CC BY
5
2 Кирюхин С.М. Обрыв нити. // Текстильная промышленность-1999 - №а9-10 -С.30-31.
3 Седякин И М. Об одном физическом принципе теории надёжности// Изв. АН СССР Техническая кибернетика №3 1966 - C.8U-87
SUMMARY
The textile materials during processing and operation constantly are exposed to action small on size of repeated variable pressure, therefore the properties of a materia' are worsened until there will be his destruction. It is known, that the character of change of residual deformation at cyclic allows to make the analysis of structure of a string. In result mode,;ng destruction of textile strings at test for a repeated stretching the mathemat.cal models of interrelation of residual cyclic lengthening of strings and quantity of cycles are received wl.ich app'icavion will ailow to carry out the forecast or parameteis of propenies of texme strings by results of short-term tests with development of the appropriate technique.
УДК 677.075.01 7:66.067.33
РАЗРАБОТКА СПОСОБА ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКВОЗНОЙ ПОРИСТОСТИ ТРИКОТАЖНЫХ ФИЛЬТРОВАЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
И.г. Чернотузова
Одним из обязательных требований, предъявляемых к материалам используемым в качестве фильтрующих перегородок в процессах фильтрования различных неоднородных систем, является пористость их структуры. Наличие в структуре фильтровального материала сквозных пор способствует тому, что через материал проходят одни фазы фильтруемых сред и задеоживаклся другие фазы, тем самым сохраняется сущность самого процесса фильтрования. Пористость фильтровальных материалов зависит от их структуры и оказываем существенное влияние на показатели пооницаемости материалов (воздухо- водо-газопроницаемость и т.д.). Кроме того, величина пористости коррелирует с такими показатепями фильтрующих свойств пористых перегородок как пылепроницаемость пылеемкость, коэффициент проскока частиц, задерживающая споссбность [1]. Перечисленные показатели в свою очередь определяют соответствие фильтровальных материалов назначению и условиям эксплуатации. В связи с этим определение пористости материалов, используемых в качестве фильтровальных^ является актуальной зада юй.
Среди пористых материалов используемых при фильтровании в различных отраслях промышленности выделяют текстильные материалы, в том числе и фильтровальных трикотаж.
Опоеделение сквозной пористости трикотажных материалов непосредственно связано с определением такого показателя заполнения структуры трикотажа волокнистым материалом как поверхностное заполнение которое характеризует степень частоты трикотажа его просвечиваемость.
Известен расчетный метод оценки поверхностного заполнения трикотажа, при котором его величина поедставляет собой отношение проекции ниги в элементе к площади элемента трикотажа, ограниченного петельным шагом и высотой петельного ояда. В общем виде сЬормула расчета поверхностного заполнения может быть представпена формулой (1) [2]:
/хс/
Е =---<100 (1)
Ах В
У О «ВГТУ» - 40 лет
59
где Е3 - поверхностное заполнение, %;
I - длина нити в петле, мм;
с! - расчетный диаметр нити мм;
А - петельный шаг мм:
В - высота петельного ряда, мм.
Для трикотажных материалов конкретных переплетений фоомула расчета поверхностного заполнения конкретизируется с учетом структурных особенностей трикотажных материалов. Например для трикотажа главных переплетений Соловьевым А.Н. предложена формула (2) [3]:
„ / х я? - 4 х я
/ =- х 100 (2)
Ах В
Величина %, определяемая по формуле (3), показывает долю сквозных пор в материале и принята за показатель сквозной пористости трикотажных материалов
/?ч.=100 -ES (3)
Следовательно, зная величину поверхностного заполнения трикотажного матеоиала можно определить величину его сквозной пористости и, тем самым, получить косвенную оценку таких показателей фильтрующих свойств текстильных материалов как пылепроницаемость, коэффициент проскока частиц и т.д. Однако расчет поверхностного заполнения трикотажных ма^еоиалов комбинированных многогребеночных переплетений с использованием указанных формул весьма затруднен так как многослойная структура трикотажных материалов не позволяет достаточно точно оценить характеристики петельной структуры и определить площадь нити петли. Кроме того, расчеты поверхностного заполнения трикотажных материалов различных структур, проведенные рядом исследователей [4], указывают ча несопоставимость полученных результатов в случае расчета параметоов структуры трикотажных материалов по различным методикам В то же воемя значения поверхностного заполнения, выраженные через длину нити в петле трикотажных материалов получаются существенно завышенными, по сравнению со значениями поверхностного заполнения рассчитанными с учетом геометрического анализа элементов петельной структуры трикотажа [51.
