1. Методы и приборы определенияустойчивости окраски текстильных материалов к различным воздействиям. Шкалысерых и синих эталонных окрасок.
Ткани и другие текстильные изделияпри переработке и эксплуатации могут подвергаться самым различным воздействиям.К числу показателей, характеризующих внешний вид ткани, относится прочностьокраски. Он относится к числу общих (обязательных) нормируемых показателей встандартах для тканей любого назначения. Поэтому ГОСТ 9733-83 предусматриваетопределение прочности окраски более чем к 30 видам различных воздействий:светопогоде, стирке при t = 60о С и при кипении, к действию мыльного имыльно-содового растворов, дистиллированной воды, пота, морской воды,отбеливанию, заварке, отварке, валке, карбонизации, сухому и мокрому трению ит.д.
Виды воздействия, по которым должнаопределяться прочность окраски, выбирают в зависимости от назначения тканей:
по ГОСТ 7780-78 для льняных иполульняных,
по ГОСТ 11151-77 для чистошерстяных иполушерстяных,
по ГОСТ 7779-75 для шелковых иполушелковых,
по ГОСТ 7913-76 для хлопчатобумажныхи вискозных штапельных.
Методы определения прочности окраскисогласно ГОСТ 9733.0-83 основаны на оценке степени изменения первоначальнойокраски испытуемой ткани или степени закрашивания белого материала,подвергающегося вместе с окрашенным той или иной обработке. Изменениепервоначальной окраски или степень закрашивания белого материала устанавливаютвизуально путем сравнения со специальными эталонами (шкалы серых эталонов).
Одна из шкал серых эталонных красокпредназначена для определения степени изменения первоначальной окраски. Онасостоит из пяти пар серых образцов с разной степенью контрастности между темнымобразцом, постоянным для всех пар, и образцами более светлой окраски.
Вторая шкала окрасок предназначенадля определения степени закрашивания белого материала и состоит из пяти паробразцов с разной контрастностью между белым образцом, постоянным для всех пар,и образцами серого цвета различной интенсивности окраски. Каждой паре эталонныхобразцов соответствует определенное количество баллов от 1 до 50, из которыхбалл 5
означает высшую степень устойчивости для пары сконтрастностью равной нулю.
Подготовка проб к испытаниюпроводится по ГОСТу 9733.0-83.
В зависимости от вида испытанияиспользуют следующие пробы: простая проба – образец определенного размера,подготовленный из испытуемого материала; составная проба, состоящая из простойпробы и одной или двух проб смежных тканей для оценки степени окрашивания;контрольная проба – образец, устойчивость окраски которого известна,используемый
для контроля правильности проведения испытания.
Для проведения некоторых испытанийиспользуют смежные виды двух видов: одна ткань из того же волокна, что ииспытуемая ткань или из волокна преобладающего в смеси; другая ткань чаще всегохлопчатобумажная или вискозная.
Элементарные пробы из испытуемогоматериала и смежных тканей для большинства видов испытания вырезают размером100х40 мм. При определении устойчивости окраски набивных тканей с большимраппортом печатного рисунка элементарные пробы вырезают из разных участковточечной пробы, имеющих разный цвет и различную интенсивность окраски.
Составную пробу гладкокрашеной,меланжевой или пестротканой ткани или трикотажа подготавливают, помещая простуюпробу между двумя пробами смежной ткани и скрепляя их
наметочным швом по одной короткой стороне или по 4 сторонам,если пробы подвергаются механическим воздействиям.
Составную пробу набивной тканиполучают, размещая на лицевой стороне простой пробы двух смежных тканей, приэтом каждая из этих проб должна занимать половину пробы набивной ткани.
