Диплом - Оценка качества мебельных тканей с целью их сертификации

Подождите немного. Документ загружается.

143

Разрывное напряжение ζ

, Па – эта характеристика необходима для

сравнения напряженности структурных элементов полотен.



ор

(3.19)

где

–

относительная разрывная нагрузка, кН∙м/кг;

–

плотность вещества нитей, кг/м

Относительная разрывная нагрузка Р

, кН∙м/кг:

,aМР10Р

1р





(3.20)

где

–

разрывная нагрузка, Н;

–

линейная плотность ткани, мг/м;

–

поверхностная плотность пробной полоски, г/м

;

–

рабочая ширина пробной полоски, мм

Относительное разрывное удлинение 

, % – приращение длины растя-

гиваемой пробной полоски к моменту разрыва:

%,100

%100

ок







(3.21)

где

–

начальная (зажимная) длина пробной полоски, мм;

–

конечная длина пробной полоски (к моменту разрыва), мм;

–

абсолютное удлинение при разрыве, мм.

Работа разрыва R

, Дж – работа, совершаемая внешними силами при

растяжении пробной полоски до разрыва:

ррр

lРR 

(3.22)

где

–

коэффициент полноты диаграммы растяжения.



(3.23)

где

–

фактическая интегральная площадь под кривой растяжения,

мм

;

–

интегральная площадь прямоугольника с координатами Р

и l

мм

[12].

144

Аппаратура и метод определения механических свойств

Разрывные характеристики текстильных полотен определяются в соот-

ветствии с ГОСТ 3813-72 «Материалы текстильные. Ткани и штучные изде-

лия. Методы определения разрывных характеристик при растяжении» [26].

Из каждой точечной пробы вырезали элементарные пробы в виде поло-

сок: не менее трех по основе и четырех по утку. Элементарные пробы пред-

варительно размечались так, чтобы одна элементарная проба не являлась

продолжением другой. Первую элементарную пробу в направлении основы

размечали на расстоянии не менее 50 мм от кромки точечной пробы. Элемен-

тарные пробы в направлении утка размечали на расстоянии не менее 50 мм

от края точечной пробы.

Размеры элементарных проб: ширина – 60 мм, длина – 250 мм, и рабо-

чие размеры элементарных проб: ширина – 50 мм, зажимная длина – 200 мм.

Для получения рабочей ширины элементарной пробы нити продольных на-

правлений удаляли с обеих сторон до тех пор, пока ширина, несущая нагруз-

ку, не стала равна 50 мм. Испытания проводились на разрывной машине

Инстрон. На рис. 3.1 представлена общая схема компонентов нагрузочного

модуля универсальной испытательной системы «Инстрон».

Универсальная испытательная система «Инстрон» серии 4411 состоит

из нагрузочного модуля, пульта управления, обеспечивающего выполнения

калибровки, настройки и управления тестом

Нагрузочный модуль представляет собой устойчивую конструкцию с

высокой степенью жесткости, в которую между силовым и стационарной ос-

нованной платой устанавливается тензодатчик. Высокая жесткость обеспечи-

вает передачу испытательного напряжения от двигающегося ползуна на ис-

пытуемый образец, удерживаемый на месте между тензодатчиком и основа-

нием.

Тензодатчик принимает испытательное напряжение и преобразует его в

электрический сигнал для дальнейшего измерения и контроля.

145

а)

Рис. 3.1 (а, b) Общая схема компонентов нагрузочного модуля универсальной испытательной системы «Инстрон»:

1 - верхняя пластина, 2 - колонка, 3 - стойка модуля, 4 - пульт управления, 5 - кнопка аварийной остановки, 6 - станина,

7 - основная плата, 8 - ограничитель перемещения, 9 - ползун, 10 - защитная шторка, 11 – зажимы для ткани.

146

Система управления нагрузочным модулем построена на базе микро-

процессорного пульта управления. С его помощью устанавливаются пара-

метры теста, после чего электрическая цепь управляет движением ползуна во

время испытаний. Можно также управлять модулем через дополнительную

компьютерную систему, исполняющую программу тестирования материала.

Показатели разрывной нагрузки и удлинения при разрыве, а также зна-

чения других характеристик снимали с монитора компьютерной системы

разрывной машины после разрыва элементарной пробы.

3.2.3. Метод определения стойкости к истиранию мебельных тканей

Материалы в процессе изготовления из них изделий, при транспорти-

ровке и хранении, при стирке и химической чистке и особенно в процессе

непосредственной эксплуатации изделий подвергаются воздействию ком-

плекса различных факторов. Постепенно они вызывают изменения в микро- и

макроструктуре, что приводит к ухудшению внешнего вида и свойств мате-

риала и в конце концов к его разрушению, то есть происходит процесс по-

степенного его изнашивания.

