Что значит прочность ткани

5. Свойства тканей

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТКАНЕЙ

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).

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.

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.

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.

13. Типичные условные значения компонентов удлинения некоторых видов тканей

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.

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 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 деформации. 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 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.

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.

По данным ЦНИИШПа, драпируемость различных тканей, определенная аналитическим методом, характеризуется коэффициентами, приведенными в табл. 15.

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.

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.

Источник

В 1 части статьи я рассказывала о водозащитных свойстах тканей, а сегодня я хочу рассказать про следующий показатель, который можно встретить на этикетке верхней одежды, называется он изностойкость или прочность.

Выбирая верхнюю одежду ребенку мы хотим, чтобы она была теплой, непромокаемой, яркой, красивой и, конечно, чтобы выдержала активность малыша. Но, к сожалению, бывает и так, что недешевый комбинезон разорван в клочья уже к середине сезона и приходится покупать второй. Эта история про вас? Тогда при следующей покупке обратите обратите особое внимание на прочность ткани изделия или, как еще ее называют производители, износостойкость.

Как определяют прочность ткани?

Износостойкость ткани измеряется тестом на истирание Мартиндейла, во время которого ткань подвергается трению наждачной бумагой или шерстью во всех направлениях до тех пор, пока нитки ткани не начнут обрываться. А сам показатель износостойкости говорит о количестве оборотов трения до повреждения ткани.

Что означают эти цифры?

Чтобы было понятнее давайте рассмотрим износостойкость всем известних материалов: х/б бельевая ткань по ГОСТ выдерживает 1400-2000 оборотов, а льняная бельевая ткань уже 6000-12000 об. Конечно надо учитывать, что условия использования у них далеки от того как тестируют верхнюю одежду дети на улице 🙂 Поэтому показатель, подходящий для прогулок, начинается от 15000 оборотов.

Какой показатель выбрать, чтобы одежда точно не порвалась?

Например, у большинства курток марки Lassie износостойкость 15000-20000 оборотов и многие дети не повреждают их. А у одной из самых прочных запатентованных тканей ткани Cordura, из которой делают вставки в местах повышенного к истиранию риска, износостойкость уже более 150000 оборотов, так вот, сын моей знакомой умудрялся порвать даже такие штаны за два месяца эксплуатации.

Тем не менее, я определила для себя средние показатели, при которых большинство активных детей ходит в одежде весь сезон без особых повреждений (для малышей лет до 3-х эти показатели могут быть ниже):

А мамам юных любителей луж рекомендую также обратить внимание на показатель водонепроницаемости, о котором я уже писала раньше.

Комфортных вам прогулок!

С наилучшими пожеланиями, Марина

Источник

Теория. «МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТКАНЕЙ. ПОНЯТИЯ ПРЕДЕЛА ПРОЧНОСТИ ТКАНЕЙ ПРИ РАЗДИРАНИИ И ПРОДАВЛИВАНИИ. ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ПРОЧНОСТЬ ТКАНЕЙ. УДЛИНЕНИЕ ТКАНЕЙ.»

Онлайн-конференция

«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Государственное профессиональное образовательное учреждение

Ярославский колледж управления и профессиональных технологий

зам. директора по УМР

от «_____» ___________ 2020 г.

Методические рекомендации ПО теории КУРСА «МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ»

Рассмотрена и одобрена на заседании

от «_____» ___________ 2020 г.

Председатель ЦМК ___ Суворова В. В.

Преподаватель ____ Завгородняя А. С.

РАЗДЕЛ «СОСТАВ, СТРОЕНИЕ И СВОЙСТВА ТКАНЕЙ»

ТЕМА 3.3.3.2. «МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТКАНЕЙ. ПОНЯТИЯ ПРЕДЕЛА ПРОЧНОСТИ ТКАНЕЙ ПРИ РАЗДИРАНИИ И ПРОДАВЛИВАНИИ. ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ПРОЧНОСТЬ ТКАНЕЙ. УДЛИНЕНИЕ ТКАНЕЙ.»

Изучение понятия прочности при раздираниии, продавливании

Изучение методов оценки прочности при раздирании и продавливани

Изучение влияния удлинения тканей на их свойства и процессы производства

Понимать физическую суть пределов прочности при раздирании и продавливании

Знать особенности влияния структуры тканей на их прочностные свойства

Понимать влияние прочностных свойств тканей на область их применения

Устный опрос или письменный контроль знаний до начала изучения новой темы

Закрепление приобретенных навыков при выполнении самостоятельной работы

Выполнение лабораторной работы

ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОЧНОСТНЫХ СВОЙСТВ ТКАНЕЙ

Помимо прочности на разрыв для всесторонней оценки прочностных свойств текстильных материалов применяют ряд других характеристик.

