Основные технические характеристики тканей

Основные технические характеристики тканей определяются регламентированными методами (ГОСТ 3810—72, 3811—47, 3812—72, 3814—60 и 3815—47).

Ширину ткани устанавливают промером линейкой с делениями 1 мм, измеряя полную ширину ткани, включая кромки; одновре­менно следует проверить, не имеет ли ткань искривлений по направ­лению основы. Толщину ткани измеряют толщиномером (микро­метром); сжимающие плоскости должны быть не менее 30 мм в диаметре.

Вес 1 м² воздушно-сухой ткани определяют взвешива­нием образца ткани полной ширины или взвешиванием меньшего, вырезанного из ткани по шаблону, квадратного или прямоуголь­ного образца, с пересчетом полученного веса на 1 м². Вес воздуш­но-сухой ткани, однако, величина переменная, зависящая от со­держания влажности в ткани. Более определенными характери­стиками веса ткани являются: постоянный вес 1 м² ткани, устанав­ливаемый после высушивания ткани, и кондиционный вес ткани, равный постоянному весу плюс норма влажности. Норма влажно­сти хлопковой ткани принимается равной 6,5%.

Плотность ткани, характеризуемая количеством нитей на 100 мм ткани по основе или по утку, устанавливается подсчетом нитей не менее чем на 50 мм.

Прочность (крепость) ткани. Для технической оценки ткани применяется метод определения сопротивления разрыву путем одноосного растяжения полоски ткани. Такой метод испы­тания далек от реальных условий работы ткани в изделиях и мало показателен для анизотропного структурного материала, каким является ткань.

Однако этот метод, будучи достаточно простым, удерживается до настоящего времени. Разрываемая полоска имеет ширину 50 мм и длину между зажимами 200 мм (зажимная длина образца); по ГОСТ 3810—53 допускаются полоски с зажимной длиной 100 мм. Полученную нагрузку разрыва ( прочность относят к ширине полоски в 5 см, иногда прочность пересчитывают на ши­рину 1 см, либо 1 м ткани. Сопротивление разрыву ткани, как и других текстильных изделий, зависит от ее влажности, а поэтому образцы предварительно выдерживают в кондиционных камерах с относительной влажностью воздуха 65 + 5% при 20 + 5°.

Наи­большая величина прочности хлопковой ткани наблюдается при 11%-ном содержании влаги. Такое влагосодержание достигается при 85% относительной влажности воздуха. С дальнейшим ростом влажности прочность хлопковых тканей остается практически по­стоянной. Прочность льняных тканей с увеличением в них влаги возрастает очень быстро и превышает начальную прочность, опре­деленную при 65% относительной влажности воздуха, на 40% и более. Одновременно с определением прочности ткани определяют (как и для пряжи) ее полное относительное удлинение, складываю­щееся из относительного упругого и относительного остаточного удлинения.

Для ткани, представляющей собой, по сравнению с пряжей и тем более с волокном, значительно усложненную текстильную конструкцию, особо большое значение имеют характеристики, свя­занные с массой 1 м² ткани и ее структурой.

Вес 1м² ткани G (в сН/м²), исходя из структуры ее, может быть определен следующим выражением

Степень заполнения ткани К представляет собой от­ношение покрытой основой и утком части площади ткани к общему размеру этой площади. Величина, дополняющая К до единицы, представляет собой относительную величину просветов в ткани.

Коэффициент К может быть определен следующим порядком.

На площади 10 X Ю = 100 см² может быть покрыто: основными нитями nX dX 1/10 X 10 [см²] и уточными нитями NY x Dу x 1/10 X 10 [см²], но за вычетом взаимных перекрытий основных нитей уточными

В приведенных уравнениях: 1/ 10—множитель для перевода величины диаметра нити, см; 10 см — множитель для  определения  площади  ткани,  занятой  соответственными   нитями.

Резиноемкость ткани. Теоретическая величина пористо­сти или, с точки зрения резинщика, резиноемкость ткани v_рез в см³ (либо в %) определяется как разность между габаритным объе­мом 1 м² ткани (v_Габ) и истинным объемом (v_ист) волокнистого материала, образующего ткань

В приведенном определении теоретическая резиноемкость ткани понимается как объем впадин и пор — в ткани, в пряже и в во­локнах этой пряжи. Поскольку весь этот объем нельзя заполнить резиновой смесью при промазке ткани, различают теоретическую (табл. 12) и практическую резиноемкость. Непосредственная за­висимость между коэффициентом заполнения ткани и величиной ее резиноемкости пока еще не установлена.

Разрывная длина ткани. Расчетное определение раз­рывной длины ткани возможно при том допущении, что образец имеет правильную форму, постоянный вес на единицу длины (в км) и что качество материала по всей длине одинаково.

Эта формула по существу однотипна с уравнением (9.5) и от­ношение l/G, по аналогии с пряжей, определяет как бы «номер ткани».

Для полной оценки разрывной длины ткани следует опреде­лять разрывную длину и по основе и по утку. Разрывная длина волокон при постоянной плотности стоит в прямой зависимости от предела их прочности, в пряже соотношение ее разрывной длины к разрывной длине составляющих ее волокон значительно сложнее. Еще более усложняется это соотно­шение для ткани и составляющих ее элементов.

Зависимость нагрузка — дефор­мация растяжения ткани как по ос­нове, так и по утку (рис. 168) нели­нейна и описывается кривыми вида е = аРn, направленными вогнуто­стью к оси нагрузок. Эти кривые не совмещаются при наложении, что свидетельствует об анизотропии ма­териала, а равно о несоответствии его положениям закона Гука.

Так же как и зависимость Р — Аl для пряжи, подобные кривые характери­зуют жесткость ткани; их вид и по­ложение меняются с изменением скорости испытания и габаритов об­разца. Дифференциальный модуль Е продольной упругости ткани, опре­деляемый на начальном или на лю­бом ограниченном участке зависи­мости f — е, как и модуль пряжи, величина, принимаемая условно и зависящая от величины деформации е. Поперечное сечение рас­тягиваемого образца ткани вычисляется также условно, по его ширине и толщине.

Необходимо отметить, что пределы прочности штапельной пря­жи и вырабатываемой из нее ткани по условному напряжению значительно ниже соответственного предела прочности волокон, из которых ткань изготовлена. Так, для хлопковой ткани это отноше­ние составляет 10—12, а для льняной ткани 7,5—10. Основные причины потери прочности следующие:

а)  механическое разрушение части волокон в процессах тек­стильной переработки;

б)  неодновременность работы всех волокон в материале, вслед­ствие неравномерности натяжения их в крученых и переплетенных в ткань нитях;

в)  изгиб волокон при переплетении нитей в ткани.

Понижение пределов прочности l и одновременное увеличение относительных удлинений 8 пряжи и тканей ведут к уменьшению их модулей упругости Е и разрывных длин L по сравнению с ис­ходным волокнистым материалом.

Применение специальных струк­тур пряжи и тканей может несколько изменить, но не исключить этот разрыв. В то же время в изделиях из непрерывных искусст­венных и синтетических волокон потери прочности, модуля и раз­рывной длины менее значительны.