Изгиб
Текстильные материалы легко изгибаются при незначительных нагрузках и даже под действием собственной тяжести. В зависимо, сти от вида одежды, особенностей ее моделей и конструкций бования к изгибаемости тканей, трикотажных и нетканых полотен могут быть различны. Так, материалы для одежды строгих форм, е прямыми линиями (например, для мужских пальто и костюмов) должны характеризоваться достаточной жесткостью и несминае - мостью. Материалы для женских платьев с мягкими складками сборками и т. п. должны легко изгибаться и хорошо драпироваться.
При изготовлении одежды (особенно при выполнении швов, подгибании нижних срезов рукавов, брюк, юбок и т. п.) требуется, чтобы материал обладал способностью изгибаться. Однако образование на материале одежды в процессе се эксплуатации неис - чезающих складок, морщин и т. д. приводит к изменению размеров и формы одежды, к ухудшению се качества.
Таким образом, в производстве швейных изделий свойства материалов при изгибе играют важную роль, а требования к ним часто носят противоречивый характер. Ниже приведена классификация характеристик, получаемых при изгибе (схема 2.2).
Схема 2.2. Классификация характеристик изгиба материалов |
Полуцикловые неразрывные характеристики. К ним относятся
|)кесткость при изгибе, драпируемость и закручиваемость (см. схе - & 2-2)"
Жесткость при изгибе. Под жесткостью тела понимается его способность сопротивляться изменению формы при действии внешНей силы. Применительно к текстильным материалам жесткость — :^го их сопротивляемость условно-упругой деформации (состоящей из упругой и высокоэластической частей с быстрым периодом релаксации), вызванной действием приложенных сил. Жесткостью рри изгибе называют способность материала сопротивляться изменению формы при действии внешней изгибающей силы. >4 На жесткость текстильных материалов влияют их волокнистый состав, структура, свойства волокон и нитей, а также структура и отделка самого материала. Чем больше распрямлены и ориентированы цепные молекулы волокнообразующего полимера, тем больше внутреннее трение, ограничивающее перемещение цепей молекул, меньше гибкость волокон. -
Например, большая жесткость льняной ткани объясняется высоким модулем жесткости льняных волокон. Из-за низкого модуля жесткости шерстяных волокон жесткость шерстяной ткани небольшая.
При круглой форме сечения волокна оказывают большее сопротивление изгибающим усилиям, чем при плоской. Жесткость волокон растет с увеличением их толщины.
С повышением крутки возрастает слитность нитей (пряжи) и вместе с этим их жесткость. Поэтому в направлении нитей основы, имеющих более высокую крутку, чем нити утка, жесткость ткани при изгибе больше, чем в диагональном направлении и в направлении утка. Жесткость нитей при увеличении крутки растет До известного предела. За пределом критической крутки, когда участки волокон, лежащие в периферийных слоях, перенапряжены, сопротивление нитей изгибу падает. Поэтому ткани из нитей креповой крутки обладают хорошей гибкостью и драпируемостью.
Одним из основных факторов, влияющих на жесткость ткани, является переплетение в ней нитей. С увеличением длины перекрытий и уменьшением числа связей между системами нитей жесткость ткани уменьшается. Например, жесткость тканей саржевоГо переплетения меньше, чем полотняного.
Увеличение числа нитей на 10 см ткани приводит к повышению жесткости всей системы. При увеличении толщины материала его жесткость возрастает.
Значительно влияют на жесткость тканей отделочные операции, особенно аппретирование. Например, обработка шерстяных Камвольных тканей карбамолом увеличивает их жесткость в 1,5 раза.
Жесткость тканей также зависит от атмосферных условий. Под Действием температуры и влажности жесткость тканей изменяется, примем в менее плотных тканях эти изменения связаны со свойствами волокон, в более плотных — со структурой самой ткани. В процессе раскроя, при настилании жесткие ткани меньше мнутся, не имеют перекосов и заминов, благодаря чему обеспечивается большая точность выкраиваемых деталей.