Удельная разрывная нагрузка – есть отношение величины разрывной нагрузки к поверхностной плотности материала и ширине пробы материала. Этот показатель позволяет сравнивать между собой прочностные свойства различных материалов. Учитывая, что в различных тканях может быть разная доля массы основы и утка, то данный показатель позволяет принять во внимание и эту особенность материалов. Таким образом, данная характеристика даёт возможность определения и выбора вида ткани для изделия в зависимости от действующих на материал сил по величине.

Расчётная разрывная нагрузка – это разрывная нагрузка, приходящаяся на единичный элемент структуры материала (на одну нить основы или утка в ткани, на один петельный ряд или столбик в трикотаже, на одну строчку прошива нетканых полотен и т.п.). Этот показатель даёт нам информацию об абсолютных разрывных свойствах материала, превышение которых неизбежно повлечёт за собой разрушение или нарушение целостности структуры материала (ткани). Данный показатель закладывается конструкторами и дизайнерами при расчёте моделей одежды на прочность.

Одноосное раздирание является следствием возникающих значительных механических напряжений при эксплуатации одежды, туристских палаток, чехлов и других изделий из тканей в концах карманов, клапанов и т.д. Эти напряжения концентрируются на незначительном участке ткани, на группе нитей или даже на одной из них, вызывая разрушение ткани. Усилие, необходимое для разрыва специально надрезанной пробной полоски при испытаних образца ткани, называют раздирающей нагрузкой, а сама характеристика носит название прочности при раздирании.

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 путём раздирания образца ткани на разрывной машине. Наименьшим пределом прочности к раздиранию обладают ткани жёсткие, 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.

Существуют две группы методов испытания тканей на раздирание (Рис. 1).

а – проба для одиночного раздирания; б – проба для двойного раздирания; в – крыловидный метод; г – метод «гвоздя»; д – метод с поперечным разрезом («раневой» метод); е – трапециевидный метод; ж – метод Ээг-Олофссона

Методы первой группы (Рис. 1, а-г) характеризуются тем, что при испытании пробных полосок происходит разрыв нитей, раположенных перпендикулярно направлению прикладываемой нагрузки. Он называется методом одиночного раздирания и в нашей стране он стандартизирован. Для методов второй группы (Рис. 1, д-ж) характерно то, что при испытании пробных полосок разрываются нити, расположенные вдоль направления действующей нагрузки.

Крыловидный метод (Рис. 1, в) признан универсальным, достаточно полно отражающим реальный процесс раздирания тканей. Он пригоден для испытаний различных материалов и не требует каких-либо приспособлений к разрывной машине. В настоящее время крыловидный способ также стандартизирован в России.

Испытания различных тканей на раздирание свидетельствуют о том, что структура материала оказывает существенное влияние на показатели раздирающей нагрузки. При увеличении в переплетении длины перекрытий, уменьшении числа нитей на 100 мм ткани прочность ткани при раздирании возрастает.

Показатели раздирающей нагрузки во многом зависят от коэффициента уплотнённости ткани: чем меньше коэффициент, тем выше раздирающая нагрузка. Коэффициент наполнения ткани также существенно влияет на раздирающую нагрузку. Для тканей из полиэфирных и вискозных нитей оптимальное значение раздирающей нагрузки отмечается при коэффициенте наполнения 0,7. 0,8.

Для выработки тканей, обладающих высокой прочностью при раздирании, следует увеличивать число нитей на 100 мм разрываемой системы нитей или уменьшать число нитей на 100 мм противоположной системы, применять в разрываемой системе нити повышенной прочности, использовать гладкие нити с малым коэффициентом сопротивления в направлении, поперечном приложенной нагрузке.

Предел прочности ткани при продавливании характеризует однородность структуры ткани и свойств основы и утка. Если при продавливании стального шарика через образец ткани, укреплённый в динамометре, нити основы и утка обрываются одновременно, то такая структура ткани считается хорошей, если сначала обрывается одна система нитей, а потом другая – такая структура считается плохой. Подобные нагрузки испытывают ткани в одежде в местах облегания суставов человека – локтей, коленей, плеч.

