Визначення якості характерних нетканих матеріалів

 

Мета роботи: ознайомлення з асортиментом нетканих полотен побутового призначення і методикою оцінки їх якості.

 

Стислі теоретичні відомості

 

Неткані полотна поділяють за трьома ознаками: способом одержання, складом волокна, призначенням.

За способом одержання розрізняють в'язально-прошивні, голкопробивні і клеєні неткані полотна. В'язально-прошивні полотна можуть бути холстопрошивними, ниткопрошивними і полотнопрошивними. Холстопрошивні неткані полотна є шаром волоконного полотна, який скріплений прошивною ниткою основов’язаним трикотажним переплетенням. Ниткопрошивні неткані полотна складаються з систем ниток (основи й піткання), що скріпляють прошивною ниткою, яка вільно накладається одна на одну. Полотнопрошивні неткані матеріали складаються з легкої каркасної основи (тканина, трикотажне полотно, ниткопрошивне полотно, плівка), прошитої переплетенням трико з ворсовою петлею так, що на одній стороні розташовані ворсові петлі, а на іншій ворсова нитка закріплюється переплетенням трико.

За волоконним складом неткані полотна ділять на бавовняні, напівшерстяні, шовкові і лляні, які в свою чергу можуть бути однорідними і неоднорідними. Для отримання нетканих полотен разом з високоякісною сировиною використовують низькосортну сировину, відходи натуральних і хімічних волокон в текстильних виробництвах, відновлену вовну, трикотажну обрізу і ін. Як прошивні нитки найчастіше застосовують бавовняну пряжу і капронові нитки.

За призначенням неткані полотна ділять на полотна типу тканин, утеплюючих - типа ватину, меблеві, взуттєві і ін.

Артикул нетканих полотен складається з шестизначного числа. Перша цифра артикулу для всіх нетканих полотен 9; друга цифра указує волоконний склад: 1- бавовняні, 2 – напівшерстяні, 3- шовкові, 4 – лляні. Третя цифра відповідає способу одержання: 1- холстопрошивні; 2- ниткопрошивні, 3- полотнопрошивні, 4- голкопробивні, 5- клеєні. Четверта цифра вказує групу за призначенням: 1- побутові нитки, 2- обтиральні (влагопоглинаючі), тарні і пакувальні тканини, 3- взуттєві тканини, 4- основа для штучної шкіри, 5- фільтрувальні і меблеві тканини, 6- ватин. П'ята і шоста цифра позначають порядковий номер артикулу в кожній групі.

Якість нетканих полотен оцінюється за наступними фізико-механічними показниками: масою, довжиною полотен, лінійною густиною і нерівністю за лінійною густиною, структурою полотен і вологістю.

Якість процесу характеризується змістом сторонніх домішок, спутаних у вузол волокон, сміття, жмутів, які не прочесуються, і ін.

Прочісування високої якості – це прочісування не тільки чисте, тобто те, що має мінімальну кількість дефектів, але і рівномірне за будовою, структурою, розташуванням волокон, без звичності і каламутних плям, дір і рваних кінців.

Для оцінки якості процесу існують наступні методи:

- подача кількості дефектів в прочісуванні, затисненому між двома стінами;

- експресний метод за допомогою спеціальної пластини з отворами;

- метод ручного розбору і подачею кількості дефектів у наважці чесальної стрічки, який забезпечує точніше визначення кількості дефектів, але вимагає більше часу, тому його застосовують в основному при дослідницьких роботах.

Якість процесу оцінюють як відмінну, добру або задовільну.

В процесі розбракування визначають якість готової продукції (сорт), її фізико-механічні властивості.

Контроль декоративно – колористичного оформлення нетканих матеріалів, які піддають обробним операціям, включає комплекс технічних заходів щодо контролю і аналізу вживаних вибілюючих і фарбувальних речовин, обробних препаратів, а також інструментального методу оцінки білизни, колористичного ефекту в процесах фарбування (рівність забарвлення), друкування і кінцевої обробки.

Центральне місце в цьому контролі займають питання оцінки якості забарвлення і живлення нетканих матеріалів як по відношенню до зовнішніх фізико – хімічних дій, світла, світлопогоди, так і з погляду якості кольору, що визначається на основі об'єктивної колориметрії, оцінки відносин при відтворенні кольору від заданого зразка (еталона), визначення різнотону забарвлення і ін.