В теории упругости жесткость при изгибе В выражается произведением модуля продольной упругости Е на момент инерции сечения тела относительно нейтральной оси /:
В=Е1.
Момент инерции характеризует способность тела сопротивляться изгибу в зависимости от размеров и формы поперечного сечения. Модулем продольной упругости определяется способность тела изгибаться, но уже в зависимости от материала тела. Модуль продольной упругости Е= а/е, характеризуя упругие свойства твердых тел, находится в прямолинейной зависимости от напряжения о н деформации е. Однако текстильные материалы, деформируясь, не подчиняются закону Гука, а упругие деформации их являются лишь частью полной деформации, соответствующей данному напряжению. Формула, приведенная выше, может быть справедлива лишь для очень малых, кратковременных нагружений текстильных материалов, при которых доля условно-упругой деформации составляет большую часть. Поэтому большинство методов оценки жесткости при изгибе текстильных материалов основано на экспериментальном определении некоторых параметров материала при изгибе, а рассчитываемые значения жесткости имеют условный характер.
Приборы, используемые для определения жесткости материалов при изгибе, могут быть двух типов: приборы, на которых материал изгибается под действием распределенной нагрузки (собственной силы тяжести пробы) — консольный метод; приборы, на которых материал изгибается под действием сосредоточенной нагрузки — метод кольца для материалов, имеющих абсолютный прогиб менее 10 мм (/< 10 мм). К первому типу относятся приборы, на которых материал испытывают методом консоли (прибор ПТ-2 и др.). Согласно ГОСТ 10550 — 93 методом консоли испытывают легко изгибающиеся материалы, имеющие абсолютный прогиб более 10 мм (/> 10 мм), и методом переменной длины — материалы, имеющие абсолютный прогиб более 60 мм (/> 60 мм). Проба (рис. 2.32. о) располагается на опоре и прижимается к ней грузом, создающим контакт испытываемой пробы с плоскостью опорной площадки. При испытании боковые стороны опорной площадки опускаю 1ся (рис. 2.32, б), а вместе с ними прогибается проба. В зависимости о г жесткости пробы прогиб может быть больше или меньше. С помощью винта указатель прогиба поднимают до касания с концами пробы и по шкале определяют абсолютную величину прогиба.
3 4 | 5 { / ГУ _ 4 ПИ FHC. 2.32. Схема прибора ПТ-2 для определения жесткости материала методом консоли: |
•0— при поднятой опоре: б — при опущенной опоре; 1 — указатель прогиба; 2 — Шкала; 3 — опора; 4 — проба; 5 — груз
При испытании консольным бесконтактным методом вырезает по 5 элементарных проб в продольном и поперечном направлениях размером 160 х 30 мм каждая. При испытании методом переменной длины вырезают по 5 элементарных проб в продольном и поперечном направлениях размером 260 х 30 мм каждая. . При испытании консольным бесконтактным методом условное значение жесткости EI, мкН - см2, для проб продольного и попе - jpe4Horo направления вычисляют по формуле
; ЕГ= 42046т/А,
^де т — масса 5 проб (полосок), вырезанных в соответствующем направлении, г; А — функция относительного прогиба/0, определяемая по таблице (ГОСТ 10550 — 93).
Относительный прогиб пробы рассчитывают по формуле
/о =//Л
СДе/ — окончательный прогиб пробы; / — длина свешивающейся Части пробы, см, равная
(L - 2)/2,
We L — длина пробы, см.
Для характеристики жесткости материала определяют также ^Коэффициент жесткости KEh представляющий собой отношение Продольной жесткости материала к его поперечной жесткости:
', ■ Kg/— ^/лрод/Ч EIn0Ui}p).
: Метод определения условной жесткости по стреле прогиба конца Консольно расположенной полоски ткани основан на приближенном решении дифференциапьного уравнения линии изгиба для Случаев больших прогибов. Следует отметить, что аналитические Методы расчета характеристик жесткости текстильных материалов? РИ изгибе пока не получили развития.
