Дипломная (вкр): Гідрофобна обробка текстильних матеріалів

Середнє розривне навантаження F, H, розраховують за формулою:

= (2.2)

Де - сума значень розривного навантаження, Н;- число випробувань [16]..

Стійкість до стирання - одне з найважливіших властивостей тканин. У процесі експлуатації властивості виробів, що зшиті із тканин і нетканих матеріалів, поступово погіршуються, і зрештою вироби зношуються [25].

Стирання тканини починається з руйнування виступаючих на її поверхні вигинів ниток основи або піткання. Стійкість тканин до стирання залежить від вихідної сировини, структури пряжі, характеру переплетення й обробки, наявності на поверхні ворсу або застила, умов експлуатації і т.д. Стирання відбувається поступово, тканина у визначених місцях, що найбільш піддаються тертю, стає тонше, а потім руйнується. Тканини, утворені саржевими й атласним переплетенням, що мають гладку поверхню, більш стійкі до стирання, тому їх використовують на підкладку, що увесь час стикається з поверхнею інших виробів з тканини. З підвищенням відносної вологості повітря стирання тканин підсилюється. Апрети, що наносяться на тканину в процесі обробки, підвищують їхню стійкість до стирання. Ступінь стирання визначається в лабораторії спеціальними приладами або шляхом дослідної носки виробу.

Відбір проб:

1.   З кожної одиниці продукції відбирають точкові проби у вигляді відрізка по всій ширині тканини, цілого штучного виробу або його частини. Довжина точкової проби визначається в залежності від ширини тканини і видів лабораторних досліджень.

2.      Точкові проби тканин відбирають з будь-якого місця рулону, але не з його кінця. Якщо тканина складається з кількох відрізків, отриманих в результаті розрізання тканини, точкову пробу слід брати біля місця розрізу.

.        Точкові проби вирізають гострими ножицями в напрямку довжини і ширини тканини без розривів та роздирання. Точкові проби не повинні мати дефектів.

.        Точкові проби об’єднують разом і отримують об’єднану пробу для проведення всіх досліджень.

.        Від кожної точкової проби відбирають елементарні проби (стрічка, кружок та ін.) для проведення конкретних досліджень. Розмір і форма елементарних проб визначаються в стандартах на методи досліджень.

.        Точкова проба повинна мати ярлик на якому вказують:

-      Найменування продукції;

-          Номер партії;

-          Номер одиниці продукції.

7.   Об’єднана проба повинна мати наступні дані:

-      Число точкових проб;

-          Дату відбору проб;

-          Зазначення стандарту, згідно з яким були відібрані проби;

-          Підпис особи, яка відбирала проби.

Відбір проб та підготовка їх до випробування

1.   Готують точкові проби

2.      Для проведення дослідження з різних місць кожної відібраної точкової проби вирізають по шаблону 10 кіл тканини (елементарних проб) діаметром 82 мм.

.        Матеріал для стирання тканини - водостійка шкурка Р.СС 820х 30 Е 4,5.Б [13], яку необхідно змінювати після 1500 циклів стираючої дії або з кожною новою заправкою.

Апаратура. Випробування на стійкість до стирання проводять на приладах з планетарним рухом абразивів: одноголовковому ІТ - 3М або двоголовковому ДІТ - М.

Прилад ІТ - 3М складається з наступних вузлів: стираючої головки - 2, п’ялець - 1, вантажної системи - 5, натяжного пристрою - 8, лічильника числа обертів абразиву - 4 і металічної основи -6, на якій монтується привід і електрична частина.(рис.2.2)

Рис.2.2. Схема приладу ІТ-3М

П’яльця (рис 2.2.) слугують для закріплення тканини. Вони складаються з остову - 3 та обойми - 1 з металічним кільцем - 2, з допомогою яких закріплюється тканина, еластичної основи, що складається із трьох шарів: гумового кільця - 4, сірошинельного сукна - 5 і тонко провідної гуми - 6, поверх якої помішають досліджувану елементарну пробу. Опорою для п’ялець служить конус - 9 з кулькою - 10 і гумове кільце - 8 з прикріпленою обоймою -7.Стираюча головка складається з двох бігунків -1, в яких закріплюється з допомогою обойми - 2 абразив, 3 - кола водостійкої шкурки і двох щупів - 4. Щупи складаються з набору зубчатих коліщат - 5, які вільно повертаються по осі і можуть переміщатись по вертикалі. Щупи служать для автоматичної зупинки приладу при утворенні під час стирання діри на тканині.

