МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ШВЕЙНЫХ ТКАНЕЙ

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ШВЕЙНЫХ ТКАНЕЙ

Стойкость к механическим воздействиям. Прочность - одно из важнейших свойств, влияющих на качество ткани. Она характеризуется пределом прочности при растяжении, раздирании и продавливании.
Предел прочности ткани при растяжении является основным показателем прочности, учитываемым при оценке ткани по стандарту. Он, связан с разрывной нагрузкой, которую определяют на разрывных машинах РТ-250, РМ-200, ДТ-200, Р-1 и др. Разрывная нагрузка полоски ткани определенной ширины выражается в деканьютонах (даН).

Например, разрывная нагрузка хлопчатобумажных платьевых тканей типа ситца составляет 32 - 35 даН по основе и 19 - 24 даН по утку; костюмных тканей типа трико - 70 - 90 даН по основе и 40 - 70 даН по утку; шерстяных платьевых тканей типа чистошерстяного кашемира - 20 - 25 даН по основе и 18 - 20 даН по утку; костюмных тканей типа бостона и трико - 40 - 60 даН по основе и 30 - 50 даН по утку.
Прочность ткани зависит от прочности волокон, структуры пряжи и ткани и характера отделки ткани. Различные волокна обладают различной прочностью, что отражается и на прочности ткани. Ткани из более толстой пряжи, из пряжи повышенной крутки, из крученой пряжи (в два или три сложения) отличаются повышенной прочностью. Чем выше плотность ткани и чем чаще переплетения нитей основы и утка, тем выше прочность ткани. Одни отделочные процессы увеличивают прочность тканей (мерсеризация, аппретирование, увалка и др.), другие уменьшают (отваривание, беление, анилиновое крашение и др.).
Наиболее прочные ткани используют для изготовления мужской верхней одежды и спецодежды. Однако предел прочности ткани при растяжении не характеризует ее износостойкости. Например, шерстяные ткани обладают хотя и меньшим пределом прочности, чем хлопчатобумажные, но износостойкость их выше, что обусловлено свойствами шерстяных волокон. Безусловно, высокий предел прочности ткани при растяжении имеет большое значение, потому что этот показатель свидетельствует о качестве волокнистого материала и структуры ткани, от которых зависит срок ее эксплуатации. Предел прочности ткани при растяжении должен соответствовать нормам стандарта.
Предел прочности ткани при раздирании является показателем, характеризующим качество структуры ткани. Он также зависит от линейной плотности пряжи и качества волокнистого материала. Этот показатель используется при разработке тканей новых структур и оценивается путем раздирания образца ткани па разрывной машине. Наименьшим пределом прочности к раздиранию обладают ткани жесткие, мало растягивающиеся и малой плотности; в этом случае раздирающая нагрузка падает исключительно на первую нить. Подобные нагрузки испытывают нити ткани в одежде - по концам карманов или петель.
Предел прочности ткани при продавливании характеризует однородность структуры ткани и свойств основы и утка. Если при продавливании стального шарика через образец ткани, укрепленный в динамометре, нити основы и утка обрываются одновременно, то такая структура ткани считается хорошей, если сначала обрывается одна система нитей, а потом другая, то такая структура считается плохой. Подобные нагрузки испытывают ткани в одежде в местах облегания суставов человека - локтей, коленей, плеч.

Удлинение и деформации удлинения. Удлинение тканей - это увеличение длины ткани в момент воздействия на нее растягивающих усилий. Удлинение ткани характеризует ее сопротивляемость воздействию растягивающих усилий. Чем большую разрывную нагрузку выдерживает ткань, тем выше ее сопротивляемость растяжению.
Удлинение ткани зависит от свойств волокон, структуры пряжи и ткани и характера отделки ткани. Чем больше удлинение волокон, тем больше удлинение тканей. С увеличением крутки пряжи ее удлинение, а следовательно, и удлинение ткани возрастают. Более плотные ткани обладают большим удлинением. Чем больше изогнуты нити в ткани, тем больше ее удлинение. Так, ткани полотняного переплетения обладают большим удлинением, чем ткани саржевых переплетений; ткани же саржевых переплетений обладают большим удлинением, чем ткани сатиновых переплетений. Из-за того, что нити утка чаще всего больше изогнуты, чем нити основы, удлинение тканей по утку почти всегда бывает больше. Исключением являются ткани шерстяные, у которых основа при одинаковой изогнутости с утком имеет большую крутку.