Ниже приведены ориентировочные значения условной жестко, сти текстильных материалов различного назначения (по данном
ЦНИИШПа):
Материал Условная жест
Кость., мкН - см:
Ткань для мужских пальто.................................. 30 000— 150 00(1
Ткань для женских пальто.................................... 20 000— 100 00(1
Трикотажное полотно для пальто........................ До 15 000
Ткань для костюмов............................................ 4000 — 9000
Трикотажное полотно для костюмов..................... 7000— 10 000
(по ширине)
Ткань для платьев и сорочек................................ До 7000
Джинсовая ткань (брючная, костюмная):
Для молодежи................................................. 50 000- 120 000
(по основе) 15 000-50 000 (по утку)
Для среднего и старшего возраста.................... 20 000 —50 000
(по основе) 10 000- 15 000 (по утку)
Для детей...................................................... 1000 — 25 000
(по основе) 5000- 10 000 (по тку)
Ткань дли мешковины карманов............................ 3000— 10 000
Трикотажное полотно......................................... 1000 (по длине)
Для мешковины карманов................................. 3000
(по ширине)
Прокладочная ткань с клеевым покрытием:
Для пальто.................................................... 2000-7000
Костюмов...................................................... 1000-5000
Плащей.......................................................... 1000-2000
Платьев......................................................... 500-1000
При испытании методом переменной длины жесткость определяют на пробах размером 260x30 мм. Каждую пробу подвергают испытанию так же, как и консольным бесконтактным метоюм. " определяют стрелу прогиба. Затем элементарную пробу укорачивают на 20 мм, отрезая с обеих сторон по 10 мм, и повторно нзмеря' ют (определяют массу элементарных проб и измеряют стрелу пр0' гиба). Укорачивание пробы повторяют по достижении длины нр° бы 60 мм. Значение относительного прогиба^ вычисляют но Ф°Р муле.
Затем строят график (/„ /) изменения значений относи го прогиба /0 в зависимости от значения длины свешиваюше'
Части пробы /, см. По графику находят длину /0:5 пробы, имеющую значение относительного прогиба/, = 0,5.
Среднюю массу 1 см длины прогиба пробы гп, мг/см, вычисляют цо формуле п\ = (т - 1000)/(5Llf. IM), где т — общая масса 5 проб начальной длины Ьпт, г.
Жесткость Ј/0,s> мкН см2, для продольного и поперечного направлений при фиксированном значении относительного прогиба Fo = 0,5 вычисляют по формуле
£/0.5 = 1,92^5,
Где /о 5 ~~ длина пробы при значении относительного прогиба/, = = 0,5.'
Коэффициент жесткости определяют отношением К г I,., = EfnЧ / /:/1, N
К приборам второго типа относится прибор ПЖУ-12М (ГОСТ $977—74), на котором жесткость определяется величиной нагруз - |рси Р, необходимой для прогиба согнутой кольцом пробы на 1/з ^первоначального диаметра. На приборе ПЖУ-12М испытывают материалы, обладающие значительной жесткостью: искусственную [*:ожу, дублированные материалы, бортовые ткани, нетканые кле - »ные прокладочные полотна, пакеты одежды и т. п. I Коэффициент жесткости материала, определяемый методом [кольца, КР, рассчитывают по формуле
I КР — ^npy. i /^nosiqv
I Ниже приведены нормативные значения нагрузки Р, сН, характеризующей условную жесткость прокладочных, нетканых полотен, бортовок, тканей (ГОСТ 24684 — 81):
Группа Бортовки Прокладочные Прокладочные
Жесткости нетканые по - аппретирован-
Лотна без клс - ные ткани евого покрытия
I 4,5-7,0 0,1-2,0 6-8
II................................. 7,1-15,0 2,1-7,0 15-18
III............................... 15,1-30 7,1-12,0 -
К приборам, в которых проба изгибается под действием сосредоточенной нагрузки, принадлежит продольный изгпбатель ПИ, рзработанный во МТЙЛПе Б. А. Бузовым и В. Н.Пантелеевым РПисан в ГОСТ 12.4.090 — 86). На этом приборе определяется уси - рте, необходимое для продольного изгиба шва одежды или мате - Иала, а также работа, затрачиваемая при изгибе. Прибор ПИ об - ЭДает достаточно высокой чувствительностью и позволяет фик - РРовать изменение сопротивления материала продольному изги-
LAVWvVWVh-Qri
//////////
Рис. 2.33. Схема прибора ПИ для определения сопротивлении ткани продольному изгибу:
Л сН |
Рис. 2.34. Кривая зависимости Р= /(/) При изгибе материала (по данным Б. А. Бузова и В. Н.Пантелеева): |
/, мм |
Р — нагрузка, сН; I — перемещение подвижного зажима, мм |
I — банка; 2. 4 — зажимы; 3 — проба; 5 — электродвигатель
Бу в зависимости от его волокнистого состава, вида переплетения, плотности, а также многоцикловых воздействий.
