ема 7. Одноциклові і багато циклові характеристики при згині.

 

Питання

1. Незминальність (зминальність) матеріалів.

2. Методи визначення незминання (зминання).

3. Багатоциклові розривні характеристики згину.

Література 1.с.180, 7.с.68

 

1. Незминальність (зминальність) матеріалів.

 

До одно циклових і багатоциклових нерозривних характеристик відносяться такі властивості текстильних матеріалів, як незминання і зворотня її характеристика зминання.

Незминання - це властивість текстильного матеріалу опиратись згину і стиску, тобто здатність матеріалу відновлювати початкову форму після зняття зусилля згину і стиску. Здатність матеріалу опиратись згину залежить від його жорсткості, а здатність розгладжуватись, тобто відновлювати початковий стан - від пружності.

Незминання являється наслідком прояви пружної і високо еластичної деформації з малим періодом релаксації. Між умовно-пружною деформацією і незминанням існує залежність, яка характеризується коефіцієнтом кореляції порядку 0,8 – 0,9. Якщо матеріал має значну долю швидко зникаючої деформації, вироби з нього володіють добрим незминанням. Якщо у матеріалі велика доля пластичної деформації, одяг, який отримав змиття у процесі носки, не відновлює свою початкову форму.

Зминання - це властивість матеріалу під дією деформації згину і стискання утворювати незникаючі складки і зморшки. Зминання є наслідком прояви у текстильному матеріалі пластичної (незворотньої) і високо еластичної деформації з великим періодом релаксації.

Зминання є характеристика зворотна незминанню. Матеріали для одягу повинні володіти оптимальною незминаємістю (зминаємістю). Дуже висока незминаємість, як і через мірна зминаємість, - негативний фактор, який ускладнює процес виготовлення одягу, погіршуючи її зовнішній вигляд і якість.

Таким чином, ці властивості залежать від співвідношення компонентів повної деформації (пружної, високо еластичної, пластичної), які проявляються при згині і стиску матеріалу на ділянки його перегину.

Співвідношення складових частин деформації при згині і стиску текстильних матеріалів (незминання і зминання) залежить:

1). Від виду волокон і їх структури.

Наприклад: Чим більша пружність волокон, їх товщина і більш

круглий поперечний переріз, тим краще текстильні

матеріали з них зберігають форму, менше зминаються.

Так,волокна вовни і синтетичні волокна володіють

великою пружністю, тому матеріали, які вироблені з них

характеризуються високим не зминанням.

Збільшення крутки ниток і пряжі збільшує пружність

матеріалів і відповідно їх незминання.

Таким чином, незминання текстильного матеріалу в значній ступені залежить від його волокнистого складу і структури. Високе незминання мають матеріали, які вироблені з волокон з високою пружністю і які здатні швидко поновлювати розміри і форму після деформування (шерстяні, синтетичні волокна). В текстильних матеріалах з волокон, які володіють різною пружністю, на початку експлуатації пружні волокна переборюють вплив менш пружних і зім'яті ділянки одягу поновлюють свою форму. Поступово в процесі експлуатації нагромаджується втома в пружних волокнах і головну роль починають грати менш пружні волокна, тому складки і зморшки стають більш стійкими, погіршується зовнішній вигляд одягу.

Текстуровані нитки володіють великою деформацією, основну частину якої складають зникаючи компоненти. Рихла, пориста структура дає можливість цим ниткам розтягуватись і згинатись під дією незначних зусиль, після видалення навантаження згину або розтягу, вони легко встановлюють першопочаткову форму, а вироби з них практично не зминаються.

2). Від структури матеріалів (переплетення, щільність, товщина).

Наприклад: Чим товстіше матеріал, більша щільність, більш довгі

перекриття переплетення, тим більшою незминаємістю

вони володіють. Тканини атласного, сатинового, крепового

переплетення більш незминальні, ніж полотняного.

Трикотаж малозминальний.

