CC BY
13
УДК677.017.42
М. В. Томилова, Н. А. Смирнова, В. В. Хамматова ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ПЛЕТЕНЫХ ПОЛОТЕН ПРИ ОДНООСНОМ РАСТЯЖЕНИИ
Ключевые слова: плетеные полотна, переплетение, льняная ровница, полуцикловые разрывные характеристики.
В статье представлены характеристики строения и массы плетеных полотен из суровой льняной ровницы, а также результаты исследований полуцикловых разрывных характеристик при одноосном растяжении плетеных полотен разногопереплетения из льняной ровницы. Установлены плетеные структуры с наилучшими прочностными характеристиками.
Keywords:wovenfabric, weaving, flaxroving, half cycle explosivecharacteristics.
The article presents the characteristics of the structure and mass of woven fabrics of flax roving harsh and the results of research polutsiklovyh explosive performance at uniaxial tensile Mr. woven fabrics of flax roving raznogoperepleteniya. Ple, established tenye structure with the best strength characteristics.
При изготовлении швейных изделийи в процессе их эксплуатации текстильные полотна испытывают деформации растяжения [1, 2]. По сравнению с тканями, трикотажными и неткаными полотнами свойства плетеныхтекстильных полотенменее изучены. Актуальность изучения разрывных характеристик текстильных плетеных полотен объясняется расширением ассортиментаплетеных изделий и разнообразной областью их применения[3 - 5]. Свойства текстильных плетеных полотен при растяжении имеют важное значение, например, для плетеных аксессуаров- поясов, ручек сумок. При растяжении происходит изменение структуры плетеного полотна и линейных размеров изделий.
Для исследований прочности при одноосном растяжении были изготовлены плетеные полотна из суровой льняной ровницы линейной плотностью 980 текс (табл.1). Полотна вырабатывались ручным способом с системами исходных элементов в одно сложение наиболее распространеннымидвуаксиаль-ными и триаксиальными переплетениями [6] прямого и косого типа. Прямой тип характеризуется орто-
Таблица 1 - Характеристики строения и массы пл
гональным расположением двух систем исходных элементов в плоскости плетения, косой тип - наклонным расположением систем, где правая (2) система направлена слева вверх направо, левая (8) -справа вверх налево. Плетеные полотна двуаксиаль-ного переплетения вырабатывались по аналогии образования полотняного переплетения с углом 90° между системами исходных элементов (рис.1). Плетеные полотна триаксиальных переплетений получены путем введения третьей системы ровницы под углом 45° в структуру двуаксиальных переплетений прямого и косого типов. Триаксиальные плетеные полотна прямого типа выработаны с правой третьей системой, триаксиальные плетеные полотна косого типа - с вертикальной и горизонтальной третьими системами (рис.2).
Полуцикловые разрывные характеристикипри одноосном растяжении плетеных полотен определялись по разработанной методике, в основу которой положен метод малых проб [7].
полотен из льняной ровницы
№ полотна Переплетение плетеного полотна Геометрическая плотность -расстояние между центрами ровницы одной системы исходных элементов,Ь/, мм Поверхностная плотность Ms, г/м2
Вид Тип Условное обозначение
1 Двуаксиальное Прямой г-в Ьг 4,6 452
Ьв 4,5
2 Косой z-s bz 4,3 230
bs 4,2
3 Триаксиальное с правой теретьей системой Прямой г-в-z Ьг 4,2 775
Ьв 3,5
bz 3,3
4 Триаксиальное с вертикальной теретьей системой Косой z-s-в bz 4,1 851
bs 4,2
Ьг 3,7
5 Триаксиальное с горизонтальной теретьей системой Косой z-s-г bz 4,1 740
bs 4,1
Ьв 3,8
Примечание: Ьв - плотность по вертикали, Ьг - плотность по горизонтали, Ъ - плотность правой системы, Ъ - плотность левой системы.
а б в
Рис. 2 - Плетеные полотна триаксиального переплетения: а - прямого типа с правой третьей системой; б - косого типа с вертикальной третьей системой; в - косого типа с горизонтальной третьей системой
Существующая нормативно-техническая документация регламентирует методы определения разрывных характеристик плетеных текстильных изделий и распространяется на плетеные текстильно-галантерейные изделия (шнуры, тесьму) бытового и технического назначения [8, 9].
Пробы для испытаний изготавливались цель-ноплетеными прямоугольной формы (рис.3), а не вырезались из полотна. Плетение осуществлялось по шаблону с использованием специальной иглы и одноконцевых булавок, которые применялись для временного закрепления и образования непрерывных систем исходных элементов из ровницы в структуре полотен [10]. Непрерывность систем элементов в структуре плетеных проб обеспечивала их целостность в исходном состоянии иобъектив-ность определения разрывных характеристик при испытаниях.
Оценка разрывных характеристик осуществлялась по абсолютными относительным характеристикам прочности [7].Относительная разрывная нагрузка рассчитывалась с учетом доли массы системы-ровницы, вдоль которой осуществлялось растяжение.Для оценки изменений линейных размеров плетеных полотен предложен показатель изменения ширины полотен, А, мм.
•Щ
Рис. 3 - Цельноплетеная проба полотна триакси-ального переплетения прямого типа с правой третьей системой
Исследования полуцикловых разрывных характеристик показали (табл. 2), что переплетение оказывает влияние на прочность плетеных полотен.
