Тема 4 Усадка и формовочная способность текстильных материалов Материаловедение в производстве изделий легкой промышленности

Общие положения Усадка и формовочная способность материалов тесно связаны с их механическими свойствами в частности, с деформационной способностью материалов. Усадка и формовочная способность играют важную роль при проектировании швейных изделий, а также выборе параметров, режимов и методов обработки, определяя необходимость и возможность введения членений в конструкцию изделия, места их расположения, объемно-силуэтную форму изделия, величину прибавок на свободное облегание и уработку и т.п. Данная тема включает в себя следующие подтемы: 4.1 Изменение линейных размеров (усадка) материалов 4.2 Формовочная способность текстильных материалов.

4.1. Изменение линейных размеров (усадка материалов) Текстильные материалы под действием тепла и влаги могут менять свои линейные размеры. Усадка У, % - это изменение линейных размеров материалов, выраженное в процентах от первоначального размера У = 100 (L1 - L2) / L1 Может быть: положительной - уменьшение линейных размеров, отрицательной (притяжка) - увеличение линейных размеров. Усадка материалов – отрицательное свойство, которое приводит к изменению линейных размеров изделий и потере формы (из-за различной усадки в продольных и поперечных направлениях), кроме того, увеличивается расход материала на изделие из-за увеличения припуска на усадку.

Стандартная терминология Стандартный термин - изменение линейных размеров. В соответствии с ГОСТ изменение линейных размеров λ, %, определяется по формуле: λ = 100 (L1 – L0) / L0 Знак перед значением изменения линейных размеров означает следующее: «+» - увеличение размеров «-» - уменьшение размеров

Причины усадки материала Причин усадки много, но основными являются следующие: Обратный релаксационный процесс исчезновения эластических деформаций, оставшихся незавершенными в процессах текстильного производства. Набухание нитей, что ускоряет обратный релаксационный процесс и меняет извитость нитей.

Факторы, влияющие на усадку материалов Волокнистый состав, структура нитей, структура самого материала (плотность, переплетение), отделка материала. Наибольшее влияние на величину усадки оказывают отделочные операции, на которых материал испытывает значительные нагрузки и есть вероятность фиксации возникающих деформаций (каландрирование, прессование, ширение и т.п.)

Классификация тканей в зависимости от величины усадки ГруппаХарактеристика ткани Величина усадки, не более по основе по утку 1безусадочные 1.5% 2малоусадочные 3.5% 2% (3.5 для шерст.) 3усадочные 5% 2% (3.5 для шерст.)

Методы снижения усадки при производстве материалов Различные операции в процессе отделки, в частности: шерстяные ткани проходят обработку горячей водой или паром – декатировку. Применение специального оборудования – ширильно-усадочных машин. Различные виды малоусадочных отделок, в частности для целлюлозных материалов.

Учет усадки в условиях швейного производства В условиях швейного производства ткани перед раскроем подвергают принудительной усадке, воздействуя на них теплом и влагой. Усадку необходимо учесть: при подборе материалов в пакет изделия, при определении величины припуска на уработку, при выборе скрепляющих материалов, при выборе количества членений (большое количество членений, выполненных безусадочными нитками, может уменьшить усадку изделия в целом).

Методы определения усадки Методы определения усадки материалов зависят от их вида, волокнистого состава и назначения. Усадка может определяться после: стирки, замачивания, ВТО. Параметры стирки (температура, длительность, оборудование), замочки, вид моющего раствора и т.п. для различных материалов различны и определяются реальными условиями ухода за этими изделиями.

4.2. Формовочная способность материалов Основная задача, которая решается при изготовлении швейного изделия – это создание объемно-пространственной формы изделия из плоского материала.

Способы формообразования Существуют 3 способа формообразования: конструктивный – за счет членений: вытачек, рельефов, подрезов и т.п. технологический – за счет деформационной способности материала. комбинированный, сочетающий в себе первые два.

Факторы, определяющие выбор способов формообразования Выбор способа формообразования зависит от: характера поверхности; степени ее кривизны; деформационной способности материала; способа конструирования.

Понятие формовочной способности материала Формовочная способность материала – это способность материала принимать пространственную форму, закреплять и устойчиво сохранять ее в процессе эксплуатации. Формовочная способность складывается из способности к формообразованию и способности к формозакреплению.

Способность к формообразованию Способность к формообразованию материала определяется его способностью к различным деформациям под действием внешних сил. Основными формообразующими деформациями являются: утонение, изгиб, растяжение и сжатие на отдельных участках материала.

Утонение Утонение – это сжатие материала по толщине. Важно при образовании таких элементов формы одежды как края деталей, сгибы складок и т.п. Степень утонения материала при образовании объемно- пространственной формы является критерием ее формозакрепления.

Изгиб Изгиб является важной деформацией при формообразовании таких элементов как драпировки, воланы, рюши, складки. Объемно-пространственная форма за счет чистого изгиба получена быть не может, кроме как для развертываемых поверхностей. Но и она не устойчива из-за малой жесткости одежных материалов.

