Вопрос 1 Характеристики строения ткани

Тема 6. Строение тканей

Вопрос 1 Характеристики строения ткани

Вопрос 2. Фазы строения тканей.

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

Ткани могут быть равноплотными, т. е. иметь одинаковую или почти одинаковую плотность в обеих системах нитей, и неравноплотными — с различной плотностью по основе и утку. Соотношением плотностей по основе и утку определяется форма ячейки ткани. При увеличении плотности 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.

Максимальная деформация тканей из нитей одинакового строения и толщины происходит в направлении диагонали ячейки: в равноплотных тканях под углом 45°; при П_О>П_У под углом 45°; при По<Пу под углом меньше 45°.

При одинаковой фактической плотности, т. е. одинаковом числе нитей на единицу длины ткани, 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 ткани по основе Ео и по утку Еу, %, показывает, какая часть длины ткани вдоль основы или утка занята поперечниками параллельно лежащих нитей (без учета их переплетения с нитями перпендикулярной системы). Линейное заполнение определяется как отношение фактиче­ского числа нитей основы или утка, расположенных на длине L, к максимально возможному числу нитей того же диаметра, которые теоретически могут быть расположены без промежутков, сдвигов и смятий на аналогичной длине.

В зависимости от назначения ткани линейное заполнение ее может изменяться от 25 до 150 %. Если линейное заполнение ткани больше максимальной плотности, т. е. больше 100 %, нити или сплющиваются, при­нимая эллиптическую форму, или располагаются со сдвигом на разной высоте.

Линейное наполнение показывает, какая часть длины ткани вдоль основы или утка занята поперечниками нитей обеих систем с учетом их переплетения. Образование каждого поля связи, т. е. переход нити с лицевой стороны на изнаночную и с изнаночной стороны на лицевую, влечет за собой раздви­гание нитей противоположной системы. Чем больше полей связи имеет переплетение в пределах раппорта, тем меньше может быть максимальная плотность ткани. Таким образом, с учетом числа полей связи в раппорте линейное наполнение характеризует сте­пень уплотненности (напряженности) ткани.

Ткани с более редкими полями связи, в которых отдельные группы нитей полу­чают возможность располагаться вплот­ную, обладают большей наполненностью, чем ткани с короткими перекрытиями и частыми полями связи. Поэтому, напри­мер, ткани атласного переплетения мож­но вырабатывать со значительно боль­шей плотностью, чем ткани полотняного переплетения.

Чтобы рассчитать фактическое наполнение по основе и утку ткани произвольного переплетения, нужно определить, какую часть от общей длины раппорта составит длина, заполненная поперечниками нитей основы и утка. Для этого, зная расчет­ные диаметры нитей основы и утка, устанавливают число нитей раппорта в направлении одной системы и число полей связи, образуемых в раппорте перпендикулярной системой.

Связь элементов в ткани может характеризоваться коэф­фициентом связанности по основе и по утку, представляющим собой отношение линейного наполнения к ли­нейному заполнению:

Для ткани полотняного переплетения Ко,у—2, саржи Ко,у— 1,5, сатина Ко, у= 1.25.

Поверхностное заполнение характеризуется отно­шением площади ткани, заполненной проекциями нитей основы и утка, ко всей площади ткани. Так как, переплетаясь между собой, нити основы и утка накладываются одна на другую, площадь их проекций меньше площади, занимаемой каждой из составляющих в отдельности.

Зная поверхностное заполнение ткани, можно определить ее поверхностную пористость, показывающую отношение площади сквозных пор к площади всей ткани, % (разница между указанными площадями).

Поверхностное наполнение ха­рактеризуется отношением условно-минимальной площади, которую могла бы занимать ткань при ее условно-максималь­ной уплотненности, к фактической площади, занимаемой данной тканью.

В зависимости от числа полей связи изменяется условно-минимальная площадь ткани. Максимальную площадь при оди­наковой плотности будет занимать ткань полотняного перепле­тения, так как она имеет максимально возможное число полей связи.

