвешивания высушивают до постоянной массы при температуре 107 ± 2 °С. Затем полоски охлаждают и вновь взвешивают с той же погрешностью.

Гигроскопичность Н (%) вычисляют по формуле

Н = 100*(mв — mc)/mc

где mв — масса увлажненной пробы, г; mc — масса пробы после высушиваниядо постоянной массы, г.

Литература:

Кукин Г.Н., Соловьев А.Н. Текстильное материаловедение (волокна и нити). М. Легпромбытиздат,1989 , стр.246-255.

Лекция  9. Оптические свойства волокон и нитей. Электризуемость и электропроводность волокон и нитей

Важными характеристиками волокон и нитей, выражающими их отношение к действию высоких температур являются: теплостойкость, термоустойчивость (термостойкость) и огнестойкость.

Теплостойкость характеризует поведение волокон и нитей в условиях повышенных температур, при которых наблюдаемее изменения физико-механических свойств имеют обратимый характер.

Термостойкость характеризуется температурой, при которой наступают необратимые изменения свойств, т.е. термическая деструкция волокон и нитей.

Огнестойкость определяет стойкость волокон и нитей к возгоранию пламени огня. По стойкости к огню волокна разделяются на:

- негорючие - стеклянное, хлориновое, ацетохлориновое;

-  загорающиеся, но прекращающие гореть и тлеть после удаления из пламени - полиамидное, полиэфирное;

-  горючие, продолжающие гореть и тлеть после удаления из пламени - хлопковое, льняное, гидратцеллюлозное и др.

Оптические свойства - это свойства, воспринимаемые в зрительных ощущениях. К основным оптическим свойствам волокон и нитей относятся поглощение, преломление, отражение и рассеяние ими света. Наиболее важные оптические свойства волокон (нитей): поляризованная люминесценция, радиотермолюминесценция, блеск, цвет, равномерность окраски, ее устойчивость и др.

Излучение может проходить через волокна (нити), отражаться, поглощаться, преломляться и рассеиваться в них. Практически для волокон (нитей) многих видов имеет место сочетание этих явлений.

Коэффициент пропускания т характеризует отношение потока излучения, пропущенного волокном, к потоку излучения, упавшему на него. При этом коэффициент пропускания при различных частотах излучения имеет разные значения и зависит от строения волокон (нитей), температуры, окраски, состояния поверхности и других факторов. Отметим, что коэффициент пропускания волокон (нитей) при низких температурах значительно больше, чем при высоких.

От поверхности волокон свет отражается. Отражательная способность зависит от свойств поверхности. Гладкая или металлизированная поверхность волокон имеет высокую отражательную способность, наблюдается появление блеска.

Преломление света на границе сред разной оптической плотности принято характеризовать коэффициентом (показателем) преломления п. Он определяется отношением скорости света в вакууме к скорости света в веществе волокон (нитей).

При прохождении света через волокна (нити) происходит поглощение излучения за счет затраты энергии на возбуждение атомов и молекул. По закону Ламберта интенсивность 1 света, проходящего через волокна, ослабляется.

Одно из важных световых явлений — цвет волокон (нитей). Цветовое ощущение возникает в результате воздействия на глаз потоков электромагнитного излучения из диапазона видимого спектра с длиной волн от 380 до 760 нм. Известно, что в состав белого дневного света входят монохроматические составляющие света (с длинами волн, нм): красный 620—760, оранжевый 590—620, желтый 530—590, зеленый 490—530, голубой 470—490, синий 430—470, фиолетовый 390—430.

Физическими характеристиками цвета являются цветовой тон, светлота и насыщенность.

Цветовой тон – основная качественная характеристика цвета, которая позволяет установить общее между ощущениями цвета образца материала и спектрального излучения.

Насыщенность – качественная характеристика ощущения цвета, позволяющая различить два ощущения цвета, имеющих один и тот же цветовой тон, но разную степень хроматичности.

Светлота – качественная характеристика ощущения цвета, показывающая степень общего между данным цветом и белым.

Блеск материалов является результатом восприятия человеком зеркально отраженного и диффузионно-рассеянного поверхностью светового потока. Степень блеска текстильного материала определяется характером поверхности волокон и нитей, их расположением в структуре материала.

Прозрачность материалов связана с восприятием светового потока, проходящего через материал и диффузионно-рассеянного в его структуре. Прозрачность материала определяется как прозрачностью волокон, так и плотностью их расположения в структуре материала и толщиной материала.

Способность материалов накапливать на поверхности статическое электричество называется электризуемостью. Электризуемость оценивается плотностью заряда и его полярностью (положительный или отрицательный заряд). Знак заряда и его плотность зависят от волокнистого состава соприкасающихся материалов.

Литература:

Кукин Г.Н., Соловьев А.Н. Текстильное материаловедение (волокна и нити). М. Легпромбытиздат,1989 , стр.258-268.