Проба (рис. 2.33) крепится в двух зажимах. Зажим 4 от электродвигателя через червячную передачу получает возвратно-поступательное движение. Зажим 2 находится на консольно закрепленной балке, являющейся тензометрическим силоизмерителем, с помощью которого фиксируется величина сопротивления продольному изгибу. При сближении зажимов проба получает продольный изгиб. В первый период приложения силы проба сжимается в плоском положении, преодолевая фрикционные силы, действующие в ней. При этом небольшим деформациям соответствует быстрое увеличение нагрузки, а кривая, характеризующая зависимость Р =/(/), Поднимается круто вверх (рис. 2.34) до тех пор, пока прикладываемое усилие не выведет пробу из плоского положения, что будет соответствовать перегибу кривой в точке К. После этого кривая начинает плавно расти. Усилием, соответствующим точке Ркр, после которого начинается изгиб ткани, характеризуется предел устойчивости материала.
При испытании материалов методом продольного изгиба можно рассчитывать работу изгиба, которая определяется на графике как площадь, ограниченная кривой Р = /(/) и осыо абсцисс.
Драпируемость. Это способность текстильных материалов в подвешенном состоянии образовывать мягкие подвижные складки. Драпируемость зависит от гибкости материала и его массы. Чем жестче структура материала, чем большие усилия требуются для его изгиба, тем хуже драпируемость. При увеличении поверхностной плотности материала его драпируемость улучшается. Особенно хорошо драпируются тонкие гибкие и тяжелые материалы, он" образуют мелкие складки.
Драпируемость текстильных материалов определяют различными методами. Простой и распространенный метод заключается 11 следующем. Проба размером 200x400 мм вдоль длинной стороны
■услады вается в три складки, затем прокалывается иглои с одной Стороны и подвешивается на время, равное 30 мин. Драпируемость Характеризуется относительным показателем Д, %, который рассчитывают по формуле
Д= 100 - А/2,
А — расстояние между углами нижнего края пробы, находящейся в подвешенном состоянии, мм.
.' Чем больше значение Д, тем лучше драпируемость материала. Недостатком этого метода является то, что он не дает характеристики драпируемости материала одновременно в двух направлениях.
Р Представление о драпируемости материала в двух направлениях tJiaeT дисковый метод. При определении драпируемости этим методом проба (рис. 2.35, а), вырезанная в виде круга, располагается Ua диске 3 и прижимается диском 2. Диск 3 поднимают, края про - ры при этом свешиваются, принимая ту или иную форму. Освещая миск 2 сверху пучком параллельных лучей, получают на бумаге ^Проекцию пробы. Хорошо драпирующиеся материалы (рис. 2.35, б) кмеют в проекции сильно изрезанный контур с глубокими впа - шами. В этом случае площадь получаемой проекции значительно «еньше площади исходной пробы. Плохо драпирующиеся материалы имеют площадь проекции, приближающуюся к площади 1йробы (рис. 2.35, в). Проба, проекция которой изображена на рис. Э.35, г, обладает хорошей драпируемостью по утку и плохой по 1(0снове. Драпируемость материала, определяемая дисковым методом, Характеризуется двумя величинами: соотношением размеров А и В Цэсевых линий, проведенных через центр проекции пробы (у ткани |В направлении нитей основы и утка, у трикотажа вдоль петельных фядов и столбиков), и коэффициентом драпируемости Кл, рассчи - ^гываемым по формуле
Основа |
Уток |
Рис. 2.35. Определение драинруемосш материала дисковым методом: А — схема прибора: I — проба: 2. J — лиски; и — г — проекции проб |
Таблица 2.8 Коэффициенты драпируемости тканей
|
К - № - б-,,)/50, |
Где — площадь исходной пробы, мм2; б-,, — площадь проекции пробы, определенная с помощью планиметра, мм2.
