Новини освіти і науки:

G+

Тлумачний словник
Авто
Автоматизація
Архітектура
Астрономія
Аудит
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Винахідництво
Виробництво
Військова справа
Генетика
Географія
Геологія
Господарство
Держава
Дім
Екологія
Економетрика
Економіка
Електроніка
Журналістика та ЗМІ
Зв'язок
Іноземні мови
Інформатика
Історія
Комп'ютери
Креслення
Кулінарія
Культура
Лексикологія
Література
Логіка
Маркетинг
Математика
Машинобудування
Медицина
Менеджмент
Метали і Зварювання
Механіка
Мистецтво
Музика
Населення
Освіта
Охорона безпеки життя
Охорона Праці
Педагогіка
Політика
Право
Програмування
Промисловість
Психологія
Радіо
Регилия
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Технології
Торгівля
Туризм
Фізика
Фізіологія
Філософія
Фінанси
Хімія
Юриспунденкция

Зносу матеріалів.

Тема 12. Пілінг. Фізико-механічні та біологічні фактори

Питання.

1. Пілінг.

2. Знос матеріалів від дії світло погоди.

3. Знос матеріалів від дії прання.

4. Біологічні фактори зносу матеріалів.

5. Комплексні методи оцінки зносостійкості матеріалів для одягу.

Література:1.с.271; 4.с.248; 5.с.184

1. Пілінг.

В начальної стадії тертя, коли ще не відбувається загублення маси волокон, виникає пілінг. На поверхні тканин, трикотажних або нетканих полотен з'являються пилі - пухкі комочкі з заплутаних волокон , які утримуються на ніжці з декількох так званих якірних волокон.

Процес утворення пилів можна поділити на три періоди. В перший період на поверхні матеріалу виходять вільні кінці волокон, які утворюють кошлатість. В другий період, кінці волокон, які виступають переплутуються і закатуються у пилі, утримуючись в них силами зчеплення. В третій період якірні волокна відриваються і пилі віддаляються з поверхні матеріалу. В процесі експлуатації матеріалу одні пилі відриваються, другі виникають.

Пилі швидше утворюються на матеріалах, які вироблені з волокон або ниток, які володіють значною міцністю, стійкістю до багатократних деформацій, які легко електризуються, і які мають малий начальний модуль жорсткості і коефіцієнт тангенціального опору. Тому у виробах з синтетичних волокон пилі утворюються більш інтенсивно, ніж у виробах з натуральних волокон, вони триваліше тримаються на поверхні матеріалу. В наслідок гладкої поверхні і пружності волокон пилі, які утворюються на синтетичних матеріалах, більш рихлі.

В процесі тертя матеріалу волокна у пилях суттєво пошкоджуються. В началі на синтетичних волокнах з'являються зморшки у вигляді смужок, які утворюються під дією здвигів напруги. Потім відбувається відшарування пошкоджених оболонок волокон, якій приводить до їх міжфибріллярному руйнуванню. В поліефірних волокнах, крім фибрілярного руйнування відбувається ще і тріщина-сколовє. Той або інший вид руйнування волокон визначається характером поля напруги і протіканням релаксаційних процесів. По мірі стирання на поверхні матеріалу відбувається зціплення пошкоджених волокон, що приводить до

інтенсивного заплутування їх у пилі. В результаті цього пилі ущільнюються і розміри їх зменшуються.

Довговічність пилів залежить від кількості і міцності якірних волокон.

В процесі стирання кількість якірних волокон зменшується, і міцність, залишених в ніжці волокон стає недостатньою, щоб утримати пилю, вона обривається. Найбільш стійко пилі зберігаються на матеріалах з капронових волокон, швидше обриваються пилі з лавсану і ще швидше з нітрону.

Матеріали з синтетичних волокон, які володіють високим електричним опором, легко електризуються. Між степеню електризації матеріалів і утворенням пилів існує читка кореляційна залежність. Тому на тканинах, трикотажі і нетканих полотнах з синтетичних волокон пилі утворюються особливо швидко. Значним пілінгуванням володіють напівшерстяні вироби, які містять поліефірні і поліамідні волокна.

На пілінгуємість тканин великий вплив оказують параметри їх структури: щільність і вид переплетення. Чим краще закріплені волокна в структурі тканини, тим менше її пілінгуємість.