Проведення дослідження. Дослідження проводять при навантаженні по вантажній шкалі 10 Н. На стержні натягу тканини встановлюють вантаж 4 Н.

Елементарну пробу поміщають на еластичну основу п’ялець так, щоб стиранню піддавалась лицева сторона тканини, після чого закріплюють її на п’яльцях з допомогою обойми.

Установку п’ялець на приладі проводять при опущеному конусі. Конус переводять в верхнє або нижнє положення з допомогою кнопки, розміщеної на задній стінці приладу і фіксують це положення. Показник лічильника встановлюють на нульове положення. П’яльця з заправленою елементарною пробою обережно піднімають до контакту з абразивними і вмикають прилад.

Абразиви обертаються відносно своєї осі і навколо центральної осі стираючої головки, здійснюючи планетарний рух.

Дослід проводять до автоматичного вимкнення приладу при стиранні тканини до утворення діри, після чого знімають покази лічильника. Результатом стійкості тканини до стирання вважають середнє арифметичне число циклів всіх випробувань. Середнє арифметичне підраховують з похибкою не більше 0,1 і округлюють до 1,0 [29].

Механі́чна жо́рсткість - здатність матеріалів чинити опір деформуванню (змінюванню форми і/або розмірів) від прикладеного зусилля уздовж вибраного напрямку у заданій системі координат [25].

Методи визначення жорсткості:

-      Визначення жорсткості при згині під дією власної сили тяжіння без примусової деформації проби (консольний метод і метод перемінної довжини)

-          Визначення жорсткості під дією зосередженого навантаження з примусовою деформацією проби (метод кільця)

Відбір проб:

1.   Готують точкові проби

2.      Елементарні проби вирізають з точкових проб, уникаючи місць згину. Відстань від кромки повинна бути не менше 5 см. Проби не повинні мати перекосів і зім’ятих місць.

.        Для дослідження консольним безконтактним методом і методом перемінної довжини вирізають по 5 елементарних проб в поздовжньому і поперечному напрямках розміром:

160х 30 мм - для консольного безконтактного методу;

х 30 мм - для методу перемінної довжини.

.     Для дослідження методом кільця вирізають по 5 елементарних проб в кожному напрямку розміром:

х 25 мм - для прикладних і прокладкових текстильних полотен;

х 20 мм - для матеріалів, дубльованих штучним хутром;

Довжиною 125 мм по всій ширині і розміром 125х 25 мм - для текстильно-галантерейних виробів;

х 20 мм - для решти текстильних матеріалів.

Апаратура. Для проведення дослідження по консольному безконтактному методу і методу перемінної довжини використовують прилад типу ПТ - 2 або ПТ - 1 (рис 2.3.)

Рис.2.3. Схема приладу ПТ-2

Прилад складається з наступних основних частин: горизонтальної опорної пластини - 6, яка складається з нерухомої середньої частини і рухомих бокових сторін; механізму - 2, який забезпечує плавне і рівномірне опускання і підняття обох сторін горизонтальної пластини; показники прогину - 4, які переміщуються гвинтом - 3; шкали абсолютного прогину - 5; вантажу - 8, який необхідний для створення контакту досліджуваної проби з поверхнею горизонтальної пластини. Симетричність встановлення проби 7 провіряють по шкалі 9, відградуйованій в міліметрах. Тумблер 1 приводить в дію механізм 2.

Проведення дослідження.

Визначення жорсткості по консольному методу.

1.   Елементарні проби по кожному напрямку (по 5 проб) зважують на вагах з похибкою не більше 0,01 г і визначають загальну масу (m, г) проб поздовжнього і поперечного напрямку окремо.

2.      Елементарну пробу розміщують на горизонтальній пластині лицевою стороною доверху симетрично середній лінії, суміщають зовнішній край проби і пластини. На середину проби встановлюють вантаж (8) шириною 20 мм, масою (500±5) г і з допомогою тумблера (1) вмикають механізм опускання бокових сторін опорної пластини. Через 1 хв. з моменту відділення елементарної проби від поверхні пластини (6) вимірюють прогини кінців (f) проби з допомогою показників прогину (4).

.        За кінцевий прогин приймають середнє арифметичне значення результатів вимірювання кожного напрямку з похибкою не більше 1 мм.

