СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПОСЛЕ ИЗГИБА Российский патент 2011 года по МПК G01N33/36 

Изобретение относится к текстильному материаловедению и предназначено для объективной оценки эксплуатационных свойств материалов для одежды после изгиба по упругим и релаксационным характеристикам после снятия изгибающего усилия и отдыха образца в активных средах, снижающих температуру стеклования и переводящих материал в высокоэластическое состояние: средней скорости распрямления образца и остаточному углу после увлажнения образца путем введения пластификатора (например, воды).

Наиболее близким к заявленному способу является способ определения релаксационных характеристик текстильных материалов после изгиба [1].

Существующий способ предусматривает определение восстановления горизонтально расположенного образца текстильных полотен, нитей, а также пакетов одежды после изгиба в климатических условиях при влажности воздуха φ=65±5% и температуре Т=20±2°С.

Однако этот способ не включает определение эксплуатационных свойств и не позволяет оценить вынужденную эластичность, необратимую деформацию и скорость восстановления текстильных материалов после изгиба. Горизонтальное исходное положение образца не позволяет исключить влияние веса материала на результаты измерений.

Техническим результатом заявленного способа является повышение объективности оценки эксплуатационных свойств текстильных материалов за счет вертикального расположения образца, приближения испытаний к условиям эксплуатации одежды и повышения информативности измерений путем введения новых показателей.

Заявляемый способ моделирует процессы эксплуатации текстильных материалов, т.к. позволяет дать оценку изменения свойств в результате эксплуатационных воздействий, кинетику распрямления образца и оценить вынужденную эластичность и пластичность (необратимую деформацию) образца после изгиба в вертикальной плоскости. После окончания затухающих колебаний и отдыха образца в активной среде, переводящей материал в высокоэластическое состояние, определяют угол его отклонения от вертикального состояния, характеризующий пластичность (необратимую деформацию). Время отдыха, установленное экспериментально (фиг.1) и является достаточным для проявления вынужденной эластичности. Время отдыха (5-15 минут) согласуется со временем, рекомендуемым стандартным методом определения несминаемости (одноцикловые испытания на изгиб) [2].

Вертикальное исходное положение образца исключает влияние веса материала на результаты измерений.

Определение средней скорости распрямления свободного конца образца, согнутого в форме полуцилиндра, после освобождения его от изгибающего усилия позволяет оценить упругость материала в процессе эксплуатации.

Таким образом, предлагаемый способ кроме характеристик, определяемых в способе [1], позволяет более объективно оценить пластическую (необратимую) деформацию образца после изгиба за счет выявления вынужденной эластичности и упругость по скорости раскрытия образца.

Способом определяют восстановление после изгиба текстильных полотен, нитей, а также пакетов одежды, состоящих из различных материалов. Полученные при испытании характеристики позволяют оценить упругость материалов при изгибе в процессе эксплуатации швейных изделий из них и прогнозировать формоустойчивость швейных изделий из текстильных материалов в результате эксплуатационных воздействий.

Возможность прогнозирования способности материалов к восстановлению после изгиба в условиях эксплуатации позволит научно обоснованно конфекционировать материалы для одежды и обеспечить выпуск качественных швейных изделий.

Способ осуществляется следующим образом. Прямоугольный образец 1 (фиг.2 (вид сверху)) одним концом механически фиксируют в вертикальной плоскости и закрепляют его другим концом в зажиме 3 так, чтобы этот образец изогнулся вокруг оправки 2, приняв форму полуцилиндра. После освобождения от изгибающего усилия образец совершает свободные затухающие колебания в вертикальной плоскости. Оценка упругости образца осуществляется по средней скорости его распрямления после изгиба. После этого образцу дают отдых в течение 5-15 минут в активных средах, переводящих его в высокоэластическое состояние, с последующей оценкой вынужденной эластичности по уменьшению остаточного угла отклонения образца от исходного вертикального положения после введения активной среды и пластичности по углу отклонения образца от исходной вертикали после отдыха в активной среде.