Соотношение размеров осевых линий В/А, равное 0,95 — 1.1. показывает, что драпируемость материала в обоих направлениях одинаковая. Если В/А > 1,1, материал имеет хорошую драпируемость в поперечном направлении, если В/А < 0,95. драпируемость его лучше в продольном направлении.
Показатель драпируемости имеет важное значение для пальтовых, платьевых и костюмных тканей", он учитывается при выборе их для изделия. Ориентировочные значения коэффициента драпируемости /(а для некоторых тканей приведены в табл. 2.8.
Закручиваемость. Этой способностью обладает в основном трикотаж. Нити в процессе вязания получают деформации изгиба и растяжения, приобретают изогнутую форму. Трение между нитями, волокнами способствует сохранению нитью изогнутой формы. При этом в нити развиваются не только пластические деформации, способствующие сохранению нитью данной формы, но и упругие, сообщающие нити внутренние напряжения, пока онл находится в связи с соседними нитями, и исчезающие при разрезании полотна.
Напряженное состояние нити проявляется в стремлении трикотажных полотен одинарных переплетений к закручиванию с краен. Если из трикотажа переплетения гладь вырезать образец и оставить его в свободном состоянии, то он сразу же начнет закручиваться с изнаночной стороны на лицевую по линии петельны4 столбиков и с лицевой стороны на изнаночную по линии петельных рядов. Степень закручивания трикотажа пропорциональна Уп' ругости нити и зависит от плотности вязания, способа отдел к" полотна.
Чтобы уменьшить закручиваемость готового полотна, его каландрируют. Каландрирование закрепляет петли в трикотаже, вдавливая их друг в друга и расплющивая нити, образующие петли. При этом увеличиваются силы сцепления между нитями и уменьшается возможность нитей распрямляться при разрезании трикотажа.
Одноцикловые неразрывные характеристики. К ним относятся несминаемость и сыинаемость текстильных материалов.
Несминаемость — свойство материала сопротивляться изгибу, смятию и восстанавливать первоначальное состояние после снятия усилия, вызвавшего его изгиб, смятие. Способность материала сопротивляться изгибу зависит от его жесткости, а способность разглаживаться, восстанавливая первоначальное состояние, — от упругости.
Между условно-упругой деформацией и несминаемостью существует зависимость, характеризуемая коэффициентом корреляции порядка 0,8—0,9. Если материал наделен значительной долей быстроисчезающей деформации, изделия из него обладают хорошей несминаемостью. Если же в материале преобладает доля пластической деформации, одежда, смятая в процессе носки, не восстанавливает свою первоначальную форму.
Сминаемостью называется свойство текстильных материалов под действием деформаций изгиба и сжатия образовывать неисчезаю - щие складки и морщины. Сминаемость является следствием проявления в текстильном материале пластических и эластических деформаций с медленным периодом релаксации.
Сминаемость — характеристика, обратная несминаемости. Материалы для одежды должны обладать оптимальной несминаемостью (сминаемостью). Очень высокая несминаемость, как и чрезмерная сминаемость, — отрицательный фактор, осложняющий процесс изготовления одежды, ухудшающий ее внешний вид и качество.