Определение устойчивости окраски
к дистиллированной воде
(ГОСТ9733.5-83)
Приборы и материалы:
1) рамка из нержавеющей стали соснованием 11,5 х 6,0 см, в которую плотно входит груз массой5±0,05 кг;
2) пластины стеклянные или изакриловой смолы (плексиглас) размером 11,5 х 6,0 сми толщиной не более 0,2 см4;
3) фарфоровый стакан;
4) термостат воздушный;
5) дистиллированная вода;
6) шкала серых эталонов;
7) образцы смежных тканей;
8) образцы исследуемой ткани(льняные, шерстяные, шелковые);
9) иглы и нитки.
Для проведения испытания готовятсоставную пробу, состоящую из простой пробы и двух проб смежных тканей размером10х4 см каждая, одна из них состоит из того же волокна, что и испытуемыйобразец, или из волокна, преобладающего в смеси; другая – из волокнаприведенного в ГОСТ 9733.5-83.
Составную пробу тщательно замачиваютв дистиллированной воде при комнатной температуре. Затем, не отжимая,укладывают между двумя стеклянными пластинками; пластинки помещают наспециальную раму и сверху ставят груз массой 5±0,5 кг. Раму с пробами помещают втермостат, где выдерживают в течение 4 часов при температуре 37±2оС. После чегопробы расшивают, оставляя шов на короткой стороне пробы, и сушат притемпературе не выше 60оС на воздухе в подвешенном состоянии, так, чтобы частисоставной пробы не соприкасались.
Оценку устойчивости окраски проводятпо шкалам серых эталонов по изменению первоначальной окраски и закрашиваниюбелых смежных тканей.
Определение устойчивости окраски к «поту»
(ГОСТ9733.6-83)
Приборы и материалы:
1) стаканы фарфоровые;
2) стеклянные палочки с расплющеннымконцом;
3) электроплитка или термостат;
4) соль поваренная или пищевая (ГОСТ13830-68);
5) аммиак водный технический (ГОСТ9-77), 25%-й раствор;
6) кислота уксусная (ГОСТ 19814-74)98,5%, 10%-й раствор;
7) образцы испытуемых тканей(хлопчатобумажная, льняная, шелковая);
8) образцы смежных тканей;
9) шкала серых эталонов.
Определение устойчивости окраски к«поту» проводят двумя методами. Методика подготовки составной пробы аналогичнопредставленной выше.
Первый метод.По первому методу испытания проводят раздельно в кислом и щелочном растворах,состав которых указан в ГОСТ 9733.6-83 «Методы испытания устойчивости окрасок к«поту».
Составные пробы помещают в стакан сосвежеприготовленными растворами, замачивают при модуле ванны 50:1 и выдерживаютпри комнатной температуре в течение 30 минут, периодически перемешивая иприжимая к стенкам стакана. Затем растворы сливают, пробу отжимают для удаленияизбытка влаги стеклянными палочками. Пробы помещают между двумя стекляннымипластинами и кладут на раму, сверху ставят груз массой 5±0,05 кг. Раму с образцами помещают втермостат и выдерживают при температуре 37±2оС в течение 4 часов. Дляпроведения испытаний в кислой и щелочной средах необходимо пользоватьсяотдельными приспособлениями.
По второму методуиспользуют раствор, состоящий из 5 г/дм3 поваренной соли и 6см3/дм325%-го водного раствора аммиака. В раствор, нагретый до 45±2оС, помещаютсоставную пробу и выдерживают при этой температуре 30 мин. Затем, не вынимая израствора, прижимают пробу 10 раз к стенке стакана стеклянной палочкой срасплющенным концом. После этого, приподняв образец, добавляют в раствор 70см3/дм3 10 %-ной уксусной кислоты. Образец опускают в раствор и выдерживают внем в течение 30 мин при температуре 45±2оС. Затем образец, не вынимая израствора, прижимают к стенке сосуда 10 раз, как указано выше.
По окончании испытания, как попервому, так и по второму методам, пробы расшивают, оставляя шов на короткойстороне пробы, и высушивают на воздухе при температуре не выше 600С вподвешенном состоянии таким образом, чтобы части составной пробы несоприкасались.
Оценку устойчивости первоначальнойокраски и степени закрашивания смежной ткани проводят по шкалам серыхэталонов.
