Макарова Т.А., Потапова Л.В. Текстильное материаловедение

Подождите немного. Документ загружается.

рьшной машины. В верхнем зйжйМе разрывной машины 1 (рис. 74)

закрепляют специальную лластину 2 с рядом параллельных иго-

лок 3. Полоску ткани 4 с помощью специального шаблома нака-

лывают на 'ИГЛЫ гребенки 3 так, чтобы расстояние от края тка-

ни до игл "было :рав.но 2 мм. Нижний конец яолсюки закрепляют

в нижнем зажиме разрывной машины 5. В момент полного сбра-

сывания двухм'иллиметрового слоя нитей иглами гребенки по шка-

ле 'Нагрузок разрывной машины отмечают величину усилия, ко-

торая и характеризует стойкость ткани к осыпаемости.

Стойкость к раздйигавмости ошределяется величиной усилия,

необходимoiro для сдвигания нитей одной системы относительно

нитей другой.

Схема прибора для определения стойкости к раздвигаемости

шелковых тканей представлена ,на ipnc. 75. Полоску ткани 2 од-

ним концом заправляют в барабан 8. Затем полоску пропускают

между резиновыми губками 1 и подвешивают к ней груз. При

-включении прибора барабан 3 начинает вращаться и наматывает

на себя полоску 2. Одновременно происходит смещение груза 4

и давление губок 1 на ткань линейно увеличивается. При появ-

лении раздвижки ткани, которая оценивается визуально, прибор

•выключают .и находят величину сжимающего усилия по шкале.

Это усилие и является характернстикой стойкости тканей к раз-

двигаемости.

Изменение линейных размеров полотен

после мокрой обработки

При оценке качества текстильных полотен весьма важным по-

казателем является показатель изменения линейных размеров

после мокрой обра'ботки.

Мокрым обработкам полотна подвергаются в различных про-

цессах Производства (например, при заключительной отделке),

при переработке (например, при изготовлении швейных изделий),

хранении и эксплуатации. Наиболее неблагоприятно и нежела-

тельно изменение размеров полотен при эксплуатации, так как

изменение размеров отдельных элементов одежды ведет к резко-

му ухудшению внешнего вида и невозможности использовать по

назначению. В частности, сильное уменьшение длины платьев и

брюк, резкое сужение воротничков сорочек и т. д. вызывает не-

удовлетворенность потребителей качеством изделий.

В большинстве случаев после мокрых обработок наблюдается

уменьшение линейных размеров. Это явление в литературе при-

нято называть усадкой. Увеличение размеров называют при-

гяжкой.

Показатель изменения линейных размеров тканей после IMOK-

рой обработки нормируется стандартами (табл. 13).

Основными причинами усадки тканей являются

следующие:

1) исчезновение эластической дефо1р'маций, йрлобретаемой -нй-

тями в процессе изготовления и отделки тканей. Так как во время

изготовления -и о'бработки ткани составляющие их волокна « ни-

ти подвергаются iMHoroKpaTHOMy действию растягивающих сил,

они деформируются. Упругая составляющая деформации исче-

зает сразу же после снятия нагрузки, а эластическая составляю-

щая исчезает постепенно. Часть эластической деформации может

быть зафиксирована в материале путам ело сушки и отделки

в нашряженном состоянии. В этом случае ткань находится как бы

в неравновесном состоянии. Последующая влажно-тепловая обра-

ботка ткани в свободном 'Состоянии приводит к процессу исчез-

новения эластической деформации — происходит усадка ткани.

Не случайно, таким образом, что ткани, вырабатываемые на стан-

ках ири высоком натяжении основы или претерпевающие значи-

тельное вытягивание на этапах заключительной отделки, имеют,

как правило, повыщенную величину усадки. По тем же причинам

усадка тканей по основе обычно .больше, чем по утку;

2) набухание нитей, сопровождашщееся увеличением их попе-

речника и уменьщением длины. Укорачивание нитей влечет

усадку ткани, а в результате увеличения поперечника нитей одной

системы уменьшается -дли1на ткани в поперечном наиравлении,

так как увеличивается изгиб нитей перпендикулярной системы.

Максимальная усадка характерна для тканей, имеющих пер-

вую или девятую фазу строения (ом. рис. 64), к-огда нити одной

системы совершенно распрямлены, а нити другой системы макси-

мально изогнуты. Под действием влажно-тепловой о'бра'ботки

структура ткани меняется, степень изогнутости нитей основы и

утка становится почти одинаковой. В результате этого меняется

как продольный, так и поперечный размер ткани.