Суть процесса испытаний состоит в том, что тестируемый материал помещается и жёстко закрепляется на оправке, на центральную часть которой впоследствии создаётся давление стальным шариком. Соответственно, при продавливании материала центральная часть пробы получает наибольшее напряжение, где в основном и происходит разрушение материала. В первую очередь разрушается та система (нитей, петель), которая характеризуется меньшими удлинением и прочностью.

Испытание материала путём продавливания шариком (Рис. 2, а) проводят на разрывной машине с помощью специального приспособления. При этом определяют разрушающую нагрузку и стрелу прогиба материала в миллиметрах (отсчитывают по лимбу шкалы удлинения разрывной машины).

Дополнительно при этом для трикотажных полотен (при продавливании их шариком диаметром 20 мм) по величине стрелы прогиба рассчитывают увеличение площади поверхности материала в процентах. Метод стандартизирован для трикотажа, имеет достаточно высокую точность – сходимость данных с методом замера разрывной нагрузки на полосках составляет 91% для петельных столбиков и 96 % для петельных рядов. По показателям удлинения при растяжении те же показатели составляют соответственно 79% и 86%.

Также данное испытание проводят с использованием приборов с мембраной (Рис. 2, б). Мембрана изготавливается из резинового изотропного, гибкого и тонкого материала. Пробу испытываемого материала вместе с подложенной под неё мембраной заправляют в круглый зажим прибора. Во время испытания воздух или жидкость, нагнетаемые под мембрану, равномерно распределяются во всех направлениях и растягивают мембрану и расположенный на ней материал.

При таком виде испытания определяют давление и удлинение материала (стрелу прогиба), при которых произошло разрушение материала. Для определения разрывных характеристик и растяжения материалов при продавливании используют метод в соответствии с ГОСТ Р ИСО 2960-99.

Важно отметить, что результаты опытов показывают – при растяжении с помощью мембраны текстильные материалы разрушаются одновременно на значительной части испытываемой пробы. При этом форма образующейся поверхности пробы для многих видов текстильных материалов существенно отличается от правильной формы шарового сегмента. Это свидетельствует о сложном характере деформации и разрушения этих материалов, а также об анизотропии свойств тканей (различии свойств в разных направлениях по материалу).

УДЛИНЕНИЕ ТКАНЕЙ. ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ПРОЧНОСТЬ

Удлинение тканей – это увеличение длины ткани в момент воздействия на неё растягивающих усилий. Удлинение ткани характеризует её сопротивляемость воздействию растягивающих усилий. Чем больше разрывная нагрука, которую выдерживает ткань, тем выше её сопротивляемость растяжению.

Удлинение ткани зависит от свойств волокон, структуры пряжи и ткани и характера отделки ткани. Соответственно, чем больше удлинение волокон, тем больше удлинение тканей. С увеличением крутки пряжи её удлинение, а следовательно, и удлинение ткани возрастают. Более плотные ткани обладают бόльшим удлинением. Чем больше изогнуты нити в ткани, тем больше её удлинение.

При деформациях ткани удлиняются в направлении основы или утка вследствие распрямления и удлинения нитей, расположеннных вдоль действующей силы или приложенной нагрузки. Обычно распрямление нитей требует меньших усилий, чем их растяжение – это связано с изменением наклона спиральных витков крутки, распрямлением и скольжением волокон. Поэтому удлинение ткани, особенно в начале процесса растяжения находится в прямой зависимости от числа изгибов нити, приходящихся на единицу её длины, и глубины изгибов.

В свою очередь, число изгибов нити определяется переплетением и плотностью ткани, а глубина изгиба толщиной нитей перпендикулярной системы и фазой строения ткани. Поэтому при прочих равных условиях ткани полотняного переплетения имеют наибольшее удлинение, чем ткани саржевого переплетения, у тканей саржевого переплетения удлинение выше, чем у тканей сатиновых переплетений.

С увеличением плотности удлинение ткани растёт до определённого предела, после которого связанность элементов ткани делается настолько большой, что способность к растяжению уменьшается.

Фаза строения материала также оказывает большое влияние на удлинение ткани, особенно в начале нагружения, когда растяжение ткани происходит в основном за счёт распрямления нитей. Ткани пятой фазы строения могут иметь близкие показатели удлинения и по основе, и по утку, так как изогнутость их нитей одинакова. Ткани же остальных фаз строения обладают бόльшим удлинением в направлении изогнутой системы.