Несминаемость материала в значительной степени зависит от Его волокнистого состава и структуры. Повышенную несминаемость имеют материалы, выработанные из волокон, обладающих высокой упругостью, способных быстро восстанавливать размеры и форму после деформирования (шерстяных, синтетических волокон). В материалах из волокон, обладающих разной упругостью, в Начале эксплуатации упругие волокна преодолевают влияние меНее упругих и смятые участки одежды восстанавливают свою форму. Постепенно в процессе эксплуатации нарастают усталостные явления в упругих волокнах и основную роль начинают играть меНее упругие волокна, поэтому складки и морщины становятся устойчивыми, ухудшается внешний вид одежды.
С увеличением крутки нитей повышается их упругость и уменьшается сминаемость тканей.
Текстурированные нити обладают большой деформацией, основную часть которой составляют исчезающие компоненты. Рыхлая, пористая структура позволяет этим нитям растягиваться ц изгибаться под действием незначительных усилий, почти без напряжения, благодаря чему после удаления нагрузки, вызвавшим их изгиб или растяжение, они легко восстанавливают первоначальную форму, а изделия из них практически не мнутся.
Сминаемость тканей и трикотажа зависит от расположения нитей, их взаимной связанности. Наименьшую сминаемость тканям придают переплетения типа креповых, имеющие неравномерно разбросанные перекрытия. Наибольшую сминаемость имеют ткани полотняного переплетения, для изгиба которых требуется наименьшее усилие. Сминаемость тканей с более длинными перекрытиями, например тканей атласного переплетения, меньше, так как усилия, возникающие в наружных слоях нити при сгибании такой ткани, противодействуют ее изгибу.
Сминаемость тканей зависит также от числа нитей на 10 см. Ткани, взаимный сдвиг нитей в которых ограничен, имеют большую упругость, лучше сохраняют форму в одежде и меньше мнут - ся. Ткани рыхлой структуры, элементы которой смещаются без особых усилий, обладают значительной сминаемостью.
Трикотаж малосминаем. Нити, образующие петли в трикотаже, имеют сложное пространственное расположение, поэтому при смятии трикотажа в нем меньше участков нитей, подвергающихся одинаковой деформации, чем в ткани. Напряженные в разной степени участки нитей трикотажа помогают быстрее восстановить его первоначальные размеры.
Значительно уменьшают сминаемость тканей различные несминаемые отделки.
Материалы во влажном состоянии и при повышенной температуре легко сминаются. Это свойство материалов используется в швейном производстве при выполнении различных операций влажно-тепловой обработки, когда необходимо получить устойчивое смятие материала (образование складок, подгибание низа рукавов, брюк и т. п.).
Для определения несминаемости (сминаемости) применяют различные методы. В зависимости от характера образуемых на материале складок прибо'ры для определения несминаемости (сминаемости) материалов разделяются на два типа: производящие ориентированное смятие образцов и выполняющие неориентированное смятие.
Все ткани, кроме шерстяных, испытывают на ориентированное смятие на приборах РМТ или смятнемере (ГОСТ 19204-73)- Для этого пробу (рис. 2.36, а) складывают под утлом 180°, после чего в. течение 15 мин выдерживают ее под грузом. Несминаемое ч> X, %, в этом случае характеризуют отношением угла восстановле-
1рия а к углу полного сгиба у = 180° и определяют в продольном и ^оперечном направлениях по формуле
' Х= 100а/у = 0,555а.
!' Несминаемость хлопчатобумажных тканей характеризуется суммарным углом восстановления после смятия по основе и утку, j Несминаемость текстильных материалов при неориентированном Кмятии определяют на приборе СТП-6, разработанном проблемной лабораторией кафедры материаловедения МТИ и ЦНИХБИ.
ЕП-6 — прибор настольного типа, предназначается для однократно и многократного неориентированного смятия одновременно Ьвух цилиндрических рабочих проб. При испытании платформа нагружения опускается и сжимает рабочую пробу (рис. 2.36, б). Несминаемость материала в этом случае характеризуется способносТью рабочей пробы восстанавливать высоту после смятия и отдыха И оценивается коэффициентом несминаемости Ки %, по формуле
= ЮО(Я,///0),
|де //, — средняя высота рабочей пробы после одного цикла смя - Ыя, мм; Щ — средняя начальная высота несмятой рабочей про - |Ы, мм.
