Матеріалознавство швейного виробництва
ВСТУП
Механічні властивості волокон
Механічні властивості волокон виявляються внаслідок дії на них зовнішніх механічних сил: розтягу, згину, тертя та інших.
Під дією розтягу волокна виявляють такі властивості, як міцність та видовження.
Міцність або розривне навантаження Р р (сН) - це найбільше зусилля розтягу, яке зазнає волокно в момент його розриву. Тобто міцність волокон визначає їх здібність чинити опір розтягуючим зусиллям.
Відносне розривне навантаження Ро (сН/текс) - характеризує залежність міцності волокон від їх товщини (лінійної щільності) і визначається за формулою:
Ро = Рр/Т
В таблиці 2 дана характеристика міцності волокон в мокрому та сухому стані, яка виражена розривним навантаженням.
Міцність хімічних волокон залежить від ступеня їх витягування та стабілізації в процесі виробництва. При більшому витягуванні волокон при їх формуванні міцність волокон зростає. Стабілізація волокон високими температурами приводить до орієнтації макромолекул, і, як наслідок, - до збільшення міцності волокна.
Таблиця 2. Міцність волокон
Розривне навантаження в сухому стані даН/мм2 |
Відносне розривне навантаження в сухому стані сН/текс |
Розривне навантаження в мокрому стані, % розривного навантаження в сухому стані |
|
Бавовна |
35-56 |
24-36 |
115-120 |
Льон (технічне волокно) |
80-100 |
54-72 |
110-120 |
Льон (елементарне волокно) |
50-60 |
35-40 |
70-80 |
Вовна |
12-24 |
10-14 |
65-75 |
Натуральний шовк |
35-50 |
27-32 |
80-90 |
Віскозна комплексна нитка |
23-30 |
14-20 |
40-45 |
Віскозне штапельне волокно |
20-35 |
13-24 |
42-50 |
Полінозне штапельне волокно |
40-50 |
37-40 |
78-80 |
Ацетатна комплексна нитка |
14-21 |
11-14 |
60-70 |
Ацетатне штапельне волокно |
13-15 |
10-12 |
60-70 |
Триацетатна комплексна нитка |
14-20 |
10-14 |
65-75 |
Триацетатне штапельне волокно |
13-16 |
10-12 |
65-75 |
Капрон(комплексна нитка) |
45-60 |
45-70 |
85-90 |
Капрон (штапельне волокно) |
37-53 |
35^6 |
85-90 |
Лавсан (комплексна нитка) |
45-55 |
40-55 |
100 |
Лавсан (штапельне волокно) |
40-50 |
32-40 |
98-100 |
Спандекс (комплексна нитка) |
10-14 |
7-12 |
95-100 |
Нітрон (штапельне волокно) |
27-35 |
32-39 |
95-100 |
Хлорин (комплексна нитка) |
20-22 |
18-25 |
100 |
Хлорин (штапельне волокно) |
18-20 |
12-14 |
100 |
Полівінілхлорид (комплексна нитка) |
30-40 |
22-34 |
100 |
Полівінілхлорид (штапельне волокно) |
11-16 |
8-12 |
100 |
Вінол (комплексна нитка) |
47-90 |
30-40 |
80-90 |
Вінол (штапельне волокно) |
30-45 |
25-46 |
60-85 |
Міцність натуральних волокон залежить від лінійної щільності волокна. Чим більш тонким та щільним є волокно, тим більш високу міцність воно виявляє.
Міцні волокна: капрон, анід, льон, лавсан, вінол. Неміцні волокна: вовна, ацетатні, віскоза, бавовна.
Міцність волокон впливає на міцність пряжі та матеріалів, які з них виготовляють.
Міцність волокон може змінюватися при їх зволоженні.
Видовження текстильних волокон - це їх здібність збільшувати свою довжину внаслідок розтягу.
Видовження характеризується двома показниками:
а) абсолютне розривне видовження 1 р (мм) - показує приріст довжини волокна в момент його розриву і визначається за формулою:
1 Р = L1 - Lo,
де: Lo- це початкова довжина волокна, мм;
L1 - довжина волокна в момент розриву, мм.
б) відносне видовження Lo (%) - показує, яку частину від початкової довжини волокна складає його абсолютне видовження до моменту розриву і визначається за формулою:
L о = L р/ L*100(%)
У випадку застосування меншого розтягуючого зусилля, ніж розривне, з наступним розвантаженням волокна, визначають повну деформацію видовження та три її складові частини (компоненти).
Повна деформація видовження L (%) - це деформація максимального видовження волокна внаслідок розтягу без його руйнування.
Складові повного видовження: пружна, еластична та пластична деформації.
1. Пружна деформація - це та частина приросту довжини волокна, яка зникає практично миттєво після його розвантаження.
Чим вище частина пружної деформації у волокні, тим вище якість виробів з цього волокна, тим краще вони будуть зберігати форму, менше будуть зминатися.
