Садыкова Ф.Х. и др. Текстильное материаловедение и основы текстильных производств

Подождите немного. Документ загружается.

солированных в течение разного времени участков поверхности

образцов и эталонов с неинсолированными участками. Оцени-

вают только те участки образца, которые выцвели до контра-

стов, приближающихся к 4 и 3 баллам по серой шкале.

Устойчивость образца к свету оценивают баллом (номером) эта-

лона по визуальной разнице между инсолированной и неинсоли-

рованной частями образца, т. е. имеет такую же степень вы-

цветания. Если получены разные оценки устойчивости к свету

отдельных инсолированных участков образца, то за окончатель-

ную оценку принимают среднее арифметическое значение оце-

нок, выраженное ближайшим полным или промежуточным бал-

лом.

Если устойчивость к свету оценивается 4 баллами и выше,

то имеет значение предварительная оценка. Если она соответ-

ствует 1, 2 и 3 баллам, то ее указывают в скобках. Например,

оценка 5(2) означает, что к моменту, когда началось выцвета-

ние эталона 2, окраска испытуемого образца несколько измени-

лась, но затем больше не изменялась и вновь стала изменяться

лишь к моменту выцветания эталона 5.

Метод оценки устойчивости окраски к действию светопогоды

основан на инсоляции испытуемых окрашенных образцов на от-

крытом воздухе без защиты от воздействия погоды, но с ком-

плектом синих эталонов, защищенных от дождя стеклом. Испы-

танию подвергают два образца окрашенного полотна размером

не менее 30X30 мм, которые нашивают на куски неокрашен-

ной гидрофобной ткани и помещают на фанерке в раму под

стекло. Картонкой закрывают '/

(среднюю часть) синих этало-

нов. Оценку проводят в два периода. В первом испытуемые об-

разцы и эталоны подвергают инсоляции до тех пор, пока разни-

ца в окраске инсолированной и неинсолированной частей этало-

на 6 не будет равна 4 баллам по серой шкале эталонов. После

этого от каждой испытуемой пары окрашенных тканей изымают

по одному образцу и закрывают еще '/з (левую часть) этало-

нов. Испытание во втором периоде продолжают до тех пор, пока

различие между окраской инсолированной и неинсолированной

частей эталона 7 не будет равно 4 баллам по серой шкале этало-

нов, после этого оставшиеся образцы и эталоны снимают с рамы.

Инсолированные образцы и часть исходной окрашенной тка-

ни, не подвергавшейся инсоляции, промывают, высушивают, об-

резают до одинаковых размеров и укрепляют по обе стороны

исходного неинсолированного образца ткани так, чтобы слева от

него находился образец, подвергшийся инсоляции в течение ко-

роткого промежутка времени, т. е. в первый период. Выцветание

образцов оценивают сравнением с выцветанием эталонов. Сна-

чала дают оценку по изменению окраски образцов в первый пе-

риод инсоляции по сравнению с частями эталонов, инсолировав-

шимися за тот же период времени. Устойчивость окраски харак-

теризуют номером синего эталона, наиболее близко соответ-

275

ствующего изменению окраски инсолированного образца. Затем

проводят оценку устойчивости окраски образцов, находившихся

под воздействием светопогоды в течение второго периода, с окра-

ской синих эталонов, инсолировавшихся за тот же период вре-

мени.

За окончательную оценку устойчивости окраски к светопо-

годе принимают более низкую оценку, полученную соответствен-

но в первом либо втором периоде инсоляции.

Метод оценки устойчивости окраски к стиркам предполагает

механическое перемешивание окрашенных образцов размером

10X4 см вместе с образцами неокрашенных смежных тканей

того же размера в стиральном растворе, содержащем нейтраль-

ное олеиновое или детское мыло (5 г на 1 л дистиллированной

воды) и кальцинированную соду (2 г/л). Испытания проводят

при модуле ванны 50 : 1. Образцы испытывают в течение 30 мин

при температуре 40—90 °С в зависимости от режима стирки

(мягкий или жесткий). После испытания образцы дважды про-

поласкивают в холодной дистиллированной и проточной воде в

течение 10 мин, отжимают, расшивают составной образец и су-

шат.