Результат изнашивания обычно называют износом, а сопротивление

материала действию разрушающих факторов – износостойкостью. Причины,

или факторы износа весьма разнообразны. Условно их можно разделить на

несколько групп:

механические, физико-химические, биологические и комплексные.

К механическим факторам износа относятся многократные деформа-

ции растяжения, изгиба, сжатия, сдвига и многократное трение (истирание).

Наибольшая доля механического износа приходится на истирание.

Одной из основных причин износа является истирание вследствие внешнего

трения материала о другие поверхности, которое сопровождается уменьше-

147

нием его массы. Способность материала сопротивляться разрушению от тре-

ния называется стойкостью к истиранию.

В процессе истирания нарушается структура волокон, что приводит к

их разрушению или утонению. Отдельные волокна теряют связь с пряжей и

выпадают, что вызывает утонение нитей и в конечном счете приводит к на-

рушению их целостности, а следовательно, и целостности изделий из них [1].

Для определения стойкости к истиранию используют следующие ха-

рактеристики: число циклов истирания до разрушения материала, выносли-

вость к истиранию, долговечность, изменение массы материала, потеря его

прочности, изменения толщины, воздухопроницаемости.

Для определения стойкости материала к истиранию большое распро-

странение получили приборы, в которых обеспечивается воздействие одного

фактора, например трения. Большое влияние на выносливость текстильных

полотен к истиранию оказывают вид абразивного материала [11].

Аппаратура и метод определения стойкости к истиранию

Испытания проводились на приборе ИТ-3М-1 (рис. 3.2), разработанном

ЦНИИЛВ в соответствии с ГОСТ 18976—73 «Ткани текстильные. Метод оп-

ределения стойкости к истиранию» [27].

На пяльцы накладывают образец изделия 2 размером 110 X 110 мм и

закрепляют кольцом 3 с помощью откидных винтов 4. Пяльцы устанавлива-

ют на конический стержень 5 и подводят до упора середины поверхности об-

разца в верхний стержень, заканчивающийся шариком 6. При этом два абра-

зивных диска 7 из наждачного камня начинают соприкасаться с поверхно-

стью образца. Для обеспечения определенного натяжения образца стержень 5

закреплен на шарнирном параллелограмме 8, на удлиненном верхнем рычаге

которого находится груз 9. Этот груз может передвигаться по рычагу, что по-

зволяет менять натяжение образца.

148

Рис. 3.2. Прибор ИТ - 3

Пяльцы с образцом остаются неподвижными, а абразивные диски под

действием бегуна с шестерней 10 вращаются вокруг стержня 11. Кроме того,

они вращаются и вокруг своих осей, вследствие того что закрепленные на

последних шестерни 12 обегают неподвижную шестерню 13. При вращении

абразивные диски истирают образец по кольцевой поверхности. Прибор

снабжен счетчиком оборотов и автоматическим остановом, выключающим

его при появлении на образце дыры.

149

3.2.4. Метод определения изменения размеров после мокрых обработок

В процессе хранения, при влажно-тепловой обработке, при стирках и

химических чистках и т.п. текстильных материалов происходит изменение их

линейных размеров: длины, ширины и толщины. Термин изменение линей-

ных размеров принят как стандартный, однако на практике более привычны-

ми являются термины усадка – уменьшение размеров и притяжка – увеличе-

ние размеров. Наиболее часто наблюдается усадка материалов, реже – при-

тяжка. Усадка и притяжка определяют размеростабильность как самих мате-

риалов, так и изделий из них.

В основе изменения линейных размеров текстильных материалов лежат

две причины: релаксационный процесс и набухание волокон, приводящее к

увеличению поперечника нитей.

Усадка тканей происходит как за счет проявления релаксационного

процесса, так из-за набухания волокон, приводящих к изменению геометри-

ческих параметров ткани на всех уровнях. Изменение линейных размеров

ткани происходит из-за уменьшения длины нитей и перестройки структуры

(изменения фазы строения и уменьшения расстояния между нитями), кото-

рые являются следствием как релаксационного процесса, так и набухания во-

локон [28].

Методы определения усадки делят на две группы. Методы первой

группы позволяют определять частичную усадку материала, вызванную од-

нократным воздействием влажно-тепловой обработки. Методы второй груп-

пы предусматривают определение полной (максимальной) усадки материала,

проявляющиеся в результате многократных стирок или замачиваний одной и

той же пробы ткани.

Различают линейную У

поверхностную У

и объемную У

усадку.

Усадку выражают в процентах от первоначальных размеров изделий и вы-

числяют формулам 2, 3, 4 [28].

