СПОСОБ ОЦЕНКИ ФОРМООБРАЗУЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 2007 года по МПК G01N33/36 

Изобретение относится к текстильной промышленности и может быть использовано в текстильном материаловедении, сфере бытовых услуг.

Известен способ оценки формовочной способности тканей по коэффициенту формуемости α (град), который равен величине изменения сетевого угла при приложении растягивающего усилия 1 даН к пробе в направлении диагонали ячейки ткани [Лабораторный практикум по материаловедению швейного производства: Учебное пособие для вузов/ Б.А.Бузов, Н.Д.Алыменкова, Д.Г.Петропавловский и др. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Легпромбытиздат, 1991, стр.276, 280-282].

Способ характеризуется тем, что формовочная способность определяется на разрывной машине испытанием на растяжение проб ткани размером 60×220 мм, вырезанных в направлении диагонали ячейки ткани, с приложением нагрузки 1 даН. Направление диагонали ячейки относительно нитей основы (β₀) определяют по формуле

где П_о,П_у - число нитей основы и утка на 100 мм.

При этом коэффициент формуемости α рассчитывается следующим образом:

где ϕ_о - угол между направлением диагонали ячейки и нитями основы, град;

ϕ_у - угол между направлением диагонали ячейки и нитями утка, град.

Недостатком такого способа определения формовочной способности является его малоинформативность, так как формовочная способность оценивается только по изменению сетевого угла при деформации ткани лишь в одном направлении. К тому же данный способ трудоемок, так как предполагает сложный расчет и не дает полной объективной картины формовочной способности материала. Способ используется только для тканых материалов сетчатой структуры и не распространяется на материалы, не имеющие четко выраженную сетчатую структуру, например трикотажные и нетканые полотна.

В качестве прототипа заявляемому изобретению выбран способ определения формовочной способности текстильных материалов, при котором осуществляется одновременное растяжение пробы, выкроенной в форме "ромашки" с лепестками под углами 0, 15, 30, 45, 60, 75 и 90° к нитям основы [Патент №2232986, Россия, МПК⁷ G 01 N 33/36, Омский государственный институт сервиса/ Волков В.Я., Иванцова Т.М., Чижик М.А., Кудряшова Т.А., Липова О.А., Егоров Р.П. №2001119820/12. Заявл.16.07.2001 г. Опубл.27.06.2003 г. Рус.]. Формовочная способность текстильных материалов оценивается по углу перекоса между системами нитей и удлинению лепестков пробы одновременно в нескольких направлениях. При применении данного способа определение формовочной способности текстильных материалов проводят без использования операций влажно- тепловой обработки (ВТО), в то время как при изготовлении швейных изделий в производственных условиях формообразование деталей одежды в большинстве случаев производят при ВТО путем сутюживания и оттягивания.

Технический результат, достигаемый при реализации заявляемого изобретения, заключается в получении комплексного показателя формообразующей способности текстильных материалов - коэффициента формуемости (К_ф), учитывающего сутюживание и оттягивание материалов в различных направлениях. Сутюживание и оттягивание в свою очередь зависит от способности материалов к изменению сетевого угла и изменению линейных размеров материалов. В связи с этим предлагаемый показатель - коэффициент формуемости (К_ф) учитывает комплекс свойств, от которых зависит способность материалов к формообразованию.

Предлагаемый комплексный показатель получают в условиях, соответствующих производственным условиям формования деталей одежды при влажно-тепловой обработке путем сутюживания и оттягивания. Способ характеризуется универсальностью, так как рекомендуется для оценки способности к формообразованию как тканых материалов, так и трикотажных, и нетканых полотен. Преимуществом данного способа оценки формообразующей способности является получение комплексного показателя, позволяющего производить сравнительную оценку формообразующих свойств различных текстильных материалов.

Указанный технический результат достигается путем проведения испытаний на пробах размером 30×140 мм, выкроенных под углами 0, 15, 30, 45, 60, 75 и 90° к продольному направлению материала (фиг.1 и 2. Схемы раскроя и разметки проб испытуемых материалов). Также испытания могут проводиться на пробах, вырезанных в форме "ромашки" с лепестками, расположенными под углами 0, 15, 30, 45, 60, 75 и 90° к продольному направлению, аналогично тому, как это делается в прототипе (фиг.2). На пробы наносят начальную экспериментальную линию длиной 100 мм. Оттягивание применяют к пробам при приложении постоянной растягивающей нагрузки и одновременном воздействии температуры и влаги. Сутюживание проводят путем принудительной посадки материала до появления неустранимых заломов. Испытания по оттягиванию и сутюживанию включают трехкратное воздействие на материал. Режимы влажно-тепловой обработки определяют в зависимости от волокнистого состава материала [ОСТ 17-790-85. Материалы текстильные. Метод определения изменения линейных размеров после влажно-тепловой обработки. - Взамен ОСТ 17-790-78; Введ.01.01.86. - М.: ЦНИИТЭИ, 1985. - 9 с.]. После оттягивания и сутюживания проб измеряют изменение длины экспериментальной линии в мм. Далее по полученным результатам испытаний строят полярные диаграммы сутюживания и оттягивания материала в зависимости от направления раскроя проб (фиг.3-6). На фиг.3 представлены полярные диаграммы показателей оттягивания и сутюживания плащевой ткани из вискозно-лавсановой пряжи. На фиг.4 представлены полярные диаграммы показателей оттягивания и сутюживания полушерстяной камвольной костюмной ткани. На фиг.5 представлены полярные диаграммы показателей оттягивания и сутюживания шелковой ткани из лавсановых текстурированных нитей. На фиг.6 представлены полярные диаграммы показателей оттягивания и сутюживания чистошерстяной тонкосуконной костюмной ткани. На диаграммах кривые оттягивания обозначены сплошной линией, кривые первоначальных размеров - пунктирной линией, а кривые сутюживания - штрихпунктирной. Построенные диаграммы дают возможность оценить величину оттягивания и сутюживания текстильных материалов. Величина оттягивания характеризуется площадью фигуры (S_от), образованной кривой оттягивания и кривой первоначальных размеров, ограниченными осями координат. Величина сутюживания характеризуется площадью фигуры (S_сут), образованной кривой сутюживания и кривой первоначальных размеров, ограниченными осями координат.

