Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

7. Методы оценки сминаемости материалов

Сминаемость – свойство материала при изгибе и сжатии образовывать неисчезающие складки. В зависимости от условий смятия материала, применяемые приборы и методы делятся на две группы:

1. С помощью методов и приборов первой группы осуществляют ориентированное смятие, при котором, под действием внешних сил – проба материала получает изгиб и смятие на определённом ограниченном участке. К этой группе относятся приборы СМТ (ГОСТ 19204-73 [21]), СТ-1, СТ-2 (ГОСТ 18117-80 [20]).

2. Вторая группа объединяет приборы и методы, с помощью которых производится неориентированное смятие, когда проба материала получает хаотический изгиб и смятие. К ней относится метод ручного смятия с визуальной оценкой и прибор СТП-6.

ГОСТ 18117-80. Ткани и штучные изделия чистошерстяные и полушерстяные. Метод определения сминаемости [20]. Настоящий стандарт распространяется на готовые чистошерстяные и полушерстяные ткани и штучные изделия и устанавливает метод определения их сминаемости. Стандарт не распространяется на технические ткани. Сущность метода заключается в определении коэффициента сминаемости, который характеризует отношение фактической высоты складки к максимально возможной.

Отбор проб. По ГОСТ 20566-75 [25]. Пробы не должны иметь пороков и смятых мест.

Аппаратура. Прибор марки СТ-1 (рис. 7.1) и прибор марки СТ-2 (рис. 7.2).

Принцип действия приборов СТ-1 и СТ-2 состоит в приготовлении ориентированной (по основе или утку) складки ткани и бесконтактном измерении ее высоты h (рис. 7.3).

missing image file

Рис. 7.1. Прибор марки СТ-1: 1 – основание; 2 – рычаг; 3 – опорная площадка; 4 – стержень; 5 – груз; 6 – металлические пластинки; 7 – направляющие стойки; 8 – стеклянная пластинка; 9 – установочный винт; 10 – ось; 11 – микроскоп; 12 – шкала; 13 – уровень

Подготовка к испытанию. Из каждой отобранной точечной пробы вырезают пять элементарных проб по основе и пять по утку длиной 130 мм и шириной 15 мм. На один конец каждой пробы наносят цветную линию в направлении основы. Пробы перед испытанием должны быть выдержаны не менее 24 ч в условиях, предусмотренных ГОСТ 10681-75 [5]; в этих же условиях проводят испытание.

missing image file

Рис. 7.2. Прибор марки СТ-2: 1 – основание; 2 – рычаги; 3 – опорные площадки; 4 – стержни, 5 – грузы; 6 – металлические пластинки; 7 – направляющие стойки; 8 – стеклянные пластинки; 9 – установочные винты; 10 – переносный микроскоп; 11 – круглая шкала; 12 – уровень

missing image file

Рис. 7.3. Вид ориентированной складки при измерении высоты

Определение сминаемости на приборе СТ-1

Проведение испытания. Пробу ткани кладут на стеклянную пластинку 8 (рис. 7.1) лицевой стороной кверху. При этом передний конец пробы должен касаться упора. Поперек стеклянной пластинки на пробу накладывают по направляющим стойкам 7 металлическую пластинку 6, перегибают пробу по пластинке, кладут вторую металлическую пластинку, опять перегибают пробу, кладут третью пластинку, перегибают пробу и опускают на нее рычаг 2. Придерживая левой рукой рычаг 2, осторожно вытаскивают одну за другой все три металлические пластинки. При этом выступы опорной площадки 3 удерживают пробу ткани от бокового перемещения. На стержень 4 надевают груз 5. При этом складка ткани нагружается точно по центру опорной площадки. Удельное давление на пробу составляет 49∙103 Па (0,5 ± 0,05 кгс/см2).

После 5 мин нагружения груз снимают и отводят рычаг в вертикальное положение. Затем берут смятую пробу ткани пинцетом за верхний конец и осторожно опускают ее на стеклянную пластинку 8.

Пробу выдерживают в свободном состоянии (отдых) 3 мин. После этого измеряют фактическую высоту складки h.

Поворачивают микроскоп 11 по часовой стрелке вокруг оси 10 до тех пор, пока тубус микроскопа расположится над складкой ткани. Наблюдая в окуляр микроскопа, вращением рукоятки кремальеры наводят на резкость сначала вершину складки, а затем ее основание и снимают показания круглой шкалы. Отсчет показаний проводят с погрешностью половины цены деления шкалы.

Обработка результатов. Высоту складки h в миллиметрах вычисляют по формуле:

h = (A1 – A2)∙m, (7.1)

где A1 –

показание круглой шкалы микроскопа при наблюдении вершины складки;

A2 –

показание круглой шкалы микроскопа при наблюдении основания складки;

m –

цена деления круглой шкалы микроскопа, мм (m = 0,2 мм).