Определение устойчивости окраски к глажению
(ГОСТ9733.7-83)
Приборы и материалы:
1) утюг весом, обеспечивающимдавление на пробу 4±1 кПа;
2) подушка из шерстяной ткани(поверхностная плотность 200 г/м2) толщиной 3 мм;
3) ткань хлопчатобумажнаянеокрашенная, отбеленная, немерсеризованная (поверхностная плотность 100-130г/м2);
4) образцы исследуемой ткани(льняные, шерстяные, шелковые);
5) шкала серых эталонов.
Определение проводят тремя методами(сухое глажение, глажение с запариванием, влажное глажение), выбор которыхзависит от назначения текстильного материала и условий изготовления иэксплуатации швейного изделия.
Глажениепроводят на подушке из шерстяной ткани толщиной 3 мм, покрытой сухой неокрашеннойхлопчатобумажной тканью, утюгом, вес которого обеспечивает давление на пробу4±1 кПа.
При глажении могут использоваться тритемпературных режима: 110±20С; 150±20С; 200±20С (в зависимости от волокнистогосостава испытуемого материала). В случае испытания материалов из смеси волокони нитей принимают температуру утюга по наименьшей термостойкости составныхволокон. При испытании используют пробы из окрашенного материала и смежнойхлопчатобумажной ткани размером 100 х 40 мм.
При сухом глажении элементарную пробу окрашенного материала укладываютна гладильную подушку, сверху ставят утюг и выдерживают пробу 15 секунд.
При глажении с запариванием пробу окрашенного материала кладут наподушку. Сверху ее покрывают пробой смежной хлопчатобумажной ткани, смоченной вдистиллированной воде и отжатой до 100 % содержания влаги, и ставят утюг на 15секунд.
При влажном глажении перед обработкой смачивают в дистиллированной водеобе пробы: окрашенного материала и смежной ткани. Далее пробы укладывают наподушку и ставят утюг; время обработки 15 сек.
Оценку устойчивости окраски постепени изменения первоначальной окраски и закрашиванию смежной ткани проводятпо шкалам серых эталонов сразу после проведения испытания и через 4 часавыдержки их при нормальных атмосферных условиях.
Определение устойчивости окраски
текстильных материалов к трению
Приборы и материалы:
1) прибор для определенияустойчивости окраски к трению ПТ-4;
2) шкала серых эталонов;
3) хлопчатобумажная отваренная,отбеленная, не аппретированная миткаль;
4) образцы полушерстяной илишерстяной ткани.
Сухое трение.
Из точечной пробы испытуемогоматериала вырезают элементарную пробу размером 180 х 80 мми помещают на столик 2 прибора,закрепляя ее кольцом. Из хлопчатобумажной неокрашенной ткани вырезают пробуразмером 50 х 50 мм(смежная проба). Смежную пробунатягивают на резиновую пробку 3 и закрепляют зажимным кольцом 4. Грузовуюголовку с закрепленной на ней смежной пробой опускают на столик 2. Общеедавление между столиком и пробой равно 1 даН. С помощью рукоятки 1 столикперемещают по направляющим на расстоянии 100 ммпо 10 раз в одном и другомнаправлении.
Оценку устойчивости окраски к трениюпроводят по степени закрашивания смежной ткани по шкале серых эталонныхокрасок. Для этого смежную ткань до и после испытания располагают рядом друг сдругом на одной плоскости с ориентацией в одном направлении. Сравнение проводятна сером фоне. Активность окружающего поля должна быть между 1-2 баллами шкалысерых эталонов для оценки изменения окраски. Сравниваемые поверхности должныосвещаться дневным светом с северной стороны или источником света в 600 лк иболее. Свет должен падать на поверхность приблизительно под углом 45о, анаправление луча зрения должно быть перпендикулярно к поверхности образцов.
Устойчивость окраски оцениваетсябаллом той пары серых эталонов, контраст которой признается одинаковым сконтрастами между окрашенными образцами до и после испытания или между неподвергавшимися испытанию и после испытания образцами смежных тканей.