Величина усадки тканей зависит от многих -факторов, и в пер-

вую очередь от вида волокон, структуры нитей и ткани. Наи-

большей усадкой обладают ткани из гидрофильных волокон (вис-

козных, хлопка, льна и др.).

OcHOBHbiMiH причинами усадки трикотажных полоте-н являются:

набухание нитей и изменение конфигурации петель в полотне

в результате релаксационных процессов. Процесс изготовления

трикотажных полотен приводит к тому, что трикотажные петли

обычно !вытя«уты вдоль петельных столбиков. Под действием

илажно-тепловой обработки исчезает пр|ИОбретен1ная в процессе

вязания эластическая деформация изгиба нитей, в результате

чего уменьшается высота петель и увеличивается поперечный ее

размер. В результате этого ® трикотажных полотнах часто на-

блюдается усадка в продольном направлении и притяжка —

в поперечном.

Для выработки полотен с допустимыми показателями усадки

ткани и трикотаж'ные полотна подвергают различным противо-

усадочным обра'боткам в процессе их отделки. К 'Ним относятся

меха.нические и химические спосо'бы обработки, М.еха1н;ические

144

Щ''

способы обработки основаны на принудительной усадке полотен

в процессе отделки. Химические способы предусматривают обра-

ботку, после 'Которой уменьшаются степень «абухания волошн

в воде, например, пропитку формальдетидной амолой и др.

В связи с тем, что текстильные полотна эксплуатируются при

различных условиях воздействия на них температуры и влаги,

способы одеики усадки .полотен 'различны. Для хлопчатобумаж-

ных, льняных и шелковых тканей обычно нормируют усадку

после стирки, а для шерстяных тканей (костюмно-плательных),

изделия из которых la процессе эксплуатации подвергаются

не ^стирке, а химической чистке, — после замачивавия и глажения.

Стирка осуществляется в стиральных машинах при соответ-

ствующих стандартных условиях. При этом используются вробы

[Квадратной формы и ошределенных размеров. При оценке усадки

после замочки пробные квадраты выдерживают в воде при опре-

деленной температуре, не подвергая мехаяическим воздейств'иям.

Показатель изменения линейцых размеров Я после мокрой

обработки для продольного и поперечного направления полотна

Нормы усадки для различных тканей

Таблица 12

Допустимая усадка, в %

Вид ткани

по основе 1

по утку

Хлопчатобумажные:

бельевые

5,0

2,0

сорочечные

2,0-3,0

платьевые

3,5 5,0 2„0

Льняные II полульняные:

бельевые Г>,|0~М5,5

3,5-:-4,0

костюмные {50% лавсана)

3,5 2,0

Шелковые и полушелковые:

сорочечные

3,5

2,0

платьевые из натурального

шелка

3,5-:- 5,0

2,0

платьевые и:^ синтетических

нитей

1,5

подкладочные

3,5-^5,0 2,0^

Шерстяные:

платьевые чистошерстяные или

с содержанием н11Ско;л1Ых воло-

кон до 50%

3,5

3.5

платьевые с содержанием капро-

на или лавсана до 50%

1,5

10-2196

145

в процентах выч;исляют по- формулё

х= .100.

г;^' Li —линейный размер -пробы после о'бр-або-тки, мм;

Lo — ли.нейные -размеры пробы до стирки, мм.

Ткани по показателю «эменения линейных размеров после

мокрой o6pai&0TKH делят да три пруппы:

практически безусадо-чиые До<1,51, Яу<1,5/;

малоусадочные /Яо<3,5, Яу<.2,0/;

усадочные /Ло<5,0, Ху<2,0/.

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЛОТЕН

К физнчаоким свойствам текстильных полотен относят такие

свойства, которые связаны с нх способностью поглощать в себя

(жидкости, твердые частицы, звук), гаропуокать через себя (воз-

дух, воду, пары воды, твердые частицы, тепло и др.) н отражать

от своей поверхности (свет.)

Физические свойства текстильных полотен в значительной 1мере

определяют их 0|бласти использования. I

Важнейшими характеристиками физических свойств текстиль- |

ных полотен являются: характеристики гигроскопических свойств, *

проницаемости полотен для воздуха, воды, характеристики тепло- i

защитных, Электр,ичеаких, оптичваких свойств.