Определение сминаемости на приборе СТ-2

Проведение испытания. На все пять стеклянных пластинок 8 (рис. 7.2) кладут пять проб испытуемой ткани лицевой стороной кверху. При этом передние концы проб должны касаться упоров. Поперек первой пробы ткани накладывают по направляющим стойкам 7 металлическую пластинку 6 и перегибают пробу по пластинке, кладут вторую пластинку, снова перегибают пробу, кладут третью пластинку, перегибают пробу и опускают на нее рычаг 2. Придерживая левой рукой рычаг, осторожно вытаскивают одну за другой все три металлические пластинки. При этом выступы опорной площадки 3 удерживают пробу ткани от бокового перемещения. Так же приготавливают складки тканей на второй, третьей, четвертой и пятой стеклянных пластинках. На стержни 4 надевают грузы 5, начиная с крайнего левого стержня. При этом каждая складка ткани нагружается одинаково и независимо от других складок. Удельное давление на пробу составляет 49∙103 Па (0,5 ± 0,05 кгс/см2).

После 5 мин нагружения складок тканей грузы снимают, начиная с крайнего левого, и отводят рычаги в вертикальное положение. Каждую смятую пробу берут пинцетом за верхний конец и осторожно опускают его на стеклянную пластинку. Складки ткани выдерживают в свободном состоянии (отдых) 3 мин. После этого определяют высоту складок тканей. Для этого устанавливают переносный микроскоп 10 так, чтобы тубус микроскопа расположился над крайней левой складкой ткани. Наблюдая в окуляр микроскопа, вращением рукоятки кремальеры наводят на резкость вершину складки и записывают показание круглой шкалы 11. Затем наводят на резкость основание складки и снова записывают показание шкалы. Так же определяют высоту второй, третьей, четвертой и пятой складок ткани. Высоту складок в миллиметрах вычисляют по формуле (7.1).

Патент РФ 2495416 Способ определения сминаемости текстильных полотен [88]. Способ определения сминаемости текстильных полотен, по которому образец нагружают, разгружают и после отдыха определяют сминаемость, отличающийся тем, что погружение выполняется после формирования неориентированных складок с последующей цифровой фотосъемкой несмятого и смятого образца, передачей изображения на экран ЭВМ в реальном времени и обработкой цифровых изображений путем выделения областей интегральной яркости и сопоставления интенсивности распределения яркости участков изображений по этим областям, а о степени сминаемости судят по коэффициенту, рассчитываемому по формуле:

missing image file (7.2)

где S0 –

величина спектра изображения несмятого образца в средней области гистограммы, %;

Sk –

величина спектра изображения смятого образца в средней области гистограммы, %.

Патент РФ 2189588. Cпособ определения сминаемости текстильных материалов [83]. Способ определения сминаемости текстильных материалов, в котором образец закрепляют, нагружают, разгружают и после отдыха измеряют размеры, отличающийся тем, что используют образец в форме круга с радиусом 30 мм, смятие образца под нагрузкой осуществляют одновременно под углами 15–360° через каждые 15° к продольному направлению, имитируя процесс смятия материала в одежде и характеризуя его анизотропию, расчет сминаемости (%) по заданным направлениям производят согласно формулам:

missing image file (7.3)

где Ka –

коэффициент сминаемости в заданном направлении, %;

rka cp –

среднее значение радиуса образца в заданном направлении после разгрузки и отдыха, мм:

missing image file (7.4)

где rka –

радиус образца в заданном направлении после разгрузки и отдыха, мм;

r0 –

первоначальная величина радиуса образца до испытания, мм;

N –

количество радиусов в заданном направлении.

Патент РФ 2032903. Cпособ определения сминаемости ворса тканей [79]. Способ определения сминаемости ворса тканей, преимущественно бархатных, для обшивки сидений автомобилей, заключающийся в определении параметров ворса исходного образца, смятии ворса, определении параметров образца со смятым ворсом и оценке сминаемости ворса по результатам сравнения полученных параметров, отличающийся тем, что образец разделяют на два участка, смятие ворса осуществляют на одном из участков, определение параметров ворса в исходном и смятом состояниях производят одновременно путем получения изображения поверхности обоих участков образца с помощью видеокамеры, а в качестве параметров ворса используют показатель степени серости полученных изображений. Изображение поверхности участков образца получают при различных положениях видеокамеры относительно плоскости размещения образца, а сминаемость ворса оценивают по максимальному значению разности степеней серости двух участков. Смятие ворса на одном из участков образца осуществляют при его нагружении.

Резюме

Под сминаемостью текстильных материалов понимается их способность образовывать при перегибах и давлении неисчезающие складки, морщины. Сминаемость является следствием проявления пластической и эластической деформации с большим периодом релаксации, характеристика важна для определенных групп тканей и ассортимента одежды. Для определения сминаемости материалов необходимы приборы СМТ, СТ-1, СТ-2, СТП-6.

Вопросы для самопроверки

1. Дать характеристику степени сминаемости текстильных материалов?

2. В чем отличия при определении сминаемости на приборе СТ-1 и СТ-2?

3. Раскройте суть патентных изобретений при определении сминаемости.


Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074