Оценивают устойчивость окраски испытуемого образца по из-

менению первоначальной окраски и закрашиванию смежных не-

окрашенных тканей, используя шкалу серых эталонов.

Метод испытания устойчивости окраски к сублимации осно-

ван на действии сухого тепла при непосредственном контакте

окрашенного образца вместе с образцами неокрашенных тканей

с поверхностями, нагретыми до определенной температуры. Со-

ставной образец, включающий образцы испытуемой ткани и двух

смежных, помещают в устройство с двумя нагревательными пла-

стинами с регулируемым электрообогревом и выдерживают 30 с

при одной из следующих температур: 150, 180, 210°С. После

испытания образец вынимают и выдерживают в течение 24 ч при

температуре 20°С и относительной влажности 65 до-

оценку устойчивости окраски проводят по изменению перво-

начальной окраски испытуемого образца и закрашиванию смеж-

ных образцов по шкале серых эталонов.

Метод испытания устойчивости окрасок к действию пота ос-

нован на обработке испытуемого образца вместе с образцами

неокрашенных тканей растворами, содержащими гистидин, гид-

рохлорид и поваренную соль при определенных условиях. Испы-

тания проводят в кислом и щелочном растворах раздельно.

В стаканы со свежеприготовленными растворами погружают

составные образцы размером 10X4 см, замачивают их при мо-

дуле 50 : 1 и выдерживают при комнатной температуре в течение

30 мин, периодически перемешивая и прижимая к стенкам. Рас-

творы сливают, образцы отжимают стеклянными палочками для

удаления избытка жидкости. Каждый образец помещают между

двумя стеклянными или плексигласовыми пластинками, кладут

276

на раму из нержавеющей стали, а сверху ставят груз массой

5 кг. Приспособление с образцами помещают в термостат и вы-

держивают в течение 4 ч при температуре 37 °С, после чего об-

разцы расшивают, оставляя шов по одной короткой стороне, и

сушат. Оценку устойчивости окраски испытуемого образца про-

водят по изменению- первоначальной окраски и закрашиванию

смежных тканей, используя шкалу серых эталонов.

Устойчивость окраски к сухому и мокрому трению опреде-

ляют на приборе (рис. 141) (см. с. 273).

При определении устойчивости окраски по ее посветлению

из испытуемого материала вырезают пробу размером 50 X

X 50 мм, а из отбеленного миткаля — размером 180 X 80 мм.

При испытании устойчивости на закрашивание, наоборот, пробу

50 X 50 мм вырезают из белого миткаля, а пробу 180 X

X 80 мм — из испытуемого материала.

Квадратную пробу 2 натягивают на резиновую пробку 3

грузовой головки и с помощью кольца закрепляют. Пробу раз-

мером 180 X 80 мм накладывают на столик прибора 4 и за-

крепляют зажимным кольцом 1. Лицевая сторона испытуемого

материала должна быть направлена наружу. С помощью ру-

коятки 5 столик с пробой перемещают по направляющим на рас-

стояние 100 мм по десять раз в одном и другом направлении.

При определении устойчивости окраски к мокрому трению

пробы испытуемого материала и миткаля предварительно сма-

чивают дистиллированной водой и отжимают до увеличения их

массы на 100%. В дальнейшем порядок испытания такой же,

что и при сухом трении. После проведения испытаний пробы

высушивают при комнатной температуре. Оценку устойчивости

окраски испытуемой ткани к сухому и мокрому трению оцени-

вают в баллах путем сравнения со шкалой серых эталонов.