 

Порядок виконання роботи

 

Визначення якості нетканих полотен проводиться на основі художньо - естетичної оцінки і відповідності властивостей нетканих полотен і стійкості їх забарвлення встановленим нормам. Якість нетканих полотен за показниками фізико-механічних властивостей і дефектів зовнішнього вигляду оцінюють I і II сортами (ГОСТ 13244-78). Нормованими показниками для всіх нетканих полотен є: ширина, поверхнева густина, густина прошиву, розривне навантаження, усадка після прання. Якщо хоча б по одному показнику полотно не відповідає нормам стандарту для I сорту, його переводять в II сорт. Якщо відхилення показників перевищують допустимі відхилення для II сорту, полотно переводять в несортну продукцію.

Дефекти зовнішнього вигляду обмежують числом дефектів на заданій площі полотна. Для в'язально-прошивних полотен число місцевих дефектів зовнішнього вигляду на умовній площі 35 м² не повинно перевищувати 12 - для полотен I сорту і 24 - для полотен II сорту.

Після проведення оцінки якості нетканих полотен одержані результати занести до таблиці 10.1.

Таблиця 10.1

 

Назва і вид полотен	Артикул	Волоконний склад	Переплетення прошивних ниток	Поверхнева густина, г/м^2	Ширина, см
Ґрунту	Прошивної нитки

 

 

Лабораторна робота № 11

ВИЗНАЧЕННЯ ЛІНІЙНОЇ ЩІЛЬНОСТІ ПРИРОДНИХ ВОЛОКОН І НИТОК

 

Мета роботи - вивчити методи визначення лінійної щільності лляного, бавовняного, вовняного волокон і шовкової нитки.

 

Стислі теоретичні відомості

 

Товщина (тонина) - важлива властивість волокон і ниток. Чим тонше волокно, тим більш тонку, рівномірну та міцну пряжу можна спрясти. З більш тонких ниток виробляють більш тонкі, м'які тканини та трикотажні полотна з меншими витратами сировини.

Для виготовлення текстильних виробів використовують волокна, діаметр поперечного перерізу яких коливається від 12 до 90 мкм. Найбільш тонкими волокнами натуральної групи є бавовна 0,10-0,22 текс і натуральний шовк - 0,20-0,30 текс. Вовняні волокна виробляються з більшим діапазоном товщини -0,22-4,0 текс, тоді як лляні волокна виробляють з товщиною в межах 0,4-1,1 текс.

Товщину волокон і ниток виражають прямими характеристиками: поперечним розміром перерізу та площею поперечного перерізу, а також непрямими - довжиною, яка міститься в одиниці маси.

Безпосереднє вимірювання товщини волокон за допомогою приладів пов'язано з великими труднощами. Тому основною характеристикою товщини волокон і ниток є лінійна щільність. Одиницею вимірювання лінійної щільності є текс.

Лінійну щільність (товщину) в тексах характеризують відношенням маси волокон до їх довжини та визначають за формулою:

, (11.1)

де m - маса волокна, г;

L - довжина волокна, км.

 

Лінійну щільність ниток звичайно визначають в тексах; волокон - у мілітексах; товстих ниток, мотузок і канатів - у кілотексах.

Товщину волокон і ниток характеризують іноді метричним номером, який визначають за формулою:

, (11.2)

де: L - довжина волокон і ниток, м;

m - маса волокон і ниток, г.

 

Фактичну лінійну щільність одиночних ниток визначають дослідно-лабораторним шляхом і розраховують за формулою:

, (11.3)

де: Σm - загальна маса пасом або відрізків, г;

L - довжина нитки в пасмі чи довжина відрізка, м;

n - кількість пасом або відрізків.

 

Кондиційну лінійну щільність ниток розраховують з урахуванням їх нормативної та фактичної вологості:

, (11.4)

де: W_ф - фактична вологість, %;

W _н - нормована вологість, %.

