Тема 1.Тема №1: Характеристика будови матеріалу.

Тема 1. Тема №1: Характеристика будови матеріалу.

План.

1. Лінійна щільність тканини.

2. Розрахунок розміру пор тканини.

3. Лінійне заповнення та наповнення тканини.

4. Поверхневе заповнення та наповнення тканини.

Будову матеріалу характеризують числом ниток основи та утоку, розміщених на умовній довжині (100мм) – щільність по основі і по утоку .

Тканини можуть бути рівнощільні (однакова щільність ) і нерівнощільні (). Співвідношення щільностей і визначають формулу (вічка) вічка матеріалу. При нитки здвигаються в вертикальному напрямку, при - в горизонтальному, в наслідок цього вічка перестають бути симетричними і видовжуються то в одному то в іншому напрямку. Форма вічки матеріалу – один з основних показників, який визначає схожість або різницю фізико-механічних властивостей в поздовжньому або поперечному напрямку.

Максимальна деформація тканини і ниток однакової будови і товщини відбувається в напрямку діагоналі вічка: в рівно щільних тканинах під ; при під > ; при під < .

При однаковій фактичній щільності (однаковому тиску ниток на одиницю довжини) ступінь заповнення тканини нитками може бути різною в залежності від товщини ниток. В зв’язку з цим для отримання порівняльних характеристик вводяться нові показники заповнення і наповнення матеріалу.

Лінійне заповнення матеріалу на основі і по утку % показують, яка частина довжини матеріалу поздовж основи або утка зайнята поперечниками ниток, які лежать паралельно (без врахування їх переплетення з нитками перпендикулярно системи).

Лінійне заповнення визначається як відношення фактичного числа ниток основи і , розміщених на довжині L, до максимально можливого числа ниток того ж самого діаметру d, які теоретично можуть бути розміщені без щілей, здвигів і помятостей на такій же довжин. При визначенні щільності на довжині L = 100 мм максимальна щільність = 100/d;

Звідси лінійне заповнення, % по основі

по утку .

Визначаючи розрахунковий діаметр ниток по формулі і підставляючи його значення, отримуємо кінцеву формулу лінійного заповнення

Значення А приведене в таблиці:

	А		А
Пряжа бавовняна	1.19-1.26	віскоза	1.26
лен	1.00-1.19	капрон	1.19-1.46
вовна	1.26-1.76	комплексні віскози	1.03-1.26

В залежності від призначення матеріалу лінійне заповнення може мінятися 25-150%. В таблиці приведені орієнтовані показники лінійного заповнення.

Білизняні (бавовняні, хімічні волокна)	40-60	40-50
Пальтові (бавовна, шерсть, шовк, хім. нитки і волокна)	40-70	35-60
Костюмні (бавовна, шерсть, хім. волокна)	65-125	50-90
Пальтові (бавовна, шерсть, хім. волокна)	50-150	40-130

Якщо лінійне заповнення матеріалу > максимальної щільності т.є. більше 100% нитки сплющуються приймаючи форму еліпсу або розміщуються зі здвигом на різній висоті. По лінійному заповненню можуть бути розраховані розміри пор просвіту (скрізних пор) Рис1.

Рис 1. Вічко тканини

Лінійне наповнення показує яка частина довжини матеріалу вздовж основи чи утка зайнята поперечниками ниток обох систем з урахуванням їх переплетення. Утворення кожного поля зв’язку (перехід нитки з лицьової сторони на зворотну і навпаки) викликає собою роздвигаємість ниток протилежної системи. Чим більше полів зв’язку має переплетення в рамках рапорту тим менше може бути максимальна щільність матеріалу число з урахуванням кількості полів зв’язку в рапорті лінійного наповнення характеризує ступінь ущільнення (напруженості) тканини.

Тканини з більш рідкими полями зв’язку, в яких окремі групи ниток отримують можливість розміщуватися в притик, володіють більшою наповненістю ніж тканини з короткими перекриттями і частими полями зв’язку. (Приклад: тканини атласного переплетення можна виробляти зі значно більшою щільністю, ніж тканини полотняного переплетення).