Расчет значений определяемых величин производится в следующем порядке.

1. Определяем τ - время восстановления, фиксируемое с момента освобождения конца образца до начала свободных затухающих колебаний образца, по способу [1].

2. Рассчитываем s - путь свободного конца образца, совершаемый им после снятия изгибающего усилия (фиг.2 (вид сверху)). Длина пути рассчитывается исходя из конструкции устройства, размеров и положения образца:

,

где α_ocm - угол отклонения образца от исходной вертикали после завершения колебаний, определяемый по способу [1].

3. Упругость образца оценивается средней скоростью распрямления после изгиба:

,

4. Вынужденная эластичность текстильного материала оценивается по уменьшению остаточного угла отклонения образца от исходного вертикального положения после 5-15 минут отдыха в активных средах, переводящих его в высокоэластическое состояние:

,

где α_ocm - угол отклонения образца от исходной вертикали после завершения колебаний, определяемый по способу [1];

- угол отклонения образца от исходной вертикали после отдыха образца в активной среде, определяемый известным способом [2] с помощью измерительного устройства.

5. Пластичность текстильного материала оценивается по углу отклонения образца от исходной вертикали после его отдыха в активной среде.

Все характеристики рассчитываются с помощью специально разработанной компьютерной программы. Данные заносятся в таблицу 1.

Способ позволяет определить способность текстильных материалов к восстановлению первоначальной формы после изгиба и эксплуатационных воздействий и изучить информацию о материале для прогнозирования эксплуатационных свойств швейных изделий еще на этапе их проектирования.

В таблице 2 приведены результаты испытаний чистольняной ткани на изгиб существующим способом (прототип) и предлагаемым способом.

Преимуществами изобретения являются приближение условий испытаний к условиям эксплуатации одежды, расширение информативности получаемых характеристик, повышение объективности результатов.

Источники

1. Способ определения релаксационных характеристик текстильных материалов после изгиба [Текст]: пат. РФ 2217747, 7 G01N 33/36 / Смирнова Н.А., Лапшин В.В., Воронова Л.В. [и др]; заявитель и патентообладатель Костромской гос. технол. ун-т. - №2001131957/28; заявл. 26.11.2001; опубл. 27.11.2003, бюл. №33 - прототип.

2. ГОСТ 19204-73. Полотна текстильные и штучные изделия. Метод определения несминаемости. - М.: Издательство стандартов, 1985.

Изобретение относится к текстильному материаловедению применительно к оценке свойств материалов для одежды при изгибе в текстильной и легкой промышленности. Способ включает механическую фиксацию образца одним концом в вертикальной плоскости и закрепление его другим концом в зажиме так, чтобы этот образец изогнулся вокруг оправки, приняв форму полуцилиндра, а после освобождения от изгибающего усилия он совершал свободные затухающие колебания в вертикальной плоскости, оценку упругости образца по средней скорости его распрямления после изгиба, осуществление в течение 5-15 минут отдыха образца в активных средах, переводящих его в высокоэластичное состояние, с последующей оценкой вынужденной эластичности по уменьшению остаточного угла отклонения образца от исходного вертикального положения после введения активной среды и пластичности по углу отклонения образца от исходной вертикали после отдыха в активной среде. Достигается повышение информативности и надежности определения. 2 табл., 2 ил.

Способ определения эксплуатационных свойств текстильных материалов после изгиба, включающий механическую фиксацию образца одним концом в вертикальной плоскости и закрепление его другим концом в зажиме так, чтобы этот образец изогнулся вокруг оправки, приняв форму полуцилиндра, а после освобождения от изгибающего усилия он совершал свободные затухающие колебания в вертикальной плоскости, оценку упругости образца по средней скорости его распрямления после изгиба, осуществление в течение 5-15 мин отдыха образца в активных средах, переводящих его в высокоэластичное состояние, с последующей оценкой вынужденной эластичности по уменьшению остаточного угла отклонения образца от исходного вертикального положения после введения активной среды и пластичности по углу отклонения образца от исходной вертикали после отдыха в активной среде.