Причиною великої пілінгуємості нетканих полотен являється те, що для їх виробництва використовують короткі волокна, які не піддаються прядінню і частково угари виробництва. Тому на їх поверхні утворюється велика кількість кінців волокон, які в процесі експлуатації виробів легко закатуються в пилі.

Для зменшення пілінгу матеріали при заключному оздобленні обробляють хімічними реагентами і звязуючими. При нанесенні на поверхню матеріалу препарату, якій утворює тонку, прозору, еластичну плівку, механічно перешкоджає міграції волокон на поверхню виробу, кількість пилів зменшується.

Для визначення пілінгуємості матеріалів їх досліджують на приладах ТИ-1М, ДИТ і інших, або пілінгометрі, конструкція якого розроблена в ВНИИПХВ.

В держателях пілінгометру, які розташовані один над другим, заправляють два зразка матеріалу. Ніжний держатель може чиніть коливальні і кругові рухи. Спочатку держатель виконує коливальні рухи, при яких відбувається тертя зразків один о другий і на їх поверхні з'являється ворсистість, тобто вільні кінці волокон виходять на поверхню.

Після встановленої кількості циклів, які відмічаються лічильником , держатель переводять на кругові рухи, при яких відбувається зчеплення пилів. Через 100, 300, 600, 1000, 1500 і т.д. через кожні 500 циклів пілінгометр запиняють і за допомогою лупи і препарировальної голки підраховують кількість пилів на площі 10 см².

Критеріємоцінки стійкості матеріалів до пілінгуємості е кількість пилів, що утворюється на одиниці площі зразку.

Тканини з натурального шовку і хімічних волокон рахуються:

- непілінгуємі, якщо на площі 10 см² пилів не має;

- малопілінгуємі, якщо на площі 10 см² їх від 1 до 5;

- середнєпілінгуємі, якщо на площі 10 см² їх від 6 до 10.

Таким чином, пілінг - це властивість текстильних матеріалів утворювати в процесі експлуатації при терті комочки з заплутаних та відірваних волокон - пилів.

Досягаючи певних розмірів, пилі зникають з поверхні матеріалу, а на зміну з'являються нові.

Пілінг погіршує зовнішній вигляд виробу і знижує його стійкість до стирання.

Пілінгуємість матеріалу залежить від волокнистого складу, геометричних і механічних властивостей волокон і ниток, структури ниток і матеріалу, тобто від тих же факторів, що і стійкість до стирання.

Найбільш схильні до утворення пілінгу текстильні матеріали з синтетичних волокон ( капрон, лавсан, тобто поліефірні і поліамідні волокна). Менш схильні - матеріали з натуральних волокон.

Причина пілінгу матеріалів їх здатність до електризації.

Знизити пілінгування можна:

1. Шляхом обробки матеріалів антістатикамі.

2. Нанесенням на поверхню матеріалу препаратів, що утворюють

еластичну плівку (пральний порошок "Аріель").

2. Знос матеріалів від дії світло погоди.

Одна з головних причин зносу текстильних матеріалів є дія на них світло погоди, тобто сонячного проміння, атмосферної вологи, температури, кисню повітря.

Під дією світло погоди в текстильних матеріалах відбувається фото деструкція, тобто поступове руйнування волокон, що і приводить до зниження їх зносостійкості.

В процесі фото деструкції, під дією ультрафіолетових променів ( сонця) і кисню повітря в текстильних матеріалах відбуваються окислювальні реакції, інтенсивність яких збільшується з збільшенням температури і вологості.

Фотодеструкція відбувається спочатку на поверхні текстильного матеріалу, а потім у внутрішніх шарах.

З натуральних волокон найбільш стійкі до світло погоди: вовна, бавовна. льон, менш стійкі - натуральний шовк.

З синтетичних волокон найбільш стійкі до світло погоди: нітрон, потім капрон і лавсан.

З штучних волокон найбільш стійкі до світло погоди: триацетатні, ацетатні; найменш стійкі - віскоза.

Стійкість до світлопогоди текстильних матеріалів залежить від: товщини, густини, способу фарбування і виду оздоблення матеріалів.