Гигроскопические свойства

Гигроскопические свойства полотен характеризуют их способ-

ность поглощать водяные пары и воду из окружающей среды и

отдавать Hix -в эту среду. Гигроокопические свойства имеют боль-

шое значение для влаговпитывающих материалов (полотенец,

салфеток и т. п.), а также для бельевых и одежных тканей.

Кроме того, от гигроскапически'х свойств полотен зависит их по-

ведение в отделке (при крашении и других обработках).

ВяЖ1нейшими характеристиками гигроскопических свойств_ яв-

дщотся;__2Лажност^ гигроскопичж)стьГ влагоотдача", капиллярность

и в-одопоглощение.

Под влажностью понимают процентное отношение массы во-

ды, содержащее йс я в материале, к массе абсолютно сухого мате.-

риала.

Фактическая влажность — это влажность материала в данный

момент времени. Ее определяют путем высушивания пробы в кон-

диционном аппарате или сушильном шкафу до постоянной (су-

хой) массы. Рассчитывают фактическую влажность в % по фор-

муле:

ГПс

где Ша и

гПс

— масса пробы до и после 'высушивания в г.

146

Гигроскопичность ойределяется отношением массы воды, со-

держащейся в пробе после длительного выдерж,ива1ния ее при от-

носительной влажности воздуха 100% к массе высушенной пробы.

Для измерения гигроскопичности полотен вырезают пробы-по-

лооки размером 50X200 мм и помещают их IB эксикатор, в кото-

ром предварительно устанавливается влажность 100%- После

длительного (в течение 4 ч) выдерживания гороб во влажном ео'з-

духе определяют их массу гпа. Затем пробы высушивают до по-

стоянной массы гпс. Гилроокопичность в % ^рассчитывают по фор-

муле:

Я =

гпв

—

тс

ГПс

100,

Влатоотдача характеризует способность полотен, выдержанных

длительноё--время при относительной влажности воздуха 100%,

отда1вать влату при нулевой относительной влажности.

Для измерения влагоотдачи пробы ткани увлажняют при от-

носительной влажности ieoQAyixa 100% так же, как и при опреде-

лении гигроскопичности. Затем их помещают в эксикатор с серной

кислотой, относительная влажность воздуха в котором около 2%.

После 4-часового выдерживания в этих условиях пробы взв1еши-

вают, а ПОТОМ высушивают в сушильном шкафу до постоянной

массы.

Влагоотдачу в % рассчитывают по формуле:

й„= . 100.

т,,

— Шс

где Шв — масса увлажненной нро'бы, г;

гпск— масса пробы после выдерижвания в эксикаторе с сер-

ной кислотой, г;

Шс — масса пробы после высушивания до постоянной мас-

сы, г.

Водояоглощение л водоемкость характеризуют способность

текстильных полотен поглощать воду при полном погружении

в (Нее.

Для определения водопоглощения и водоемкости вырезают

пробы размером 50x50 мм и определяют их массу Шо. Потом

пробы на определенное время (от 1 до 10 мин) погружают

в воду. После выдерживания в воде пр'обу вынимают, с помощью

фильтровальной бумаги снимают удерживаемую поверхностью

пробы влагу и определяют массу Шъ. Водопоглощение В п вычис-

ляют по формуле, %:

/Ив —

Шо

й„=

100.

т„

Водоемкость (памокаемость) характеризуется количеством

поглощенной 1юды в пересчете па 1 м^ ткани, г/м^

т,,

— гпп

fie =

• 106,

где F — площадь замочешшй в воде пробы, мм^.

Таблица 13

Гигроскопичность тканей различного волокнистого состава

Вид ткани

Гигроскопичность,

i7o

Полотно из вискозной пряжи

20,0

Полотно из капроновой пряжи

6,0

Полотно из шелковой пряжи

140

Хлопчатобумажная ткань

10^0

Лавсановая ткань

1,0

Полотно из смешанной пряжи:

70% капрона и аО|% шелка

7Л

90% капрона и 50i% шелка

10,9

30% капрона и 70|% шелка 11,8

Капиллярность определяется высотой, на которую подни-

мается жидкость по вертикально расположенной полоске ткани

ш«р;иной 50 мм за 1 ч. Для оценки капиллярности пробную по-

лоску размером 50x300 MIM укрепляют одним концом в верти-

-С:

J.5

jT^-T-r/

/ / /

Рис. 76. Схема прибора для оценки

капиллярности тканей

кальном штативе (р,ис. 76), а другой конец опускают в сосуд

с подкрашенной жидкостью (раствор эозина). Через 1 ч изме-

ряют высоту подъема жидкости h.

