СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕСТКОСТИ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ИЗГИБЕ Российский патент 2001 года по МПК G01N33/36 

Изобретение относится к технике испытаний и измерений, а именно к способам определения характеристик текстильных материалов при изгибе, и может быть использовано в легкой промышленности и сфере бытовых услуг.

Известен способ определения жесткости по величине нагрузки, необходимой для прогиба согнутого кольцом образца на 1/3 первоначального диаметра /ГОСТ 8977-74. Кожа искусственная и пленочные материалы/.

Недостатком этого способа является то, что он применяется для испытаний материалов, обладающих значительной жесткостью, то есть материалов, способных согнуться с образованием окружности, а не эллипса.

Известен способ определения жесткости текстильных материалов при изгибе, в котором испытуемую пробу располагают на опорной площадке, прижимают грузом к неподвижной части площадки, измеряют прогибы концов пробы после опускания подвижной части опорной площадки и отделение пробы от нее, а по относительной стреле прогиба и массе рассчитывают жесткость /ГОСТ 10550-93. Материалы текстильные. Полотна/.

Условное значение жесткости B, мкН·см², вычисляют для продольного и поперечного направлений по формуле:

где E - модуль продольной упругости;
I - момент инерции сечения тела относительно нейтральной оси;
m - масса пяти стандартных проб /продольного или поперечного направлений/, г;
A - функция относительного прогиба /лепестки шириной 30 мм и длиной свешивающейся части 70 мм/, определяемая по таблице /ГОСТ 10550-75/.

Для характеристики анизотропии материала определяют коэффициент жесткости K_eI, представляющий собой отношение продольной жесткости материала к его поперечной жесткости:

Недостатком такого способа является то, что метод по испытанию одной пробы материала дает представление о жесткости только в одном направлении. Оценка жесткости под различными углами требует повышения материалоемкости и трудоемкости за счет выкраивания проб в различных направлениях.

Технологический результат, достигаемый при реализации заявленного изобретения, заключается в приближении условий испытаний к условиям изготовления и эксплуатации одежды, снижении материалоемкости испытаний и повышении информативности получаемых характеристик. Указанный технический результат достигается тем, что в способе определения жесткости текстильных материалов при изгибе, по которому испытуемую пробу располагают на опорной площадке, прижимают грузом к неподвижной части опорной площадки, измеряют прогибы концов пробы после опускания подвижной части опорной площадки и отделения пробы от нее, и по относительной стреле прогиба и массе рассчитывают жесткость, согласно изобретению в качестве пробы используют образец в форме "ромашки", лепестки которой размером 30 х 70 мм имеют разные направления, характерные для кроя деталей одежды, а жесткость определяют по формуле, в которой масса пяти стандартных проб выражена через поверхностную плотность материала:

где B - жесткость текстильных материалов, мкН·см²;
M_S - масса 1 м² - поверхностная плотность материала, г/м²;
A - функция относительного прогиба.

Кроме того, направления лепестков соответствуют 15, 30, 45, 60, 75, 90.. .345^o к продольному направлению материала.

Способом определяют жесткость и анизотропцию жесткости при изгибе тканей, трикотажа, нетканых материалов, а также пакетов одежды, состоящих из различных материалов. Полученные при испытаниях характеристики позволяют прогнозировать жесткость различных деталей изделий из текстильных материалов и оценивать синергический эффект от применения того или иного способа соединения слоев материалов в пакете одежды. Возможность прогнозирования анизотропии жесткости позволит обеспечить научнообоснованный выбор материалов и покроя одежды, оптимальное расположение конструктивных линий и в конечном итоге выпуск конкурентно способных швейных изделий.

В таблице приведены результаты определения жесткости х/б, льняных, смешанных и неоднородных материалов.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 показана испытуемая проба в форме "ромашки";
на фиг. 2 - полярные диаграммы анизотропии жесткости тканей на изгиб, где пунктирной линией обозначена чистольняная ткань; сплошной линией - льнолавсановая ткань; штрихпунктирной - льнохлопковая ткань; точками - хлопчатобумажная ткань.

Способ осуществляется следующим образом.

