VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

Введение

На долю льняных тканей при­ходится всего около 6% общего объема производства тканей. Однако эти ткани имеют большое народнохозяйственное значение благодаря ценным потреби­тельским свойствам. Так, уникальны их гигиенические свойства, обеспечиваю­щие комфорт и сохранение здоровья человека. Благодаря высоким эстетическим свойствам и износостойкости они незаменимы для многих видов изделий бытового и технического назначения. Льняные ткани характеризуются высо­кой прочностью, устойчивостью к стир­кам, сорбционной и влаговпитывающей способностью, стабильной паро- и воз­духопроницаемостью, поэтому из них издавна изготовляют столовое, постельное и нательное белье. Благодаря хо­рошей теплопроводности они незаменимы для пошива летней одежды, платьев, сорочек, блузок и других изделий. Высокая прочность, малая электризуемость, достаточно высокая термо­стойкость, жесткость, а также сохраняемость этих свойств в процессе эксплуа­тации обусловили широкое применение льняных тканей и для изготовления разнообразных технических и тарных изделий.

Для изучения и сравнения некоторых потребительских характеристик льняных и полульняных полотен были отобраны 3 образца тканей, отличающихся процентным содержанием льняных волокон.

1. Описание льняных тканей

По волокнистому составу льняные ткани подразделяют на чистольняные, содержащие 100% льняного волокна, льняные — не менее 92 % и полульняные - не менее 30% льняного волокна в льняной системе. В данной курсовой работе были отобраны 3 образца: чистый лен (рисунок 1 а), полулён - 50 % лён, 50 % хлопок (рисунок 1 б) и смешанная ткань - лён 19 %, хлопок 44 %, вискоза 37 % (рисунок 1 в).

От волокнистого состава тканей зависят их внешний вид (гладкость, блеск, а иногда и цвет) и свойства (прочность, растяжимость, упругость, теплопроводность, гигроскопичность, усадочность и др.). Зная волокнистый состав ткани и свойства волокон, можно заранее определить назначение ткани, ее поведение в процессах швейного производства (скольжение, осыпаемость, раздвигаемость нитей, усадка) и режим влажнотепловой обработки.

Тканям из 100% льна свойственна высокая сминаемость, что придает этим тканям натуральный вид.

Также вырабатываются льняные ткани с применением хлопчатобумажной пряжи и химических волокон. Производство полульняных тканей обусловлено экономией льняного волокна, улучшением внешнего вида и некоторых эксплуатационных свойств. При использовании хлопчатобумажной пряжи улучшается внешний вид ткани и ее окрашиваемость, снижается цена.

Введение в льняную ткань вискозного волокна способствует улучшению ее внешнего вида и лучшей окрашиваемости — окраска сочная, меньше сминается, улучшается драпируемость.

а)

б)

в)

Рисунок 1. Льняные ткани: а – чистый лен, б – полулен, в – смешанная ткань.

2. Основные требования, предъявляемые по ГОСТ к льняным тканям

Ткани должны изготовляться в соответствии с требованиями межгосударственного стандарта, технической документации и технологических режимов, утвержденных в установленном порядке [1]. Ткани должны вырабатываться из чистольняной, льняной и смешанной пряжи по ГОСТ 10078-85 и нормативно-технической документации, а также в сочетании с хлопчатобумажной пряжей и другими видами пряжи и нитей по нормативно-технической документации [2].

Ткани вырабатывают полотняным, мелкоузорчатым, крупноузорчатым и другими видами переплетений. Ткани вырабатывают неотбеленными с сохранением цвета натурального волокна льна, отбеленными, набивными, гладкокрашеными, пестроткаными и меланжевыми. По художественно-эстетическим показателям ткани должны соответствовать образцам-эталонам, утвержденным в соответствии с ГОСТ 15.007-88 [3]. Ткани должны подвергаться одной из следующих заключительных отделок на основе синтетических смол: малосминаемой, малоусадочной, "легкое глажение", "легкий уход", малосмываемый аппрет (кроме тканей для детской одежды, тканей военного ассортимента и тканей с массовой долей синтетических волокон более 50%). Ткани с массовой долей синтетических волокон от 33% и более должны подвергаться антистатической отделке. Допускается по согласованию изготовителя с потребителем ткани с массовой долей синтетических волокон до 8% не подвергать отделке на основе синтетических смол. Ширина тканей с кромками должна соответствовать размерам целого числа от 75 см и более, оканчивающегося на ноль или пять.