Наприклад:

1. Товсті і більш щільні матеріали більш стійкі до фото деструкції, чим

тонкі і мало щільні.

2. Суворі ( не фарбовані), апретовані, мерсеризовані тканини більш стійкі,

чим відбілені.

3. Найбільш руйнуються фарбовані тканини у червоний, жовтий,

оранжевий кольорі, бо поглинають більше ультрафіолетових променів.

Стійкість текстильних матеріалів до дії світло погоди визначають в природних умовах, або в лабораторних умовах на спеціальних приладах.

При визначенні стійкості текстильних матеріалів до дії світло погоди в природних умовах використовують стендові випробування або моделюють процес старіння на спеціальних апаратах штучної погоди (АИП), де зразки періодично підвергають світловому опромінюванню, дощуванню та обдуванню.

Стендові випробування частіше всього проводять на дахах, розміщуючи зразки в південному напрямку під кутом 45⁰ до горизонту. Таки випробування потребують довготривалої експозиції (декілька місяців) і залежать від метеорологічних умов. Для отримання порівняльних результатів сонячної радіації і дози випромінювання приходиться виконувати заміри на дозиметрі , що значно ускладнює роботу.

На апаратах штучної погоди - федометрах, фюджітометрах, візерометрах - випробування проводяться в постійних заданих програмою умовах з витратою на випробування декілька часів. Ці апарати представляють собою камери, усередині яких розміщують зразки, які випромінюють ртутно-кварцовими лампами ПРК-2 (прилад СТС-И або УФС-2), лампами денного світла ЛДЦ-30 (прилад ПДС або ИС), дуговими лампами (прилади ИП-1-2 або ИП-1-3).

Використання штучної інсоляції потребує не більше 4 годин, що відповідає 30 – 45 дням дії природної світло погоди.

Критерієм стійкості до світло погоди є втрата міцності текстильного матеріалу.

Стійкість текстильних матеріалів до дії світло погоди можна збільшити їх фарбуванням фарбами, які забезпечать менше руйнування волокон інсоляцією. Стійкість до дії світло погоди досягається також виготовленням

матеріалів з підвищеною густиною, а також з ниток або пряжі підвищеної крутки.

3. Знос матеріалів від дії прання.

При пранні текстильний матеріал піддається дії як механічних, так і фізико-хімічних факторів. Механічні пошкодження матеріалів спостерігаються в тих випадках коли при пранні на нього діють механічні зусилля. Фізико-хімічний знос при пранні представляє собою послаблення міцності текстильних волокон в результаті окислювальних процесів, які викликані присутністю у пральному розчині миючих засобів, а також киснем повітря. Деструкція макромолекул приводить до зменшення механічної міцності волокон і матеріалу в цілому. Крім того, при періодичному пранні виникає багатократне набухання текстильних волокон, що визиває розхитування структури матеріалу і зменшення його міцності.

На зниження міцності матеріалів при пранні оказують великий вплив концентрації миючого засобу, доступ кисню повітря до волокон, величина механічних зусиль, які прикладені до матеріалу при пранні, а також кількість прання.

При пранні текстильні матеріали зсідаються, в результаті маса , яка приходиться на одиницю площі поверхні, збільшується, що іноді приводить до збільшення наступної міцності матеріалів на розрив, але це збільшення не являється постійним. В подальшому з збільшенням кількості прання, коли зсідання перестає проявлятися, міцність поступово зменшується.

Показник зносу текстильних матеріалів при пранні представляє найбільший інтерес безпосередньо при носке одягу. Врахувати його при моделюванні і конструюванні одягу практично неможливо, так як умови прання у різних споживачів можуть бути різні. Крім того, необхідно мати на увазі, що прання можуть негативно впливати на міцність матеріалів, тому необхідно строго дотримуватись рекомендованім режимам прання для різних матеріалів.

При випробуванні для імітації процесу прання виробу зразки матеріалу перуть в пральної машині, після чого полощуть і висушують праскою. Щоб встановити степінь пошкодження матеріалу від прання, частіш всього визначають його механічні властивості: міцність при розтягуванні і стійкість до тертя.

Таким чином, матеріали, які підлягають частому пранню при експлуатації руйнуються від нього.