Отделочные операции в целом приводят к уменьшению удлинения тканей по основе и увеличению удлинения по утку.
Удлинение ткани определяется на разрывной машине, обычно вместе с определением разрывной нагрузки. Удлинение ткани к моменту ее разрыва называется разрывным удлинением и выражается в в процентах первоначальной длины.
Если испытание образца ткани 1 (рис. 25) на удлинение не доводить до разрыва, то образец получит полное удлинение 2. Если затем растягивающее усилие (груз) снять, то часть удлинения мгновенно исчезнет; эта часть называется упругим удлинением 3. С течением времени удлинение образца ткани еще уменьшится на некоторую часть; она называется эластическим удлинением 4. Оставшаяся часть удлинения образца ткани называется пластическим (остаточным) удлинением 5.
Определение составных частей деформации растяжения тканей производится на релаксометрах РТ-6, «Стойка» и др.
Чем больше упругое удлинение ткани, тем выше ее качество: тем меньше она мнется, тем лучше сохраняется форма одежды из нее и тем выше износостойкость такой одежды. Однако ткани, обладающие большой упругостью, несколько усложняют изготовление швейных изделий: смещаются при раскрое и требуют особенно тщательной и продолжительной влажно-тепловой обработки.
При наличии у ткани большого пластического удлинения одежда из нее сильно сминается и вытягивается, образуя «мешки» на локтях, на коленях. Одежда из такой ткани быстро теряет форму и изнашивается. Небольшие же пластические удлинения желательны - они придают швейным изделиям форму.
Эластическое удлинение по своему характеру приближается к упругому, если эластическая деформация протекает быстро. Если же эластическая деформация протекает медленно, то по своему характеру она приближается к пластическому удлинению.
В различных тканях при приложении одинаковых усилий удлинение может быть различным; различными будут доли упругого, эластического и пластического удлинения. В табл. 13 приведены типичные значения компонентов удлинения некоторых видов тканей при нагрузке, равной 25 % разрывной (по Г. Н. Кукину). Из данных таблицы видно, что наибольшими долями упругой деформации обладают капроновые и шерстяные ткани, а наименьшими - из вискозного штапельного волокна.

13. Типичные условные значения компонентов удлинения некоторых видов тканей

Ткань	Артикул	Направление, по которому производилось испытание	Полная деформация к концу нагружения, % зажимной длины	Доля условных значений компонентов в полной деформации
Ткань	Артикул	Направление, по которому производилось испытание	Полная деформация к концу нагружения, % зажимной длины	упругого	эластического	пластического
Бязь	100	Основа	7	0,24	0,14	0,62
Бязь	100	Уток	19	0,14	0,12	0,74
Ситец	3	Основа	2,5	0,3	0,3	0,4
Ситец	3	Уток	17,2	0,22	0,1	0,68
Полотно льняное	05102	Основа	5,1	0,27	0,12	0,61
Полотно льняное	05102	Уток	16	0,1	0,06	0,84
Сукно ведомственное	6404	Основа	8,5	0,47	0,18	0,35
Сукно ведомственное	6404	Уток	14	0,47	0,11	0,42
Полотно шелковое	12002	Основа	10,2	0,27	0,1	0,63
Полотно шелковое	12002	Уток	9,5	0,21	0,16	0,63
Полотно вискозное штапельное	72110	Основа	15,5	0,11	0,18	0,71
Полотно вискозное штапельное	72110	Уток	11,5	0,15	0,15	0,7
Полотно капроновое	52007	Основа	10	0,7	0,2	0,1
Полотно капроновое	52007	Уток	13	0,66	0,19	0,15

