Основные технические характеристики пряжи и нитей
Основные технические характеристики пряжи определяются испытанием образцов по ГОСТ 6611—72.
Метрический номер пряжи Nm характеризует тонину пряжи отношением ее длины l к весу G. При этом длину выражают в ММ, м или км, а вес, соответственно, 0,001 сН, сН или 10Н:
Фактический номер крученой пряжи, а также и целлюлозный волокон определяют этим же соотношением. Если номер круче ной пряжи необходимо рассчитать по характеристикам исходном однониточной пряжи, то, кроме номера последней и числа ело жений, необходимо знать величину так называемой укрутки относительного укорочения пряжи в процессе кручения. Метр и ческий номер исходной пряжи (номинальный номер), количество и порядок сложений определяют структуру пряжи. Например, для корда обычной является структура 37/5 X 3, гда цифра 5 пока зывает количество нитей номера 37 в стренге, а цифра 3 — коли чество стренг в нити корда.
Наряду с нумерацией пряжи метрическим номером новую си стему дает ГОСТ 10878—64 «Система текс, толщина волокон и нитей». В этой системе принято такое определение толщины:
Перевод из номерной системы в систему текс следует из зависимости Т = 1000/vV. По первому сроку введения (1/1 — 1965-31/ХП—1966) следует, продолжая употреблять метрическую систему нумерации, в скобках указывать толщину в текс; например № 20 (50 текс).
Тонину непрерывной нити (шелк, натуральное, вискозное и сип тетические волокна) принято определять весовым номером или титром Т, показывающим отношение веса к длине нити. Весовом номер представляет вес (в сН) мотка длиной 9000 м или вес в денье (денье равно 0,05 сН) мотка длиной 450 м, т. е. весовом номер нити (или волокна) —это количество денье в 450 м длины. Отсюда следует зависимость:
Крутка пряжи t определяется числом витков, приходящихся на длину в 1 м. Получение уравновешенной нити — одно из требований правильного проведения крутки. В такой нити оста точные напряжения, вызванные прядильной и последующими крутками, должны быть минимальными. Нить правильной крутки самостоятельно не раскручивается и не дает петель. Отсюда еле дует практическое правило определения равновесной крутки: если отрезок крученой нити длиной 1 м подвесить за оба конца в виде петли, то на нормально крученой нити не должно образо-ваться более шести витков (для нити корда — более двух витков).
Разрывная нагрузка (прочность, крепость) пряжи, являющаяся важнейшей характеристикой прочностных свойств этого материала, измеряется в сН или 10 Н. В нитях шелка, искусственных и
синтетических волокнистых материалов, где крутка не имеет значения упрочняющего фактора, прочность зависит от механических свойств элементов, составляющих нить.
Прочность пряжи Р определяют на разрывной машине с вертикальным движением зажимом. Применяются два способа: разрыв одиночной нити и разрыв пасмы (мотка). Разрыв метрической пасмы, состоящей из 100 оборотов по 1 м, одновременно позволял бы определить среднюю величину прочности 200 нитей. Однако эта величина не одинакова с прочностью, определяемой при разрыве одиночных нитей, а всегда ниже последней, составляя лишь 68—75%. Объясняется это тем, что при разрыве пасмы не все нити рвутся одновременно; вначале разрываются нити более натянутые или обладающие меньшим удлинением.
На величине прочности пряжи существенно сказывается скорость раздвижения зажимов (длительность разрыва); чем выше эта скорость, тем выше разрывающее усилие. Поскольку прочность пряжи зависит от ее влажности, а последняя — от относительной влажности помещения, в котором хранится или исследуется пряжа, то лишь в случае, когда влажность пряжи соответствует норме (для хлопчатобумажной — 6,5%), показание измерителя силы определяет нормальную прочность пряжи. При отклонении влагосодержания от нормы прочность хлопковой пряжи следует рассчитывать с поправкой на влажность по следующему уравнению
Измерение влажности воздушно-сухой пряжи может быть Произведено электровлагомером по изменению диэлектрической ее постоянной или высушиванием навески пряжи до постоянного веса.
Одновременно с определением прочности пряжи находят полное относительное удлинение ее при разрыве, слагающееся из упругого (исчезающего) и остаточного (пластического).
Прочность непрерывных нитей обычно выражают количе-ртжш сН, приходящихся на одно денье. Для правильной оценки прочности и удлинения пряжи в РТИ следует определять эти свойства при той влажности и температуре, какие имеет текстиль в изделиях.
Прочность пряжи и нитей, ввиду особенностей их структуры, трудно рассчитать математически, исходя из прочности волокон их составляющих. Технические же характеристики, получаемые оценкой образцов определенной длины, не дают общей зависимости для суждения по ним о механических свойствах материала в образцах иных габаритов или в иных конструкционных формах. Поэтому для оценки свойств текстильных конструкций недостаточно характеризовать их лишь геометрическими параметрами, а следует принимать во внимание также массу материала. На этой базе и могут быть даны добавочные (удельные) характеристики пряжи: расчетный диаметр пряжи, разрывная длина и другие.
Расчетный диаметр пряжи d — измеритель толщины пряжи. Если в формуле (9.1) масса отрезка пряжи G выразить через ее диаметр d, длину l в мм и кажущуюся удельную массу ук, так называемая уплотненность, то для определения d получим уравнение
Численное значение K для однониточнои пряжи из хлопка принимают равным 1,26, для корда соответственно, можно принимать К = 1,386.
Непосредственное измерение диаметра пряжи производят, применяя текстильную измерительную лупу. Для измерения диаметра крученой пряжи возможно также пользоваться толщиномером. Чтобы не смять нити, следует одновременно помещать в аппарат не менее 5—6 нитей, а корд — петлей.
Разрывная длина пряжи L. Общепринятое измерение прочности пряжи величиной ее разрывной нагрузки без отнесения последней к площади поперечного сечения образца пряжи объясняется трудностью определения размера этой площади. Измерителем, учитывающим размеры сечения образца пряжи, является разрывная длина. Если образец пряжи длиной l и весом G имеет прочность Р (в сН), а образец той же пряжи весом Р имеет длину L, то, из допущения постоянства массы единицы длины, следует
Размерность величины, определяющей разрывную длину пряжи, как это следует из уравнения (9.5), — метры; из практических соображений, принимая Р в 10 Н, разрывную длину исчисляют в километрах. Пересчет разрывной длины L км на измерение прочности в сантиныотон на денье производится по следующему уравнению
Разрывная длина как измеритель прочности пряжи более объективно заменяет предел прочности, поскольку при разрыве пряжи, кроме сил сопротивления каждого отдельного волокна, действуют также силы трения и сцепления между волокнами. Эти силы зависят не от прочности волокон, но от характера поверхности и расположения волокон в поперечном сечении пряжи, а также от величины напряжения в волокнах.
Модуль продольной упругости пряжи как отношение между напряжением l и соответственной обратимой деформацией е может быть определен на начальном участке кривой зависимости f — е или же в дифференциальной форме, но на любом ее участке лишь условно, принимая поперечное сечение пряжи s, отвечающим площади сечения круга диаметра й. Жесткость пряжи, как и резины, Esа относительная жесткость с = ESo : l = Р: Дl[10 Н/см].