Если контраст находится между двумяближайшими эталонами шкалы, то устойчивость такой окраски оценивается двумябаллами, например: 3-4 – эта оценка означает, что окраска имеет устойчивостьменьшую, чем эталон 4-го балла, но большую, чем эталон 3 балла.
Мокрое трение.
При определении устойчивости окраскипри мокром трении пробу смежной ткани перед ее закреплением на грузовой головкезамачивают в дистиллированной воде и отжимают до 100% привеса, пропуская междудвумя резиновыми валиками. Дальнейший ход испытания тот же, что и при трении всухом состоянии. По окончанию испытания образец сушат по ГОСТ9733.0-83, т.е.образцы сушат на воздухе в подвешенном состоянии при t не выше 60оС, образцыдолжны быть защищены от прямого солнечного света.
2. Методы и приборы оценки одноцикловых характеристик прирастяжении (компонентов деформации при растяжении) – релаксации.
В швейном производстве, в частностипри разматывании рулона полотна, настилании его для раскроя, выполнении швов,влажно-тепловой обработки и т.п., материалы подвергаются действию, как правило,небольших по величине нагрузок, значение которых составляет 1 — 2 % разрывных.В зависимости от способности материала сопротивляться этим воздействиямустанавливаются режимы технологических операций.
При эксплуатации одежды материалы, изкоторых она изготовлена, в редких случаях подвергаются однократному воздействиюнепрерывно возрастающей и доходящей до разрушающей нагрузки. Обычно материалыдеформируются в результате действия усилий, величины которых значительно меньшеразрывных: для тканей они составляют в основном 1 — 3 даН на ширину полоски 5 сми только на отдельных участкаходежды достигают 8 — 9 даН. При эксплуатации трикотажных изделий напряжение отрастяжения трикотажа составляет около 0,1 МПа.
Таким образом, и в производствешвейных изделий, и при их эксплуатации на материал действуют небольшиенагрузки, которые, чередуясь с разгрузкой и отдыхом, расшатывают структуруматериала и приводят к его ослаблению; происходящие при этом изменения вразмерах и форме материала на отдельных участках одежды значительно ухудшают еевнешний вид.
Изучение получаемых при испытаниях вцикле нагрузка—разгрузка—отдых характеристик механических свойств текстильныхматериалов представляет большой интерес, а результаты подобных исследованиймогут использоваться при конструировании деталей одежды, ее изготовлении, приразработке новых материалов с улучшенными свойствами.
Исследованием тканей при растяженииих нагрузками меньше разрывной начали заниматься в начале XX в. русские ученые.Однако эти работы в то время не получили развития.
Успехи в изучении механическихсвойств полимеров способствовали развертыванию работ по изучению механическихсвойств текстильных материалов и исследованию релаксационных явлений, вызванныхвнешними воздействиями на материалы. Значительные работы в этой областивыполнили Г.Н.Кукин, А.Н.Соловьев, А.И.Кобляков, И.И.Шалов, А.В.Матуконис,В.М.Милашюс, В. П. Склянников и др.
Сетчатое строение тканей и петельноестроение трикотажа обуславливают образование многочисленных связей. Все связи,действующие в материале, принято разделять на две группы: внешние, определяемыеособенностями строения материала, и внутренние, обусловленные особенностямистроения нитей (пряжи) и волокон.
При переплетении нитей в ткани междуними возникают силы трения и сцепления. В точках контакта нитей основы и уткаэти силы значительно возрастают. Кроме того, структура ткани представляет собойпространственную решетку, форма и размеры которой в значительной степениопределяют способность ткани деформироваться. В зависимости от видапереплетения, фазы строения ткани изменяются изгиб и взаиморасположение нитейосновы и утка, углы обхвата нитей. Все эти внешние связи, определяемыеособенностями строения ткани, оказывают существенное влияние на проявление сил тренияи сцепления между нитями и, в конечном счете, на деформационную способностьткани.