150

Аппаратура и метод определения изменения размеров после мокрых

обработок

Испытания проводились в соответствии с ГОСТ 30157.0-95 ― Полотна

текстильные. Методы определения изменения размеров после мокрых обра-

боток или химической чистки. Общие положения‖ [29] и ГОСТ 30157.1-95

―Полотна текстильные. Методы определения изменения размеров после мок-

рых обработок или химической чистки. Режимы обработок‖ [30].

Из точечной пробы ткани выкраивают по шаблону элементарные про-

бы размером 300300 мм и на них карандашом наносят метки, образующие

квадрат размером 200200 мм, как показано на рис. 3.3.

Рис. 3.3. Схема разметки элементарной пробы для определения изменения

линейных размеров после мокрой обработки хлопчатобумажных тканей

На пробах указывают направление основы. По размеченным точкам

прошивают стежки тонкими нитками контрастного цвета таким образом,

чтобы размеченная точка находилась на внутреннем конце метки, концы ни-

ти стежка связывают без стягивания ткани. Контрольные расстояния между

метками замеряют с точностью до 1 мм. С помощью толщиномера опреде-

ляют толщину ткани в трех местах по диагонали пробы. В зависимости от

выбранного режима испытания определяют массу каждой элементарной про-

151

бы с погрешностью не более 2 г или общую массу подготовленных элемен-

тарных проб.

1. Выбор режимов испытания: режим испытания выбираем в соответст-

вии с требованиями, предъявляемыми к полотну, по таблицам 1–8,

представленных в ГОСТе 30157.1 [36]:

где С – стирка; П – полоскание; О – обезвоживание; Г – прессование и гла-

жение.

Общее количество элементарных проб должно обеспечивать заданный мо-

дуль емкости.

2. Стирка: С

– ручная стирка; модуль ванны – 1:30; температура воды,

°С - 40±3; масса моющего средства, г/дм

- 3±0,5;

Продолжительность обработки, мин: (без механических воздействий) -

10±0,5*;

*Пробы перемешивают руками в разных направлениях с легким отжи-

мом 3 раза.

3. Полоскание: по завершению первого этапа испытания, который был

выбран, а именно: стирка, приступают к следующему этапу – полосканию.

– ванна для полоскания; модуль ванны – 1:30; температура воды, °С -

40±3; количество циклов – 1; продолжительность одного цикла, мин: без ме-

ханического воздействия - 5±0,2;

После окончания полоскания элементарные пробы вынимают, не до-

пуская их растягивания. При перепутывании нитей отдельных элементарных

проб их осторожно перерезают ножницами.

4. Обезвоживание: О

– отжим руками (между ладонями без выкручи-

вания).

5. Прессование и глажение: Г

– глажение; вид применяемого оборудо-

вания – утюг; продолжительность, с - 20±1; условия прессования или глаже-

ния:

152

Элементарные пробы гладят сразу после отжима накладыванием утюга без

нажима через неаппретированную ткань. Для ускорения сушки допускается

переворачивание проб и глажение с обратной стороны. Температура подош-

вы утюга – не более 200°С.

После завершения испытания элементарные пробы выдерживают в

климатических условиях по в расправленном виде не менее 10.

мин. Элементарные пробы после выдерживания в стандартных климатиче-

ских условиях раскладывают на ровной гладкой поверхности и измеряют

расстояние между метками линейкой с погрешностью до 1 мм. В каждой

элементарной пробе проводят измерения в направлении основы и утка.

3.2.5. Метод испытания устойчивости окраски к трению

Испытания проводятся по ГОСТ 9733.27-83 «Материалы текстильные.

Метод испытания устойчивости окраски к трению» [31]. Метод основан на

закрашивании белой сухой или мокрой ткани при трении об сухой испытуе-

мый образец.

Испытания проводились на приборе для определения устойчивости ок-

раски к трению ПТ–4, имеющем нагрузку на трущий стержень 1 кг, диаметр

трущего стержня – 1,5 см, изготовлен или из нержавеющей стали, пластмасс,

подобных текстолиту, или дерева. Выкраивались два образца смежной хлоп-

чатобумажной ткани, размером 5х5 см: один – для определения устойчивости

окраски к сухому трению, другой – к мокрому трению. Из окрашенной ткани

вырезают образец размером 18х8 см.

При определении устойчивости окраски к сухому трению сухой обра-

зец смежной ткани натягивают на конец стержня прибора и закрепляют за-

жимным кольцом. Испытуемый образец накладывают лицевой стороной

вверх на столик и закрепляют специальным кольцом. Трение неокрашенной

хлопчатобумажной ткани о поверхность испытуемого окрашенного образца