В целом, из-за того, что нити утка чаще всего больше изогнуты, чем нити основы, удлинение тканей по утку почти всегда бывает больше, исключение составляют ткани шерстяные, у которых основа при одинаковой изогнутости с утком имеет бόльшую крутку. Отделочные операции приводят к уменьшению удлинения тканей по основе и увеличению удлинения по утку.

Значительный интерес для конструкторов и технологов швейного производства представляет тот факт, что деформация тканей носит сложный характер и зависит не только от величины действующей силы, но также и от её направления, что вызывает неравномерные удлинения различных участков тканей при приложении разнонаправленных нагрузок, а значит – неравномерное изменение формы конечного изделия.

Соответственно, это приводит к тому, что в материале появляются потенциальные зоны резких изменений величин нагрузок и наибольших значений деформации, что крайне важно при проектировании изделий, локализации мест критических значений действующих сил для выполнения прочностных расчётов и определения эксплуатационной долговечности изделий.

lp = абсолютное разрывное удлинение, мм

L _k = длина образца к моменту разрыва, мм

L ₀ = начальная (зажимная) длина образца, мм

Относительное разрывное удлинение Ɛ p – это отношение абсолютного разывного удлинения образца к его начальной зажимной длине, выраженное в процентах:

Разрывное удлинение (абсолютное и относительное), так же, как и разрывная нагрузка, является стандартным показателем качества ткани.

При одноосном растяжении пробы наблюдается уменьшение её поперечных размеров (Рис. 3).

Это явление характерно для всех текстильных материалов. Наиболее значительно уменьшаются размеры в середине пробы. Данное свойство материалов оценивают коэффициентом поперечного сокращения К, который определяется как отношение относительного сокращения пробы к её относительному удлинению, и для текстильных материалов составляет 0,5. 1,3.

Полное удлинение и соотношение долей упругого, эластического и пластического удлинения зависят от волокнистого состава и структуры нитей (пряжи), ткацкого переплетения, фаз строения ткани и выполненных операций отделки ткани.

Упругая доля деформации является результатом незначительного изменения внешних связей, что определяется силами трения и сцепления между волокнами, проявлением межмолекулярных связей. Этот вид деформации образуется в первый момент приложения нагрузки.

Наибольшей долей упругого удлинения обладают ткани из нитей спандекс, из текстурированных высокорастяжимых нитей, плотные чистошерстяные ткани из кручёной пряжи, плотные ткани из шерсти с лавсаном. Ткани из волокон, обладающих большой долей упругого удлинения, меньше сминаются, хорошо держат форму изделий в процессе носки; замины, возникающие в таких изделиях, быстро исчезают даже без влажно-тепловой обработки. Чем больше упругое удлинение ткани, тем выше её качество, тем меньше она мнётся, лучше сохраняется форма одежды и выше износостойкость.

Тем не менее есть и негативные стороны – ткани с высокой степенью упругости усложняют процесс изготовления швейных изделий, смещаются при раскрое, требуют тщательной и продолжительной влажно-тепловой обработки.

Появление эластической составляющей деформации определяется тем, что связи, проявившиеся в первый момент развития упругой части деформации, по мере действия внешних сил продолжают накапливать энергию. С течением времени этот процесс приводит к возникновению внутренних напряжений, вызывающих обратимость деформационных процессов. Процесс происходит до тех пор, пока или не израсходуется избыточно накопленная энергия, или силы внутренних напряжений не уравновесятся другими действующими силами, или же не произойдёт нарушение связей, создавших данное напряжение.

Значительной долей эластического удлинения обладают ткани из волокон животного происхождения (шерсти, шёлка), поэтому они постепенно восстанавливают первоначальную форму после снятия деформирующей нагрузки. Замины, возникающие на изделиях в процессе носки, исчезают с течением времени, так как одежда обладает способностью отвисаться.

Пластическая часть деформации возникает вследствие необратимого изменения (нарушения) внешних и внутренних связей. Подобное нарушение сопровождается перегруппировкой элементов структуры материала, возникают менее устойчивые и слабые внешние связи, происходит необратимое сближение и перемещение нитей в точках их контакта, увеличиваются изгибы.

Доля пластического удлинения преобладает в составе полного удлинения в тканях из растительных волокон (хлопка, льна), а также вискозные ткани, которые сильно сминаются и для восстановления формы требуют влажно-тепловой обработки. Наибольшей долей пластического удлинения обладает лён.