Требования по виду и массовой доле применяемого сырья, линейной плотности пряжи, числу нитей по основе и утку на 100 мм, поверхностной плотности, переплетению и виду отделки должны предусматриваться в технической документации по каждому артикулу ткани. Допускаемые минусовые отклонения по поверхностной плотности должны быть не более 7%, по числу нитей на 10 см по основе - не более 2% и по утку - не более 3%. Плюсовые отклонения по поверхностной плотности и числу нитей на 10 см не ограничиваются.

Для тканей с поверхностной плотностью до 150 г/м и массовой долей синтетического волокна более 15% сопротивление раздвигаемости нитей должно быть не менее 14,7 Н (1,5 кгс), сопротивление осыпаемости - не более 2,6 мм. Стойкость к истиранию тканей с массовой долей синтетического волокна более 33%, разрывная нагрузка тканей без отделки синтетическими смолами, пиллингуемость тканей с массовой долей синтетического волокна до 33%, сопротивление раздвигаемости и осыпаемости нитей в тканях, воздухопроницаемость, гигроскопичность и удельное поверхностное электрическое сопротивление определяются на стадии разработки и постановки продукции на производство. Присутствие хлора и кислот в готовых тканях не допускается. Массовая доля аппрета на основе крахмала в тканях не более 3%. Сорт готовых тканей устанавливают по ГОСТ 357-75 [4].

3. Оборудование, применяемое при проведении экспертизы

При проведении экспертизы льняных и других видов ткани используются различные виды оборудования. Некоторые из них будут рассмотрены ниже.

Разрывная машина предназначена для испытаний на растяжение, сжатие, изгиб, раздир, расслаивание, кручение, прокол и т.д. различных материалов. Определяют физико-механические свойства материалов - удлинение при растяжении, прочность на разрыв, модуль упругости, предел текучести и прочности, прочность на изгиб и сжатие. Определение разрывной нагрузки очень важно, так как механические свойства играют ключевую роль при эксплуатации любых материалов (рисунок 2).

Рисунок 2. Разрывная машина

Аналитические весы - очень чувствительный и точный прибор, обращаться с которым следует аккуратно и осторожно Весы рассматриваемого типа обладают точностью до 0,001 мг при грузоподъемности 20 г.

Особое расположение призм и жесткая конструкция коромысла обеспечивают одинаковую чувствительность как нагруженных весов, так и ненагруженных (рисунок 3).

Рисунок 3. Аналитические весы

Тела, служащие эталонами для измерения массы, называют гирями или разновесками.

Мелкие гирьки (разновески) имеют форму квадратной пластинки с загнутым углом или форму шестиугольника. Цифры, поставленные на мелких разновесках, показывают миллиграммы (500, 200, 100 и т. д.) или доли грамма (0,5, 0,2, 0,1 и т. д.). Набор гирь, необходимых для взвешивания на аналитических весах, называется аналитическим разновесом (рисунок 4). Этот набор составляется так, чтобы при наименьшем числе гирь можно было получать любое число целых граммов и долей грамма. Гири помещают в определенном порядке в футляре. Каждой гире предназначено особое место в виде углубления. Расположение гирь систематическое (по убывающей массе), благодаря этому нетрудно определить по пустому месту массу отсутствующей гири. Мелким разновескам отводится в футляре особое отделение, которое покрывают стеклом. В этом же отделении помещают пинцет или щипчики, при помощи которых берут гири. Щипчики снабжены костяными наконечниками для того, чтобы они не царапали гири.

Обычно аналитический набор имеет в своем составе гири достоинством 100, 50, 20, 10, 10, 5, 2, 2, 1 г и 500, 200, 100, 100, 50, 20, 10, 10, 10 мг.

Рисунок 4. Аналитический разновес

Толщиномер - компактный и простой измеритель для быстрого и точного измерения толщины ткани (рисунок 5).

Рисунок 5. Толщиномер

Прапаровальная игла предназначена для отбрасывания нитей ткани (рисунок 6).

