Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

14. Методы оценок усадки материалов

В процессе влажно-тепловой обработки в результате действия влаги, пара, повышенной температуры, а также при воздействии атмосферного влияния и окружающей среды, могут изменяться размеры текстильных материалов [76].

Усадка тканей происходит как за счет проявления релаксационного процесса, так и из-за набухания волокон, приводящих к изменению геометрических параметров ткани на всех уровнях. Приходя в равновесное состояние, нити ткани изменяют высоту и длину изгиба. Так как нити основы в ткани чаще всего напряжены и деформированы больше, чем нити утка, то они релаксируют сильнее и получают дополнительный изгиб, приводящий к изменению фазы строения. Высота волны нитей утка в этих условиях уменьшается, длина волны увеличивается. В результате усадка ткани по длине чаще всего больше, чем по ширине. Помимо усадки ткани по длине и ширине происходит увеличение ее толщины [1].

Сущность методов определения усадки заключается в измерении линейных размеров в долевом и поперечных направлениях (вдоль основы и утка у тканей) на пробах квадратной или прямоугольной формы до и после мокрых обработок или химической чистки.

Методы определения изменения линейных размеров (ИЛР) делятся на две группы: 1 – определение частичного ИЛР после однократного воздействия мокрых и других обработок; 2 – определение потенциального ИЛР (максимально возможного) в результате многократных воздействий.

В стандартах зафиксированы методы определения ИЛР после однократного воздействия различных обработок. Вид обработки учитывает условия эксплуатации изделий из материалов различного волокнистого состава. Стандарты предусматривают также разное испытательное оборудование.

Согласно ГОСТ 11207-65 [7] ткани по величине ИЛР делятся на 3 группы, нормы указаны в табл. 14.1.

Таблица 14.1

Нормы изменение линейных размеров тканей после мокрой обработки

Группа тканей

Изменение размеров, % не более

Характеристика тканей по изменению размеров

для х/б, смешанных, льняных тканей и тканей из химической пряжи

для шерстяных и полушерстяных тканей

для шелковых и полушелковых тканей

по основе

по утку

по основе

по утку

по основе

по утку

I

–1,5

±1,5

–1,5

–1,5

±1,5

±1,5

Практически безусадочные

II

–3,5

±2

–3,5

–3,5

+3,5

±2

Малоусадочные

III

–5

±2

–5

–3,5

±5

+2

Усадочные

ГОСТ 30157.0-95. Полотна текстильные. Методы определения изменения размеров после мокрых обработок или химической чистки. Общие положения. Настоящий стандарт распространяется на текстильные полотна, в том числе трикотажные купоны, и устанавливает общие требования к методам определения изменения размеров после мокрых обработок или химической чистки [40]. ГОСТ 30157.1-95 Полотна текстильные. Методы определения изменения размеров после мокрых обработок или химической чистки. Режимы обработок [41]. Настоящий стандарт распространяется на текстильные полотна, в том числе трикотажные купоны, и устанавливает методы определения изменения размеров после мокрых обработок или химической чистки.

Сущность метода заключается в определении изменения расстояния между метками, нанесенными на элементарную пробу полотна, после обработки в водном растворе (замочка, стирка) или обработки в органическом растворителе (химическая чистка). Изменение размера характеризуется отношением изменения расстояния между метками пробы после мокрой обработки или химической чистки к первоначальному расстоянию и выражается в процентах:

missing image file (14.1)

где L1 –

расстояние между метками после обработки, мм;

L0 –

расстояние между метками до обработки, мм.

Элементарная проба в зависимости от вида полотна представляет собой квадрат или прямоугольник размерами в соответствии с рис. 14.1.

missing image file missing image file

а

l1 = (500 ± 1) мм

l = (600 ± 1) мм

б

l1 = (350 ± 1) мм

l = (500 ± 1) мм

missing image file missing image file

в

l1 = (200 ± 1) мм

l = (300 ± 1) мм

г

l1 = (200 ± 1) мм или (220 ± 1) мм

l = (250 ± 1) мм

Рис. 14.1. Размеры элементарной пробы для испытания (начало)

missing image file missing image file

д

l1 = (500 ± 1) мм

l = (150 ± 1) мм

е

l1 = (50 ± 1) мм

missing image file missing image file

ж

Ширина галантерейного изделия

l1 = (200 ± 1) мм или (250 ± 1) мм

l = (300 ± 1) мм или (350 ± 1) мм

l2 = (50 ± 1) мм

з

l1 = (50 ± 1) мм

l = (350 ± 1) мм

l2 = (60 ± 1) мм

l3 = (150 ± 1) мм

missing image file

и

l1 = (500 ± 1) мм

l = (600 ± 1) мм

Рис. 14.1. Размеры элементарной пробы для испытания (окончание)

Отбор проб. Для испытания по шаблону вырезают элементарные пробы, наносят контрольные метки несмываемой краской или прошивают нитками.