Зминання тканин і трикотажу залежить від розташування ниток, їх взаємної зв’язаності. Найменше зминання тканинам надають переплетення типу крепових, які мають нерівномірні перекриття. Найбільше зминання мають тканини полотняного переплетення, для згину яких потрібно найменше зусилля. Зминання тканин з більш довгими перекриттями, наприклад тканини атласного переплетення, менше, так як зусилля, які виникають в зовнішніх шарах ниток при згинанні такої тканини, протидіють її згину. Зминання тканин залежить також від їх густини. Тканини великої густини, взаємний здвиг ниток в яких обмежений, мають більшу пружність, ліпше зберігають форму одягу і менше мнуться.

Тканини рихлої структури, елементи якої зміщуються без особливих зусиль, володіють значним зминанням. Трикотаж малозминальний. Нитки, які утворюють петлі в трикотажі, мають складне просторове розміщення,

тому при зминанні трикотажу в ньому менше ділянок ниток, які піддаються однакової деформації, чим у тканині. Напружені в різної степені ділянки ниток трикотажу допомагають швидше встановити його початкові розміри.

3). У вологому стані і при підвищеної температурі текстильні матеріали

легко зминаються. Ця властивість текстильних матеріалів використовується

в швейному виробництві при виконанні різних операцій волого-

теплової обробки (ВТО), коли необхідно одержати стійке зминання

матеріалу (утворення складок, підгін низу виробу, рукавів і інш.).

Для підвищення незминання текстильних матеріалів в процесі експлуатації, їх пропитують спеціальним малозминальним оздобленням синтетичною смолою, наприклад формальдегідною смолою.

 

2. Методи визначення незминання (зминання).

Для визначення незминання (зминання) текстильних матеріалів використовують методи неорієнтованого і орієнтованого зминання.

При експлуатації одягу відбувається в основному неорієнтоване зминання матеріалу. Самий простий і доступний метод визначення зминання матеріалу є метод стискання рукою зібраного в грудку матеріалу з послідовною візуальною оцінкою його зминання. Зміна зовнішнього вигляду текстильного матеріалу із-за з'явлення складок і зморшок дуже помітно, коли сторони складок утворюють гострий кут. В цьому випадку грані складок по - різному відображають світло і тому складки робляться особливо помітні на матеріалі, багато складок утворюють нерівну поверхню. При цьому методі прийнято 4 степені оцінки зминання матеріалу:

1 - сильно зминаємий матеріал;

2 - зминаємий матеріал;

3 - слабо зминаємий матеріал;

4 - незминаємий матеріал.

Цей метод є суб'єктивний, так як кожна людина по своєму оцінює зминання.

Незминання текстильних матеріалів при неорієнтованому зминанні можливо визначити на приладі НСТП, який розроблено у МТІ і ЦНІХБІ.

НСТП - прилад настільного типу, призначений для однократного і многократного неорієнтованого зминання одночасно двох робочих проб.

1.с.183 .

В практиці при оцінки якості матеріалів використовують стандартний метод орієнтовного зминання на приладі зминомірі СМТ ЦНІІХБІ. Прилад СМТ ЦНІІХБІ складається з корпусу в якому вмонтовано десять заправочно-розвантажувальних пристосувань і вимірювальний пристрій. Зразки Т – подібної форми заправляють у барабан, який провертається і може займати три робочих положення. Помістивши одночасно десять

зразків у прилад, їх навантажують поворотом барабана в положення "Навантаження", створюючи при цьому питомий тиск 9,8∙10⁴ Па. Після витримки протягом 15 хв., барабан переводять в положення "Розвантаження", дають зразкам "Відпочинок" 5 хв. Потім за допомогою вимірювального пристрою вимірюють кут поновлення, на який відійде вільний кінець зразка. 7.с.68

Оцінку незминальності на приладі СМТ виконують по коефіцієнту незминальності, який вираховують за формулами:

Х₀ = d_{0 сер.} / 180 ∙ 100 = 0,555d_{0 сер.};

Х_у = d_{у сер.} / 180 ∙ 100 = 0,555d_{у сер}

де: Х₀; Х_у - коефіцієнт незминальності тканини відповідно за

основою та за утоком, %;

d_{0 сер.};d_{у сер.} – середнє арифметичне значення кута поновлення

зразка, відповідно за основою та за утоком, град.;

180 - кут повного згину, град.

