Кукин Г.Н. и др. Текстильное материаловедение. Текстильные полотна и изделия

Подождите немного. Документ загружается.

Рис. VI.I.

усадки У о

обработок

Зависимость общей

от числа х мокрых

Эта модель правильно отражает граничные условия: при

*я»0, У

=0, а при х-*-оо предельная общая усадка У

= 1 \Ь.

Если 6<0, происходит притяжка полотен [9].

В большинстве случаев на практике усадка вдоль полотна

сувеличением х непрерывно возрастает (кривая 1). В этом слу-

чае пригодна более простая модель при т =

и k = 0:

У« = 1/[(а/*) +ft]. (VI.7)

Если усадка сначала увеличивается, достигая максимума,

а затем постепенно снижается (кривая 2)

для модели (VI.6)

принимают т—0 и

У о = \1[(а/х) + b + k/x

]. (VI.8)

При повторных мокрых обработках полотен возможны слу-

чаи не только уменьшения усадки в поперечном направлении

до У

= 0, но и появление'притяжки У

<0 (кривая 3). В этом

случае для модели (VI.6) т= 1, k

— О

и она принимает вид

= \/[(а/х) +

— 1/(х—с)]. (VI.9)

Для модели (VI.9) при х?=с У

= 0, а при х>с и Ь<0 У

<0.

Определение констант а, Ь, с и k для моделей (VI.7) — (VI.9)

изложено в литературе [1, 9, 10]. Для этого достаточно провести

4—б мокрых обработок, а по величине b можно подсчитать

предельную усадку У

=1/Ь после бесконечно большого числа

мокрых обработок. Фактические данные об изменении линей-

ных размеров различных полотен при многократных и разной

Рис. VI.2. Поляр-

ные координаты

точки А рисунка

ткани:

—

до усадки; б —

после усадки

202

длительности воздействиях приводятся в литературе [1, 3, 6,

11—13].

Иногда необходимо знать не только изменение размеров

вдоль и поперек полотна, но и возможное искажение формы

рисунка на полотне. Его можно оценить, если известна усадка

под различными углами, а не только вдоль и поперек полотна

[10]. Изменение формы рисунка определяют, используя поляр-

ные координаты, по формулам

tg ох = tga (1 —0,01ы

)/(1 —0,01u

); (VI .10)

^ R

У(1 — 0,01uo)

cos

a-f-0 —0,01u

)

sin*а, (VI. 11)

где а и R

— полярные координаты точки А рисунка до усадки; ai н Rai —

то же после усадки (рис. V.2, а и б); и

и и

—

усадка вдоль я поперек по-

лотна.

Ыо

= 100 (L

—L)/L

и ц

= 100 (В

—В)1В

где В—конечный размер полотна по ширине после обработки, км;

До

—на-

чальный размер полотна по ширине до обработки, мм.

За начало координат 0 целесообразно принимать центр об-

разца. При u

= uy=u формулы (VI.10) и (VI.11) принимают

следующий вид:

<*!

<*;

(VI.12)

в1

= Я.( 1-0,01 и). (VI. 13)

Это указывает на одинаковое изменение размера R

в лю-

бом направлении, независимость усадки от угла a=iai и сохра-

нение формы рисунка даже при больших значениях усадки и.

Причины усадки и притяжки

Уменьшение размеров тканей, трикотажных и нетканых поло-

тен определяется исчезновением обратимой деформации по-

лотна или волокон и нитей, его составляющих. Кроме того,

в тканях увеличение поперечного сечения нитей от набухания

повышает их изогнутость, а распрямление нитей одной системы

вызывает изгиб нитей другой и усадку вдоль нее ткани. Для

трикотажных и нетканых полотен эти причины меньше влияют

на общую усадку полотна.