 

Лінійну щільність одиничних, елементарних волокон бавовни та вовни з виготовленого штапелю визначають шляхом вимірювання довжини та маси окремих волокон. Стосовно до цього методу формула визначення фактичної лінійної щільності має вигляд, мтекс:

 

(11.5)

де m_с - маса середньої частини пучка, мг;

l_с - довжина вирізки, мм;

n - сумарна кількість волокон у пучку.

 

Лляні волокна є комплексними технічними волокнами й товщину їх визначити важче, тому що вона залежить від ступеня розщепленості. У зв’язку з цим лінійну щільність лляного волокна визначають шляхом приготування вирізки з пучка волокон з подальшим зважуванням і підрахунком кількості волокон у вирізці за формулою, мтекс:

(11.6)

де m_в - маса вирізки, мг;

l_в - довжина вирізки, мм;

n_в - кількість волокон у вирізці.

 

Середнє квадратичне відхилення від середньої щільності обчислюють за формулою:

(11.7)

де n - кількість випробувань;

- сума квадратів відхилень лінійної щільності кожного пучка від середнього.

 

Коефіцієнт варіації за лінійною щільністю визначають за формулою, %:

(11.8)

 

Відносну гарантійну похибку, що характеризує точність, з якою визначають середнє значення лінійної щільності волокна, розраховують за формулою:

(11.9)

де t - нормоване відхилення, при кількості випробувань n ≥ 10 (t =2.03).

 

У ЦНДІЛВ розроблено прискорений метод визначення товщини волокон, який базується на залежності повітропроникності маси волокон від їх товщини. Знайдено теоретичні залежності між товщиною волокна та кількістю повітря, яке проходить крізь шар тонкого волокна за одиницю часу за всіх інших рівних умов. За одиницю часу крізь шар тонких волокон проходить менше повітря, ніж крізь шар товстих (грубих) волокон. Розроблений метод включено до ОСТ 17-166-78 з оцінювання якості лляних пачосів. Цей метод рекомендовано для визначення лінійної щільності лляного, бавовняного та вовняного волокон. Підготовку до визначення повітропроникності волокон за допомогою приладу ВПЛ проводять на допоміжному приладі РГП (розсувне гребінне поле).

Прилад ВПЛ складається із стола з камерою для закладання проби волокна, вентилятора для створення повітряного потоку і двох манометрів: лівого для вимірювання втрати тиску Р₂ при проходженні повітря крізь пробу волокна та правого - для контролю швидкісного режиму випробувань при Р₁ = 140 мм водяного стовпа. Робоча камера з'єднана з вентилятором і складається з перфорованого дна та кришки.

 

Порядок виконання роботи

 

Прилади та устаткування: шаблон 50 мм завдовжки, торсійні ваги, набір волокон, установка для визначення повітропроникності волокон ВПЛ і розсувне гребінне поле (РГП), спеціальний різак, мотовило МПА-1М, вагові текстильні квадранти та ножиці.

1. Готують 10 пучків лляних волокон. З кожного пучка роблять вирізки за шаблоном завдовжки 50 мм. Волокна у вирізках паралелізують вручну, видаляють короткі сплутані волокна. З кожної вирізки відраховують по 40 волокон. Визначають масу кожного пучка лляних волокон і розраховують лінійну щільність за формулою 10.6.

2. З проб бавовняних і вовняних волокон викладають штапель з рівними кінцями, вичісують короткі волокна та розкладають рідкими прядками між двома предметними столиками. Підраховують кількість волокон у кожній парі стекол, зберігаючи рівний край. За допомогою спеціального різака вирізають середню частину пучка завдовжки 10 мм та зважують. Лінійну щільність визначають за формулою 10.5.

3. На автоматизоване мотовило МПА-1М намотують пасмо шовкової нитки завдовжки 25 м. Для одержання пучків, які складаються з 25 ниток метрової довжини, пасмо розрізають ножицями. Від кожного пучка відберають будь-які 10 відрізків і зважують. Фактичну лінійну щільність шовкової нитки розраховують за формулою 10.3, а кондиційну лінійну щільність - за формулою 10.4.

4. Розраховують нерівномірність волокон за лінійною щільністю (формули 10.7-10.9).

5. Ознайомитися з будовою та роботою приладів ВПЛ і РГП згідно з їх інструкціями.