Формообразующую способность материалов оценивают по коэффициенту формуемости, который рассчитывают по формуле

где К_ф - коэффициент формуемости материала;

S_от - площадь фигуры, образованной кривой оттягивания, кривой первоначальных размеров и осями координат (см²);

S_сут - площадь фигуры, образованной кривой сутюживания, кривой первоначальных размеров и осями координат (см²);

S_o - площадь фигуры, образованной кривой первоначальных размеров и осями координат (см²).

В таблице приведены результаты исследования формообразующей способности различных материалов. В качестве объектов исследования были выбраны ткани различного волокнистого состава: саржа плащевая из вискозно-лавсановой пряжи, ткань из синтетических текстурированных нитей, чисто- и полушерстяная костюмные ткани. Диаграммы (фиг.3-6) дают наглядное представление о величине оттягивания и сутюживания тканей в различных направлениях. Полученные данные подтверждены практическими результатами. Так, при изготовлении одежды из исследуемых тканей лучшую формообразующую способность показала чистошерстяная ткань с К_ф=0,8 (фиг.6), а худшую - плащевая саржа с К_ф=0,23 (фиг.3).

Главным преимуществом заявляемого технического решения является получение комплексного показателя формообразующей способности текстильных материалов, который учитывает способность материалов к сутюживанию и оттягиванию в различных направлениях, обусловленную изменением сетевого угла между структурными элементами и изменением линейных размеров материала в процессе ВТО. Данный комплексный показатель получают в условиях, соответствующих производственным условиям формования деталей одежды при ВТО путем сутюживания и оттягивания. Заявляемый способ универсален, так как позволяет определить формообразующую способность материалов, не имеющих четко выраженной сетчатой структуры строения (нетканых, трикотажных полотен), исключая необходимость измерения сетевого угла.

Информация о формообразующих свойствах текстильных материалов позволяет сделать оптимальный выбор способа получения пространственно-объемной формы швейных изделий, а также обеспечить обоснованный выбор материалов на изделие, рациональное расположение конструктивных линий и покроя одежды.

Характеристики формообразующей способности текстильных материаловВид материала (переплетение)Направление раскрояВеличина оттягивания, ммВеличина сутюживания, ммS_от, см²S_сут, смS₀, см²Коэффициент формуемости, К_ф 0° (по основе)08,5     15°1,59    1. Ткань плащевая из
вискозно-лавсановой
пряжи (саржевое)30°4,59,2    45°6102,56,339,20,2360°76     75°1,54     90°(по утку)03,8     0° (по основе)111     15°913    2. Ткань полушерстяная
костюмная камвольная
(саржевое)30°1712    45°231611,410,139,20,5560°1811,5     75°1113     90°(по утку)412     0° (по основе)513     15°1114    3. Ткань шелковая из
лавсановых
текстурированных нитей
(репсовое)       30°1717    45°231912,610,139,20,5860°1815    75°911     90°(по утку)4,47     0° (по основе)420,5     15°1420,3    4. Ткань чистошерстяная
костюмная тонкосуконная
(саржевое)30°2223    45°272616,415,239,20,8060°2320     75°1618     90°(по утку)1321    

Способ относится к текстильной промышленности и может быть использован в текстильном материаловедении. Технический результат, достигаемый при реализации данного способа, заключается в получении комплексного показателя формообразующей способности текстильных материалов (К_ф), полученного в условиях, соответствующих производственным условиям формования деталей одежды при ВТО путем сутюживания и оттягивания. При определении формовочной способности текстильных материалов испытывают пробы, выкроенные под углами 0, 15, 30, 45, 60, 75 и 90° к продольному направлению, путем оттягивания. После оттягивания и сутюживания при влажно-тепловой обработке измеряют изменение длин проб, строят полярные диаграммы сутюживания и оттягивания текстильного материала в зависимости от направления раскроя проб и определяют коэффициент формуемости по формуле

где К_ф - коэффициент формуемости текстильного материала; S_от - площадь фигуры, образованной кривой оттягивания текстильного материала, кривой первоначальных размеров и осями координат (см²); S_сут - площадь фигуры, образованной кривой сутюживания, кривой первоначальных размеров и осями координат (см²); S_o - площадь фигуры, образованной кривой первоначальных размеров и осями координат (см²). 6 ил., 1 табл.

Способ определения формовочной способности текстильных материалов путем оттягивания проб, выкроенных под углами 0°, 15°, 30°, 45°, 60°, 75°, 90° к продольному направлению, отличающийся тем, что после оттягивания и сутюживания при влажно-тепловой обработке измеряют изменение длин проб, строят полярные диаграммы сутюживания и оттягивания текстильного материала в зависимости от направления раскроя проб и определяют коэффициент формуемости по формуле:

где К_ф - коэффициент формуемости текстильного материала;

S_от - площадь фигуры, образованной кривой оттягивания текстильного материала, кривой первоначальных размеров и осями координат (см²);

S_сут - площадь фигуры, образованной кривой сутюживания, кривой первоначальных размеров и осями координат (см²);

S_o - площадь фигуры, образованной кривой первоначальных размеров и осями координат (см²).