Один цикл смятия на приборе включает в себя 1 мин нагрузки I 1 мин отдыха.
; Сминаемость шерстяных тканей определяют на приборе СТ-1 ГОСТ 18117-80). Пробу перегибают
Так, чтобы образовались три Кладки (рис. 2.36, в), и выдерживают под нагрузкой в течение
Е[ин. После разгрузки и трехминутного отдыха измеряют высоту тадки /г, мм. Коэффициент Кс сминаемости рассчитывают по рмулс
А", = /г/20 = 0,05//г,
'-С |
;-—==>____________________________________ Flff7777777777777777777777777777777 |
Pff7777777777777777777777777777777 А |
77777777777777777777777777777777777 |
77777777777777777777777777777777777 В |
|рис. 2.36. Определение несминаемости (а, 6) и сминаемости (в) материалов: I — проба; 2 — груз; 3 — платформа нагружения |
□ |
Ре 20 — ширина металлической пластины, использованной для Ьбразования складки ткани, мм.
Та блн и а т у
Нормативы несминаемости (сминаемости) для некоторых видов текегиль- Ных материалов
|
Окончание табл. 2.9
|
Коэффициент сминаемости К^. |
* |
Сумма углов ьосстаиовленмя (основа + уток).
Показатель несминаемости текстильных материалов имеет важное значение как при изготовлении, так и при эксплуатации швейных изделий. В настоящее время для тканей и других текстильных материалов введены нормативы несминаемости (табл. 2.9). Для шелковых тканей (ГОСТ 18484 — 87) выделены три группы несминаемости, %: несминаемая — более 55; малоемннаемая — 46 — 55; среднесмннаемая — 30 — 45. ЦНИИШПом рекомендуются следующие значения несминаемости, %: для тканей плащевых с пленочным покрытием и с гидрофобизнруюшен пропиткой — 90; бортовых тканей — 70; трикотажных платьевых полотен — 55 — 60; костюмных — 70; нетканых клееных прокладочных полотен — 75.
При эксплуатации одежды происходит преимущественно неориентированное смятие материала. Самым простым и доступным методом смятия при испытании материала является сжатие рукой собранного в комок материала с последующей визуальной оценкои его сминаемости. Изменение внешнего вида текстильного материала из-за появления складок и морщин очень заметно, когда стороны складок образуют острый угол. В этом случае грани складок no-paj - ному отражают свет и поэтому складки становятся особенно видны на материале, множество складок создает неровную поверхность.
При этом методе испытания приняты следующие оценки степени сминаемости материала: сильно сминаемый, сминаемый, слабо сминаемый. Естественно, такой метод испытания субъективен. Однако при достаточном практическом опыте работы и сравнении материалов с большой разницей в степени сминаемости его применение дает неплохие результаты.
Многоцикловые разрывные характеристики при изгибе. Текстильные волокна и нити при однократном изгибе разрушаются очень редко. Дело в том, что критические радиусы изгиба гкр, мкм, при которых возможно разрушение волокон и нитей, чрезвычайно малы. Расчеты показывают, что радиус /'кр составляет: для шерстяных волокон 15 — 20, хлопковых 80 — 90, льняных 160—180, синтетических 10 — 20, хлопчатобумажной пряжи 1000— 1300. Если учесть, что волокна и нити при изгибе текстильного материала имеют некоторую свободу перемещения, то приведенные значения гкр можно еще уменьшить.
При таких малых радиусах волокна и нити в текстильных материалах в процессе изготовления из них швейных изделий и последующей их эксплуатации практически не изгибаются и разрушения материала в швейных изделиях при однократных изгибах не происходит.
Многократный изгиб — один из основных видов деформации текстильных материалов в условиях эксплуатации швейных из ie - лнн. В результате действия небольших по величине, но многократно прикладываемых изгибающих нагрузок материал утомляеюь образуются складки, изгибы, замипы и т. п.