Испытуемую пробу /фиг. 1/ в форме "ромашки" /с наружным диаметром 185 мм и внутренним - 115 мм/ с 24-мя "лепестками" прямоугольной формы 30 х 70 мм, размеченную под углами, например, 0, 15, 30, 45, 60, 75, 90...345^o, располагают на горизонтальной опорной площадке /R = 190 мм/ и прижимают по центру (R = 115 мм) грузом, создающим контакт испытуемого образца с плоскостью неподвижной части опорной площадки. При испытании внешняя подвижная часть опорной площадки опускается и "лепестки" пробы изгибаются. Указатель прогиба поднимают до касания с концами "лепестков" пробы и по шкале определяют абсолютные величины прогиба /f/. Измерения проводят известным способом.

Условное значение жесткости B, мкН·см² вычисляют для каждого направления по унифицированной формуле, полученной путем математических преобразований из формулы, рекомендуемой стандартом:

где E - модуль продольной упругости;
I - момент инерции сечения тела относительно нейтральной оси;
m - масса пяти стандартных проб по /ГОСТ 10550-75/, г;
M_s - масса 1 м² - поверхностная плотность материала, г/м²;
A - функция относительного прогиба /f0 = f17/, определяемая по таблице /ГОСТ 10550-75/.

В отличие от массы пробы, определяемой взвешиванием, используется поверхностная масса M_s, которая приводится в научно-технической документации на исследуемые материалы.

Оценку анизотропии жесткости предлагается осуществлять по полярной диаграмме жесткости в различных направлениях, например, под углами 0, 15, 30, 45, 90...345^o (фиг. 2).

Способ позволяет оценить анизотропию жесткости текстильных материалов и объективно оценить способность материалов к формообразованию в одежде и предусмотреть деформацию деталей и изделия в целом на стадии проектирования и раскроя одежды.

Таким образом, способ путем изменения формы пробы при сокращении материалов /вместо 10 проб испытывается одна/, позволяет объективно оценить жесткость материала во всех направлениях за счет расширения числа измерений. Информация об анизотропии жесткости материалов на стадии проектирования одежды дает возможность прогнозировать качество швейных изделий и обоснованно выбирать материалы в пакет одежды и конструктивное решение изделий.

Преимуществом изобретения является приближение условий испытаний к условиям формирования и формообразования одежды и расширение информативности получаемых характеристик за счет измерения по всем направлениям.

Изобретение относится к технике испытаний и измерений, а именно к способам определения характеристик текстильных материалов при изгибе, и может быть использовано в легкой промышленности и сфере бытовых услуг. В способе определения жесткости текстильных материалов при изгибе испытуемую пробу располагают на опорной площадке, прижимают грузом к неподвижной части опорной площадки, измеряют прогибы концов пробы после опускания подвижной части опорной площадки и отделения пробы от нее, а по относительной стреле прогиба и массе рассчитывают жесткость. В качестве пробы используют образец в форме "ромашки", лепестки которой размером 30х70 мм имеют разные направления, характерные для кроя деталей одежды, а жесткость определяют по формуле, в которой масса пяти стандартных проб выражена через поверхностную плотность материала где В - жесткость текстильных материалов, мкН · см²; M_s - масса 1 м² - поверхностная плотность материала, г/м²; А - функция относительного прогиба. Направления лепестков соответствуют 15, 30, 45, 60, 75, 90 . . . 345° к продольному направлению материала. Данный способ позволяет приблизить условия испытаний к условиям формования и формообразования одежды. 1 з.п.ф-лы, 2 ил., 1 табл.

1. Способ определения жесткости текстильных материалов при изгибе, по которому испытуемую пробу располагают на опорной площадке, прижимают грузом к неподвижной части опорной площадки, измеряют прогибы концов пробы после опускания подвижной части опорной площадки и отделения пробы от нее, а по относительной стреле прогиба и массе рассчитывают жесткость, отличающийся тем, что в качестве пробы используют образец в форме "ромашки", лепестки которой размером 30 х 70 мм имеют разные направления, характерные для кроя деталей одежды, а жесткость определяют по формуле, в которой масса пяти стандартных проб выражена через поверхностную плотность материала:

где B - жесткость текстильных материалов, мкН · см²;
M_s - масса 1м² - поверхностная плотность материала, г/м²;
A - функция относительного прогиба. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что направления лепестков соответствуют 15, 30, 45, 60, 75, 90 ... 345^o к продольному направлению материала.