Наряду с внешними связями в тканидействуют внутренние связи, определяемые силами трения и сцепления междуволокнами в нитях (пряже), силами межатомных и межмолекулярных связей вволокнах.
В трикотаже внешние связихарактеризуются силами трения и сцепления, возникающими между нитями петель.Вследствие петельного строения трикотажа его внешние связи несколько слабее иподвижнее, чем в ткани. Для изменения этих связей требуется приложить меньшееусилие. Внутренние связи в трикотаже, как и в тканях, обусловлены силами тренияи сцепления между волокнами, составляющими нить, и силами межатомных имежмолекулярных связей в волокнах.
Нетканые полотна существенноотличаются по своему строению от тканей и трикотажа, их волокнистое строение взначительной степени определяет образование связей, влияет на их механическиесвойства. Для прошивных нетканых полотен внешние связи определяются главнымобразом силами трения и сцепления волокон, образующих материал. Эти силы, всвою очередь, зависят от расположения волокон в материале (ориентированное илинеориентированное), вида волокон, способа прошивания и т.п.
Для клееных нетканых полотен внешниесвязи, кроме того, в значительной степени дополняются силами склеивания отдельныхволокон связующим веществом. В зависимости от количества связующего веществасилы склеивания волокна могут быть очень значительными и оказыватьпреобладающее влияние на механические свойства материала, на его деформационнуюспособность.
Таким образом, ткани, трикотажные инетканые полотна имеют сложное строение, которое в значительной степени влияетна их деформационную способность, на характер развития релаксационныхпроцессов.
Релаксационными называют процессы,протекающие во времени и приводящие к установлению равновесного состояния материала.Релаксационные процессы в текстильных материалах наблюдаются при всех видахмеханических воздействий на материал (растяжение, изгиб, сжатие и др.) иявляются их характерной особенностью. Эти процессы в текстильных материалахоказывают большое влияние, как на качество изготовления, так и на эксплуатациюшвейных изделий.
Одноцикловые испытания при растяженииматериалов можно выполнять многими методами, поскольку цикл нагрузка—разгрузка—отдыхможет осуществляться различно. Рассмотрим четыре основных из этих методов.
1-й метод.Первая половина цикла (нагружение) соответствует режиму ползучести /, а вторая— режиму уменьшения деформации //за счет исчезновения высокоэластической деформации.В качестве входного возбуждения используется нагрузка (рис. 1, а).
2-й метод.Первая половина цикла соответствует режиму релаксации усилия, вторая — режимуастригнации усилия. (Если деформация поддерживается постоянной после ееуменьшения, то происходит обратный релаксационный процесс — увеличение усилия.Этот процесс В.М.Милашюс назвал астригнацией усилия.) В качестве входноговозбуждения используется изменение деформации в виде широкого импульса, а вкачестве выходной функции — изменение внутреннего усилия в пробе во времени(рис.1, б).
3-й метод.Первая половина цикла соответствует режиму релаксации усилия, вторая — режимууменьшения деформации за счетисчезновения высокоэластической деформации. В первой половине цикла в качествевыходной функции используется изменение усилия, во второй половине — изменениедеформации (рис.1, в).
4-й метод.Режим испытания состоит из трех частей: ползучести, релаксации усилия,уменьшения деформации за счет исчезновения высокоэластической деформации (рис.1,г).
Помимо этих четырех методов кодноцикловым испытаниям относят метод, при котором пробу постепеннодеформируют, а затем постепенно разгружают. Осуществляется этот метод испытанияза относительно короткое время на разрывных машинах.
Число испытаний может быть увеличеновследствие варьирования амплитуды возбуждающей функции. Зависимость же релаксационныххарактеристик от температуры и относительной влажности воздуха требует учета иэтих факторов.