2. Еластична деформація - це та частина приросту довжини волокна, яка зникає після його розвантаження поступово, на протязі деякого часу.
3. Пластична деформація - це та частина приросту довжини волокна, яка не зникає після його розвантаження.
При збільшенні видовження волокна частина пружної деформації зменшується, а еластичної та пластичної - зростає. Тому, якщо волокно має велике видовження, вироби з нього погано зберігають форму, сильно зминаються.
В таблиці 3 приведені види видовження волокон при деформації розтягу та після звільнення від неї. З даних таблиці видно, що найкращі пружні якості виявляють волокна капрону, лавсану, нітрону та вовни.
Таблиця 3. Деформація видовження волокон
|
Видовження при розриві, % |
Видовження, що є повністю зворотним, % |
||
в сухому стані |
в вологому стані |
||
Бавовна |
7-8 |
8-10 |
1,5 |
Льон (технічне волокно) |
2-2,5 |
2,5-3,5 |
- |
Вовна |
25-45 |
30-50 |
3-6 |
Натуральний шовк |
22-25 |
25-30 |
2-4 |
Віскозне (комплексна нитка) |
18-22 |
21-26 |
1,5-1,7 |
Віскозне (штапельне волокно) |
20-26 |
22-30 |
1,5 |
Полінозне (штапельне волокно) |
7-13 |
10-15 |
2-2,5 |
Ацетатне (комплексна нитка) |
18-25 |
28-35 |
2-2,5 |
Ацетатне (штапельне волокно) |
20-30 |
31-38 |
2-2,5 |
Триацетатне (комплексна нитка) |
20-25 |
25-30 |
2,5-3 |
Триацетатне (штапельне волокно) |
20-32 |
28-38 |
2,5-3 |
Капрон (комплексна нитка) |
20-25 |
25-30 |
6-8 |
Капрон (штапельне волокно) td> | 45-60 |
50-65 |
6-8 |
Лавсан (комплексна нитка) |
20-25 |
20-25 |
5-6 |
Лавсан (штапельне волокно) |
40-60 |
40-60 |
5-6 |
Спандекс (комплексна нитка) |
500-800 |
500-800 |
90-99 |
Нітрон (штапельне волокно) |
20-26 |
25-31 |
4-5 |
Полівінілхлорид (компл. нитка) |
23-28 |
23-28 |
2,5-3 |
Полівінілхлорид (цггап. волокно) |
150-180 |
150-180 |
2,5-3 |
Хлорин (комплексна нитка) |
20-25 |
20-25 |
2,5-3 |
Хлорин (штапельне волокно) |
30-40 |
30-40 |
- |
Вінол (комплексна нитка) |
10-25 |
15-27 |
2,5-3 |
Вінол (штапельне волокно) |
15-35 |
23-38 |
2,5-3 |
Тертя волокон має велике значення для процесів їх переробки у текстильні вироби.
Тертя - це сила протидії вільному переміщенню двох тіл (волокон), які стикаються при нормальному тиску їх одне на одне.
Переміщенню волокон перешкоджають нерівності їх поверхонь.
Основна характеристика тертя - де коефіцієнт тангенціального опору (К т. 0.) ковзанню волокон, які стикаються.
К т.о. - визначається як відношення сили тертя Т до сили нормального тиску N для двох фізичних тіл, які вільно сковзають одне по одному, за формулою:
Ж т.м. = Т/N
Чим вище коефіцієнт тангенціального опору ковзанню, тим краща формостійкість матеріалів, більш висока їх зносостійкість, менша пілінгуємість.
Високий К т.о. мають волокна вовни та бавовни.
Стійкість волокон до стирання. Стирання волокон відбувається внаслідок їх зіткнення з поверхнею твердих предметів або жорстких матеріалів. Волокна при стиранні стають більш тонкими, втрачають міцність, все це викликає зношення матеріалів у виробах.
Волокна мають різну стійкість до стирання. Найбільш стійкими до стирання є волокна капрону, аніду, лавсану, вінолу, льону.
Найменш стійкі - волокна вовни, бавовни, ацетатні, нітрон.
Перша публікація: 01/01/2008
Останнє оновлення: 30/12/2023
Редакційна та навчальна адаптація: Даний матеріал зведено на основі першоджерела/оригінального тексту. Команда проєкту здійснила редакційне оглядове опрацювання, виправлення технічних неточностей, структурування розділів та адаптацію змісту до навчального формату.
Що було опрацьовано:
- усунення форматних дефектів (OCR-помилки, розриви структури, дефектні символи);
- редакційне упорядкування змісту;
- уніфікація термінів відповідно до академічних джерел;
- перевірка відповідності фактичних тверджень тексту першоджерела.
Усі згадки про автора, рік видання та походження первинного тексту збережено відповідно до джерела.