Рисунок 6. Прапаровальная игла

4. Результаты экспериментов

С целью изучения и сравнения потребительских характеристик льняных и полульняных полотен были отобраны 3 образца: чистый лен, полулён и смешанная ткань. Первоначально были определены структурные характеристики полотен: 1) размер ткани и ее поверхностная плотность; 2)линейная плотность нитей в ткани; 3) показатель заполнения ткани;

1) Длину L и ширину B образца измерили в трех точках линейкой с точностью до 1 мм, после чего рассчитали их средние значения. Для расчета поверхностной плотности образцы взвесили на аналитических весах с точностью до 0,01 г и вычислили по формуле 1:

М = (m·10 )/LB, (1)

где М - поверхностная плотность ткани, г/м²; m - масса образца, г; L – длина образца, мм; B – ширина ткани, мм. Длина образцов – 300 мм, ширина образцов – 300 мм, масса чисто льняного образца – 126 г, масса полульняного образца – 18,37 г, масса образца из смешанной ткани – 13, 67 г. Поверхностная плотность тканей составила 126, 204 и 149 г/м² соответственно, что соответствует требованиям ГОСТ [5].

2) Линейную плотность нитей основы и утка устанавливают на образце размером 100×100 мм. Предварительно на аналитических весах квадрат взвешивают с точностью до 0,001 г. По данным взвешивания малого квадрата также рассчитывается поверхностная плотность ткани по формуле 2:

М=100∙m , (2)

где М – поверхностная плотность ткани, г/м²; m - масса квадрата размером 100×100 мм. Результаты расчетов поверхностной плотности не должны различаться более чем на 5 %. Масса квадрата из чистольняной ткани – 1, 270 г, из полульняной ткани – 2,030 г, из смешанной ткани – 1,470 г. Поверхностная плотность составила 127, 203 и 147 г/м² соответственно.

С боковых сторон квадрата прапаровальной иглой вынимают по 50 нитей основы и утка и отдельно взвешивают на аналитических весах с точностью до 0,001 г. Так как сторона квадрата равна 100 мм, а нити в ткани изогнуты, то длину нитей основы и утка определяют в расправленном состоянии. Для этого берут по 3-5 нитей основы и утка, распрямляют их пальцами без сильного натяжения и подсчитывают средние значения длины нитей основы и утка (Iо,у ).

По данным взвешивания и определения длины нитей в распрямленном состоянии подсчитали их линейную плотность по формулам 3, 4;

Т о = (2∙10 mo)/Io; (3)

Т у = (2∙10 mу)/Iу; (4)

где Т о, Т у – линейная плотность соответственно нитей основы и утка, текс; mo ,mу – масса соответственно нитей основы и утка, г; Io ,Iу – средняя длина расплавленных нитей соответственно основы и утка, мм. Для чисто льняной ткани – mo = 0,35 г; Io = 103,7 мм; mу = 0,25 г; Iу = 101,3 мм. Для полульняной - mo = 0,25 г; Io = 108,3 мм; mу = 0,25 г; Iу = 108,3 мм. Для смешанной ткани - mo = 0,25 г; Io = 100,7 мм; mу = 0,1 г; Iу = 99,3 мм. Линейная плотность нитей основы составила 67,502 текс для чисто льняной ткани; 46,168 текс для полульняной ткани и 49, 652 текс для смешанной ткани. Линейная плотность нитей утка равны 49,358; 46,168 и 20,141 соответственно.

3) Линейное заполнение тканей устанавливают, подсчитывая ее плотность По, Пу, т.е. число нитей на 100 мм по основе и утку. Линейное заполнение вычисляют отдельно по основе и утку по формулам 5, 6:

Ео =0,0357 По (Т о/δо) ; (5)

Еу =0,0357 Пу (Т у/δу) ; (6)

Объемная масса нитей δ для льняной ткани составляет 0,9 – 1.

Линейное заполнение тканей по основе составило 70, 059 % ; 60, 497 % и 50, 381 % соответственно. Линейное заполнение тканей по утку – 48, 249 %; 42, 828 % и 21, 955 % соответственно.