Формула расчета поверхностного заполнения апеллирует с параметрами текстильной нити установленными для геометрической модели петли трикотажа конкретного переплетения без учета фактических значений параметров Это затрудняет получение достоверной информации не только о величине поверхностного заполнения, но и о величине сквозной пористости тричогажных материалов. Следует отметить что сквозная пористость, наиденная расчетным путем дает представление лишь о доли сквозных пор в трикотажном материале и не содержит информации о форме, размерах поо характере их распределения на поверхности трикотажного материала.
Недостатки расчетного метода определения сквозной пористости трикотажа с использованием значений поверхностного заполнения указывают на необходимость совершенствования или разработки нового метода оцеьки рассматриваемого показателя.
Автором разработан способ определения сквозной пористости трикотажных материалов с использованием оптических методов исследования основанный на анализе параметров структуры трикотажа с помощью ПЭВМ.
Суть предложенного способа заключается в следующем: с помошью цифрового фотоаппарата и оптического микроскопа с нижней подсветкой получают увеличенное изображение трикотажного материала с ярко выраженной стоуктурой (рисунок 1). Путем обработки цифрового изображения трикотажного материала в поогоамме трехмерного моделирования «Компас ЗР» на ПЭВМ осуществляют обрисовку анализируемого элемента трикотажного материала и сквозных пор в нем. Далее с помощью соответствующей функции в автоматическом режиме
§0 Вестник УО «ВГТУ»
осуществляют расчет площади элемента трикотажа и площади сквозных поо. Зная величину площади элемента трикотажного материала и площади сквозных пор в нем можно рассчитать долю сквозных пор в трикотаже, то есть его сквозную пористость.
В случае анализа структуры трикотажного материала, выработанного из химических ни-.ей с повышенным коэффициентом рассеяния, для исключения оптических отсветов текстильными нитями, фотографию трикотажа рекомендуется предварительно обработать на ПЭВМ в программе «Photoshop» путем наложения фильтра для черно-белого изображеьия. Предложенный прием обработки способствует получению такого изображения трикотажа, где на черном фоне отчетливо видны сквозные отверстия в виде белых участков (рисунок 2).
Рисунок 1 - Фотография струю уры трикотажного материала
Рисунок 2 - Фотография структуры трикотажного материала после наложения фильтра
Кроме того, данная операция значительно облегчает последующую обрисовку сквозных пор в программе «Компас-ЗО».
Разработанный способ определения сшозной пористости обладает рядом преимуществ, по соавнению с расчетным методом: исключается необходимость промежуточных расчетов и анализируется реальная структура трикотажа, а не его геометрическая модель. Кроме того, способ определения сквозной пористости с помощью ПЭВМ позволяет получить представление о форме, площади сквозных пор, местах их расположения и характере распределения на поверхности трикотажного материала. При этом обработка зсей информации осуществляется в автоматическом режиме, что способствует значительной экономии затрат на проведение соответствующих испытаний.
Способ определения сквозной пористости с помощью ПЭВМ апробирован на основовнзаных трикотажных материалах комбинированных и платированных переплетений, выработанных из полиэфирных нитей.
С целью получения наиболее объективной информации о сквозной пористости исследуемых трикотажных материалов и определения достоверности предложенного способа опредепения сквозной пористости проведены параллельные исследования по названному показателю. Обработка и анализ информации осуществлялся одновременно даумя оператооами в трех повторностях. Относительная ошибка среднего значения сквозной пористости, полученного каждым оператором, не превышает 5%. Результаты исследований предстаплены в таблице 1.
