Оценка свойств нетканых волокнистых материалов Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

УДК 504:002

Р. Р. Фаткуллина

ОЦЕНКА СВОЙСТВ НЕТКАНЫХ ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ

Ключевые слова: физико-механические свойства, нетканые волокнистые материалы, свойства нетканых волокнистых

материалов.

В статье рассматриваются размерные характеристики и физико-механические свойства натуральных и синтетического нетканых волокнистых материалов. Анализируются результаты экспериментальных исследований нетканых волокнистых материалов при воздействии влаги.

Keywords: mechanical-and-physical properties, non-woven fibrous materials, properties of non-woven fibrous materials.

The article studies certain of non-woven fibrous materials mechanical-and-physical properties and size features. It analyses the results of experimental studies of dry and wet non-woven fibrous materials.

Введение

Объем производства и потребления нетканых материалов растет. Это связано с тем, что выпуск нетканых материалов является самым коротким и дешевым способом получения широкого ассортимента полотен от исходного сырья до готовой продукции. Быстрому развитию рынка нетканых материалов в мире способствовало создание высокопроизводительных способов их химического производства: из расплава полимера, из раздува полимера, термоскрепления, гидроструйного скрепления, фильерного способа производства и др. [1,2].

Объёмные полотна отличает целый ряд преимуществ: варьируемая в широких пределах эластичность, водо- и воздухопроницаемость, и воздухонаполненность (благодаря чему они легко чистятся и стираются). К недостаткам нетканого волокнистого материала - войлока, который используется для изготовления одежды и обуви, можно отнести невысокие эксплуатационные свойства, в том числе низкую формоустойчивость, в условиях повышенной влажности и загрязненной окружающей среды.

Известны исследования эксплуатационных свойств материалов, которые проводились с текстильными и полимерно-текстильными материалами [3,4]. В данной работе анализируются свойства нетканых материалов с натуральным и синтетическим волокнистым составом; принят сравнительный подход для исследований физико-механических свойств материалов при воздействии влаги и в условиях контрольной относительной влажности воздуха; выбраны показатели физико-механических свойств: разрывной силы, Н; относительного удлинения, % [5-7].

Результаты и их обсуждение

В процессе исследований были рассмотрены нетканые волокнистые материалы - искусственный войлок на основе полиэфира и продуктов вторичной переработки, а также три вида натурального войлока: тонкошерстный (производитель «Кукморские валенки», п.Кукмор),

полугрубошерстный и грубошерстный («Татвойлок»,

г.Казань). Материалы главным образом предназначены для защиты от воздействия пониженных температур.

Экспериментальные исследования нетканых волокнистых материалов проводились в соответствии с требованиями нормативной документации на метод испытания (ГОСТ 314-72)*. Настоящий стандарт распространяется на тонкошерстный, полугрубошерстный и

грубошерстный войлок всех видов, войлок из химических волокон, детали из войлока. Размерные характеристики различных видов войлока были определены экспериментально (табл. 1, рис. 1).

Таблица 1 - Размерные характеристики различных видов войлока

Разновидность войлока Толщина, м Масса, кг

1.Тонкошерстный 0,0035 0,0071

натуральный

2.Грубошерстный 0,011 0,0218

натуральный

3.Полугрубошерстный 0,006 0,0182

натуральный

4. Синтетический 0,0045 0,0113

Рис. 1 - Размерные характеристики образцов войлока: «толщина - масса» (обозначение разновидностей войлока - см. табл. 1)

Как видно из рисунка 1, при небольшой разнице по толщине натурального (образец 1) и синтетического (образец 4) нетканых волокнистых материалов, масса последнего заметно меньше.

На рисунке 2 приведены результаты исследований показателей относительного удлинения, % и разрывной силы, Н влажных и сухих образцов натурального нетканого волокнистого материала. На рисунке 3 приведены результаты исследований показателей относительного удлинения, % и разрывной силы, Н влажных и сухих образцов синтетического нетканого волокнистого материала.

230 225 220 215 210 X 205 200 195 190 185 180

У

□ Относительное

удлинение,% -Разрывная сила,Н

Рис. 2 - Результаты исследований показателей разрывной силы, Н; относительного удлинения, %; натурального нетканого волокнистого материала: 1 - влажный образец; 2 - сухой образец

□ Относительное

удлинение,% - Разрывная сила,Н

Рис. 3 - Результаты исследований показателей разрывной силы, Н; относительного удлинения, %; синтетического нетканого волокнистого материала: 1 - влажный образец; 2 - сухой образец

Показатели относительного удлинения и разрывной силы образцов натурального нетканого волокнистого материала значительно выше, чем у синтетического нетканого волокнистого материала, что заметно по диапазонам изменения шкал графиков. Показатели относительного удлинения и разрывной силы и влажных, и сухих образцов

натурального нетканого волокнистого материала имеют обратную тенденцию их изменения. Подобное наблюдается в результатах исследований показателей относительного удлинения и разрывной силы влажных и сухих образцов синтетического нетканого волокнистого материала.

Таким образом, физико-механические свойства рассматриваемых нетканых материалов значительно отличаются. Влияние влажности в большей мере заметно для натурального волокнистого нетканого материала: чтобы разорвать натуральный материал во влажном состоянии надо приложить силу, более чем вдвое большую, чем для синтетического материала, при этом удлиняться (растягиваться) натуральный материал будет почти вдвое больше, чем синтетический. Кроме того, большая масса синтетического исходного сырья для изготовления изделия легкой промышленности будет отражаться на большей массе изделия, что свидетельствует в пользу натурального волокнистого состава войлока. Однако меньшее относительное удлинение синтетического материала

свидетельствует в пользу его большей формоустойчивости.

Литература

1. В.С. Белгородский, Е.А. Кирсанова, А.П. Жихарев, Инновации в материалах индустрии моды. Учебное пособие, М: ИИЦ МГУДТ, 2010. 113с.

2. Нетканые материалы (http://woolpack.villivilla.com/)

3. Р.Р. Фаткуллина, И.А.Аракелян, Р.Ф. Хабибуллин, Оценка физико-механических и защитных свойств полимерно-текстильных материалов для спецодежды с помощью обобщенного показателя качества, Вестник Казанского технологического университета, № 7, 103-105 (2012).

4. Р.Р. Фаткуллина, Л.Н. Абуталипова, Оценка свойств текстильных материалов (с полимерной пропиткой), используемых для изготовления комплекта рабочей одежды, Вестник Казанского технологического университета, 18, 169-170 (2012).

5. К.Г Гущина, С.А. Беляева [и др.], Эксплуатационные свойства материалов для одежды и методы оценки их качества, М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. 312с.

6. Б.А.Бузов, Н.Д.Алыменкова, Материаловедение в производстве изделий легкой промышленности (швейное производство), М.: Издательский центр «Академия», 2004. 448с.

7. Материаловедение в производстве изделий легкой промышленности: Учебник для студ. высш. учеб. заведений / А.П. Жихарев, Д.Г. Петропавловский,

С.К.Кузин, В.Ю.Мишаков, «Академия», 2004. 442с.

*Эксперименты проводились лаборатории кафедры МТ КНИТУ.

М.: Издат. Центр

на оборудовании

© Р. Р. Фаткуллина - к.б.н., доцент каф. моды и технологии КНИТУ, [email protected].

80

60

40

20

0

140

120

100

80

60

40

20