Гигроокопичеокие свойства зависят главным образом от при-

роды волокнистого материала, .из которого изготовлено текстиль-

ное полотно. В табл. 13 представлены значения показателя ги-

гроскопичиости различных тканей, а в табл. 14—показатели во-

доем1КО:сти 'Различных полотен. Лучшими гитроокопичеокими овой-

ствами обладают пкаяи из натуральных воложон, особенно льна,

ше)рсти 'И хлопка. Ткаии из синтетических волокон и нитей харак-

теризуются, «ак правило, низ1Кой способностью поглощать водя-

ные пары и воду. Поэтому ткани из синтетических волокон о.быч|Но

не используются для изготовления нательного и постельного белья.

Структура пряжи и ткани оказывает косвенное влияние на

гигроакопичеокие свойства. В частности, ткани рыхлой структуры

или ворсованные намокают при погружении в воду сильнее, чем

ткани плотные и с гладкой поверхностью.

Таблица 14

Водоемкость тканей различного волокнистого состава

Вид ткани

Водоемкость, г/м^

Нейлоновая 46—110

Хлопчатобумажная

150—ЭОО

Марля и полотенца

1001480

Шерстяная

330—770

Проницаемость текстильных волокон

Проницаемость текстильных полотен харакгери.чуег их способ-

ность пропускать через г,ебя ;воздух, жидкость, пар, пыль, тепло,

радиоактивные излучения, звук и т. п.

Одной из 1важней|ших характеристик проницаемости является

воздухо'проницаемость, которая характеризует способность по-

лотна пропускать воздух. Этот показателт, .в значительной мерс

(>проделяет области использования различных текстильных поло-

ге}!. Так ткани для летней одежды, особенно из химических воло-

i-:o]i и нитей, имеющих низкую гигр'Ос ко личность, должны обла-

дапз более высокой воздухоироницаемостью по сравнению с 1мате-

p,na.;iaiM,H, используемыми для изготовления теплозащитных изде-

ЛИ11 Особенно важен показатель воздухопроиицаемости для тка-

ней специального и технического назначения, идущих на изготов-

ление па1рашютов, фильтров и т. п.

В о 3 д у

о п р о н и

1Ц

а ем ость характеризуется коэффициен-

там воздухоп1роницаемости, который показывает сколько воздуха

(в М^) прошло через 1 IM^ полотна за 1 с при определенной разно-

сти давления воздуха по обе стороны испытуемой пробы,

м^/м^-с

Вр

F-T

Bp — коэффициент воздухопроницаемости при разности давления

воздуха по обе стороны про'бы, равной Р (Bso — коэффи-

циент воздухопроницаемости при р^50 Па);

V —о^бъем .воздуха (м®), прошедшего через пробу площадью F

(iM^) за время Т (с).

0'бш,'ий принцип определения коэффициента Б'оздухопро'ницае-

мости представлен на рис. 77.

Проба J, зажатая кольцом 2, закрывает камеру 3. Из каме-

ры 3 иасосом откачивается воздух, в результате чего давление Р2

в камере меньше атмосферного давления Pi. Разность давлений

1 Р| л

- к насосу

Рис. 77. Прибор для

оценки воздухопрони-

цаемости тканей

Р] и Рг по обе стороцы пробы конпролируется «-образным «мааю-

метром 5 и поддерживается постоянным при, испыта«иях.

Объем еозуха, проходящего через тромбу за время

Г, изме-

ряется газовым счетчиком 4.

ВоздухопронИ1Цаемость полотен зав.исит от их структуры и

прежде всего от размера и формы нор между нитями, толщины

и состояния 'по!верх«ости 1П0Л0Тна, вида переплетения, крутки ни-

тей и т. д. Чем больше пористость тканей, тем больше их возду-

хопро'иицаемость. Пр'и одилаковой пористости большая еоздухо-

про'ницаемость у толстых тканей с крупными порами, чем у тон-

ких с мелкими порами. При одинз'ковой пористости большая

!ноздухопрони|цаемость у тканей с более длиниыми перекрытия1ми.