При пранні знос текстильних матеріалів відбувається в результаті фізико-хімічних і механічних факторів.

До фізико-хімічних факторів відноситься дія прального розчину різного складу, температура, нагрівання при висушуванні і прасуванні.

До механічних факторів відносяться - вологе тертя матеріалу о матеріал і органи пральних машин, багатократні деформації скручування, розтягу, згину, стиску.

Досліди показали, що після перших 5-ти прань е деяка стабільність і невелике збільшення міцності текстильних матеріалів. Це пояснюється зсіданням, яка супроводжується збільшенням густини матеріалів. За рахунок зовнішніх зв’язків при перших праннях відбувається перебудова структури матеріалу. При наступних праннях спостерігається послаблення внутрішніх зв’язків, розхитування структури тканини і рівномірний спад міцності ниток основи і утоку, і матеріалу в цілому.

Для визначення стійкості матеріалів до прання, його перуть у пральний

машині, після цього визначають зміну його властивостей. Наприклад, міцність на розрив, стійкість до тертя, повітропроникність і ін.. властивості.

Для збільшення стійкості текстильних матеріалів до дії прання необхідно строго витримувати рекомендовані режими прання для різних матеріалів.

4. Біологічні фактори зносу матеріалів.

Один з суттєвих факторів зносу текстильного матеріалу - біологічні руйнування.

Деколи, при зберіганні і транспортуванні матеріалу у несприятливих умовах, або при експлуатації їх в мокрому стані, відбувається біологічне руйнування матеріалу мікроорганізмами, плісенню, бактеріями, мікрофлорою самого матеріалу і повітря.

Під дією біологічних факторів матеріали можуть змінювати свої механічні властивості і втрачати зовнішній вигляд (блиск, колір).

Найбільш піддатливі до біологічних руйнувань вироби з бавовни, лену. віскозних і мідно-аміачних волокон.

Менш піддатливі до біологічних руйнувань вироби з вовни і натурального шовку.

Майже не піддатливі до біологічних руйнувань вироби з синтетичних і ацетатних волокон і ниток.

Для збільшення стійкості матеріалів до дії біологічних факторів їх обробляють препаратами на основі синтетичних смол - антисептиками.

Наприклад, бавовняні тканини обробляють карбамолом , поліетиленовою емульсією і ін.. препаратами. Для захисту вовняних і напіввовняних матеріалів, їх обробляють моле захисними речовинами.

Значна роль біологічних факторів при експлуатації водозахисного одягу. Тому плащові текстильні матеріали одночасно з гідрофобною обробкою піддаються оздобленню, яка дає анті мікробний ефект. Наприклад, обробка бавовняних плащових тканин препаратом ГКЖ-10 ( 30% - вій водно-спиртовий розчин алкілсіліконату) знижує кількість грибків в 10-12 раз).

5. Комплексні методи оцінки зносостійкості

матеріалів для одягу.

В процесі експлуатації вироби піддаються комплексній і одночасній дії руйнуючих факторів.

Лабораторні методи дослідження текстильних матеріалів дозволяють визначити зміну одної якоїсь властивості.

Наприклад: розривне навантаження, чи стійкість до тертя, прання і ін..

Ці методи не дають можливості визначити якою буде зносостійкість виробів в процесі експлуатації, не дають можливості визначити термін придатності матеріалу.

В даний час, використовують більш обектівний, комплексний метод визначення зносостійкості матеріалів - дослідне носіння.

Цей метод довготривалий і дорогій. Групі носильників для носіння передають вироби, виготовленні з дослідних матеріалів. Протягом певного часу (інколи 2-3 роки) ведеться спостерігання за процесом зношування виробів і цього матеріалу, визначається топографія зносу і термін служби одягу.

Процес дослідного носіння довготривалий і потребує значних матеріальних затрат. В зв’язку з цим, перед дослідниками стає завдання розробки лабораторних методів неруйнівного комплексного контролю за процесом зношування текстильних матеріалів.

В даний час використовують акустичний метод досліджень, який дозволяє за допомогою ультразвуку спостерігати за поведінкою текстильного матеріалу в процесі його експлуатації.

-"-

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Тема 11. Механічні фактори зносу. Тертя.	\|	Комп’ютеризація управління земельними ресурсами

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.01 сек.