Определение жесткости при изгибе материалов

Жёсткость при изгибе– способность материала сопротивляться изменению формы под действием внешней изгибающей силы.

Для определения жёсткости при изгибе тканей, трикотажных и нетканых полотен, комплексных, дублированных материалов испытания проводят на приборе ПТ-2. Предварительно готовят по пять продольных и поперечных пробных полосок размером 160 на 30 мм каждая. Взвешиванием определяют массу пяти пробных полосок в граммах, отдельно продольных и поперечных, с погрешностью 0,01. Пробу укладывают симметрично по шкале лицевой стороной вверх на опорную горизонтальную полоску, совмещая при этом наружный край пробы и площадки. В центре пробу закрепляют грузом шириной 2 см и массой 500 гр. По истечению одной минуты с момента отделения концов пробы от поверхности боковых участков опорной площадки с помощью указателей прогиба, перемещающихся винтом, по шкале измеряют с погрешностью не более 1 мм прогибы концов пробной полоски.

За окончательный результат принимают среднее арифметическое десяти определений прогиба пробной полоски с погрешностью не более 0,1 мм.

Жесткость, мкН·см², вычисляют раздельно для проб продольного и поперечного направления по формуле

EI=42046m/A

Где m –масса пяти пробных полосок, г; A –функция относительного прогиба ¦0(табличная величина) .

Относительный прогиб вычисляется по формуле

¦0=¦/L=¦/7

где L-длина свешивающихся концов проб, равная 7 см; ¦- окончательный прогиб проб.

Коэффициент жесткости материала определяют как отношение величин жёсткости в продольном EI прод и в поперечном EI попер направлениях:

KEL = EI прод / EI попер

Определение несминаемости

Несминаемость – свойство материала сопротивляться смятию и восстанавливать первоначальное состояние после снятия усилия, вызвавшего его изгиб и смятие.

Испытание проводят на приборе СМТ.

К пробам, сложенным в петлю, подводят основной груз, масса которого 1,47 даН (давление на пробу составляет 98,1 кПа), и в течении 15 мин после приложения груза рукоятку переводят в положение «Разгрузка» и с помощью ручки с фиксатором поворачивают барабан в положении 3 (замер угла восстановления).

Через 5 мин после снятия нагрузки измеряют угол восстановления.

Измеряют плоский угол α, его называют углом восстановления.

Угол α, град, вычисляют отдельно для продольного и поперечного направления текстильного полотна по формуле:

α=Σαi/n,

где αi – результат измерении угла восстановления, град;

n – число испытаний.

Показатель несминаемости x, %, рассчитывается по формулам:

x = 100α/γ, x = 0,555α, ху = 0,555αу,

где х – несминаемость текстильного полотна, %; γ – угол полного раскрытия элементарной пробы, равный 180º.

Расчет несминаемости ткани верха:

X_о = 151/180*100 = 83,9% X_у =149/180*100 = 82,8%;

Расчет несминаемости подкладки:

X_о = 56/180*100 = 31,1%; X_у = 58/180*100 = 32,2%

Расчет несминаемости продублированного материала:

X_о =112/180*100 = 62,2%; X_у = 117/180*100 = 65%

Определение усадки

Усадка – изменение линейных размеров после воздействия влаги и теплоты.

Усадка по длине: Уд=100(Lд1-Lд2)/ Lд1

Усадка по ширине: Уд=100(Lш1-Lш2)/Lш1

При проведении испытания из материала выкраивают пробу 300х300 мм, затем пробу замачивают в ванне при температуре воды от 18-25ºC для шерстяных тканей. 5 мин проба лежит в ванне, затем ее вынимают и убирают излишки воды, промакивая с 2-х сторон полотенцем, после пробу кладут на горизонтальную поверхность до полного высыхания.

Lд, ш = L1-L2/L1*100%

L1 - длина пробы до замачивания, мм;

L2 - длина пробы после замачивания, мм.

Расчет усадки ткани верха:

У_д = 100 – 99,8/100*100 = 0,2%,

L₁ = 100мм, L₂ = 100+100+100+100+100+99/6 = 99,8мм

У_ш= 100-99,5/100*100 = 0,2%,

L₁ = 100мм, L₂ =100+100+100+100+100+99/6 = 99,8мм

Расчет усадки подкладочной ткани:

У_д = 100 – 99,3/100*100 = 0,7%,

L₁ = 100мм, L₂ = 99+100+99+100+99+99/6 = 95,2мм;

У_ш= 100-96,7/100*100 = 3,3%,

L₁ = 100мм, L₂ = 96+97+97+96+97+97 = 96,7мм.