Таблица 1 - Результаты определения сквозной пористости трикотажных материалов по разработанному способу
Вариант трикотажного материала Среднее значение сквозной пористости. %, полученное при анализе стороны трикотажного материала Отклонение сквозной пористости %. при анализе стороиы трикотажного матеоиалэ
лицевой изнаночной
1 oneDaTODOM 2 опеоатором 1 onepaTODOM 2 onepaTODOM лицевой изнаночной
3 0.20 0 16 0 27 0,30 0,04 0 03
12 0.40 0,31 0,80 0 76 0 09 0.04
18 0.27 0.22 0,14 0.09 0 05 0 05
19 0.08 0,10 0,74 0,59 0.02 0.15
Анализ сквозной пористости, полученной в ходе проведения параллельных исследований, свидетельствует о близости полученных результатов исследований. Величина отклонения по анализируемому показателю не превышает 0.2%. что указывает на достоверность предложенного способа определения сквозной пористости трикотажных материалов и возможность его практииеского использования.
Результаты параллельных исследований трикотажных материалов показали различие в величинах сквозной пористости, полученной при анализе лицевой и изнаночной стороны материалов. В связи с этим определение сквозной пористости трикотажных материалов, используемых в качестве сЬильтровальных, целесообразно осуществлять с учетом условий их эксплуатации а именно: анализировать информацию о величине сквозной пористости для той стороны трикотажного материала которая в процессе фильтрации является лобовым слоем.
Разработанный способ определения сквозной пористости трикотажных материалов может быть использован для определения вышеназванного показателя не только для трикотажных фильтровальных материалов, но и для других видов текстильных материалов как технического так и бытового назначения.
Список использованных источников
1. Чериогузова, И Г Построение математической модели зависимости эксплуатационных свойств трикотажных фильтровальных материалов от их структуры /ИГ Черногузова, М.А Коган // Вестник Учреждения образования «Витебский государственный технологический университет». Восьмой выпуск.
- Витебск: УО «ВГТУ». 2005 - С 58-6С - ISBN 985-481-022-4
2. Кудрявин, Л.А Лабораторный npaicrnKVM по технслогии трикотажного производства учеб пособие для вузов / Л А Кудрявин Е.П. Поспелов, H.A. Соловьев , под общ. ред. Л.А. Кудрявина. - М." Легкая индустрия 1979. - 432 с.
3. Кобляков, А.И. Лабораторный практикум по текстильному материаловедению . учеб. пособие для вузов / А.И. Кобляков, Г.Н. Кукин. А.Н. Сольвьев ; под общ. оед. А.И. Коблякова. - 2-е изд перераб. и доп. - М.. Летромбытиздат 1486.
- 344 с.
4. Садовский, В.В Оптические методы исследования свойств текстильных материалов / Виктор Садовский. - Мн.: Белорусская наука. 2001. - 118 с. -ISBN 985-08-0480-7.
5. Поспелов Е.П. Двухслойный трикотаж / Евгений Поспелов. - М Легкая и пищевая промышленность. 1982 -208 с.
SUMMARY
The way of definition of through porosity of the knitted filtering materials, based on optical methods of research от properties of textile materials with use of the analysis of
Вестник У О «ВГТУ»
structure of materials on personal computer is developed. Use of the offered way of definition of through porosity excludes necessity of intermediate calculations ana allows to analyze real stiucture of a knitted material, insteaa of his geometrical mode1 in comparison with a settlement method of definition of the given parameter. The way of definition of through Doros;ty w:th use of the analysis of structure of jersey on personal computer is aoproved on warp knitted materials of the multilayered structures produced from polyester strinqs The received results of researches test'fy to reliability of the deveiopeo way of definition or through porosity, tne size of a deviation of the tnrough porosity received at parallel researches does not exceed 0,2%