Лекция 10. Строение и свойства текстильных полотен и изделий. Классификация ткацких переплетений. Характеристики строение ткани

Ткань – материал, образованный переплетением двух (и более) взаимно-перпендикулярных систем нитей.

Систему нитей, расположенных вдоль ткани, называют основой.

Систему нитей, расположенных поперек ткани, называют утком. Соответственно сами нити называют основными и уточными. При получении большинства тканей используются две системы нитей. Но довольно часто при производстве тканей необходимо вводить дополнительные системы нитей, например для получения тканей с ворсом (вельвет, бархат), двухслойных.

 Ткань изготавливают в процессе ткачества на ткацком станке. Перед началом ткачества нити основы и утка должны пройти соответствующую подготовку. В процессе ткачества нити находятся в различных условиях, испытывают разные воздействия, поэтому к ним предъявляются требования. Нити утка должны быть гибкими, пластичными, легко огибать нити основы. Нити основы должны обладать повышенной прочностью, гладкостью, пониженной растяжимостью, выдерживать многократный изгиб, растяжение, истирание.

Основные характеристики строения ткани:

- линейная плотность и расчетный диаметр нитей,

- вид переплетения,

- плотность ткани,

- характеристики заполнения и наполнения,

- пористость,

- фазы строения,

- опорная поверхность.

Вид переплетения определяет взаимное расположение нитей основы и утка, создает разнообразие внешнего вида тканей и оказывает существенное влияние на физико-механические свойства. Ткацкие переплетения классифицируют по классам, подклассам и видам. Многообразие тканей различных переплетений целесообразно изучить наглядно на образцах. Результаты наблюдений полезно изобразить графически на бумаге в клетку и сопроводить краткой характеристикой каждого вида переплетения (соответствующие образцы необходимо прикрепить).

Литература:

1. Кукин Г.Н., Соловьев А.Н., Кобляков А.И. Текстильное материаловедение (текстильные полотна и изделия). 2-е изд., перераб. и доп. – М.:/Легпромбытиздат, 1992.

2. Бузов Б.А., Алыменкова Н.Д. Материаловедение в производстве изделий легкой промышленности. – М.:»Академия», 2004, 87-113.

Лекция 11.   Строение трикотажных полотен. Классификация трикотажных полотен. Характеристики структуры. Строение и характеристики строения нетканых полотен

Трикотажное полотно представляет собой гибкий прочный материал, в котором текстильные нити, изогнутые в процессе вязания, имеют сложное пространственное расположение. Основным элементарным звеном структуры трикотажного полотна является петля, состоящая из остова и соединительной протяжки. Петли, расположенные по горизонтали, образуют петельные ряды, а петли, расположенные по вертикали, - петельные столбики. Помимо петель структура трикотажа может содержать элементарные звенья прямолинейной или изогнутой формы, которые служат для соединения других элементарных звеньев, образования начеса, снижения растяжимости полотна и т. п.

По способу получения трикотаж подразделяют на поперечновязаный, или кулирный, и основовязаный.

В поперечновязаном трикотаже все петли одного петельного ряда образованы из одной нити.

В основовязаном трикотаже каждая петля петельного ряда образована из отдельной нити, поэтому для получения петельного ряда требуется столько нитей, сколько петель в ряду.

Одной из структурных характеристик трикотажных полотен является вид переплетения. От вида переплетения во многом зависят внешний вид и физико-механические свойства трикотажного полотна (классификация трикотажных переплетений будет изучена на лабораторном занятии).

 К другим основным характеристикам структуры трикотажа относятся высота петельного ряда, петельный шаг, число петель на условной длине, длина нити в петле, модуль петли и показатели заполнения.  

Вязанотканое полотно состоит из полосок ткани, между которыми располагаются петельные столбики, образованные нитями утка и соединяющие полоски ткани в единое полотно. Полотно обладает в основном свойствами тканей.

Нетканые полотна изготавливаются из различных структурных элементов, таких как волокнистый холст, система нитей, каркасные материалы (ткань, трикотажное полотно, полимерная пленка или сетка), скрепленных различными способами.

Способ скрепления структурных элементов оказывает существенное влияние на строение и свойства нетканых материалов. Скрепление структурных элементов осуществляют механическим, физико-химическим и комбинированными способами (см. схему «Классификация нетканых полотен»).

Структура нетканых полотен характеризуется параметрами строения их основы (волокнистого холста, систем нитей, ткани, трикотажа и т.д.) и параметрами элементов скрепления (прошивок, склеек).

Ряд характеристик строения для всех нетканых полотен будут одинаковыми. К ним относятся:

- линейная плотность волокна или нити (Т), текс;

- степень распрямленности волокон в холсте (С) – отношение истинной длины волокна L к расстоянию а между точками скрепления или его концами: С = L /а

- степень ориентации волокон в холсте характеризуют углом наклона волокна к продольному направлению холста.