Чем выше упругость волокон, тем больше упругое удлинение ткани. Плотные ткани из пряжи повышенной крутки чаще всего обладают большим упругим удлинением. Специальная отделка смолами повышает упругость тканей.
При малых нагрузках в ткани преобладают упругие удлинения, при больших - пластические. Упругость ткани по мере ее эксплуатации уменьшается, а пластические деформации возрастают. Поэтому одежда при носке теряет свою форму, а интенсивность ее износа увеличивается.
Растяжимость тканей под углом 45' к основе значительно (в два, три и более раз) превышает растяжимость по основе преимущественно благодаря взаимному смещению основных и уточных нитей; при настилании и раскрое тканей нужно учитывать это, чтобы не испортить крой. Ткани, сильно растягивающиеся в направлении под углом 45' к основе, при неправильном настилании перекашиваются, отчего структура деталей одежды искажается; при эксплуатации такая одежда особенно быстро теряет свою форму.
При стачивании деталей из сильно растягивающихся тканей, особенно по срезам, расположенным под углом к основным нитям, края деталей могут растягиваться, в результате чего шов получается искаженным. Одна из двух стачиваемых деталей при этом может получить большее растяжение, из-за чего детали соединятся неправильно, образуются морщины, перекосы; в таких случаях шов распускают и операцию стачивания повторяют с учетом растяжимости ткани. Повторное стачивание отрицательно сказывается на качестве изделия и на производительности труда.
Опасность деформации деталей из легко растягивающихся тканей может возникнуть и при влажно-тепловой обработке. Чтобы предотвратить деформацию отдельных деталей одежды, легко растягивающиеся участки деталей соединяют с малорастяжимой льняной тесьмой (кромкой) или с полосками хлопчатобумажной ткани (долевиками). Кромку прокладывают по краям бортов верхней одежды, в пройму рукавов, по линии талии женских костюмов и пальто и других изделий. Долевики прокладывают по линии карманов пиджака и пальто.

Сминаемость. Сминаемость тканей - способность образовывать складки и морщины в результате деформаций изгиба и сжатия. Удалить складки и морщины можно путем влажно-тепловой обработки. Если ткани присущи эластические деформации, образующиеся складки и морщины более или менее быстро исчезают самостоятельно.
Сминаемость тканей зависит от свойств волокон, из которых выработана ткань, от структуры пряжи и ткани и от характера отделки тканей. Ткани, выработанные из шерсти, натурального шелка, синтетических волокон, малосминаемы; ткани из хлопка, льна, вискозного волокна обладают значительной сминаемостью. Используя пряжу и нити повышенной крутки (креп, москреп), можно уменьшить пластические дсформации. В зависимости от вида переплетения, которым выработана ткань, пластические деформации будут различны. Ткани полотняного переплетения вследствие их жесткой структуры сминаются сильно. Ткани саржевых, сатиновых, креповых переплетений при прочих равных условиях сминаются меньше, чем полотняного. Ткани толстые, плотные сминаются мало. Уменьшение сминаемости ткани вплоть до полной несминаемости можно получить специальными видами отделок (например, пропиткой синтетическими смолами). При повышенном содержании крахмала в аппрете сминаемость тканей возрастает.
Одежда, изготовленная из сильносминаемых тканей, быстро теряет свой внешний вид и изнашивается, потому что по складкам и морщинам происходит наиболее интенсивное истирание. Кроме того, одежда из сильносминаемых тканей требует частого разглаживания. Сильносминаемые ткани трудно обрабатывать в швейном производстве.
Сминаемость (несминаемость) тканей может быть определена методами ориентированного и неориентированного смятия.
Методом ориентированного смятия определяют несминаемость тканей путем измерения угла восстановления на приборе СМТ конструкции ЦНИХБИ (ГОСТ 19204 - 73), а также по методу ЦНИИшерсти.
Методом неориентированного смятия определяют несминаемость тканей с помощью прибора СТП-4 конструкции МТИ или непосредственно рукой с последующей визуальной оценкой. Этот метод не является стандартным, хотя неориентированное смятие ближе имитирует сминаемость тканей в процессе эксплуатации одежды.
Величины углов восстановления, определенные на приборе СМТ для некоторых тканей, приведены в табл. 14.

14. Характеристика несминаемости тканей

Ткань	Угол восстановления, град	Несминаемость, %
Ситец	60,7	33,7
Сатин	78,8	40,9
Полотно льняное	50	27,8
Трико шерстяное	155,6	86,4
Креп-жоржет из натурального шелка	126,6	70
Саржа из вискозных нитей	94,6	52,6

У тканей с высокой стойкостью к смятию несминаемость составляет 80 - 85%, у тканей со средней сминаемостью - 60 - 75% и у тканей с большой сминаемостью - 25 - 55%.
Несминаемость тканей Н определяется по формуле Н = 0,555αср, где αср - среднее арифметическое измерений угла восстановления пяти образцов тканей.

