Цель работы: Изучить методы определения повреждаемости текстильных материалов при пошиве; определить их устойчивость к проколу иглой.
Приборы и материалы: препарировальная игла, текстильная лупа, образцы ткани, швейная машина 1022 ПО "Промшвеймаш", Разрывная машина РТ-250М-2.
Задания: 1. Дать краткое изложение методики повреждений материалов при пошиве.
2. Определить явную и скрытую прорубку материала и провести анализ полученных результатов.
3. Дать описание методики определения сопротивления проколу иглой и схему приспособления к разрывной машине.
4. Определить усилия при проколе иглой материалов и проанализировать полученные результаты.
Основные сведения
В процессе пошива на швейных машинах игла, проходя через материал, может своим острием попасть в нить, образующую материал. При этом может произойти частичное разрушение волокон или полное разрушение нити. Частичное разрушение нити называют скрытой прорубкой, полное разрушение – явной прорубкой. Прорубка нитей приводит к ослаблению материала на участке шва, а явная прорубка нити в трикотаже вызывает роспуск петель вдоль всего изделия, что приводит его в негодность.
Для оценки устойчивости текстильных материалов к проколу иглой образец размером 200X200 мм складывают в четыре слоя и прошивают иглой без нитки на участке длиной 180 мм четырьмя условными параллельными строчками на расстоянии 10 мм друг от друга при частоте 7 стежков на 1 см (для ткани) и 5 стежков на 1 см (для трикотажных полотен). Толщину иглы подбирают в зависимости от вида материала по справочникам.
Методика выполнения работы
Для определения явной прорубки образец просматривают через лупу вдоль линии условной строчки и подсчитывают количество проколов с повреждениями нитей. Эту операцию лучше выполнить на специальном столе с матовым стеклом и подсветом. Повреждаемость ткани строчкой А, %, подсчитывают по формуле:
|
|
А =100 п/п0, (5.1)
где п – число проколов с повреждением нитей;
п0 – общее число проколов.
Для оценки скрытой прорубки из образца вырезают три полоски шириной 50 мм таким образом, чтобы проложенные строчки располагались поперек полоски. Полоски из прошитого образца и контрольные полоски (без строчки) материала испытывают на разрывной машине РТ-250 или РТ-250М-2 при зажимной длине 100 мм, фиксируя разрывную нагрузку. Степень повреждения П, %, оценивают по изменению значения разрывной нагрузки прошитых образцов по сравнению с контрольными образцами, т. е.
П=100(Рр.к, - Рр ) /Рр.к, (5.2)
где Рр – разрывная нагрузка прошитых образцов (среднее арифметическое результатов трех испытаний);
Рр.к – разрывная нагрузка контрольных образцов (среднее арифметическое результатов трех испытаний).
Для определения сопротивления текстильных материалов проколу иглой используют специальное приспособление к разрывной машине (рис. 5.1). Для этих испытаний лучше использовать разрывную машину с тензометрическим силоизмерителем. Приспособление состоит из двух рамок, связанных друг с другом направляющими: верхняя рамка 1 имеет специальную коробку 4 с закрепленным в ней образцом материала 3 (эта рамка соединена с верхним зажимом), нижняя рамка 5 имеет площадку с иглой 2 и связана с нижним зажимом разрывной машины. При перемещении нижних зажимов игла прокалывает материал; возникающее при этом усилие будет характеризовать сопротивление проколу иглой.
|
|
Рис. 5.1 – Схема приспособления к разрывной машине для определения устойчивости материала к проколу иглой.
Данные испытания представляют в виде таблицы 5.1.
Таблица 5.1
Данные испытания на разрывной машине
| Образец ткани | Явная прорубка | Скрытая прорубка | ||||
| Общее число проколов, n0 | Число проколов с повреждением нитей, n | Повреждаемость ткани строчкой, % А = 100 п/п0 | Разрывная нагрузка прошитых образцов, Рр,, даН | Разрывная нагрузка контрольных образцов, Рр.к., даН | Степень повреждения ткани строчкой, % П=100(Рр.к, - Рр ) /Рр.к, | |
Контрольные вопросы:
1. Что такое явная и скрытая прорубка, причины их возникновения?
2. Как определить явную прорубку, чем она оценивается?