Особенно большое влияние на усадку полотен оказывают

процессы красильно-отделочного производства, где материал

растягивается (преимущественно в длину) в мокром состоянии

и фиксируется в таком неравновесном растянутом виде при ка-

ландрировании и прессовании. Чем сильнее в процессе перера-

ботки были растянуты полотно или составляющие его волокна

и нити, тем больше его неравновесность, тем больше оно релак-

сирует и тем выше потенциальная возможность усадки, прояв-

203

Г\АЛ A/1

Рис. VI.3. Изменение размеров нитей и ткани

при усадке

ляющейся при обратном релаксацион-

ном процессе. Этот процесс обуслов-

ливается тепловыми колебаниями

макромолекул и ослаблением при ув-

лажнении межмолекулярных связей.

Под воздействием тепла и влаги релаксационный процесс про-

текает быстрее.

Усадка тканей обусловливается преимущественно укороче-

нием длины нитей и увеличением их изогнутости [1, 11]. Пусть

отрезок ткани длиной L

(рис. VI.3) с длиной /о нити в нем

после некоторого воздействия (например, стирки) уменьшился

до длины L

а длина нити уменьшилась до длины Л. Усадку

ткани У, %, можно рассчитать по формуле

У = (1 —L

) 100 = [Ун (1 + 0,01 и

) + (ui — ы

)]/(1 + 0,01ui), (VI.14)

где У

—

усадка нити, %; У

=100 (la—li)IU; «о— избыточная длина нити

в ткани до усаживания, %; и

= 100 (U

—

Ы)Щ\ щ

—

избыточная длина нити

в ткани после усаживания, %; «i = 100(/i—Ц)Щ.

При Ун=0 формула (VI. 14) принимает вид

Ув = (и

-ы

)/(1 + 0,01и

) (VI.15)

и по ней можно подсчитать усадку ткани У

только в резуль-

тате увеличения изогнутости нитей или их избыточной длины.

Долю ДУ

усадки ткани вследствие увеличения избыточной

длины нити выражают формулой

ЛУ- = Уи/У = («1-Ио)/{У-[(1 + 0,01м

) + («, — «„)]}, (VI. 16)

а долю ДУ„ усадки ткани вследствие уменьшения длины ни-

тей — формулой

ДУ„=1 — ДУ„.

Экспериментальные сравнительные данные усадки вискоз-

ной ткани, а также извлеченных из нее пряжи и волокон при-

ведены для примера в табл. VI-1.

Данные табл. VI.

показывают, что усадка исходных воло-

кон невелика, а так как при прядении они деформируются

мало, то и усадка волокон, вынутых из пряжи, увеличивается

незначительно. Большая деформация нитей основы в процессе

ткачества вызывает значительный рост усадки как пряжи, так

и волокон, вынутых из ткани, поэтому суровая ткань усажива-

ется сильно. При влажно-тепловых обработках в процессе кра-

шения и отделки создаются благоприятные условия для снятия

204

•ч

Табл-Vl.l. Усадка волокон, пряжи и ткани

Средняя усадка, %

Материал

Направление

усадки

волокна пряжи ткани

Вискозное волокно

Вискозная пряжа

Суровая ткань

Вдоль оси

» »

По основе

По утку

0,4 — —

0,5 2 —

2,5 13,6 20,5

— 9,2

4,1 8,4

О —0,7

Отваренная ткань

По основе

По утку

По основе

По утку

Готовая крашеная ткань

1,2 5,7 9,8

1 3,5 5

напряжений, полученных тканью в процессе ткачества. Однако

натяжение ткани, особенно в последних отделочных операциях,

препятствует полной релаксации деформации суровой ткани,

а вследствие деформирования и распрямления нитей (преиму-

щественно основы) создается дополнительная возможность

последующей усадки готовой ткани, поэтому для получения

малоусадочных тканей необходимо возможно меньше их растя-

гивать во влажном состоянии. Усадку можно уменьшить с по-

мощью механизма опережения, на который полотно поступает

с некоторым припуском. Применяют также пропитку тканей м&-

ламиноформальдегиднымц смолами и другими препаратами,

которые, проникая внутрь волокон, конденсируются в них с об-

разованием стойкого высокомолекулярного соединения. Это

снижает набухаемость волокон и усадку тканей.