Метод испытания устойчивости окраски к глаженью основан

на воздействии определенных температуры, давления и времени

на окрашенный образец в условиях сухого глаженья, с запари-

ванием и влажного. Испытания проводят на образцах размером

10 X4 см при температуре 110, 150 или 200 °С. Выбор темпера-

туры зависит от сырьевого состава образца. Испытания проводят

в течение 15 с с помощью утюга или нагревательного устрой-

ства. В последнем случае на нижнюю плиту нагревательного

устройства помещают асбестовый лист, подушку толщиной 3 мм

из шерстяной ткани и неокрашенную хлопчатобумажную ткань.

При сухом глаженьи утюг ставят на сухой окрашенный образец,

помещенный на хлопчатобумажную ткань, накрывающую подуш-

ку. При глаженьи с запариванием сухой окрашенный образец

помещают на белую хлопчатобумажную ткань, а сверху накла-

дывают смежный образец неокрашенной хлопчатобумажной тка-

ни, предварительно замоченный в дистиллированной воде и от-

жатый до привеса 100 %. При влажном глаженьи замоченный и

отжатый до привеса 100 % окрашенный испытуемый образец

277

помещают на сухую хлопчатобумажную ткань, покрывающую по-

душку из шерстяной ткани, и на него кладут влажную смежную

хлопчатобумажную ткань, также предварительно замоченную в

дистиллированной воде и отжатую до привеса 100%. На влаж-

ный составной образец ставят утюг и выдерживают в течение

15 с при выбранной температуре.

Оценку устойчивости окраски испытуемого образца проводят

по изменению первоначальной окраски непосредственно после

испытания и спустя 4 ч, а также по закрашиванию смежной

хлопчатобумажной ткани (наиболее закрашенной), используя

шкалу серых эталонов.

Метод испытания устойчивости окраски к химической чистке

основан на обработке испытуемого образца полотна вместе с об-

разцами неокрашенных полотен (составного образца) раствори-

телем при перемешивании. В качестве растворителя применяют

перхлорзтилен.

При приготовлении составного образца испытуемую ткань

или трикотажное полотно размером 10X4 см помещают между

двумя смежными тканями, прошивают по четырем сторонам и

испытывают при модуле ванны 40 : 1 в течение 30 мин при ком-

натной температуре при перемешивании. Через каждые 2 мин

образец прижимают к стенкам стеклянного или фарфорового со-

суда стеклянной палочкой со сплющенным концом, затем обра-

зец отжимают для удаления избытка растворителя и сушат на

воздухе. Швы удаляют после сушки. Оценку устойчивости окра-

ски испытуемого образца проводят по изменению окраски и за-

крашиванию смежных тканей, используя шкалу серых эталонов.

5. МЕТОДЫ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ТЕКСТИЛЬНЫХ

МАТЕРИАЛОВ

Под качеством продукции понимается совокупность свойств,

обусловливающих ее пригодность удовлетворять определенные

потребности в соответствии с назначением. Таким образом, за

исходную' характеристику качества промышленной продукции

принято ее свойство, т. е. объективная особенность материалов,

проявляющаяся при их создании, эксплуатации или потребле-

нии. Каждый конкретный вид текстильных материалов, как мы

видим, имеет множество различных свойств.

Номенклатура показателей качества (количественных харак-

теристик одного или нескольких свойств продукции) зависит от

назначения продукции. Так, у продукции многоцелевого назна-

чения эта номенклатура может быть многочисленной.

В текстильном материаловедении для оценки качества мате-

риалов применяют дифференциальный, комплексный и смешан-

ный методы оценки. Относительная характеристика качества

продукции, основанная на сравнении значений показателей ка-

чества, рассчитанных любым из трех методов, с базовыми зна-

278

чениями соответствующих показателей, называется уровнем ка-

чества продукции. Для оценки уровней качества используют

данные технические и экономические. При сопоставлении образ-

цов отечественной и зарубежной продукции нередко приходится

ограничиваться техническим уровнем, так как экономические по-

казатели зарубежной продукции, как правило, неизвестны.