Из одноцикловых характеристик,получаемых при растяжении текстильных материалов, наибольший интереспредставляет изучение релаксации напряжения, или деформации, и определениеполного удлинения и его составных частей. При изучении релаксации напряжения(усилия) регистрируют величину усилия при заданном постоянном удлинении (см.рис.1, б). По степени уменьшения напряжения за определенное время делаютсравнительную оценку материалов. Следует отметить, что проявление релаксациинапряжения у тканей имеет почти одинаковый характер, поэтому эта характеристикане получила широкого распространения.
Наиболее широко изучается релаксациядеформации материала при действии на него постоянной нагрузки меньше разрывной.Если к пробе текстильного материала приложить постоянную нагрузку, то онаначнет деформироваться (растягиваться). Такой процесс называют ползучестью илиупругим последействием.
При этом, как правило, в начальныйпериод приложения нагрузки происходит значительная деформация материала. Стечением времени деформация постепенно затухает и при достижении определеннойвеличины, соответствующей заданной нагрузке, деформация прекращается — устанавливаетсяравновесное состояние (здесь и в дальнейшем под равновесным состоянием понимается«техническое равновесное» состояние, при котором небольшое изменение материалаеще продолжается). Деформация материала, зафиксированная в этот момент,определяет величину полного удлинения L:
L= Lк — Lo,
где Lk— длина пробы материала, измеренная кмоменту окончания действия на него заданной нагрузки; Lo— первоначальная длина пробы.
Полная деформация, проявляющаяся вматериале при действии постоянной нагрузки, слагается из трех компонент(частей): упругой, высокоэластической и пластической. Однако выделить эти частиво время действия нагрузки, как при деформации, так и в период условно установившегосяравновесия не представляется возможным. В определенных условиях все трикомпоненты полной деформации при действии нагрузки проявляются и развиваютсяодновременно.
Упругая часть (Ly) полной деформации текстильныхматериалов возникает вследствие появления энергии, вызванной упругим (обратимым)изменением связей. Из-за изменения напряжения связей, находившихся до этого вравновесии, и развивается упругая часть деформации, которая распространяется вматериале с огромной скоростью. При этом в первый период действия нагрузкиупругая часть деформации, очевидно, является результатом незначительногоизменения внешних связей, определяемых силами трения и сцепления между волокнами,проявлением межмолекулярных связей.
С течением времени действия нагрузкипроисходит существенное изменение связей. Вновь образовавшиеся связи в первыймомент своего проявления вследствие незначительного изменения напряженияпополняют упругую часть. Таким образом, по мере роста полной деформацииматериала происходит непрерывный процесс изменения в связях. При этом,очевидно, все связи в первый момент своего проявления выступают как упругие. Сростом полного удлинения материала изменяются внутренние связи — межволоконныеи межмолекулярные в волокнах.
Возникновение высокоэластической части(Lэ) —изменяющейся во времени части полной деформации — объясняется тем, что связи,проявившиеся в первый момент развития. Упругой части деформации, по мередействия внешних сил продолжают накапливать энергию. Этот процесс, протекающийво времени, и приводит к появлению внутренних напряжений, способствующих обратимостивысокоэластической части деформации. Участие связей в возникновенииэластической части деформации продолжается до тех пор, пока энергия, накопившаясяв связях, не достигнет определенного значения, превышающего предельное дляданной связи, и не произойдет нарушения этих связей. Нарушение действовавшихсвязей, очевидно, приводит к появлению новых связей, которые в первый моментпроявления пополняют упругую часть деформации и участвуют в возникновенииэластической части. Следовательно, при деформации материала происходит непрерывноекачественное изменение связей, участвующих в возникновении упругой, а затемвысокоэластической частей деформации. Высокоэластическая часть деформации втекстильных материалах в связи с особенностями их строения проявляется втечение длительного времени.
Пластическая часть (Lп) полной деформации появляется в материалевследствие необратимого изменения (нарушения) внешних и внутренних связей. Поддействием нагрузки в результате накопления энергии происходит нарушение связей,сопровождающееся перегруппировкой элементов структуры материала. При этом,очевидно, в первую очередь нарушаются менее устойчивые и слабые внешние связи:происходит необратимое сближение нитей и перемещение их в точках контакта,увеличиваются изгибы одних и распрямление других нитей либо меняются изгибывсех нитей и т.п.