При оценке швейных изделий следует учитывать не только

усадку тканей, но и наличие и вид швов, а также усадку швей-

ных ниток [14].

Усадка и притяжка трикотажа при мокрых обработках про-

исходят в основном вследствие изменения петельной структуры,

а изменение в структуре нитей и волокон в результате набуха-

ния имеет второстепенное значение [3].

Трикотажные полотна имеют более высокую растяжимость,

чем ткани, а поэтому и более подвижную структуру, чувстви-

тельную даже к небольшим приложенным усилиям. Принцип

Же работы отделочного оборудования для трикотажных поло-

тен одинаков с принципом работы оборудования для тканей.

Установлена,nito основной причиной больших усадок трикотаж-

ных полотен является чрезмерная их деформация в отделоч-

ных операциях^,С увеличением длины нити в петле усадка По-

шлине полотна обычно увеличивается, а по ширине уменьша-

ется '[б]. Трикотажные полотна наиболее значительно изменяют

свои размеры после первой стирки. И^сэгедбщанйе усадки хлоп-

ковискозных кулирных полотен в процессе бО стирок доказало,

205

Табл. VI.2. Усадка трикотажных изделий после стирки н Химчистки [в]

Усадка, К

Полотно

Число

после стирки после химчистки

Полотно

стирок.

чисток

ПО

по

длине

ширине

Длине ширине

Трико-сукно с основовя-

1 10,2 8,5

зальных машин из вискоз-

11,9 8,3

— —

ной нити 8,33 текс

То же из ацетатной нити

4,1

13,7

— —

11,1 текс

5,6

16,3.

— —

Двойное пике с кругловя-

3 12,5

1,6

1.9

зальных машин из шерстя- 3 7,2 9,4

1.8

1,4

ной пряжи 31,2 текс X 2

То же из шерстяной пряжи

3,1

10,1 2,6 0

22,2 текс X 2

7.1

9,4 4,3

6,6

что основная доля усадки по длине и притяжка по ширине про-

являются/после 10^-15 стирок [13].

Данные об ус^ке трикотаж-ных изделий из разных нитей

в результате стирки и /имчимки приведен^ в табл. VI.2. При

этом из вискозного w ацетатного тюлотНа трико-суКно рщи

сшиты женские комбинаций а из ^шерстяного йолотна двойное

пике —женские жакеты.

("ЕГизделиях из вискозного полотна изменение размеров пре-

кращается после первой стирки, в изделиях из ацетатного по-

лотна оно продолжается до третьей стирки, а в шерстяных на-

блюдается и после пятой стирки [6JJ

Усцдка нетканых полотен зависит от структуры и способа

их изгбтовления [3]. Усадка вязально-прошивных полотен обус-

ловлена

Ъб{>атным релаксационным процессом и набуханием

волокон. Холотопрошивные полотна при заключительной от-

делке сплющивается и утоняются, а петли прошивных нитей

приобретают ова,/Ь»ную форму. При замачивании и особенно

при стирке толщина\полотна увеличивается вследствие набу-

хания волокон 'холста

-!! главным образом релаксации петель

прошивных нитей, восстанавливающих свою начальную форму.

Расширяясь, петли сокращается в длину и стягивают нетканое

полотно. Увеличение размеров^цолотна по ширине объясняется

выскальзыванием волокон из расширившихся петель. Усадка

нитепрошивных полотен происходите основном из-за измене-

ния конфигурации петель скрепляющих нитей и частично из-за

усадки каркасных нитей. Усадка тканепрошивных полотен оп-

ределяется в основном усадкой каркасного полотна. В клееных

нетканых полотнах свободно лежащие и скрепленные связую-

щим волокна почти не релакснруют и усадка полотна практиче-

ски не происходит.