Поверхностное заполнение рассчитывают по формуле 7:

Е о, у = Ео + Еу-0,01ЕоЕу (7)

Поверхностное заполнение тканей составило 84,5 % для чисто льняной ткани, 77,4 % для полульняной и 61,3 % для смешанной ткани.

Поскольку эти ткани применяются, главным образом, для изготовления одежных изделий наиболее важными являются гигроскопические характеристики и прочностные.

Для определения водопоглощения вырезают элементарные пробы размером 50×50 мм и взвешивают их с погрешностью не более 0,005 г. Затем квадраты ткани накалывают на рамочку прибора, находящегося на стержне, по одному образцу с каждой стороны рамочки, и опускают в стакан с дистиллированной водой при 20ºС (рисунок 7). Время погружения - 10 мин. После выдерживания в воде пробу вынимают, помещают на фильтровальную бумагу, сложенную в 3 слоя, покрывают также тремя слоями бумаги и отжимают один раз валиком. Образцы снимают с рамки пинцетом, взвешивают, затем помещают в бюксы и высушивают, охлаждают. Водопоглощение Вn вычисляют по формуле 8:

Вn = 100 (mв – mс)/mс (8)

где mв – масса влажной пробы, г; mс – масса пробы до увлажнения, г.

Водопоглощаемость составила 112,86 % для полульняной ткани; 28,89 % для чисто льняной ткани и 29,09 % для смешанной ткани, что соответствует требованиям ГОСТ [5].

Рисунок 7. Определение водопоглощаемости Для оценки капиллярности используют пробы, представляющие собой прямоугольные полоски ткани размером 50×300 мм. В поддон заливают раствор эозина и замеряют его уровень в мм. Вырезанные полоски ткани одним концом закрепляют в лапку штатива, а другие концы полосок опускают в сосуд с раствором и засекают время. Спустя час после погружения ткани в раствор определяют степень капиллярности ткани по высоте, на которую поднялся раствор от начального уровня жидкости. Высота уровня эозина характеризует степень капиллярности ткани (рисунок 8). Капиллярность составила 91 для полульняной; 32,5 для чисто льняной и 36,5 для смешанной ткани.

Рисунок 8. Определение капиллярности

Для определения разрывной нагрузки используют полоски ткани размерами 20×300 мм (рисунок 9). Разрывная нагрузка для чисто льняной ткани составила 72,3 Н по основе и 72 Н по утку; для полульняной - 69,3 Н по основе и 75,75 Н по утку; для смешанной ткани – 57 Н по основе и 96,75 по утку, что не соответствует требованиям ГОСТ [6].

Рисунок 9. Определение разрывной нагрузки

Заключение

Льняные ткани обладают ценными потребительскими свойствами, в ходе проделанной работы некоторые из них были доказаны экспериментальным путем.

Так, уникальны их гигиенические свойства, обеспечиваю­щие комфорт и сохранение здоровья человека. Льняные ткани характеризуются высо­кой прочностью, устойчивостью к стир­кам, влаговпитывающей способностью, поэтому из них издавна изготавливают столовое, постельное и нательное белье.

Проделав эксперименты с образцами льняных тканей можно сделать вывод о том, что не все требования предъявляемые по ГОСТ соблюдаются при изготовлении льняных тканей.

Список использованных источников

1. ГОСТ 15968 - 87 Ткани чистольняные, льняные и полульняные.

2. ГОСТ 10078 - 85 Пряжа из лубяных волокон и их смесей с химическими волокнами. Общие технические условия.

3 ГОСТ 15.007-88 Система разработки и постановки продукции на производство. Продукция легкой промышленности. Основные положения

4. ГОСТ 357-75 Ткани чистольняные, льняные и полульняные. Определение сортности

5. ГОСТ 15968-87

Ткани чистольняные, льняные и полульняные одежные. Общие технические условия

6. ГОСТ 29104.4-91 Ткани технические. Метод определения разрывной нагрузки и удлинения при разрыве

7. http://xreferat.ru/70/299-1-analiz-tovarovednyh-harakteristik-tekstil-nyh-tovarov-l-nyanyh-tkaneiy.html

8. http://ugnlab.ru/content/blogsection/5/45/

9. http://alnam.ru/book_a_chem2.php?id=10

Код для цитирования: Скопировать