3. Как определить скрытую прорубку, чем она оценивается?
4. Рекомендации по использованию материалов с высокой прорубаемостью?
Лабораторная работа №8
Определение показателей физических свойств текстильных
Материалов
Цель работы: Изучить основные характеристики гигиенических свойств материалов и методы их определения.
Приборы и материалы: электронные весы, влагомер с ускоренной сушкой ВУС МТ 250, прибор для определения капиллярности, фильтровальная бумага, образцы тканей, трикотажных и нетканых материалов, ножницы.
Задание: 1. Изучить методы определения фактической влажности и гигроскопичности текстильных материалов;
2. Определить показатели физических свойств текстильных материалов и провести сравнительный анализ результатов;
|
|
3. Изучить основные характеристики воздухопроницаемости и факторы, влияющие на воздухопроницаемость материалов и изделий;
4. Изучить методы и приборы для определения воздухопроницаемости материалов.
Основные сведения
Физические свойства материалов для одежды обеспечивают выполнение гигиенических требований, предъявляемых к ним. Показатели физических свойств влияют на создание комфортных условий в пододежном пространстве. Кроме того, физические свойства обеспечивают выполнение технологических требований, в частности, влияют на выбор параметров влажно-тепловой обработки деталей швейных изделий, на процесс настилания материалов, на затраты времени по уходу за изделиями в период их эксплуатации и т.д.
Физические свойства текстильных материалов характеризуют их способность поглощать и пропускать влагу, воду, пыль, тепло, воздух и т.д. К физическим свойствам относятся гигроскопические свойства, проницаемость, тепловые, оптические и электрические свойства. Гигроскопические свойства характеризуют способность текстильных материалов поглощать и отдавать водяные пары и воду. Процесс поглощения паров влаги называется сорбцией, а процесс отдачи водяных паров при определенных условиях – десорбцией. Поглощение текстильными материалами водяных паров и влаги вызывает изменение их массы, линейных размеров, механических и физических свойств.
Сорбционная способность текстильных материалов характеризуется влажностью, гигроскопичностью, влагоотдачей.
Влажность бывает фактическая и кондиционная.
Фактическая влажность Wф, %, характеризует содержание влаги в материале при атмосферных условиях в момент испытания.
Кондиционная влажность Wк, %, характеризует содержание влаги в материале в условиях, близких к нормальным атмосферным условиям.
Гигроскопичность Wг, %, характеризует способность материала поглощать влагу из окружающей среды, имеющей относительную влажность воздуха 98%, вычисляют по формуле
(8.1)
где m100 – масса пробы после пребывания в эксикаторе с водой, г;
mс – масса пробы после высушивания в сушильном шкафу, г.
Влагоотдача Во, % – способность материала, имеющего гигроскопическое влагосодержание, отдавать пары воды в окружающую среду с относительной влажностью 2%. Текстильные материалы, обладающие более низкой скоростью поглощения и отдачи влаги, лучше защищают тело человека от резких температурных изменений окружающей среды. Поэтому влагоотдача является одним из показателей гигиеничности одежды.
Влагоотдачу Во, %, вычисляют по формуле
(8.2)
где m0 – масса пробы после выдерживания в эксикаторе с серной кислотой.
Способность текстильного материала впитывать воду при непосредственном контакте с жидкой средой характеризуется показателями водопоглощения и капиллярности.
Водопоглощение Пв, % – характеризует поглощение влаги при полном погружении материала в воду.
Капиллярность h, мм, характеризует поглощение воды продольными капиллярами материала. Подъем влаги в текстильных материалах происходит по внутренним капиллярам, а не по капиллярам между нитями, т.к. последние имеют большой диаметр и сравнительно малую протяженность. Этим объясняется то, что низкой капиллярностью обладают трикотажные полотна ввиду их петельной структуры, а наибольшей – нетканые полотна.
Воздухопроницаемостью материала называется его способность пропускать воздух. Она является одним из основных показателей гигиеничности и теплозащитных свойств материалов и играет важную роль при выборе их для одежды. Материалы для летней одежды должны характеризоваться высокой воздухопроницаемостью и обеспечивать хорошую вентиляцию пододежного воздушного слоя; для зимней одежды, как правило, необходимо подбирать материалы с низкой воздухопроницаемостью. Воздухопроницаемость бытовых тканей, трикотажа и нетканых полотен, тканей технических и для спецодежды, войлока, искусственного меха, комплексных (дублированных) материалов и изделий из них характеризуют коэффициентом воздухопроницаемости.