Значення відносного прогину (f0) обчислюють за формулою:

f0=, (2.3)

де довжина частини проби, що звисає, рівна  см;

значення середнього арифметичного прогину проб, визначене по шкалі приладу, см;

Жорсткість (Е), мкН·см 2 обраховують окремо в поздовжньому і поперечному напрямках за формулою:

Е= 42046 , (2.4)

де  загальна маса п’яти елементарних проб, г;

А - функція відносного прогину, визначена по таблиці. Додаток

Визначення жорсткості методом перемінної довжини

1.   Визначають масу елементарних проб.

2.      Елементарну пробу довжиною Lпоч. розміщають на опорній пластині лицевою стороною догори симетрично середній лінії, при цьому суміщають зовнішній край проби і пластини. Після цього на досліджувану смужку тканини встановлюють вантаж шириною (20±1) мм, масою (500±5) г і з допомогою тумблера вмикають механізм опускання бокових сторін опорної пластинки. Через 1 хв. З моменту відділення проби від пластинки вимірюють прогини проби з допомогою показників прогину.

.        Елементарну пробу вкорочують на 20 мм, відрізаючи з обох її кінців по 10 мм, після чого повторяють дослід. Вкорочення проби проводять до досягнення довжини Lкін. Проби, що рівна 60 мм.

Значення відносного прогину (f0) обчислюють за формулою 2.3.Будують графік (f0;l) зміни значення відносного прогину f0 в залежності від значення довжини звисаючої частини проби l, см. По графіку знаходять довжину l0,5 проби, що має значення відносного прогину f0= 0,5.

Середню масу 1 см довжини прогину проби (m1, мг/см) обчислюють окремо для поздовжнього і поперечного напрямків за формулою:

1=, (2.5)

де m - загальна маса п’яти проб початкової довжини, г.

Жорсткість (Еl0,5), мкН·см 2, для поздовжнього і поперечного напрямків при фіксованому значенні відносного прогину f0= 0,5 обчислюють за формулою:

Е0,5= 1,92·1·30,5, (2.6)

де m1 - середня маса 1см довжини проби, мг/см;

l0,5 - довжина проби при значенні відносного прогину = 0,5 см.

Повітропроникність - здатність тканин пропускати повітря. Вона характеризується кількістю повітря в міліметрах, що проходить через 1см 3 тканини в одну секунду. Повітропроникність залежить від будови і пористості тканини [25].

Відбір проб. Відбирають точкові проби. Вони не повинні бути зім’ятими. Прасування їх не допустиме.

Апаратура. Для визначення повітропроникності текстильних матеріалів застосовують прилади марки ВПТМ.2 (рис 2.4).

Рис.2.4. Схема приладу ВПТМ-2: 1 - індикатор розрідження; 2 - диференціальний манометр; 3 - притискне кільце; 4 - камера розрідження; 5 - змінний столик; 6 - досліджуваний зразок; 7 - перемикач трубок; 8,9 - витратоміри повітря (трубки Вентурі); 10 - дросель; 11 - електродвигун з вентилятором.

Прилад забезпечує: визначення повітропроникності в діапазоні від 2,5 до 10750 дм 3/м 2с; Розрідження під точковою пробою 49Па (5мм вод. ст.); Силу тиску на точкову пробу 147 Н (15 кгс).

Проведення випробувань. Повітропроникність визначають на точкових пробах, відібраних в десяти різних місцях, розташованих по діагоналі. Для тканин, контрольованих по кожному шматку, випробування проводять на кожній відібраної точкової пробі в п'яти місцях у шаховому порядку (рис. 2.5.)

Рис. 2.5.Схема продувки зразка тканини.

Визначення повітропроникності на приладі марки BПТМ.2.

Точкову пробу випробуваного матеріалу укладають на столик лицьовою стороною вгору і притискують до столика кільцем 3 до загоряння червоної сигнальної лампочки. Електродвигун з вентилятором 11 включається автоматично при подачі навантаження на випробувану точкову пробу. Відкриттям дроселя 10 встановлюють розрідження під точковою пробою, що дорівнює 49Па (5мм вод. ст.). яке визначають за шкалою індикатора розрідження. За шкалою диференціального манометра 2 відраховують результат вимірювання з точністю до одної поділки шкали.

Повітропроникність (Q) в дм 3/ м 2с кожної точкової проби, шматка або вироби вираховую за формулою

Q=, (2.7)

де, Vср.- середня витрата повітря по одній точковій пробі, шматку або виробі, дм 3/ м 2с;