Показник незминання текстильних матеріалів має велике значення як при виготовленні, так і при експлуатації швейних виробів. Вироби з легкозминаємих матеріалів швидко втрачають першопочаткову форму, свій зовнішній вигляд, зношуються, потребують частого прасування.

Тому показники незминання для одягових матеріалів регламентуються і вказуються в ГОСТі.

Наприклад: Для шовкових тканин виділяються 3 групи незминання:

- незминаєма - більше 55 %

- малозминаєма - 46-55%

- середньозминаєма - 30-45%.

Для сукняних тканин коефіцієнт незминальності повинен

бути не менше 60%.

Для плащових тканин з плівковим покриттям - не менше

90%.

Для тканин бортових - 70%.

Для трикотажних сукняних полотен - 55-60%

Для костюмних матеріалів - 70%.

Для нетканих прокладочних полотен - 75%.

 

3. Багатоциклові розривні характеристики згину.

 

Багатократний згин - один з основних видів деформації текстильних матеріалів в умовах експлуатації швейних виробів. По здатності матеріалів протистояти багатократному згину говорять про стійкість наданої форми цих матеріалів.

При дії невеликих по величині, але багатократно прикладаємих згинаючих навантажень матеріал втомлюється, утворюються складки, згини, заміни і інш. При багатократних згинах на порівняно невеликих вузьких ділянках згину матеріалу у місцях утворення складок, зморшок виникають зони попереднього руйнування. В залежності від степені стійкості між волоконних і усередині волоконних зв’язків процес стомлення матеріалу проходить більш або менш інтенсивно. Потім настає

утома і матеріал руйнується. Утома матеріалу від багатократних згинів являється наслідком не тільки механічних дій, але і наслідком проявлення фізичних і хімічних процесів, які взаємозв’язані і доповнюють один одного.

Таким чином, при багатократному згині текстильних матеріалів виникають порушення зовнішніх зв’язків і зміни внутрішньо молекулярної структури волокон, що призводить до поступового розхитування структури самого матеріалу і його руйнування.

При досліду матеріалів на багатократний згин визначають показники слідкуючих характеристик:

1. Витривалість - це кількість згинів, яке витримує матеріал до

руйнування;

2. Довговічність - це час від початку багатократного згину до його

руйнування;

3. Зміна розривного навантаження зразка матеріалу після заданої

кількості згинів.

Дослідження матеріалів на багатократний згин виконують на приладах, які називаються згиначами (изгибатели). Схема робочої частини згинача представлена на рис. 2.37 1.с.186 .

Зразок матеріалу закріплюється у затискачах. Затискач жорстко кріпіться на диску, який обертає цій затискач вправо та вліво на заданий кут. Таким чином зразок матеріалу отримує багатократний подвійний згин. До затискача надається навантаження, яке натягує зразок. Витривалість матеріалу визначається кількістю подвійних згинів до руйнування зразка. Натяг зразка значно впливає на витривалість матеріалу при згинах. Звичайно навантаженням утворюють натяг зразку,

яке складає 10 -15 % розривного навантаження. На підсумки досліджень також впливає форма губок затискача. Зі збільшенням радіусу згину матеріалу тривалість досліджень збільшується.

В процесі експлуатації одягу матеріал, як правило, підлягає просторовому згину при різних радіусів кривизни і малих зусиль, а не злому по строго визначеної лінії згину, як на згиначах. Тому особливий інтерес представляють результати досліджень матеріалів на багатократне

неорієнтоване зминання. Досліди проводять на приладі НСТП (рис.2.36 1.с.183 ), який має для цього спеціальний з ємний затискач.

Для випробування матеріалів на багатократне неорієнтоване зминання використовують також прилад МПИ-1, на якому зразок іспитує згин з більшим радіусом кривизни, що наближує умови досліджень до реальних умов експлуатації матеріалу у швейних виробах. 1.с.186; рис.2.37

Недоліком приладу є довго тривалість досліджень (десятки і сотні тисяч циклів багатократного згину).

Таким чином на витривалість текстильного матеріалу суттєво впливає структура, волокнистий склад матеріалу і режими дослідів (кут згину, натяг зразка при згині).

Найбільш витривалі до багатократного згину матеріали із синтетичних волокон і ниток, дякуючи наявністю міцних внутрішньо волоконних зв’язків.

-"-