При многократных изгибах на сравнительно небольших узких участках сгиба материала в местах образования складок, морщин jl т. п. возникают зоны предразрушения. В зависимости от степени устойчивости межволоконных и внутриволоконных связей процесс утомления материала проходит более или менее интенсивно. Затем наступает усталость и материал разрушается. Усталость материала от многократных изгибов является не только следствием механических воздействий, но и результатом проявления физических и химических процессов, взаимосвязанных и дополняющих друг друга.
При испытаниях материалов на многократный изгиб определяют показатели следующих характеристик: выносливости — число изгибов, которое выдерживает материал до разрушения; долговечности — время от начала многократного изгиба до разрушения материала; изменение разрывной нагрузки пробы материала после заданного числа изгибов.
Исследования, выполненные в ЦНИИШПе, показали, что выносливость тканей при многократном изгибе в значительной степени зависит от режимов испытания (угла изгиба, натяжения Пробы материала при изгибе). Существенное влияние на выносливость ткани оказывают также ее структура и волокнистый состав. В табл. 2.10 приведены данные о выносливости тканей при многократном изгибе (ширина пробы 10 мм).
Испытания тканей на многократный изгиб выполняют на приборах, называемых изгибателями. Схема рабочей части одного из изгибателей представлена на рис. 2.37, а. Пробу материала закрепляют в зажимах. Зажим 1 жестко крепится на диске, который поворачивает этот зажим вправо и влево на заданный угол. Таким
Таблица 2.10 Средняя выносливость тканей, тыс. двойных изгибов
|
Рис. 2.37. Испытания материалов к,, многократный изгиб:
К-5 Б |
А — схема рабочей части изгибателя: / 3 — зажимы; 2 — проба; 4 — груз, о Схема испытания на приборе Ml 111 | / — проба; 2, 5 — зажимы; 3— сукно, ./ _ планка
Образом проба полумает многократным двойной изгиб. К зажиму 3 подвешен груз, натягивающий пробу. Выносливость материала определяется числом двойных изгибов до разрушения пробы.
Натяжение пробы оказывает большое влияние па выносливость материала при изгибах. Обычно грузом создается натяжение образца, составляющее 10— 15 % разрывной нагрузки. На результаты испытаний влияет также форма губок зажима. С увеличением радиуса изгиба материала длительность испытаний увеличивается.
В процессе эксплуатации одежды материал, как правило, подвергается пространственному изгибу при разных радиусах кривизны и малых усилиях, а не излому по строго определенной линии сгиба, как на изгибателе. Поэтому особый интерес представляют результаты испытания материалов на многократное неориентированное смятие. Испытания проводят на приборе СТП-6 (см. рис. 2.36, б), оснащенном для этого специальным съемным зажимом. Рабочая проба закрепляется в зажиме и получает многократное смятие при постоянной нагрузке 7 даН.
При многоцикловых испытаниях задают 20 циклов смятия пробы и определяют коэффициент несминаемости KV):
К20 = Н2о/ Но,
Где //2о — средняя высота смятой пробы сразу после 20 циклов смятия.
После 60 мин отдыха смятой пробы вновь измеряют ее высоту НтД и рассчитывают коэффициент Ктл несминаемости
А'отд = Дугл/ Но.
Комплексный показатель несминаемости определяют по фор' муле
А'к = QK0U1.
Для испытания материалов на многократное неорпентироваН' ное смятие используют также прибор МПИ-1 (разработан В. 11
телеевым), на котором проба испытывает изгиб с большим радиусом кривизны, что приближает условия испытания к реальным условиям эксплуатации материала в швейных изделиях. Прибор (рис. 2.37, б) имеет 60 зажимов. Они расположены в два ряда (неподвижные 2 и подвижные 5) и совершают перемещение в вертикальной плоскости на заданную величину. Проба при перемещении нижнего зажима свободно изгибается, а гребень складки истирается о серошинельное сукно, укрепленное на планке. На приборе МПИ-1 одновременно можно испытывать 30 проб. Влияние многократного изгиба оценивают в данном случае по изменению сопротивления пробы продольному изгибу. Недостатком прибора является длительность испытания (десятки и сотни тысяч циклов многократного изгиба).