206

Методы определения изменения линейных размеров

/ В зависимости от вида полотен, их волокнистого состава и ус-

ловий эксплуатации используют различные методы определения

усадки и притяжки после стирки, замачивания, влажно-тепло-

вой обработки и химчистки.

Изменение линейных размеров бытовых хлопчатобумажных,

льняных, полульняных, из химических волокон и смешанных

тканей определяют по ГОСТ 8710—84 после одного цикла мок-

рой обработки в стиральной машине квадратных элементарных

проб размером 300 X 300 мм с метками, нанесенными вдоль

основы и утка на расстоянии L

= 200 мм. Один цикл обра-

ботки состоит из 30 мин стирки в подогретом мыльно-содовом

растворе, полоскания, отжима в центрифуге стиральной ма-

шины и глаженья накладыванием утюга без нажима. После

этого измеряют расстояния L между метками и по формуле

(VI.1) подсчитывают изменение линейных размеров к. .1

Для проведения испытаний таких же элементарных проб

шелковых и полушелковых тканей с метками на расстоянии

—

200 мм по ГОСТ 9315—90 (СТ СЭВ 4225—83) применяют

прибор УТ-2. Прибор состоит из емкости для подогрева воды,

стиральной ванны с вращающимся барабаном, центрифуги для

отжима проб, сушильной камеры и гладильного пресса. Для

стирки используют подогретый раствор универсального мою-

щего средства. После стирки, промывки, отжима и сушки пробы

обрабатывают на гладильном прессе, измеряют средние раз-

меры L и определяют изменение линейных размеров Я по фор-

муле (VI.1).

Для чистошерстяных и полушерстяных пальтовых и ко-

стюмных тканей по ГОСТ 5012—82 определяют по формуле

(VI.2) усадку после,замачивания в подогретой воде элементар-

ных проб размером 250 X

в калорифере 3, циркулирует в

камере с помощью вентиля-

тора 2. Пробу 4 высушивают

до исходной до замачивания

массы и гладят утюгом через

Х250 мм с L

=220 мм на при-

боре УТШ-1 (рис. VI.4). При-

бор состоит из ванны / для за-

мачивания пробы и сушильной 5

камеры 5. Воздух, подогретый •

Рис. VI.4. Схема прибора УТШ-1

для определения изменения линей-

ных размеров после замачивания

ИТИС

207

влажную хлопчатобумажную ткань. Массу пробы при сушке

контролируют с помощью весов 6, которые через подвеску 7

соединены с рамой и находящейся на ней пробой 4. Для регу-

лирования температуры в сушильной камере служит электро-

контактный термометр 8. Расстояние L измеряют сразу после

глаженья.

Для платьевых чистошерстяных и полушерстяных тканей по

ГОСТ 12867—77 * определяют усадку по основе и утку по фор-

муле (VI .2) после мокрого глаженья элементарной пробы раз-

мером

250x250 мм с метками, нанесенными на расстоянии

=200 мм, через увлажненную неаппретированную хлопчато-

бумажную ткань. Ее масса должна быть в 2,5 раза больше, чем

до увлажнения. Глаженье заканчивают после достижения эле-

ментарной пробой ее первоначальной массы. После выдержива-

ния пробы 60 мин в нормальных атмосферных условиях изме-

ряют расстояние L, а усадку определяют по формуле (VI.2).