Драпируемость. Драпируемость тканей - это способность образовывать симметрично спадающие округлые складки. Драпируемость тканей зависит от структуры ткани и ее поверхностной плотности. Чем мягче ткань и чем больше ее поверхностная плотность, тем выше ее драпируемость, и наоборот.
Мягкость ткани - это ее способность легко изменять свою форму, а жесткость - способность сопротивляться изменению формы. Мягкость и жесткость ткани зависят от вида и качества волокон, от крутки пряжи, от плотности переплетения и вида отделки.
Мягкость ткани тем больше, чем тоньше волокно, из которого она выработана, чем меньше крутка пряжи, чем меньше плотность ткани и реже переплетения нитей, чем меньше содержание крахмала в аппрете. Мягкие ткани используют для изготовления детской и женской одежды - платьев и белья. Из таких тканей можно получить швейные изделия свободной формы, с округлыми складками, ниспадающими обычно вдоль основы. Некоторые ткани обладают одинаковой драпируемостью по основе и утку.
Жесткие ткани не драпируются или плохо драпируются, т. е. ложатся пологими складками. Такие ткани используются главным образом для мужской одежды строгой формы. Одежда из жесткой ткани стесняет движения человека, плохо облегает фигуру. Жесткие ткани удобно раскраивать: они не вытягиваются, не образуют перекосов. Разутюживание швов на деталях из жестких тканей и их сутюживание в изделии выполнить трудно.
Хорошей драпируемостью обладают шелковые ткани, главным образом из натурального шелка, особенно утяжеленные и штапельные, несколько меньшей - шерстяные ткани и еще меньшей - хлопчатобумажные.
Драпируемость тканей может быть определена методом ВНИИПХВ, а также дисковым и аналитическим методами. Наиболее простым из них является метод ВНИИПХВ, по которому образец ткани размером 400Х200 мм по верхнему краю накалывается на металлическую иглу и верхняя часть образца сближается по игле; при этом нижняя часть образца тоже изгибается. Драпируемость ткани устанавливают измерением расстояния А, мм, между нижними концами испытуемого образца и расчетом коэффициента драпируемости Кд, %, по формуле Кд = 100(200 - А)/200.
Дисковый метод позволяет определить драпируемость ткани по ее проекции одновременно по основе и утку. Драпируемость ткани, определенная этим методом, оценивается коэффициентом драпируемости К', %, рассчитанным по формуле К'д = 100(Sо - Sп)/Sо, где Sо - площадь расправленного образца ткани, мм²; Sп - площадь проекции драпируемого образца ткани, мм².
Аналитический метод определения драпируемости ткани, разработанный ЦНИИШПом, основан на зависимости драпируемости ткани от ее жесткости и характеризуется коэффициентом К"д, %, рассчитанным по формуле К"д = 100√αа+ Ь + с, где α - параметр жесткости ткани; а, Ь, с - коэффициенты, полученные аналитическим методом, предложенным Г. М. Капелевичем.
По данным ЦНИИШПа, драпируемость различных тканей, определенная аналитическим методом, характеризуется коэффициентами, приведенными в табл. 15.

15. Коэффициенты драпируемости тканей, %

Ткани		Драпируемость
Ткани		хорошая, более	удовлетворительная	плохая, менее
Хлопчатобумажные		65	45 - 65	45
Шерстяные	платьевые	80	68 - 80	68
	костюмные	65	50 - 65	50
	пальтовые	65	42 - 65	42
Шелковые платьевые		85	75 - 85	75