Наименьшая цроиицаемость у тканей с полотняным переплете-

нием, .большая при саржевом, еще большая — при атласном.

сть характеризует способность полотен

пропускать через себя' водуТ^арактеристикой Бодопроницаемости

является коэффициент 1водопроницаемост1и, который выражается

количеством йоды V (в дм®), проходящим через 1 IM^ поверхности

полотна за 1 с при давлении жидкости q, Па

R ^

F-T

где V—объем воды, прошедшей через пробу площадью F за вре-

мя Т.

Водопроницаемость определяется иа дождевальной установке

(рис. 78). Из сосуда 1 вода под определенным давлением выте-

кает через воронку 2 и смачивает пробу с?, закрепленную на водо-

сборнике 4. Через отределениое время измеряют объем воды,

собравшейся в водообориике 4. Водопроницаемость чаще всего

оценивают для технических тканей. Водопроницаемость зависит

от толщины, пористости полотна и его волокнистого состава. Она

Рис. 7в. Дождевальная

установка

шо У пзш

Рис. ж Пенетрометр

изменяется в 'больших пределах; для фильтровальных тканей

В5ОО='0,:2-:-50 ДМ^/М^-С, ДЛЯ обувных —

В5оо

= 0,01 Ч-0,05 д1м''/'М-с.

Для ткаией бытового назначения, из которых изготовляют вла-

гозащитную одежду (например, плащи), а также для многих тех-

ничеоких тканей со специальными водоупорными пропитками оп-

ределяют характеристику обратную водоиропицаемости — водо-

упорность.

Водоупорность характеризует сопротивление полотна

просачиванию воды. Чаще всего водоупорпость оценивают на пе-

нетрометре (рис. 79). Пробу 3 закрепляют лицевой стороной вниз

на воронке 2, в которую из сосуда 1 постепенно поступает вода.

Давление воды на ткань измеряют с помощью манометрической

трубки 4. За характеристику водоупорности принимают давление

воды h, при котором проба начинает промокать, т. е. на поверх-

ности ее появляются капли воды.

Водоупорность зависит от структуры материала, вида волок-

нистого состава, а также от вида и качества специальных водо-

отталкивающих пропиток. Так, например, плащевые ткани с водо-

отталкивающими пропитками имеют водоупорность 230^270 мм,

плащевые ткани типа «болонья» — 600ч-900 мм.

П aipo п р о н иц aeiMo с ть характеризует способность полотна

пропускать водяйые пары из среды с повышенной влажностью

воздуха в 1среду с (меньшей влажностью.

Паропроницае-мость — это чрезвычайно важное свойство для

одежды и обуви.

Проникновение паров воды через полотно (МОжет пр-оисходить

двумя путями; 1) поглощением водяных паров одной стороной

материала и отдача их другой стороной; 2) через поры между

Рнс. 80. Схема метода оценки паропориицаемоети

НИТЯ1МИ. Таким образом, паропропицаомость полотой зависит от

пористости полотна и от гиг^рооклзличностн соста^вляющих его во-

локон и аги'тей.

Общий принцип оценки пароцропи'цаемосги полотен п'р'едстав-

лен на jjHc. 80. CTaiKaHbi 7 и 4 заполняют водой так, чтобы рас-

стоя-н.ие от HOBcpXiHocTH воды до края CTaKaiiia h было одтгнаков-о

в обоих стаканах. Стакан 1 поофывают исследуемой пробой, ста-

кан 4 остается открытым. Оба стакана взвептвают и помещают

в камеру 3, где поддерживается определенная относительная

влажность воздуха и температура (ф--=60%, / = 20°С). Через опре-

деленное 1время |Стака|НЫ вновь взвешл1вакуг, чтобы определить

убыль воды из них за счет испарения. Рассчитывают коэффи-

ц и е

(Н

т п а р о ir р о

.н

и ц а

е IM

о с т

б И (IM г/м

• с):

F-T

где А — убыль !Воды в мт из стакана, покрытото пробой;

F — площадь пробы;

Т — время испарения.

Кроме того, пользуются характеристикой о тн о с и т е л ь а я

п а р о п р о н и ц а ем ость Во, которая представляет собой про-

центное отношение количества паров воды А, прошедших через