Рассмотренные выше особенностидеформации материала при действии на него нагрузки, выражающиеся в проявлениитрех составных частей полной деформации, характерны и для цикла отдыха,наступающего после разгрузки материала.
После освобождения материала отдействия нагрузки происходит обратный релаксационный процесс. Однакоучаствующие в этом процессе связи, естественно, качественно отличаются от техсвязей, которые принимали участие в возникновении упругой и эластической частейдеформации на первом этапе ее развития при действии нагрузки. Причемвысокоэластическая часть деформации при обратном релаксационном процессе такжепроявляется длительное время. Этот процесс сопровождается некоторым изменениеми пластической части деформации.
Благодаря различной скоростипроявления упругой и высокоэластической частей деформации при отдыхе возможноразделение полной деформации на составные части. Вследствие возникновенияупругой и высокоэластической (с очень малым периодом релаксации) частейдеформации материал в первый момент после снятия нагрузки сокращается по длине.При отдыхе в связи с проявлением высокоэластической части деформации онпродолжает укорачиваться. По истечении определенного и притом значительноговремени релаксация деформации замедляется и практически прекращается.
Очевидно, такое разделение полнойдеформации растяжения на составные части условно.
Известно, что упругая часть деформациираспространяется в материалах со скоростью, близкой к скорости звука. Насуществующих же приборах первый отсчет деформации производится обычно через 2—5 с после разгрузки. За это время, естественно, исчезает не только упругаячасть деформации, но и какая-то часть высокоэластической с малым периодомрелаксации. Таким образом, фиксируемое значение упругой части полной деформациинесколько выше фактического. Эту часть (компоненту) полной деформации Lу принято называть быстрообратимой.
Высокоэластическая часть деформациипроявляется в течение длительного времени (сотен часов). При массовыхиспытаниях текстильных материалов наблюдения за отдыхом материала ограничиваютсянесколькими часами. Проявляющуюся за это время отдыха часть деформации Lэ принято называть медленнообратимой.Часть эластической деформации, которая не успела проявить себя за короткоевремя отдыха, попадает в пластическую и несколько превышает ее истиннуювеличину. Поэтому правильнее эту часть деформации Lп называть остаточной.
Таким образом,значения частей полной деформации растяжения текстильного материала, получаемыепосле освобождения его от действия нагрузки, при отдыхе, носят условныйхарактер. Следует отметить, что и полное удлинение материала, фиксируемое придействии малых нагрузок, также условно. Дело в том, что релаксация деформации втекстильных материалах продолжается значительное время, при этом чем вышечувствительность прибора, регистрирующего деформацию, тем дольше можнонаблюдать релаксационный процесс. Кроме того, на проявление релаксации деформацииматериала существенное влияние оказывают условия окружающей среды (влажность,температура и др.). Однако, несмотря на условный характер полного удлинения, иего составных частей, описанный способ изучения релаксации деформации и определениякомпонент полного удлинения текстильного материала при действии на него малыхнагрузок благодаря наглядности и относительной простоте наиболее распространени широко используется.
В дальнейшем для краткости термины«условная полная деформация», «условная быстрообратимая (упругая) деформация»,«условная медленнообратимая (высокоэластическая) деформация» и «условнаяостаточная (пластическая) деформация» будут написаны без слова «условная».Однако при употреблении этих терминов их следует понимать в условном значении.
Полная абсолютная деформациярастяжения, развившаяся в материале к моменту разгрузки, слагается из трехкомпонент (частей):
L= Ly+Lэ+Ln
Значения этих компонент определяютследующим образом:
Ly= Lk-L1; Lэ= Lk-L2; Ln =L2-Lo,
где L1 — длина пробы материала в моментпервого измерения сразу же после снятия нагрузки; L2 — длина пробы после отдыха втечение определенного (заданного) времени.