Износ и износостойкость. Причиной износа тканей является воздействие сложного комплекса различных факторов: механических, физико-химических и биологических. К механическим воздействиям относятся истирание и утомление от многократных растяжений и изгибов, а также сжатие, кручение; к физико-химическим - действие света, атмосферы, влаги, температуры, пота, моющих средств при стирке и растворителей при химической чистке; к биологическим - процессы гниения, вызываемые развитием различных микроорганизмов и повреждением шерстяных тканей молью.
Большое значение имеет продолжительность воздействия на ткань того или иного комплекса одновременно или последовательно действующих факторов, приводящих к ее разрушению в различных частях одежды. Однако изнашивается одежда преимущественно от истирания, особенно на локтях, коленях, по шаговым швам, внизу брюк, по краям карманов и низу рукавов. В результате неравномерного износа изделие, большая часть которого находится в хорошем состоянии, приходит в негодность. Долговечность изделия зависит не только от износостойкости ткани, но и от конструкции изделия, качества его изготовления, а также от сложения человека и характера носки. Износостойкость может быть повышена путем укрепления отдельных деталей одежды (тесьмой внизу брюк, подкладкой в области коленей, ластовицей на кальсонах).
Износ ткани начинается с износа нитей на лицевой стороне, образующих вершинами своих изгибов опорную поверхность ткани. Чем больше опорная поверхность ткани (сатиновые и атласные переплетения), тем выше износостойкость ткани. Износостойкость будет выше, если при эксплуатации истирание будет иметь направление настильных нитей. Если же направление истирания будет поперек настильных нитей, ткань разрушится быстрее. Поэтому ткань нужно использовать в соответствии с характером ее износостойкости. При носке одежды в результате истирания тканей на отдельных ее участках уменьшается пушистость, а у шерстяных тканей, кроме того, стираются чешуйки волокон, вследствие чего поверхность ткани становится гладкой и блестящей, образуются ласы.
В процессе носки ткани подвергаются многократно повторяющимся растяжениям и изгибам, которые, несмотря на их незначительную величину, приводят к расшатыванию структуры ткани, т. е. к явлению усталости. Под усталостью материала понимается нарушение структуры волокон (появление микротрещин, нарушение связей между фибриллами) при многократных деформациях. Способность тканей противостоять многократным деформациям, величина которых меньше разрывных усилий, называется их выносливостью (по числу воздействий) или долговечностью (по времени изнашивания). Первым признаком усталости тканей является накопление неисчезающих (пластических) деформаций, в результате чего одежда теряет свою форму в области локтей, коленей и в других местах; на местах многократных изгибов появляются вздутия, неисчезающие замины. Нити разлохмачиваются, волокна выпадают, ткань становится редкой, износ ее ускоряется.
Выносливость ткани прежде всего зависит от прочности связей между волокнами и нитями в ней. Поэтому износ ткани будет зависеть также от степени прочности закрепления волокон в ткани, а это в свою очередь зависит от длины волокон, крутки и линейной плотности пряжи, плотности ткани, характера ее переплетения и наличия или отсутствия аппрета.
На износ бельевых тканей большое влияние оказывают стирка, глажение, действие солнечных лучей. В процессе стирки ткани подвергаются механическим и физико-химическим воздействиям, которые значительно ослабляют их. Ослабляет ткань также действие солнечных лучей, особенно после стирки. Влага не оказывает вредного воздействия, но способствует развитию микроорганизмов, повреждающих ткань.
Изделия из шерстяных тканей изнашиваются быстрее, если их разглаживать утюгом, нагретым выше рекомендуемой температуры, потому что при этом волокна подпаливаются. Для повышения износостойкости тканей стали вырабатывать пряжу, содержащую стойкие к истиранию и к многократным деформациям (растяжению, изгибу) синтетические волокна.
Критериями износа тканей являются: ухудшение механических свойств (прочности, упругости, жесткости); уменьшение линейной плотности; увеличение воздухопроницаемости, водопроницаемости, числа видимых повреждений (потертостей, дыр).
Наиболее часто для характеристики износа тканей используют их видимые повреждения. Однако нередко у тканей, не имеющих таковых, могут измениться свойства вследствие износа. Это может быть установлено по изменению разрывной нагрузки или поверхностной плотности образцов тканей, подвергшихся изнашиванию.
Износ тканей изучают в основном двумя способами: лабораторным изнашиванием образцов тканей посредством истирания на приборах ТИ-1, ТИ-1М (ГОСТ 9913 - 78) и опытной ноской изделий.
Для определения истирания испытуемый образец на специальном приборе подвергается действию истирающего материала (ткани, карборундовых дисков и др.). Износ ткани от истирания характеризуется числом циклов истирания до разрушения испытуемого образца. Лучшей стойкостью к истиранию обладают ткани с гладкой поверхностью, поэтому их используют в качестве подкладочных.

содержание .. 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 ..