Механічні властивості тканин Загальні відомості про механічні властивості тканин

Механічні властивості - це комплекс властивостей, які визначають ставлення тканин до дії різних механічних деформацій. Під впливом механічних сил тканини змінюють свої розміри, форму. В процесі виготовлення швейних виробів та їх експлуатації текстильні матеріали зазнають різноманітні механічні впливи, які викликають деформації розтягу, згину, стиснення, кручення, тертя. Характеристики механічних властивостей розподіляються на типи залежно від характеру деформації, тобто деформації розтягу, деформації згину і т. д. Показники механічних властивостей широко використовуються в швейному виробництві і мають велике значення для оцінки якості текстильних матеріалів.

Деформації розтягу. Внаслідок розтягу матеріалів виявляються такі важливі їх властивості, як міцність та видовження. Залежно від волокнистого складу, вартості та призначення тканин різними будуть вимоги до їх міцності та видовження. Міцність - це одна з найважливіших характеристик якості текстильних матеріалів.

Деформації згину. Всі текстильні матеріали, завдяки невисокій товщині, здібні легко згинатися при незначних навантаженнях і навіть під власною вагою. При цьому виявляються такі важливі властивості, як жорсткість (м’якість), драпірування та незминання тканин. Залежно від призначення тканини, виду, моделі та конструкції одягу різними будуть вимоги до ступеня згинання матеріалу: тканини для одягу строгої форми повинні бути жорсткими, тобто стійкими до згинання; тканини для суконь, навпаки, повинні бути м’якими та гнучкими. Бажано також, щоб в процесі експлуатації одягу не утворювалися складки та зморшки, тобто щоб матеріали не зминалися.

Міцність

Міцність текстильних матеріалів характеризує їх здібність чинити опір розривним зусиллям. Для оцінки міцності текстильних матеріалів використовуються три характеристики, які називають границями міцності: при розтязі, роздиранні та при протискуванні.

Границя міцності при розтязі - це головний показник, який враховується при оцінці якості за державними стандартами (ДСТ). Це максимальне зусилля розтягу, яке зазнає матеріал в момент розриву, вимірюється в сН (або в даН). Визначають його на розривних машинах. Границя міцності при розтязі характеризує зносостійкість матеріалів. Такого роду навантаження (зусилля чистого розтягу) тканина зазнає в процесах експлуатації одягу на ділянках швів, які розташовані орієнтовано відносно напрямку ниток основи та утоку (середній шов спинки, штанів, та інші) при виконанні рухів.

Границя міцності при роздиранні характеризується величиною зусилля роздирання, яке теж визначається на розривних машинах і вимірюється в сН (даН). Такого роду навантаженням підлягають кінці кишень, петель, область пройми рукава на спинці. Зусилля роздирання розташовуються хаотично, під різними кутами відносно напрямку ниток основи та утоку.

Границя міцності при протискуванні визначаються протискуванням стальної кульки крізь зразок тканини на спеціальному приладі - динамометрі. Такі навантаження тканина зазнає в місцях облягання суглобів (в області коліна, ліктя) та стегон.

На міцність текстильних матеріалів впливають такі фактори:

• природна м іцн іст ь волокон;

• структура пряжі та ниток: більшу міцність мають тканини, які виготовлені з більш товстої пряжі (ниток), підвищеного кручення;¶структура тканини: вид переплетення та щільність. Більшу міцність надають тканинам переплетення з частим переплетенням між собою ниток основи та утоку, тобто з короткими перекриттями (наприклад, полотняне), та підвищення щільності;

• вид оздоблення: валяння, мерсеризація, апретування збільшують міцність тканини; відварювання, білення, фарбування, кислотні та лужні обробки - зменшують.

Міцність тканин визначає строки експлуатації одягу, впливає на вибір режимів та методів обробки тканин в швейному виробництві.

Видовження

Видовження тканин - це їх здібність збільшувати свою довжину внаслідок розтягу.