6. Пробу волокна розкладають рівномірно по всій поверхні голчастого поля та за допомогою решітки занурюють волокно в гребені. Відкидають решітку та вмикають кнопку “Пуск”, гребінне поле розсувається. Гребені зсувають і складену полотнинку піддають повторній обробці. Волокно знімають з гребенів за допомогою вилки та складають одержану полотнинку у чотири шари і за допомогою шаблона надають полотнинці форму паралелепіпеда.

7. Підготовлену пробу закладають до робочої камери приладу ВПЛ і пропускають крізь неї повітря під тиском 140 мм водяного стовпа.

8. На лівому манометрі визначають втрату тиску від проходження повітря крізь шар волокна та за її величиною знаходять у таблиці 11.1 розщепленість пачосів.

9. Результати випробувань та обчислень подають у таблицях 11.2-11.4.

 

Таблиця 11.1

 

Визначення розщепленості волокна за показаннями манометра приладу ВПЛ

 

Р2 мм водяного стовпа	Розщепленість	Р2 мм водяного стовпа	Розщепленість

 

 

Таблиця 11.2

 

Основні характеристики лінійної щільності для тіпаного льону

 

Номер вимірювання	Маса пучків, mв, мг	Лінійна щільність, Т, мтекс	Середнє квадратичне відхилення, σ	Коефіцієнт варіації, С, %	Відносна гарантійна похибка, mг.від.,%
….

 

 

Таблиця 11.3

 

Основні характеристики лінійної щільності бавовняного та вовняного волокон

 

Номер вимірювання	Кількість волокон у пучку, n	Довжина вирізки, ls, мм	Маса середньої частини пучка волокон, mс, мг	Фактична лінійна щільність, Тф, мтекс	Середнє квадратичне відхилення, σ	Коефіцієнт варіації, С, %	Відносна гарантійна похибка, mг.від.,%
…

 

Таблиця 11.4

 

Основні характеристики лінійної щільності шовкової нитки

 

Номер вимірювання	Кількість пасом, n	Довжина нитки в пасмі, l, м	Маса пасм, m, г	Фактична лінійна щільність, Тф, текс	Середнє квадратичне відхилення, σ	Коефіцієнт варіації, С, %	Відносна гарантійна похибка, mг.від.,%
….

 

 

Контрольні запитання

1. Як впливає тонкість волокна і ниток на прядильну здатність?

2. Які волокна найбільш тонкі?

3. Назвіть міжнародний показник, який характеризує товщину волокон і ниток.

4. Якими методами визначають лінійну щільність та метричний номер волокон і ниток?

5. Який зв'язок між лінійною щільністю та метричним номером?

6. Чому для визначення товщини волокон і ниток застосовують непрямий метод вимірювання?

 

Задачі за темою

1. Визначити фактичну лінійну щільність рівниці, якщо для визначення нерівності рівниці одержали такі значення мас в г десяти відрізків завдовжки по 10 м: 10,3; 10,5; 10,5; 10,9; 10,3; 11,1; 10,3; 11,0; 10,8; 10,1.

2. Визначити фактичну лінійну щільність пряжі, якщо для визначення її нерівноти одержали такі значення мас в г десяти пасом завдовжки по 100 м: 7,8; 7,3; 7,6; 7,5; 7,2; 7,8; 7,3; 7,8; 7,3; 7,6.

3. Визначити лінійну щільність і коефіцієнт нерівноти гребінної стрічки, якщо маса її однометрових відрізків дорівнює: 23,0; 23,5; 22,1; 22,3; 24,2; 22,7; 23,1; 23,7;.24,0; 23,2 г.

4. Визначити лінійну щільність і коефіцієнт варіації пряжі за лінійною щільністю, якщо маса її стометрових пасом дорівнює: 2,50; 2,40; 2,55; 2,65; 2,45; 2,53; 2,57;2,67; 2,30; 2,42 г.

5. Визначити лінійну щільність і коефіцієнт варіації апаратної пряжі за лінійною щільністю, якщо маса її п’ятидесятиметрових пасом дорівнює: 5,50; 5,30; 5,45; 5,55; 5,50; 5,25; 5,45; 5,00; 5,65; 5,70 г.

 

 

Лабораторна робота № 12