Аппаратура. Для стирки используют стиральные машины, обеспечивающие сравнимые и статически достоверные результаты. Режимы замачивания, стирки, ополаскивания, сушки, материалов в соответствии с их волокнистым составом осуществляют по методикам, изложенным в табл. 14.2. Для проведения испытаний применяют: приборы УТ-1, УТ-2; машина стиральная автоматическая бытовая; прибор ПОУТ; прибор УТШ-1; прибор для взбалтывания жидкости типа 022; ванна для замачивания элементарных проб в развернутом виде или ванна для ручной стирки; центрифуга малогабаритная для отжима белья (типа Цента, Юла и т.п.); шкаф сушильный с температурой нагрева не менее 60 °С; утюг электрический бытовой массой 1,5–2,5 кг с терморегулятором по ГОСТ 307.1-95 [43]; весы лабораторные общего назначения 2-го класса; линейка металлическая измерительная по ГОСТ 427-75 [50]; секундомер механический по нормативному документу; термометр ртутный стеклянный лабораторный с ценой деления 1 °С по ГОСТ 13646-68 [14]; валик металлический отжимной; моющее средство; органический растворитель для химической чистки; смачиватель (ПАВ – поверхностно-активное вещество); вспомогательные средства для нанесения меток; сетка или решетка из некоррозийного материала, обеспечивающая погружение элементарных проб в воду; стеллаж с гладкой или сетчатой поверхностью для сушки элементарных проб в горизонтальном положении в расправленном состоянии размерами площади, соответствующими размерам элементарных проб; решетка для предварительной подсушки элементарных проб; доска гладильная или другое приспособление, обтянутые сукном в два слоя или фланелью в три слоя; ткань хлопчатобумажная неаппретированная с поверхностной плотностью 100–200 г/м2; бумага фильтровальная; мешок из хлопчатобумажной неаппретированной ткани с поверхностной плотностью от 100 до 200 г/м2; мешочки из неокрашенной капроновой ткани со стороной размером до (50 ± 3) мм; шарики стальные диаметром от 3 до 6 мм по ГОСТ 3722-2014 [45]; ножницы; зажимы для подвешивания элементарных проб; щипцы лабораторные.

Таблица 14.2

Режимы и методы испытаний материалов

Ассортимент полотен

Метод испытания

Продолжительность выдерживания элементарных проб, мин, не менее

1

2

3

4

1.

Ткани:

   

хлопчатобумажные

Стирка

10

полотна палаточные и плащевые хлопчатобумажные

Замочка

10

из пряжи химических волокон и смешанные

Стирка

10

2.

Ткани чистольняные, льняные и полульняные (в том числе парусины для спецодежды и средств защиты рук)

Стирка

10

3.

Парусины технические (для укрытий, палаточные), театральные полотна, холсты для живописи, тентовые (с водоупорной пропиткой), чистольняные, льняные, полульняные

Замочка

30

4.

Бортовые, тентовые (без водоупорной пропитки), террасные льняные и полульняные

Замочка

60

5.

Кружева, кружевные, гардинные, тюлевые полотна, гипюр, шитье

Замочка

15

6.

Лента, тесьма, вырабатываемая из различных видов сырья

Замочка

120

7.

Трикотажные полотна

Стирка

120

8.

Ткани шелковые и полушелковые, в том числе с пленочным покрытием, содержащие в основе химические комплексные нити или химические волокна, а по утку – текстильные нити или пряжу; ткани из натурального шелка

Стирка

30

1

2

3

4

9.

Ткани шелковые и полушелковые, содержащие в основе химические комплексные нити или химические волокна, а по утку – текстильные нити или пряжу, ткани из натурального шелка

Химическая чистка

1440

10.

Ткани с ворсом из натурального шелка, волокон шерсти, шерстяной и полушерстяной пряжи и их сочетаний

Химическая чистка

600

11.

Тканый плюш, обувной бархат, бархат для верхней одежды

Замочка

600

12.

Ткани чистошерстяные, шерстяные, полушерстяные; из пряжи химических волокон и смешанные

Замочка

До постоянной массы

13.