На видовження тканин впливають такі фактори:

• природне видовження волокон;

• структура пряжі та ниток: при збільшенні кручення пряжі (нитки) збільшується її видовження;

• вид переплетення - більш видовжуються тканини, які вироблені переплетеннями з довгими перекриттями;

• щільність тканини - збільшення щільності зменшує видовження тканини;

• вид оздоблення: більшість оздоблювальних операцій сприяє зменшенню видовження в напрямку ниток основи та збільшенню видовження в напрямку ниток утоку.

Визначають видовження тканин одночасно з випробуванням на міцність на розривних машинах, які мають шкалу видовження. Вимірюють видовження в одиницях довжини (іабсолютне) або в процентах від початкової довжини {відносне). Видовження тканин в момент їх розриву називають розривним.

Повна деформація видовження тканин поділяється на три складові: пружну, еластичну та пластичну деформації видовження, співвідношення та величини яких визначають за допомогою спеціального приладу - релаксометру. Співвідношення складових повного видовження залежить від волокнистого складу тканини та величини зусилля розтягу: при низьких навантаженнях переважають пружні сили, при високих - пластичні. Співвідношення пружних та пластичних властивостей впливає на експлуатаційні властивості тканин. Тканини високої пружності добре зберігають форму, не зминаються, мають високу зносостійкість, але певним чином ускладнюють процеси пошиття одягу: зсуваються при настиланні та розкрої, потребують більш ретельних волого-теплових обробок. Пластичні тканини дуже сильно зминаються та витягуються, втрачають форму та швидко зношуються, але незначні долі пластичних властивостей необхідні для надання виробам об’ємної форми при ВТО. При зношенні тканин пружні властивості поступово знижуються, а пластичні зростають; тканина втрачає формостійкість.

Ступень видовження тканини в окремих деталях крою залежить від того, під яким кутом відносно напрямку ниток основи викроєна деталь. Розтяжність тканин під кутом 45° (по косій) відносно напрямку ниток основи в 2-3 рази перевищує розтяжність в напрямку основи (по долевій) внаслідок взаємного зміщування основних та уточних ниток. Це необхідно враховувати при настиланні та розкроюванні тканин. Деформація деталей одягу може також виникнути при їх зшиванні та ВТО.

Жорсткість

Жорсткість тканин - це їх здібність чинити опір зміні форми при згинанні.

На жорсткість тканин впливають такі фактори:

• природна жорсткість волокон: жорсткість волокон льону пояснюється змістом пектинів в волокні; жорсткість синтетичних волокон - круглою формою їх поперечного розрізу;

• структура пряжі та ниток: жорсткість зростає при збільшенні товщини та ступеня кручення пряжі (нитки);

• вид переплетення: при скороченні довжини перекриттів в переплетенні жорсткість тканини зростає.

• товщина та щільність тканини: при їх збільшенні жорсткість зростає;

• вид оздоблення: апретування, валяння збільшують жорсткість, ворсування, відварювання, хімічні обробки - зменшують.

Визначають жорсткість на спеціальних приладах двома методами:

а) під дією власної ваги (розподіленого навантаження) методом консолі;

б) під дією зосередженого навантаження (зовнішньої згинаючої сили).

За допомогою приладу ПТ-2 (рис. 10) визначають жорсткість тканин, які згинаються під власною вагою (методом консолі). Зразок тканини певного розміру розташовують на консольному пристрої приладу таким чином, щоб на його бічних гранях були розміщені кінці зразка довжиною по 7 см. Бічні грані пристрою опускають, кінці зразка, які втратили опору, прогинаються. За допомогою лінійок приладу, які розташовані уздовж бічних граней, вимірюють абсолютне прогинання кінців зразка тканини і за його значенням розраховують відносне прогинання за формулою:

/ =/

де: Г₀ - відносне прогинання кінців зразка тканини;

і - абсолютне прогинання кінців зразка, см;

1 - довжина кінців, см.

Коефіцієнт відносного прогинання кінців зразка тканини А визначають в довіднику за значенням відносного прогинання ґ₀. Коефіцієнт жорсткості тканини В розраховують за формулою:

В = 42046 мкН / см²),

де: ш - маса зразка тканини.¶