Таблица 2 - Разрывные характеристики плетеных полотен из _ льняной ровницы _
№ Раз- Доля Относи- Измене-
по- рывная массы тельная ние ли-
лот на- растяги- разрывная нейных
на грузка, ваемой нагрузка, разме-
Рр, даН системы Ро=Р р/ ров по
ровни- (МзШ □.), ширине,
цы, Эв Нм/г А, мм
1 12,1 0,46 23,28 19
2 9,6 16,70 20
3 15,3 0,27 29,25 12
4 45,3 0,40 53,23 6
5 29,7 16,05 8
Примечание: Ш - ширина пробы, мм
Двуаксиальные плетеные полотна косого типа имеют меньшую прочность в сравнении с двуакси-альными плетеными полотнами прямого типа. Это объясняется тем, что системы исходных элементов в полотнах косого типа располагаются под углом к действующей силе.
На прочностные свойства плетеных полотен три-аксиального переплетения косого типа оказывает влияние расположение третьей системы исходных элементов. Расположение третьей системы вдоль действующей силы повышает способность плетеных полотен сопротивляться растягивающему усилию. Лучшими прочностными показателями при растяжении изисследуемых объектов обладают плетеные полотна триаксиального переплетения косого типа с вертикальной третьей системой.
Наличие третьей системы в структуре плетеных полотен повышает их прочностные свойства, причем, чем больше доля массы продольной системы ровницы, тем выше прочность полотен.
При растяжении проб плетеных полотенпроис-ходитперерориентация систем исходных элементов,
вследствие чего наблюдается уменьшение ширины проб. Плетеные полотна двуаксиальных переплетений подвержены наибольшему деформированию проб по ширине. Наименьшие изменения по ширине характерны для триаксиальных плетеных полотен косого типа, обладающих плотной структурой. Исследование изменений ширины проб при растяжении плетеных полотен позволяет прогнозировать изменения линейных размеровплетеных изделий небольшой ширины, например, поясов, ручек сумок и др.
Результаты исследований позволяют обосновано подходить к выбору плетеной структуры при проектировании изделий. Для изготовления прочных на разрыв плетеных изделий с минимальными изменениями по ширине целесообразно выбирать триакси-альные переплетения косого типа с расположением третьей системы по вертикали.
Выводы
1. Предложена методика определения полуцикловых разрывных характеристик при одноосном растяжении плетеных текстильных полотен, отличающаяся от стандартной подготовкой проб для испытаний и введением новых характеристик: относительной разрывной нагрузки и измений линейных размеров по ширине.
2. Установлено влияние переплетения на разрывные характеристики плетеных полотен. Плетеные полотна триаксиального переплетения косого типа с вертикальной третьей системойимеют высокую прочность на разрыв.
Литература
1. Бузов, Б. А. Материаловедение в производстве изделий легкой промышленности: учеб. для высших учебных за-
ведений / Б. А. Бузов, Н.Д. Алыменкова. - 4-е изд., стер.
- М.: Издательский центр «Академия», 2010. - 448 с.
2. Кукин, Г.Н. Текстильное материаловедение (текстильные полотна и изделия): учеб.для вузов / Г.Н. Кукин, А.Н. Соловьев, А.И. Кобляков. - 2-е изд., перераб. и доп.
- М.: Легпромбытиздат, 1992. - 272 с.
3. Базаев, Е.М. Бесшовные технологии от вечернего платья до летательных космических аппаратов / Е. М. Базаев, Ю.С. Кутуева, Е. В. Лаврис, Е.Г. Андреева // Дизайн и технологии. - М.: ИИЦ МГУДТ, 2008. - №10. -С. 43 - 48.
4. Томилова, М. В. Технология изготовления головных уборов плетением / М.В. Томилова, Н.А. Смирнова // Инновационное развитие легкой и текстильной промышленности» (ИНТЕКС - 2013): тезисы докл. Всерос. научн. студ. конф., М.: ФГБОУ ВПО «МГУДТ», 2013. -С. 35.
5. Перепелкин, К.Е. Полимерные композиты на основе химических волокон: основные виды [Электронный ресурс] / К.Е. Перепелкин // Технический текстиль. - 2006.
- № 13; ULR: http://rustm.net/catalog/article/185.html
6. Лаврис, Е.В. Теория и методы проектирования объемных малошовных оболочек с триаксиальной и мульти-аксиальной структурой. Монография. - М.: МГУДТ, 2011. - 100 с.
7. ГОСТ 3813 - 72. Материалы текстильные. Ткани и штучные изделия. Методы определения разрывных характеристик при растяжении. - М.: Издательство стандартов, 1972 - 20 с.
8. ГОСТ 16218.5 - 93. Изделия текстильно-галантерейные. Метод определения разрывной нагрузки и разрывного удлинения при растяжении. - М.: Издательство стандартов, 1993 - 8 с.
9. ГОСТ 25552 - 82. Изделия крученые и плетеные. Методы испытаний. - М.: Издательство стандартов, 1982. -25 с.
10. Смирнова Н. А. Влияние строения плетеных полотен на релаксационные характеристики при сдвиге / Н. А. Смирнова, М.В. Томилова // Дизайн и технологии. -2015. - №47. - с. 63 - 68.
© М. В. Томилова - аспирант кафедры «Дизайна, технологии, материаловедения и экспертизы потребительских товаров», Костромской госуд. технол. ун-тет, [email protected]; Н. А. Смирнова - д.т.н., профессор той же кафедры, [email protected]; В. В. Хамматова - д.т.н., профессор, заведующая кафедрой «Дизайна», КНИТУ, [email protected].
© M. V. Tomilova - graduate student of the Department of design, technology, materials and examination of consumer goods Kostroma State Technological University, [email protected]; N. A Smirnova - doctor of Technical Sciences, Professor of the Department of design, technology, materials and examination of consumer goods Kostroma State Technological University, [email protected]; V. V. Khammatova - doctor of Technical Sciences, Professor, Head of Design, Institute of technology of light industry of fashion and design, Kazan national research technological University, [email protected].