Поверхностное наполнение, учитывающее число полей связи в раппорте, лучше, чем поверхностное заполнение, характери­зует уплотненность ткани.

Объемное заполнение, %, показывает, какую часть объема ткани составляет объем нитей основы и утка, т. е. объемное заполнение может быть выражено как отноше­ние объемной массы ткани к объемной массе нитей. Ориенти­ровочно показатели объемной массы хлопчатобумажных тканей составляют 0,25—0,5, льняных 0,4—0,7, шерстяных 0,15— 0,4 г/см3.

Заполнение по массе ткани, %, определяется отноше­нием массы нитей к массе, которую мог бы иметь материал при условии полного отсутствия пор как между нитями, так и внутри нитей между волокнами.

Общая пористость ткани, %, характеризует долю всех промежутков между нитями, внутри нитей и волокон колеблется от 50 до 85 %.

Вопрос 2. Фазы строения тканей.

Систематизировав возможные случаи взаимоизгибов нитей основы и утка в тканях полотняного пе­реплетения и приняв нити за правильные цилиндры ткани условно подразделили в зависимости от высоты волн переплетающихся нитей на 9 фаз строения.

В ткани первой фазы строения нити утка огибают не­изогнутые нити основы, в девятой фазе строения, 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 при их постоянной толщине изме­няется в зависимости от угла наклона а нитей основы и угла наклона нитей утка. 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, т. е. при прочих равных условиях фаза обеспечивается возможность выработки ткани с наибольшей плотностью.

При П_О>П_У ткань имеет фазы строения Ф6—Ф8, при П_О = П_У — среднюю фазу Ф5, при По<Пу — 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 практического значения почти 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.

Волокнистый состав, структура нитей, вид переплетения, плотность, фазы строения ткани и отделоч­ные операции определяют характер контакта ткани с окружа­ющими предметами. В зависимости от вида переплетения, плот­ности и фазы строения ткани на ее поверхности преобладают нити основы или утка. Ткань, на поверхности которой преобла­дают уточные перекрытия, называют уточно-опорной. В случае преобладания основных перекрытий ткань называется основоопорной. При одинаковом выступании на поверх­ности ткани нитей основы и утка ее называют равноопорной.

Ткань соприкасается с окружающими ее предметами не всей своей поверхностью, а лишь отдельными, наиболее высту­пающими участками. Площадь фактического контакта ткани с плоскостью предметов называется опорной поверхно­стью. Опорная поверхность в гладких тканях образуется греб­нями волн нитей, в валяных тканях и в тканях с начесом она состоит из отдельных возвышающихся над по­верхностью ткани волоко. Опорная поверхность составляет небольшую часть всей площади ткани (от 5 до 20 %).

С увеличением длины перекрытий растет радиус волн нитей и вместе с этим увеличивается опорная поверхность ткани. Таким образом, вид переплетения является одним из факторов определяющих величину опорной поверхности ткани. Большое влияние на величину опорной поверхности оказывают неравно­мерность выступающих гребней волн нитей, возникающая в основном из-за колебаний толщины нитей.

Опорная поверхность ткани изменяется как в процессах от­делочного производства, так и при эксплуатации одежды. При растяжении ткани в длину дополнительный изгиб получают нити утка и гребни их волн заметно выступают на поверхности ткани. При усадке по длине, наоборот, дополнительный изгиб получают нити основы, гребни волн которых возвышаются над поверхностью ткани.

Поверхность ткани может быть гладкой и рельефной. Рельеф поверхности ткани определяется расстоянием между вершинами гребней волн нитей и грунтом ткани. Под дейст­вием сжимающих усилий рельеф поверхности ткани может сильно меняться, особенно в тканях рыхлой структуры. При утюжильной обработке и прессовании выступающие на поверх­ности ткани гребни волн нитей сжимаются и в соприкосновение с плоскостью приходят участки нитей, находившиеся ранее во впадинах. Поэтому в результате влажно-тепловой обработки ткань становится менее рельефной и ее опорная поверхность увеличивается.