Определение стойкости к истиранию

Для определения стойкости текстильных материалов к истира­нию используют следующие характеристики: выносливость — число циклов истирания до полного из­носа материала (образование дыры), или долговечность — продолжительность испытания до образования дыры.

Прибор ДИТ-М предназначен для определения стойкости к истиранию по плоскости хлопчатобумажных, льняных, шелко­вых, из химических волокон и нитей, смешанных и неоднород­ных тканей и льняных и полульняных тканей для спецодежды.

В качестве абразива при испытании льняных и полульняных тканей для спецодежды используют водостойкую наждачную бу­магу Р.СС 820x30 ЭН.5.Б. Для всех остальных тканей - серошинельное сукно (арт. 6405).

Для проведения испытания хлопчатобумажных, шелковых и смешанных тканей, а также тканей из химических нитей и пряжи от каждой испытываемой ткани вырезают по шаблону 10 круглых проб диаметром (27 ± 1) мм. Для испытания льняных и полульня­ных (смешанных) тканей от каждого испытываемого полотна вы­резают две круглые пробы диаметром (85 ± 2) мм; для льняных и полульняных тканей для спецодежды вырезают 10 круглых проб диаметром 82 мм. Пробы вырезают так, чтобы нити основы и утка каждой пробы не являлись продолжением нитей основы и утка другой пробы.

Стойкость к истиранию определяется выносливостью, под­считываемой как среднее арифметическое выносливости всех проб.

Определение толщины

При экспресс-анализе используют ручной толщиномер индикаторного типа ТР 10-1. Точечную пробу помещают между нижнем неподвижным и верхним подвижным столиками. Верхний столик поднимают нажатием рычага. Перемещение верхнего столика передается на индикатор, имеющий две шкалы: малую с погрешностью измерения до 1мм и большую с погрешностью до 0,01мм. При измерение толщины с помощью ручного толщиномера точечную пробу размещают в расправленном виде на горизонтальной плоскости стола.

Определение воздухопроницаемости

Воздухопроницаемость — способность материалов и изделий пропускать через себя воздух. Ее принято характеризовать коэффициентом воздухопроницаемости, показывающим, какой объем воздуха проходит через единицу площади материала или изделия в единицу времени при заданном постоянном разреже­нии Рв камере под пробой. Разрежение Р= Р₁ – Р₂ (где Р₁ — давление окружающей среды; P₂ — остаточное давление в камере, создаваемое с помощью насоса или вентилятора). Объем прошедшего через пробу воздуха измеряется счетчиком, а разре­жение Р — манометром.

Воздухопроницаемость быто­вых тканей, трикотажных и не­тканых полотен, тканей техниче­ских и для спецодежды, войлока, искусственного меха, комплекс­ных (дублированных) материалов и изделий из них характеризуют коэффициентом воздухопрони­цаемости, дм³/(м²*с), который рассчитывается по формуле В_Р =V/(St), где Побьем воздуха, прошедшего через пробу, дм³; S —площадь пробы, через которую проходил воздух, м²; t — продолжитель­ность прохождения воздуха через пробу, с.

Испытания проводят на приборе ВПТМ-2. Коэффициент воздухопроницаемости рассчитывают по формуле

В_р=10⁴V_ср\S

Определение устойчивости ткани к раздвигаемости нитей

Раздвигаемостью нитей называют смещение под действием внешних сил нитей одной системы ткани вдоль нитей другой системы.

Раздвигаемость нитей может оцениваться усилием давления или растяжения в зависимости от используемого метода определения.

Для определения устойчивости различных тканей к раздвигаемости нитей стандартным методом (ГОСТ 22730 — 87) применяют прибор РТ-2(конструкция ВНИИПХВ).

Для проведения испытаний из точечной пробы предваритель­но вырезают по одной элементарной пробе размером 30 х 450 мм в направлении основы и утка. При испытании этих проб опреде­ляют систему нитей, которая раздвигается под действием наи­меньшего усилия. Затем в этом направлении вырезают дополни­тельно еще девять проб.

Устойчивость к раздвигаемости нитей оценивают как среднее арифметическое из десяти замеров.

Для определения раздвигаемости нитей можно использовать приспособление к разрывной машине РТ-250 конструкции ЦНИИШПа и ЦНИИ шелка. Проба ткани размером 30 х 180 мм. При опускании нижнего зажима разрывной машины поперечные нити пробы под действием сил трения между пластинами и тканью смещаются по долевым нитям. По шкале нагрузки разрывной машины определяют усилие, при котором появляется раздвигаемость нитей. /6/

Таблица 5 - Показатели качества материалов