В том случае, если в качестве основы нетканого полотна служит система нитей, ткань или трикотаж, то характеристики полотна определяются соответствующими характеристиками строения перечисленных материалов.

Для вязально-прошивных нетканых материалов учитываются количество петель по длине и ширине материала на длине 50 мм; длина L (мм) прошивной нити на 1м :

L = 0,4Пд *Пш * l ,

где Пд и Пш - количество петель соответственно по длине и ширине на 50мм; l – длина нити в петле, мм.

При клеевом способе скрепления волокон в волокнистом холсте учитывается характер распределения клеевого вещества в объеме полотна.

  Структура иглопробивного нетканого полотна характеризуется количеством проколов на 1см.

Сочетание разнообразных нетканых материалов, имеющих разный состав, вид переплетения и характеристики строения, позволяет получать многослойные материалы с заранее заданными свойствами.

Литература:

1. Кукин Г.Н., Соловьев А.Н., Кобляков А.И. Текстильное материаловедение (текстильные полотна и изделия). 2-е изд., перераб. и доп. – М.:/Легпромбытиздат, 1992.

2. Бузов Б.А., Алыменкова Н.Д. Материаловедение в производстве изделий легкой промышленности. – М.:»Академия», 2004, 87-113.

Лекция 12. Механические свойства текстильных полотен и их основные характеристики. Полу-, одно- и многоцикловые характеристики при растяжении и изгибе.

 В процессах изготовления и эксплуатации швейных изделий ткани, трикотажные и нетканые полотна испытывают разнообразные механические воздействия, вызывающие деформации растяжения, сжатия, изгиба и т.д. Показатели этих механических свойств имеют большое значение при оценке качества материала, обоснованном выборе его для изделия, при разработке конструкции изделия и параметров технологического процесса изготовления. Они во многом определяют способность материала приобретать и устойчиво сохранять форму изделия, его износостойкость и долговечность.
При растяжении материала до разрыва определяют характеристики прочности и деформации материала.

Прочностью при растяжении называют способность материала противостоять растягивающим усилиям до разрыва. Прочность материала можно оценивать в абсолютных (например, разрывное усилие) и относительных (например, расчетное, удельное, относительное разрывное усилие) характеристиках.

Разрывное усилие Р, Н, — это усилие, выдерживаемое материалом к моменту разрыва. Показатель разрывного усилия определяют непосредственно по шкале разрывной машины в момент разрыва материала. Величина разрывного усилия является основным критерием при оценке механических свойств ткани и стандартным показателем ее качества.

Расчетное разрывное усилие  Ррасч, Н, представляет собой разрывное усилие, приходящееся на структурный элемент материала (в ткани — нить основы или утка, в трикотаже — петельный столбик или ряд):

Ррасч = Рр / п,

где п— число структурных элементов на ширине пробы.

Удельное разрывное усилие, Н*м/г, определяется по формуле

Руд = Рр/(Ms*b),

Относительное разрывное усилиев тканях, имеющих разную долю массы нитей основы и утка, определяют с учетом доли массы разрываемой системы нитей:

Р0 = Рр/(Ms*Ь*с),

Деформационные свойства   текстильных материалов при одноосном растяжении оценивают разрывным удлинением в абсолютных и относительных единицах.

Абсолютное разрывное удлинение 1р, мм — приращение длины испытываемой пробы к моменту разрыва. Значение абсолютного разрывного удлинения при испытании определяют непосредственно по шкале разрывной машины.

Относительное разрывное удлинение ε_р, %, определяют как отношение абсолютного разрывного удлинения 1р к начальной (зажимной) длине пробы Lo:

ε_р =100*lp / Lo.

В качестве комплексных разрывных характеристик используют абсолютную и относительную работу разрыва. Для их определения применяют диаграмму «усилие – удлинение», которую записывают при проведении испытания пробы материала.

Литература:

1. Кукин Г.Н., Соловьев А.Н., Кобляков А.И. Текстильное материаловедение (текстильные полотна и изделия). 2-е изд., перераб. и доп. – М.:/Легпромбытиздат, 1992.

2. Бузов Б.А., Алыменкова Н.Д. Материаловедение в производстве изделий легкой промышленности. – М.:»Академия», 2004, 76-78.

Лекция №13. Физические свойства текстильных материалов и их характеристики. Гигроскопические свойства, проницаемость материалов. Электрические, оптические и акустические свойства

Ткани, трикотажные и нетканые полотна способны к поглощению различных веществ, находящихся в газообразном, парообразном или жидком состоянии. В зависимости от внешних условий материалы могут удерживать поглощенные вещества или отдавать их в окружающую среду.

Поглощение сопровождается изменением ряда механических (прочность, жесткость, деформация и др.) и физических (теплозащитные, оптические, электростатические и др.) свойств, размеров и массы материалов.

Намокаемость Н, г/м² - поглощение влаги материалом за 10 минут его дождевания.

Капиллярность h, мм - поглощение воды продольными капиллярами материала.