Лекция 8. Характеристики строения тканей

Характеристики строения тканей

Учебные вопросы

1. Плотность ткани.

2. Линейное заполнение и наполнение ткани

3. Поверхностное заполнение и наполнение ткани.

4. Заполнение по массе.

5. объёмное заполнение.

6. Линейные размеры ткани.

7. Линейная и поверхностная плотность ткани.

8. Фазы строения ткани.

9. Поверхность ткани.

Строение тканей характеризуется числом нитей основы и утка, расположенных на условной длине, равной 100 мм (соот­ветственно плотностью по основе П_о и плотностью по утку П_у).

Ткани могут быть равноплотными, т.е. иметь одинаковую плотность в обеих системах нитей, и неравноплотными – с различной плотностью по основе и утку.

При увеличении плотности ткани по основе нити сдвига­ются в вертикальном направлении, при увеличении плотности по утку – в горизонтальном. Вследствие этого ячейки ткани пе­рестают быть симметричными и вытягиваются в том или ином направлении. Форма ячейки ткани является одним из основных параметров, определяющих сходство или различие механичес­ких свойств ткани в долевом и поперечном направлении.

При одинаковой фактической плотности степень заполне­ния ткани нитями может быть различной в зависимости от тол­щины последних. Поэтому для получения сравнимых характе­ристик вводятся понятия заполнения и наполнения тканей.

Линейное заполнение по основе Е_о и по утку Е_у, %, пока­зывает, какая часть длины ткани вдоль основы или вдоль утка занята поперечниками параллельно лежащих нитей (без учета их переплетения с нитями перпендикулярной системы) и рас­считывается по формуле:

Е_о=d_оП_о (3.1);

Е_у=d_уП_у (3.2).

Линейное наполнение по основе Н_о и по утку Н_у, % пока­зывает, какую часть линейного участка ткани занимают попе­речники нитей обеих систем с учетом их переплетения, но без учета сплющевания и наклонного расположения.

Н_о=(d_on_o+d_ус_у)П_о/n_о (3.3);

Н_у=(d_уn_у+d_ос_о)П_у/n_у (3.4),

где n_o,n_у-число нитей рапорта основы и утка; с_о,с_у-число полей связи нитей основы и утка в рапорте.

Поверхностное заполнение Е_s, %, показывает, какую часть площади ткани закрывает площадь проекций нитей основы и утка.

Е_s=Е_о+Е_у-0,01Е_оЕ_у (3.5).

Зная поверхностное заполнение ткани можно определить ее поверхностную пористость R_s, показывающую отношение площади сквозных пор к площади всей ткани, %.

R_s=100-E_s (3.6)

Коэффициенты связанности по основе К_о и по утку К_у характеризуют связь элементов ткани между собой и определя­ются отношением линейного наполнения к линейному заполне­нию.

К_о=Н_о/Е_о (3.7)

К_у=Н_у/Е_у (3.8)

Поверхностное наполнение характеризуется отношением условно-минимальной площади S_min, которую могла бы занимать ткань при ее условно-максимальной уплотненности, к фактичес­кой площади S_факт., занимаемой данной тканью. Коэффициент наполнения ткани определяется по формуле:

H=S_min/S_факт (3.9)

Обьемное заполнение Е_v, % показывает, какую часть объе­ма ткани составляет суммарный объем нитей основы и утка.

Е_v=d_т·100/d_н (3.10),

где d_т, d_н-объемная масса ткани и нитей.

Заполнение по массе Е_m, %, показывает, какую часть масса нитей составляет от максимальной массы ткани при усло­вии полного заполнения ее объема веществом волокна.

Е_m=d_т·100/g (3.11),

где g-плотность вещества волокна.

Общая пористость ткани, %, характеризует долю всех промежутков между нитями, внутри нитей и волокон.

R_об.=100(1-d_т/g) (3.12)

Линейные размеры ткани характеризуются длиной, ши­риной и толщиной.

Длина ткани L, м, - расстояние между началом и концом куска, измеренное параллельно нитям основы.

Ширина ткани В, см, - расстояние между двумя краями куска вместе с кромками или без них, измеренное в направле­нии, перпендикулярном нитям основы.

Толщина ткани D, мм, - расстояние между лицевой и из­наночной поверхностями ткани, измеренное при определенном давлении.

Линейная плотность ткани М_L, г/м, - масса 1 м длины ткани при ее фактической ширине – может быть определена пу­тем пересчета массы точечной пробы m, г, длиной L, мм, по формуле:

М_L=m·10³/L (3.12)

Поверхностная плотность ткани (масса 1 м²) является стандартной характеристикой, показатели которой по каждому виду ткани регламентируются технической документацией; от­клонение от нормы допускается в строго установленных преде­лах. Поверхностную плотность ткани М_s, г/м², определяют путем пересчета массы точечной пробы длиной L, мм, и шириной В, мм, на площадь 1 м².

М_s=m·10⁶/(LB) (3.13)

Поверхностную плотность можно рассчитать по структур­ным показателям ткани:

М_s=0,01(П_оТ_о+П_уТ_у)h (3.14),

где h-коэффициент, учитывающий изменение массы в про­цессе ее выработки и отделки.

По данным проф. Н. А. Архангельского, коэффициент h за­висит от вида ткани:

Вид ткани Значение h

Хлопчатобумажная 1,04

Шерстяная гребенная 1,25

Тонкосуконная 1,3

Грубосуконная 1,25

Льняная 0,9

Фазы строения ткани

Согласно теории Н.Г. Новикова ткани в зависимости от высоты волн переплетающихся нитей делят на 9 фаз строения.

В ткани первой фазы строения Ф₁ нити утка огибают неизогнутые нити основы, в девятой фазе строения Ф₉ , наоборот, неизогнутыми остаются нити утка, а огибают их нити основы. В ткани средней, пятой, фазы строения нити основы и утка изогнуты в одинаковой степени.

Высота волн нитей (h_o, h_у) при их постоянной толщине изменяется в зависимости от угла наклона a - нитей основы и угла наклона b - нитей утка:

h_o = (d_o + d_у) sin a

h_e = (d_o + d_у) sin b

где d_o, d_у – диаметры нитей основы и утка, соответственно

В свою очередь углы наклона зависят от расстояния между центрами сечения нитей данной системы. С увеличением высоты волн нитей основы соответственно уменьшается высота волн уточных нитей.

Фазы строения при постоянной сумме диаметров нитей изменяются в зависимости от соотношения плотностей по основе П_о и по утку П_у. При П_о > П_у ткань имеет фазы строения Ф₆ – Ф₈, при П_о = П_у – среднюю фазу Ф₅, при П_о < П_у – фазы Ф₂ – Ф₄. Фаза Ф₉ возможна лишь при большей плотности основы и малой плотности утка, фаза Ф₁, наоборот, при большей плотности утка и малой плотности основы; встречаются эти фазы редко и практическог7о значения не имеют.

Фаза строения данной ткани не является величиной постоянной, она изменяется в процессах текстильного и швейного производства. Вносят изменения в фазы строения тканей и процессы эксплуатации, вызывающие растяжение материала в разных направлениях и изменяющие глубину волн нитей.