Дифференциальный метод оценки качества основан на ис-

пользовании единичных показателей качества продукции и их

сравнении с соответствующими базовыми показателями. При та-

ком методе оценки качества все показатели считаются одина-

ково значимыми. Сравнение проводят по относительным пока-

зателям качества^, ^определяемым для позитивных и негатив-

ных показателей по формулам

где xi и Хм — значения i-ro показателя качества соответственно фактического

и базового.

В результате оценки уровня качества материалов дифферен-

циальным методом принимают следующие решения: уровень

качества выше или равен уровню качества базового образца,

если все значения относительных показателей больше или равны

единице; уровень качества ниже уровня базового образца,

если все значения относительных показателей меньше единицы.

Такой подход не всегда оправдан. Однако уровень качества

оцениваемого материала, для которого существенно важно зна-

чение каждого показателя, считается ниже базового, если хотя

бы один из относительных показателей меньше единицы.

Когда часть значений относительных показателей больше или

равна единице, а часть меньше единицы, следует применять

комплексный или смешанный метод оценки уровня качества

продукции.

Комплексный метод основан на применении обобщенных по-

казателей качества продукции, которые представляют собой

функции от групповых показателей качества, когда в одном по-

казателе объединяют комплекс основных, наиболее значимых

свойств материала. Примерами комплексных оценок качества

являются сорт нитей, сорт полотен, качество однородной шер-

сти, номер лубоволокнистого сырья и др. Комплексные оценки

подразделяются на реальные и условные. К реальным относят-

ся, например, линейная плотность, срок службы изделия и др.

Реальные комплексные оценки качества материала не всегда

объективнее условных. Так, например, условная балловая оцен-

ка дефектности сырья с учетом вредности отдельных пороков

будет более правильной, чем оценка суммарного содержания

(по массе) доли разных пороков, являющаяся реальной.

4i —

i б>

в/**;

(135)

(136)

279

Во всех случаях при подсчете комплексных оценок качества,

когда единичные показатели свойств материала имеют разную

размерность, они переводятся в одинаковые безразмерные отно-

сительные показатели качества: ранги, баллы, показатели же-

лательности и др. Допустим, что для т (1,2, ..., /, .... т)

материалов показатели п-го количества свойств приведены к

безразмерным дифференциальным оценкам Z/,-, имеющим раз-

ные коэффициенты весомости (значимости) свойств -у»- В этом

случае величина оценок Z/,- может быть выражена относитель-

ными показателями qji и Q/< (при наличии норм предельно

допустимых значений показателей качества):

Qi = (Xi — X

)j(x

— x

). (137)

А также рангами Ra, баллами В

и показателями желатель-

ности dji. При комплексном методе оценки, когда невозможно

определить главный показатель и установить зависимость его

от исходных показателей качества материала, применяют сред-

ние взвешенные арифметические, геометрические и гармониче-

ские показатели. Для подсчета средней арифметической комп-

лексной оценки качества /-го материала используют формулу

(138):

K^iz^/iy, (138)

Если коэффициенты весомости не определялись, то их при-

нимают одинаковыми для всех свойств и формула (138) прини-

мает вид

Kj^tznb- • (139)

Недостатком этой оценки является то, что при наличии пло-

хих отдельных' оценок общая оценка может быть достаточно

высокой за счет остальных показателей.

Средняя геометрическая комплексная оценка определяется

по формуле

G, = (ZjfZjl . .. Z]i . .. Zvn* = (ПZ]i) . (140)

В случае отсутствия показателей весомости свойств (у,- =

/п) она рассчитывается по формуле

<?/=•-Л/11^. (

141

)

' ! = 1

280

Средняя геометрическая комплексная оценка соответственно

по формулам:

Я/ = £ Ус/ I (v

/z„),

ft In

(142)

= nj

Z(l-Z

/Д

(143)

Ранговые комплексные оценки не требуют наличия норм для

разных уровней показателей качества, их используют часто при

органолептических методах определения качества материалов.