Для того щоб розрахувати фактичне наповнення на основі та утку тканини деякого переплетення необхідно визначити, яку долю від загальної довжини рапорту складає довжина, заповнена поперечниками ниток основи чи утка. Для цього знаючи розрахункові діаметри і утка встановлюють кількість ниток рапорту в напрямку однієї системи і число полей зв’язку С утворених в рапорті перпендикулярних системі. При щільності на довжині 100мм і кількості ниток в рапорті n довжина рапорту (1)

(1)

Звідси лінійне наповнення, % на основі і утку (по формулі Ашенхереста) (2 і3)

;(2)

.(3)

Коефіцієнт зв’язаності – характеризує зв’язок елементів в тканині. Є коефіцієнт зв’язаності по основі K_o і по утку К_у знаходяться з співвідношення лінійного наповнення (Н_о, Н_у) до лінійного заповнення (Е_о, Е_у) (4)

(4)

Для тканини полотняного переплетення , саржі , сатина .

Поверхневе заповнення характеризується відношенням площі тканини, заповнені проекціями ниток основи і утка, до всієї площі тканини. Так переплітаючись між собою нитки основи і утка накладаються одна на одну площа їх проекції площі, занімаємої кожною з складаючих окремо.

Припустимо, площа одного вічка тканини АВСD, площа проекції нитки основи – АВМК і нитки утка – АFID. Тоді поверхневе заповнення розглядаючої площі тканини.

Знаючи поверхневе заповнення матеріалу, можливо визначити її поверхневу пористість , яка показує відношення площі скрізних пор до площі всієї тканини, % .

Поверхневе наповнення характеризує відношення умовно-мінімальної площі , яку міг займати матеріал при її умовно-максимальній щільності, до фактичної площі , яку займає цей матеріал. Коефіцієнт наповнення визначається

Допускаючи, що при максимальній щільності матеріалу вільних полів просвіту немає, то величина умовно-мінімальної площі матеріалу може бути підрахована за формулою (Рис 2).

де - площа поля зв’язку; - кількість полів зв’язку;

- площа поля контакту; - число полів контакту;

- площа поля просвіту; - кількість полів просвіту.

Рисунок 2 – Види полів в переплетенні

1-основне поле зв’язку; 2-уточне поле зв’язку; 3-основне поле контакту; 4-уточне поле контакту; 5 основне вільне поле; 6- уточне вільне поле;7-поле просвіту між нитками.

В залежності від числа полів зв’язку (Рис 2) міняється умова мінімальна площа матеріалу. Максимальну площу при однаковій щільності буде займати матеріал полотняного переплетину т.н. як вона має максимально можливу кількість полів зв’язку.

Поверхневе наповнення, яке враховує кількість полів зв’язку в рапорті, краще чим поверхневе заповнення характеризує щільність матеріалу.

Об’ємне заповнення, % показує яку частину об’єму матеріалу складає об’єм ниток основи і утки .

Об’єм ниток , об’єм тканини ;

де і - маса ниток і тканини; і - об’ємна маса ниток і тканини.

Так як маси ниток і тканини рівні, отримуємо

.

Об’ємне заповнення можливо виразити як відношення об’ємної маси тканини до об’ємної маси ниток.

Орієнтовано показники об’ємної маси бавовняних =0.25-0.5; льняних 0.4-0.7; шерстяних – 0.15-0.4 г/см³.

Заповнення по масі тканини % визначається відношенням маси ниток, яку міг би мати матеріал при абсолютній відсутності пор між нитками, так і всередині ниток поміж волокон:

, де - щільність(щільність) матеріалу волокон.

Загальна пористість тканини % характеризує долю всіх проміжків між нитками, всередині ниток та волокон.

Загальна пористість тканини знаходиться в межах від 50-85%.

Дата добавления: 2015-08-28