Растяжение и сжатие на отдельных участках материала Основной формообразующей деформацией при создании объемно- пространственной формы является растяжение и сжатие на отдельных участках материала. Формообразующая способность текстильного материала основывается на изменении его линейных размеров на отдельных участках детали, которое складывается из трех видов деформаций структуры материала:

3 вида формообразующих деформаций при растяжении и сжатии растяжение элементов структуры материала (за счет изменения извитости нити, изменения извитости волокон и смещения относительно друг друга) сжатие элементов структуры (за счет увеличения изгиба нитей и их принудительной усадки). перекос полотна, т.е. изменение угла между нитями О и У в ткани или петельными рядами и столбиками в трикотаже.

Факторы, определяющие степень участия формообразующих деформаций вид материала (ткань, трикотаж), направление прикладываемого усилия; величина прикладываемого усилия.

Формообразование в тканях В тканях наибольшее изменение линейных размеров достигается при приложении нагрузки вдоль диагонали ячейки ткани, т.к. при этом в основном изменяется сетевой угол (угол между нитями О и У), поэтому в качестве основного формообразующего свойства ткани выделяют именно деформацию сетевого угла.

Показатель формуемости ткани Коэффициент формуемости α, град – равен величине изменения сетевого угла при приложении растягивающего усилия 1 да Н в направлении диагонали ячейки ткани. Коэффициент формуемости α используют: при сравнительной оценке тканей; как максимальная величина изменения сетевого угла, закладываемая в конструкцию.

Формообразование в трикотаже Формообразующая способность трикотажных полотен определяется их значительной по величине деформацией вдоль петельных рядов и столбиков, которую оценивают показателями растяжимости ε, %, при нагрузках меньше разрывных (6 Н на кольцеобразную полоску шириной 50 мм).

Классификация трикотажных полотен по растяжимости В зависимости от растяжимости все виды трикотажных полотен подразделяют на 3 группы: I - полотна с растяжимостью 100%

Показатели формообразующей способности трикотажа Образование объемной формы изделия из трикотажного полотна сопровождается его перекосом. Величина перекоса тесно связана с величиной деформации вдоль петельных рядов и петельных столбиков. По мере увеличения линейных деформаций возможности перекоса возрастают. Формообразующую способность трикотажного полотна оценивают по величине линейной деформации вдоль петельных рядов ε x и петельных столбиков ε y в зависимости от угла перекоса.

Способность к формозакреплению. Образование и фиксация формы деталей одежды могут происходить непосредственно в изделии, например, под действием веса материала в изделиях свободной формы (юбка); при надевании плотно облегающего изделия, особенно из трикотажного плотна; в технологическом процессе.

Закрепление формы в технологическом процессе В технологическом процессе закрепление деформаций материала, образующих форму, может достигаться двумя путями: 1.Воздействием на «грубую» структуру материала, т.е. путем закрепления структурных элементов в их новом положении с помощью швов, дублирования прокладочными материалами и т.п. 2.Воздействием на «тонкую» структуру материала, т.е. путем фиксации изменений на уровне надмолекулярной структуры волокна при влажно-тепловой обработке или химической обработке (например, форниз).

Этапы образования и закрепления формы при ВТО I.Ослабление или разрушение старых связей между макромолекулами; II.Перемещение макромолекул друг относительно друга; III.Восстановление старых или образование новых связей между макромолекулами в их новом положении. Степень закрепления формы зависит от степени разрушения старых связей и устойчивости новых связей к различным видам воздействий (увлажнению, хранению, многократному нагружению и т.п.)

Факторы, влияющие на формозакрепление материала при ВТО Степень участия в общей деформации волокон и нитей; химический состав; способность материала к пластификации; вид (природа) образующихся связей.

Формоустойчивость одежды Формоустойчивость одежды – это способность изделия выдерживать многократные воздействия различного характера, не изменяя параметров формы. Установлено, что параметры формы и их устойчивость зависят от устойчивости формообразующих деформаций. Поэтому об устойчивости формы изделия можно судить по устойчивости формообразующих деформаций к различным видам воздействий.

Виды воздействий при оценке устойчивости закрепления деформаций Хранение в нормальных условиях; увлажнение; многократное деформирование (изгиб или растяжение).

Основной показатель формоустойчивости материала В качестве основной характеристики используют относительный показатель устойчивости У, %. У = 100 ε о / ε з ε о - остаточная величина деформации после воздействия; ε з - закрепленная величина деформации.

Оценка формоустойчивости пакетов одежды Формоустойчивость пакетов одежды оценивают изменением высоты объемной пробы пакета под воздействием нагрузки 50 сН для мужского костюма и 100 сН для пакета мужского пальто, направленной перпендикулярно поверхности пробы. Формоусточйчивость Ф, %, пакета вычисляют по формуле: Ф = 100 · Вк / Вн Вк - высота пробы при нагрузке, мм; Вн - высота пробы перед испытанием, мм. Рисунок – Схема воздействия на объемную пробу