Ранговые оценки, так же как и сортовые, являются негативны-

ми. Первичные дискретные ранговые оценки взамен размерных

показателей качества материала означают порядковое место

материала по этим показателям. Лучший показатель или наи-

более важный оценивают минимальным рангом (по аналогии с

I сортом) 1, худший — рангом т. В нашем случае т — число

сравниваемых материалов. Если количественные значения тех

или иных показателей материалов равны, им присваивают оди-

наковый ранг. По сравнению с дискретными более объективную

оценку показателей свойств и материалов дают непрерывные

ранговые оценки R

i, определяемые по формулам:

для позитивных показателей

^тах """ (RMAX ^?mln) (Х Х

)/(Х

ТЯХ

-^min), (144)

для негативных показателей

где Ятах и Rm\n — максимальная и минимальная ранговая оценка соответ-

ственно худшего и лучшего показателя материала; xt— величина показателя

качества для i-ro материала; *

max

и x

min

— максимальная и минимальная

величина показателей качества сравниваемых материалов.

Преимуществом ранговых оценок является простота, а недо-

статком — отсутствие нулевой оценки для плохого уровня пока-

зателя качества.

Балловые комплексные оценки показателей качества широко

используются при оценке сортности материалов и дефектности.

Шкалы балловых оценок имеют пять или семь градаций. Исхо-

дя из того, что целью оценки является определение уровня

качества, а не степени непригодности материала, проще и пра-

вильнее давать четыре балльные первичные оценки 5, 4, 3, О,

соответствующие оценкам — отлично, хорошо, удовлетворитель-

но и плохо. По аналогии с рангами их можно пересчитать в

непрерывные. <

(145)

281

Комплексные оценки по показателям желательности — это

безразмерные непрерывные показатели качества, изменяющиеся

в пределах 0—1. Вначале размерные значения х показателей

качества пересчитывают в безразмерные показатели У, а затем

показатель желательности d определяют по формуле

d — ехр (— ехр — У) = 1/е

1/е

\ (146)

где —оо < Y <оо.

Преимущество комплексной оценки заключается в наличии

одной числовой итоговой оценки вместо нескольких по единич-

ным показателям, однако недостатком является то, что она не

дает полного представления об отдельных свойствах материала,

знание которых необходимо для правильного выбора сырья,

управления технологическим процессом и использования мате-

риала по назначению.

Смешанный метод оценки качества материалов основан на

совместном применении единичных и комплексных (групповых)

показателей. Он применяется, когда совокупность единичных

показателей качества является достаточно обширной и анализ

значений каждого показателя дифференциальным методом не

позволяет получить обобщающих выводов, а в обобщенном по-

казателе качества в комплексном методе недостаточно полно

учитываются все наиболее существенные свойства.

При смешанном методе оценки качества материала необхо-

димо вначале часть единичных показателей объединить в груп-

пы и для каждой группы определить соответствующий комп-

лексный показатель. Отдельные, как правило, важные показа-

тели не объединяются в группы, а при дальнейшем анализе

принимаются как единичные. На основе полученной совокупно-

сти комплексных и единичных показателей оценивается уровень

качества материала.

6. ПЕРСПЕКТИВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ

КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Проблема управления качеством — многофакторная задача, ре-

шение которой возможно при комплексном подходе к рассмо-

трению всех ее аспектов. Наряду с организационными и эконо-

мическими мероприятиями к ним относятся техническое и тех-

нологическое оснащение производственного процесса.