При наличии у ткани большого пластического удлинения одежда из неё сильно сминается и вытягивается, образуя «мешки» на локтях, на коленях. Одежда из такой ткани быстро теряет форму и изнашивается. Небольшие же по величине пластические удлинения даже желательны – они позволяют придать швейным изделиям необходимую фактурную форму.

В различных тканях при приложении одинаковых усилий удлинение может быть различным, также различными будут и доли упругого, эластического и пластического удлинений. В тканях из смеси волокон соотношение упругого, эластического и пластического удлинений зависит от соотношения в смеси волокон различного происхождения.

Добавка к шерсти штапельных вискозных волокон снижает упругость ткани, добавка штапельного лавсана увеличивает её. С целью увеличени упругости в состав льняных тканей вводят до 67% лавсана в виде нитей или штапельных волокон. Введение в структуру ткани эластика или нитей спандекс обеспечивает её высокую упругость и эластичность, что позволяет получать ткани объёмной структуры, а также использовать такую ткань для спортивных и корсетных изделий, что обеспечивает хорошую растяжимость ткани при выполнении упражнений и сохранение внешнего вида и формы изделий после многократных тренировок. Применение эластичных капроновых нитей в качестве утка в тканях для купальников даёт возможность получить изделия, плотно облегающие фигуру и не стесняющие движений при плавании.

При одинаковом волокнистом составе доля упругой деформации ткани зависит от её свойств: линейной плотности и крутки пряжи, степени изогнутости основы и утка, абсолютной плотности ткани. Увеличение толщины и крутки пряжи, повышение плотности основы и утка способствуют возрастанию доли упругой деформации в полном удлинении тканей.

Величина и длительность действия растягивающей нагрузки влияют на соотношение исчезающих (обратимой части) и остающихся (необратимой части) удлинений в составе полного удлинения тканей. Доля остающихся удлинений растёт пропорционально величине и длительности растягивающего усилия. Многократные нагрузки, возникающие при длительной носке, приводят к накоплению необратимой деформации и потере формы изделия, из-за чего пластическая (остаточная) деформация имеет тенденцию к накоплению.

Важно отметить, что степень растяжимости тканей существенно зависит от угла приложения нагрузки; например, при воздействующей на ткань силе под углом 45˚к основе растяжимость в несколько раз превышает такое же значение силы при нулевом угле из-за взаимного смещения основных и уточных нитей. Соответственно, при настилании и раскрое тканей нужно учитывать этот факт, чтобы не испортить крой – ткань перекашиваются, структура деталей одежды искажается, верхнее и нижнее полотна могут смещаться, швейная строчка «уползает», а 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 искажённым. Одна из двух стачиваемых деталей при этом может получить большее растяжение, из-за чего детали соединятся неправильно, образуются морщины, перекосы. При таких дефектах шов распускают, и операцию стачивания повторяют с учётом растяжимости ткани. Однако, повторное стачивание отрицательно сказывается на качестве изделия и на производительности труда.

Для уменьшения растяжимости деталей, придания им формы и её сохранения в швейные изделия ставятся прокладочные материалы (волосяные ткани, тканые и нетканые клеевые прокладки), которые соединяюся с материалами верха ниточным или клеевым методом.

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, других изделий. Долевики прокладывают по линии карманов пиджака и пальто.

Также изделия из тканей в процессе носки подвергаются действию небольших по величине, но многократно повторяющихся деформаций растяжения. Это приводит к постепенному расшатыванию структуры ткани, ухудшению её свойств и, в конечном итоге, к разрушению. Потому одной из важных характеристик является способность ткани выдерживать, не разрушаясь, действие многократных деформаций растяжения, что характеризует её выносливость (многоцикловая характеристика!) – число циклов многократных деформаций, которое выдерживает ткань до разрушения. По выносливости можно судить о том, как поведёт себя ткань в процессе производства и во время эксплуатации одежды – в этом наглядно проявляется связь между одноцикловыми и многоцикловыми характеристиками.

Удлинение ткани оказывает влияние на все этапы швейного производства. При создании модели и разработке конструкции изделия необходимо учитывать процент удлинения и соотношение составляющих видов деформации, исчезающего и остающегося удлинений во времени. В моделях из легко растяжимых тканей, не обладающих упругостью, следует избегать зауженных рукавов, узких юбок и брюк, сильно приталенных силуэтов одежды.

Источник