1

Московский государственный текстильный университет им. А.Н. Косыгина,

Учреждение "Центр "СКС"

Исследование динамики истирания и сравнение методик и приборов ИТ-3М и Мартиндаль

Никитюк В.Ю., Забродин Д.А.,

Лебедева В.И., Севостьянов П.А.

Аннотации

Разработана и опробована новая методика определения стойкости к истиранию тканей для спецодежды, содержащих токопроводящие нити. Сущность методики заключается в оценке потери массы образца ткани при истирании до заданного числа циклов. Методика оказалась эффективной при практическом применении и может быть использована для получения данных о динамике истирания тканей.

Ключевые слова: "стойкость к истиранию" тканей, метод Мартиндаля, новая методика определения стойкости к истиранию, корреляционная зависимость, ткани для специальной одежды, результаты экспериментальных данных.

Developed and tested a new method of determining the abrasion resistance of fabrics for workwear, containing conductive yarns. The essence of the technique is to estimate the mass loss of the tissue sample, non-abrasive to a predetermined number of cycles. The technique proved effective in the practical application and can be used to obtain data on the dynamics of the abrasion of fabrics.

Keywords: "abrasion" tissue, the method of Martindale, a new method of determining the abrasion resistance, correlation, fabrics for special clothing, the results of the experimental data.

ткань истирание спецодежда стойкость

Введение

В настоящее время известны две методики, по которым определяют показатель "стойкость к истиранию" тканей специального назначения, содержащих токопроводящую нить - ГОСТ 18976 [1] и ГОСТ Р 51552 [2]. В действующей в РФ нормативной документации для определения стойкости к истиранию антиэлектростатических тканей специального назначения широко используется методика [1]. Ее сущность заключается в определении количества циклов истирания, выдерживаемых тканью до разрушения. Однако, данная методика не распространяется на ткани с применением металлических и металлизированных нитей. Для того, чтобы проводить истирание тканей специального назначения с токопроводящей нитью по ГОСТ 18976, необходимо либо извлекать из структуры ткани токопроводящую нить, либо не использовать контактный датчик из нихромового провода, предназначенный в приборах ДИТ-М и ИТ-3М для автоматического останова испытаний. В первом случае результаты испытаний будут недостоверными, т.к. нарушается первоначальная структура ткани. Во втором случае - отсутствует единый стандартный критерий окончания испытаний, что приводит к результатам с большим значением размаха варьирования определяемого показателя качества для одних и тех же тканей, испытанных в различных лабораториях.

Разработка новой методики определения стойкости к истиранию тканей

В результате анализа существующих проблем была разработана и опробована новая методика определения стойкости к истиранию тканей для спецодежды, содержащих токопроводящие нити. Методика разработана путем дополнения и внесения изменений в ранее существующие методики [1,2]. Она не имеет вышеперечисленных недостатков, оказалась эффективной при практическом применении и может быть использована для получения данных о динамике истирания тканей.

Сущность методики заключается в оценке потери массы образца ткани при истирании до заданного числа циклов. Испытания по определению стойкости к истиранию исследуемой группы тканей по предложенной методике проводились на приборе ИТ-3М и приборе UGT-7012-M8 для определения устойчивости к истиранию тканей по методу Мартиндаля с целью обнаружения корреляционной зависимости между полученными данными.

Результаты экспериментальных исследований

Исследования проводились на нескольких образцах антиэлектростатических тканей для специальной одежды. В качестве примера представлены результаты испытания двух образцов тканей, краткая характеристика которых представлена в табл.1.

Таблица 1

Исследования проводились путем постадийного истирания тканей на приборах ИТ-3М и UGT-7012-M8. В качестве критерия истирания принята потеря массы образцов, которая определяется отношением разности показателей до и после испытания к первоначальному значению показателя и выражается в процентах. Она полностью отвечает требованиям, предъявляемым к параметрам оптимизации, т.е. является количественной, однозначной и статистически эффективной.

Для получения зависимости изменения потери массы ткани в результате истирания на приборе ИТ-3М производили измерение потери массы образцов после 2000, 2500, 3000, 3500, 4000 циклов для всех исследуемых тканей. В качестве абразива использовалось серошинельное сукно арт.6405 без вложения синтетических волокон. Смена абразива производилась после каждой заправки. Полученные результаты представлены в табл.2.

Таблица 2

На основании этих данных построены регрессионные зависимости изменения потери массы m (t) тканей от количества тысяч циклов t истирания на приборе ИТ-3М. Эти зависимости имеют вид

(1):

(2):

Графики зависимостей представлены на рис.1. Значения R² равны квадратам коэффициентов детерминации, характеризующим степень достоверности полученных регрессий.

Для получения зависимости изменения потери массы ткани от количества циклов истирания по методу Мартиндаля образцы истирались до 15000, 20000, 25000, 30000, 35000 циклов. Потерю массы образцов определяли после каждой стадии истирания. В качестве абразива использовалась стандартная шерстяная абразивная ткань. Смену абразива осуществляли после 50000 циклов истирания. Результаты испытаний представлены в табл.3. На основании полученных данных построены регрессионные зависимости изменения потери массы тканей m_1,2 (t) от количества тысяч циклов t истирания по методу Мартиндаля. Эти зависимости имеют вид

(1):

(2):

Графики зависимостей представлены на рис.2. Отметим, что близкие по величине значения потери массы у тканей обоих артикулов достигаются на приборе UGT-7012-M8 при числе циклов на порядок большем, чем на приборе ИТ-3М. Следовательно, по методу Мартиндаля процесс истирания осуществляется более "деликатно", позволяя исследовать его динамику более детально, чем на приборе ИТ-3М.

Рис. 1 Экспериментальные данные и линии регрессионных зависимостей потери массы при истирании на приборе ИТ-3М

Таблица 3

Для наглядности на рис.3 приведены фотографии образцов ткани арт. Rigchief Universal 103383, снятых с приборов ИТ-3М и UGT-7012-M8 при приблизительно одинаковых потерях массы после указанного на рисунке числа циклов истирания (числитель - прибор ИТ-3М, знаменатель - прибор UGT-7012-M8). На рис.4 показаны аналогичные результаты для ткани "Лидер - Комфорт 250" арт.18422 а/х-М.

Фотографии подтверждают сделанные выводы о существенном различии в динамике процесса истирания на сравниваемых приборах. Если на приборе ИТ-3М после определенного числа циклов начинается интенсивное и все возрастающее разрушение нитей ткани на локальном участке области истирания, то на приборе UGT-7012-M8 истирание происходит по всей рабочей поверхности образца более равномерно в течение гораздо большего числа циклов, и картина разрушения нитей отличается от аналогичной на приборе ИТ-3М.

Рис.2 Экспериментальные данные и линии регрессионных зависимостей потери массы при истирании на приборе по методу Мартиндаля

Выводы

Сравнение экспериментальных данных позволило оценить пригодность предложенной методики для практической оценки истираемости тканей для спецодежды, содержащих токопроводящие нити. Близкие по величине потери массы одинаковых тканей при испытаниях по методу Мартиндаля достигаются при числе циклов, на порядок большем, чем по ГОСТ 18976, что делает предложенную методику более информативной при оценке качества тканей.

Литература

1. ГОСТ 18976-73 Ткани текстильные. Метод определения стойкости к истиранию.

2. ГОСТ 51552-99 Материалы текстильные. Методы определения стойкости к истиранию текстильных материалов для защитной одежды.