Особая роль в техническом обеспечении комплексной систе-

мы управления качеством материалов принадлежит контрольно-

измерительному оборудованию. Требования к конкретному виду

продукции определяются нормативными документами (государ-

ственными, отраслевыми, республиканскими стандартами, стан-

дартами СЭВ, стандартами предприятий и т. д.), формируемыми

282

на основе потребностей народного хозяйства с учетом научно-

технического потенциала общества. Нормативный документ рег-

ламентирует некоторую функцию показателей качества матери-

алов, параметров технологического процесса. В задачу конт-

рольно-измерительного оборудования входит сравнение этой

функции с функцией показателей и параметров реального ма-

териала, процесса, а также выработка сигнала управляющего

воздействия, пропорционального нормативной и реальной раз-

ности функций. Таким образом, контрольно-измерительное обо-

рудование играет роль сравнивающего элемента в системе ав-

томатического регулирования качества продукции.

Постоянное повышение требований к материалам предопре-

деляет совершенствование контроля измерения с одной сторо-

ны, для обоснованной формулировки изложенных в стандарте

требований, а с другой — для обеспечения достоверности соот-

ветствия качества материалов требованиям стандартов.

В связи с этим ставится новая сложная задача — необходи-

мость создания высокопроизводительного контрольно-испыта-

тельного оборудования, функции которого должны заключаться

в автоматическом измерении качественных показателей, сравне-

нии с допуском и выработке сигнала корректирующего воздей-

ствия на производственный процесс, т. е. речь идет о создании

аппаратуры, позволяющей замкнуть цепь обратной связи в про-

цессе управления качеством. В конечном итоге создание авто-

матизированного контроля качества будет способствовать не

только повышению качества продукции текстильной промыш-

ленности, но и его стабилизации на высоком уровне.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ

1. На основе чего устанавливается сортность текстильных полотен по

стандартам? Чему должны соответствовать полотна по художественно-эсте-

тическим показателям?

2. На какие группы и почему делится ассортимент хлопчатобумажных,

льняных и шелковых тканей при оценке качества по порокам внешнего вида?

3. Какие общие и дополнительные по ассортиментным группам физико-

механические показатели нормируются в стандартах и технических условиях

для тканей I сорта?

4. Как для тканей II (III) сорта учитываются отклонения по физико-

механическим показателям от норм, предусмотренных для I сорта?

5. Какие основные пороки образуются на тканях в результате разладки

ткацкого станка и машин приготовительного отдела?

6. Какие наиболее характерные пороки и дефекты встречаются в от-

делке тканей? Как они влияют на свойства полотен и срок службы изделий?

7. Как оцениваются по стандартам распространенные и местные пороки

в тканях?

8. Какие нормируются показатели физико-механических свойств трико-

тажных полотен? Какое установлено количество сортов и как оценивается

сорт трикотажных полотен?

9. На какие группы по назначению подразделяются нетканые полотна?

Какие физико-механические показатели для них нормируются? Как устанав-

ливается сортность полотна?

10. Как влияет устойчивость окраски текстильных полотен на сортность

полотен?

11. Что собой представляют и для чего предназначены шкалы серых

и синих эталонных окрасок?

12. Как оценивается устойчивость окрасок тканей к различным воздей-

ствиям?

13. В чем сущность дифференциального^ комплексного и смешанного ме-

тодов оценки качества текстильных материалов?

14. Какие комплексные оценки качества материалов являются реальными

и условными?

15. Примером какого метода оценки качества является сорт материала?

16. Какие комплексные оценки наиболее часто используют при органо-

лептических методах определения качества текстильных материалов?

17. В каких случаях применяется смешанный метод оценки качества тек-

стильных материалов?

18. Что понимают под уровнем качества продукции?

19. От чего зависит номенклатура показателей качества продукции?

20. Какой нормативно-технической документацией определяются требо-

вания к конкретному виду продукции и какая при этом роль принадлежит

контрольно-измерительному оборудованию?

21. Чем вызвана необходимость автоматизации контроля качества тек-

стильных материалов?