Г Изменение линейных размеров трикотажных Полотен после

мокрых обработок определяют по ГОСТ 13711—82* с помощью

аппарата типа УТ-I, стиральной машины или вручную [6]. Для

этого используют точечные пробы размером 300x300 мм с на-

несенными метками по длине и ширине на расстоянии Lo =

= 200 мм. Пробы стирают в подогретом растворе стирального

порошка, затем промывают, отжимают, сушат, прессуют и из-

меряют расстояние L между метками. Изменение линейных раз-

меров подсчитывают по формуле (VI.1). J

Изменение линейных размеров вязсшно-прошивных нетка-

ных полотен бытового назначения после стирки и глаженья 'оп-

ределяют по ГОСТ 23284—78. Пробы размером 300x300 мм и

с метками, нанесенными на расстоянии L

= 200 мм, стирают

в машине в подогретом растворе мыла, соды и стирального по-

рошка. После промывки, отжима и сушки пробы гладят утюгом

через хлопчатобумажную неаппретированную ткань, затем вы-

держивают 2 ч в нормальных атмосферных условиях и изме-

ряют расстояние L. Изменение линейных размеров по длине

и ширине подсчитывают по формуле (VI.1). Усадку после за-

мачивания полотна определяют согласно ГОСТ 5012—82 на

приборе УТШ-1 (см. рис. VI.4). Методы определения усадки

и притяжки полотен в результате других воздействий описаны

в литературе [7, 8].

Особенности методов определения изменения линейных раз-

меров кружев, кружевных, гардинных и тюлевых полотен из-

ложены в ГОСТ 17729—72*, лентотканых, плетеных и вязаных

изделий —в ГОСТ 18081—72 *, а вязаной тесьмы —в ГОСТ

23204-х78*. Условия, при которых определяют изменение раз-

меров тканей, трикотажных и нетканых полотен при влажно-

тепловой обработке, указаны в ОСТ 17-790—78, разработанном

ЦНИИШПом.

208

Нормы усадки и притяжки

(По ГОСТ 11207—65* готовые бытовые ткани разделяются по

значению усадки после стирки.или замачивания на три группы,

приведенные в табл. VI.3.

Для шерстяных и полушерстяных тканей 2-й и 3-й групп

норма усадки повышается на 1,5%. Для тканей, имеющих по-

сле стирки или замачивания усадку, превышающую норму для

3-й группы, устанавливают нормы в стандартах или техниче-

ских условиях на эти ткани. ^

Для трех групп трикотажных бельевых полотен нормы

усадки установлены в ГОСТ 26289—84 * (табл. VI.4). К 1-й

группе относятся полотна из синтетических нитей, кроме тек-

стурированных полиамидных, ко 2-й группе — полотна из тек-

стурированных полиамидных*' триацетатных нитей и их соче-

таний с синтетическими, а также из сочетаний синтетических,

искусственных и натуральных нитей при содержании последних

менее 50 % и из смешанной пряжи. Полотна из всех других ви-

дов нитей и пряжи, а также их сочетаний относятся к 3-й

группе. Для 3-й группы в табл. VI.4 в скобках приведены

Табл. VI.3. Нормы усадки бытовых готовых тканей .

Группа ткани

Характеристика тканей

Усадка, %, не более

Группа ткани

по усадке

по основе

по утку

1-я

2-Я

3-Я

Практически безусадочные

Малоусадочные

Усадочные

1,5

3,5

1,5

Т а б л. V 1.4. Нормы усадки бельевых трикотажных полотен

Усадка основовязаного

полотна, s. не более

Усадка кругловязаного

полотна. X, не более

Группа полотен

Изделия с

индексом Н

Изделия

массового

производства

Изделия

с индексом Н

Изделия

массового

производства

Группа полотен

о.

й)

а.

О)

о.

1-я

4 4 5

2-я

8 6 8 6 10

3-я 8(10)

10 (12)

12 (14) 8 10

209

нормы усадки, допускаемые для полотен гладких, филейных и

комбинированных переплетений из вискозных и медно-аммиач-

ных нитей и их сочетаний с хлопчатобумажной пряжей.

Притяжка по длине и ширине для кругловязаного полотна,

выработанного переплетениями ластик, двуластик, плюш,

ажурными и прессовыми на базе ластика и двуластика, не

должна превышать 5%, а для всех остальных полотен —

3 % [6].