Полную деформацию растяжения и еесоставные части часто выражают в относительных величинах (относительная полнаяе, относительная быстрообратимая, относительная медленнообратимая,относительная остаточная), получаемых делением абсолютных значений напервоначальную длину пробы материала:
Для выражения полученных значенийдеформаций в процентах их умножают на 100.
При изучении деформаций растяжениятекстильных материалов для их сравнения принято также компоненты полной деформациивыражать в долях от полной:
при этом
Учитывая условный характербыстрообратимой и медленнообратимой компонент, их часто объединяют под общимназванием обратимая часть полной деформации; деформация остаточная —необратимая часть.
Влияние различных факторов на проявление одноцикловых характеристик.
Релаксациядеформации текстильных материалов при отдыхе после освобождения от действиястатической нагрузки продолжается длительное время. В тканях техническоеравновесие в основном устанавливается через 300 — 400 ч действия статическойнагрузки и 100 — 200 ч отдыха после освобождения от нагрузки. В трикотажерелаксация деформации растяжения при отдыхе продолжается более длительноевремя.
Наиболееинтенсивно релаксационный процесс протекает в первый период действия отдыха. Стечением времени релаксация деформации затухает и устанавливается относительноравновесное состояние. Следует отметить, что величина нагрузки в долях от разрывной0,1 — 0,25 для тканей и 0,01—0,05 для трикотажа не оказывает существенноговлияния на время развития деформации и релаксации деформации при действиинагрузки и при отдыхе.
Величинастатической нагрузки, действующей на материал, значительно влияет на величинуполной деформации растяжения материала и соотношение составных частей полногоудлинения. При увеличении нагрузки растет полная деформация, и существенноизменяются ее части: быстрообратимая, медленнообратимая и остаточная. В тканяхразвитие деформации, вызванное увеличением нагрузки, сопровождается нарушениемотдельных связей и приводит к росту остаточной деформации; доли быстрообратимойи медленнообратимой деформаций при повышении статической нагрузки уменьшаются.
Проявление полной деформации и еесоставных частей в значительной степени зависит от структуры ткани: числа нитейна 10 см, вида переплетения, характера отделки и т.п. Условныезначения полной деформации и ее компонент, полученные при испытании стандартныхпроб, вырезанных по основе (нагрузка — 0,25 разрывной, продолжительностьдействия нагрузки 1 ч, отдыха 2 ч), приведены в табл. 2.5.
При приложении нагрузки под углами книтям основы или утка растет полная деформация ткани и изменяется соотношениесоставных частей: доля обратимой части уменьшается, а доля необратимойувеличивается. Особенно увеличиваются полная деформация, и доля ее необратимойчасти при приложении нагрузки в направлении под углом 45° к нитям основы(утка). Это объясняется поворотом нитей основы и утка в точках их пересечения(перехода) и связано главным образом с числом нитей на 10 смматериала и видом переплетения. Чемменьше число нитей на 10 смматериала и больше длина перекрытия,а, следовательно, слабее связи между нитями, тем легче поворачиваются нити вточках их пересечения. Поэтому уже при малых нагрузках, действующих на ткани внаправлении под углом к нитям основы (утка), наблюдается значительное полноеудлинение ткани с увеличением доли необратимой части деформации.
Соотношение обратимой и необратимойчастей деформации растяжения зависит от вида переплетения, поверхностногозаполнения материала, его волокнистого состава.
Проявление составных частейдеформации растяжения трикотажа по сравнению с тканями имеет некоторыеособенности, определяемые петельным строением трикотажа. Так, незначительноеувеличение статической нагрузки при кратковременном ее действии приводит крезкому увеличению полного удлинения с преимущественным развитием упругойдеформации. Со временем действия статической нагрузки изменяется соотношениечастей полной деформации растяжения трикотажа: обратимая часть деформацииуменьшается, необратимая растет. При значительном увеличении статическойнагрузки увеличивается остаточная част