Нетканые полотна:

   

вязально-прошивные, иглопробивные

Замочка

До постоянной массы

вязально-прошивные

Стирка

120

клееные

Стирка (ручная)

120

искусственный мех

Замочка, химическая чистка

600

Проведение испытания. Отжатые образцы гладят через неаппретированную хлопчатобумажную ткань на гладильной доске, обтянутой в два слоя серошинельным сукном, электроутюгом с терморегулятором, нагретым до 200 °С. Масса утюга 2,5 кг. Утюг можно передвигать в любом направлении, но без нажима. После глажения образцы выдерживают 10 мин в нормальных условиях (относительная влажность воздуха 65 ± 5 %, температура 20–25 °С).

Обработка результатов. Расстояние между контрольными метками измеряют с точностью до 1 мм и подсчитывают среднее арифметическое с точностью до 0,1 мм. Эти данные используют для вычисления величины усадки.

Для испытания тканей из натурального шелка и химических нитей используют прибор ВНИИПХВ. Усадку после стирки тканей, вырабатываемых по основе из нитей и пряжи натурального шелка, из химических нитей, пряжи из смеси химических волокон с натуральным шелком, а по утку из всех видов текстильных нитей и пряжи (кроме текстурированных) определяют по ГОСТ 30157.0-95 [40].

Отбор проб. Для испытаний готовят по три пробы по основе и по утку размером 50×350 мм. Во избежание перекоса строп образца перед вырезанием рекомендуется продернуть нитку.

Подготовка к испытанию. По средней линии пробы параллельно большей стороне наносят две метки: одну на расстоянии 60 мм от конца пробы, вторую на расстоянии 150 мм oт первой. Температура воды в баке должна быть 55–60 °С, расход стирального порошка 2 г на 1 л воды. Стирка продолжается 30 мин.

Проведение испытания. Пробы вынимают из бачка и отжимают между ладонями, затем снова загружают в бачок и дважды промывают водой при температуре 35–40 °С. После каждой промывки образцы отжимают между ладонями, а после второй промывки и отжима раскладывают между двумя слоями хлопчатобумажной ткани и обезвоживают нажимом ладонями. Пробы высушивают с помощью гладильного устройства. Один конец пробы закрепляют в пружинном зажиме, противоположный перекидывают через ролик и к нему подвешивают груз (масса груза для всех тканей 10 г, для тканей, содержащих нити шелка-сырца высокой крутки или в основе вискозные комплексные нити, – 20 г). Перед глажением устанавливают шкалу до совпадения нулевого деления со стрелкой. Утюг ставят в подвижное гнездо, получающее движение вверх и вниз от электродвигателя через червячную передачу и эксцентрики. Утюг, нагретый до температуры 135–140 °С в течение 2 с воздействует на образец. Затем происходит подъем утюга, в течение 3 с освобожденная от контакта с утюгом проба испаряет влагу, после чего цикл сушки повторяется. Изменение длины пробы в процессе сушки отмечается на шкале. Температура утюга поддерживается постоянной с помощью контактного термометра. Сушку заканчивают, если в течение 1 мин не будет происходить перемещения стрелки по шкале. После сушки пробу выдерживают в расправленном виде не менее 30 мин при атмосферных условиях, близких к нормальным.

Обработка результатов. Усадку проб определяют как среднее арифметическое результатов трех измерений по основе и трех по утку и подсчитывают в процентах.

Исследователями [91] было выявлено, что наименьшая усадка наблюдается при замачивании и ВТО, наибольшая – при стирке и кипячении. Усадка льносодержащих материалов при кипячении составляет 80...90 % величины ИЛР от многократных стирок. Для остальных тканей оба метода позволяют достоверно оценить величину реальной усадки материалов в одежде.

С точки зрения практического использования более удобен метод кипячения как менее трудоемкий и материалоемкий. Температура при кипячении ускоряет релаксационный процесс, что обеспечивает получение более достоверных результатов. Близкой к температуре кипения является температура моющего раствора, предусмотренная международным стандартом определения усадки тканых материалов после стирки ИСО/ТК 38 ДИС 318.

Резюме

Усадка текстильных материалов влияет на все этапы производства. Общая усадка материала складывается из трех компонентов: усадка после ВТО, усадка после дублирования, усадка после стирки по основе и утку. Возможно определение без специального оборудования.

Вопросы для самопроверки

1. Виды методов определения усадки материалов?

2. Параметры элементарных проб для определения усадки?

3. Раскройте суть методов испытаний материалов по определению усадки материалов?


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