Для некоторых видов нетканых полотен усадку нормируют

в стандартах на технические условия. Например, для обувных

холстопрошивных полотен в ГОСТ 13074—85 нормы усадки по-

сле замачивания по длине установлены не более 6%, по ши-

рине—не более 5%. В ГОСТ25441—82* норма усадки про-

кладочных клееных полотен с поверхностной плотностью

30 г/м

составляет по длине и ширине не более 1 %, полотен

с поверхностной плотностью 50—100 г/м

по длине — не более

2 %, а по ширине — не более 1,5

2. ФОРМОУСТОЙЧИВОСТЬ

Объемную форму одежды из плоских тканых, трикотажных и

нетканых полотен получают двумя способами: во-первых, раз-

работкой конструкции изделия с максимальным делением его

на части (детали одежды), позволяющей создать из полотна

пространственную форму одежды; во-вторых, изменением раз-

меров отдельных участков деталей одежды путем их деформи-

рования. На практике чаще всего применяют комбинацию

обоих способов.

Помимо определения качества формы новой одежды весьма

важны прогнозирование и оценка сохраняемости формы, т. е.

формоустойчивости одежды в процессе использования. Для

этого необходимо оценивать не только показатели формоустой-

чивости новых полотен, но и их изменение в условиях лабора-

торной или опытной носки. Под устойчивостью формы в швей-

ном производстве понимают способность одежды (материала)

выдерживать многократные воздействия различного характера,

не накапливая пластических деформаций.

Для оценки формоустойчивости полотен и изделий исполь-

зуют различные позитивные и негативные показатели [10].

На с. 211 приведены такие показатели для костюмно-платьевых

тканей, полученные при экспертной оценке их значимости [15].

Экспертная оценка установила, что наиболее значимыми по-

казателями формоустойчивости костюмно-платьевых тканей яв-

ляются несминаемость и усадка.

Вместо негативного показателя формоустойчивости — оста-

точной циклической деформации /

при многократном деформи-

ровании используют также связанный с ней позитивный пока-

210

Коэффициенты весомости показателей формоустойчивости

тканей

Покаэатель формоустойчивости Коэффициент весомости

показателя

Несминаемость 0,27

Усадка 0,25

Остаточная циклическая деформация

при многократном растяжении

пространственном 0,18

плоском 0,17

Жесткость при изгибе 0,07

Компоненты деформации при одно- 0,06

кратном растяжении и отдыхе

затель х

— число серий деформирования пробы, при котором

значение f

не превышает /

, заметно нарушающую форму из-

делия [16].

Изменение /

в процессе носки достаточно точно описыва-

ется уравнением

= ax

, (VI. 17)

где а,

Ь —

константы, зависящие от состава и структуры полотен и характе-

ризующие неустойчивость формы; х

—

число серий деформирования.

Величину Хщ определяют решением уравнения (VI.17) отно-

сительно х при f

= f

~(fja)

. (VI. 18)

В результате опытной носки нарукавников из костюмно-

платьевых тканей было установлено значение /

= Ю мм, при

котором наблюдалась существенная потеря формы в области

локтя.

Хорошие результаты дает прогнозирование формоустойчи-

вости тканей путем моделирования на приборе СП-6 неориен-

тированного смятия при опытной и экспрессной носке [10, 15].

При испытании на приборе цилиндрического образца диамет-

ром d=50 мм одна серия состояла из 20 циклов смятия и

30 мин отдыха. Коэффициент несминаемости К« после каждой

серии характеризовали процентным отношением высоты Н

смятого образца к начальной высоте Н

= 40 мм несмятого об-

разца. При опытной носке нарукавники носили ежедневно в те-

чение 7 ч, затем их оставляли на отдых в течение 17 ч, а через

5 сут эксплуатации нарукавники стирали. Это все составляло

одну серию опытной носки. Серия экспрессной носки состояла

из 100 циклов деформирования нарукавника ритмичным сгиба-

нием руки носчика и 30 мин отдыха. Зависимость коэффици-

ента несминаемости К

или K

от числа х серий опытной носки

или числа z серий экспрессной носки или серий смятия на при-

211