Коэффициент воздухопроницаемости Вр, дм3/(см2×с), показывает, какой объем воздуха проходит через единицу площади материала или изделие в единицу времени при определенной разности давления по обе стороны материала, и определяется по формуле
(8.3)
где V – объем воздуха, прошедшего через материал при данной разности давлений Δр, в дм3;
F – площадь материала, через которую проходит воздух, cм2;
τ – время прохождения воздуха через пробу, с.
Величина коэффициента воздухопроницаемости зависит от разности давлений по одну и другую сторону материала, поэтому сравнение воздухопроницаемости производится при определенной разнице давления, которая указывается цифровым индексом при обозначении коэффициента воздухопроницаемости. При эксплуатации одежды разность давлений может возникнуть по двум причинам: 1 – под влиянием разности температур воздуха под одеждой и наружного; 2 – под влиянием ветра. Чаще всего воздухопроницаемость определяется при разности давлений Δр=50 Н/м2 (5 мм водн. ст.), что соответствует скорости ветра, равной 8-10 м/c, и обозначается В50.
Характеристика основных факторов, влияющих на воздухопроницаемость. Воздухопроницаемость, определяемая при постоянной разнице давлений, зависит от ряда факторов: от пористости материала, вида переплетения, вида отделки, влажности материала, количества слоев в одежде и т.д. На сопротивление, оказываемое материалом потоку проходящего воздуха, оказывает влияние наличие сквозных пор, а, именно, количество, размер и форма пор. При одинаковой площади пор воздухопроницаемость материала может быть различной; у материалов из тонких нитей с мелкими порами она меньше, чем воздухопроницаемость материалов с крупными порами. Воздух, просачиваясь через материал под влиянием разности давлений, совершает работу. Часть работы затрачивается на трение воздуха о ткань, часть – на преодоление инерционных сил внешней среды. Чем меньше поры, тем больше трение воздуха о ткань, тем меньше воздухопроницаемость. В тканях и трикотаже из слабоскрученных рыхлых пушистых нитей, поры между нитями частично закрыты выступающими из нитей волокнами; если же нити скручены сильно, поры остаются сквозными. Поэтому материалы из гладких нитей с высокой круткой имеют большую воздухопроницаемость.
На воздухопроницаемость влияет вид ткацкого переплетения. Так, воздухопроницаемость таких переплетений, как саржевые, сатиновые, мелкоузорчатые больше, чем полотняного при прочих равных условиях. Это объясняется тем, что с ростом длины перекрытий структура тканей становится более рыхлой и их воздухопроницаемость увеличивается.
Исследуемый показатель зависит от вида отделки материала. Воздухопроницаемость суровых тканей больше, чем отделанных, подвергнутых отварке, крашению и особенно аппретированных и прессованных тканей. В валяных тканях, тканях с начесом, где сквозные поры между нитями заполнены волокнами, воздухопроницаемость зависит от толщины ткани и от рыхлости ее структуры. На воздухопроницаемость, кроме перечисленных выше, оказывают влияние влажность, количество слоев материала в одежде. С увеличением влажности воздухопроницаемость материала уменьшается. Наибольшее снижение воздухопроницаемости при Δр=5 мм вод. ст. наблюдается при влажности около 80%. Снижение воздухопроницаемости объясняется заполнением пор влагой и набуханием волокон.
Увеличение количества слоев материала снижает общую воздухопроницаемость пакета одежды. Исследования показывают, что наиболее резкое снижение воздухопроницаемости (до 50 %) наблюдается при увеличении количества слоев до двух. Дальнейшее увеличение количества слоев материала влияет на уменьшение воздухопроницаемости в меньшей степени.
Воздухопроницаемость текстильных материалов определяют на приборах, работающих по принципу создания по обе стороны образца определенной разницы давлений, в результате чего воздух движется через образец. Для испытания воздухопроницаемости материалов применяют приборы ВПТМ-2, ATL-2 (FF-12), УПВ-2 (ГОСТ 12088-77).