Какие факторы влияют на свойства тканей

Потребительские свойства тканей формируются в процессе их проектирования и выработки. Ведущими факторами потребительских свойств являются: волокнистый состав, структура текстильных нитей, строение тканей, особенности их отделки. Кроме того, на свойства тканей оказывают определенное влияние отдельные технологические особенности выполнения тех или иных производственных операций на всех этапах производства. Свойства тканей не остаются постоянными, они могут изменяться в процессе хранения, транспортирования, под влиянием условий эксплуатации изделий. Все факторы оказывают на потребительские свойства тканей комплексное влияние. /3/

Эксплуатационные свойства

Эксплуатационными называются свойства, от которых зависит срок службы тканей. К ним относятся прочность ткани на разрыв, удлинение, устойчивость к истиранию и др.

Масса ткани характеризует расход сырья и определяет ее назначение. Характеристикой служит масса от 14 до 1110 г.

Прочность ткани на разрыв – способность ткани сопротивляться разрушению под действием растягивающей нагрузки. Это один из основных показателей, определяющих срок службы изделий. Прочность ткани на разрыв и удлинение зависят от вида волокна, качества пряжи, плотности. Переплетения и характера отделки ткани. Устанавливают этот показатель по основе и утку, разрывая на динамометре полоски ткани шириной 50 мм и длиной 100 мм для шерстяных и длиной 200 мм для всех остальных тканей. Прочность тканей на разрыв колеблется от 1 до 17,4 Н.

Удлинение ткани при разрыве определяют одновременно с прочностью и выражают в миллиметрах (абсолютное удлинение) или в процентах (относительное удлинение). Удлинение может быть полным, упругим, эластичным и пластичным (остаточным).

Усадка ткани – это изменение ее размеров после влажно-тепловой обработки, выраженное в процентах. Допустимые нормы усадки предусматриваются в ГОСТах на ткани.

Устойчивость к истиранию характеризует износ ткани при трении о различные тела. Этот показатель зависит от строения и величины опорной поверхности ткани. Чем более гладкая поверхность у ткани, тем выше устойчивость к истиранию.

Сминаемость – свойство ткани образовывать складки под влиянием механических воздействий. На сминаемость оказывают влияние вид волокна, его тонина, длина и крутка, а также влажность самих волокон и окружающего воздуха. Ткани с высокой упругостью обладают меньшей сминаемостью (чистокрашение). Высокой сминаемостью характеризуются хлопчатобумажные, льняные и вискозные ткани. [10]

Гигиенические свойства

Эти свойства определяют степень безвредности тканей для организма человека и уровень комфортности при носке изделий из них. Гигиеничность тканей зависит от их воздухо- и паронепроницаемости, пылеемкости, теплопроводности, гигроскопичности, водопроницаемости и т.д.

Воздухопроницаемость – способность тканей пропускать воздух. Она характеризуется количеством воздуха в миллиметрах, проходящего через 1 см3 ткани в одну секунду. Воздухопроницаемость зависит от строения и пористости ткани. Наибольшей воздухопроницаемостью обладают бельевые, платьевые, сорочные и обувные ткани.

Пылеемкость – способность ткани поглощать пыль. Ткани с ворсом, шероховатой поверхностью обладают наибольшей пылеемкостью.

Теплопроводность характеризуется количеством тепла, проходящего через ткань. Теплопроводность ткани находится в обратной зависимости от ее толщины и пористости и определяется видом волокна и пряжи.

Гигроскопичность – способность ткани поглощать из окружающей среды влагу и отдавать ее. Этот показатель зависит от вида волокна, структуры ткани, характера отделки, от температуры и влажности окружающего воздуха. Хорошей гигроскопичностью обладают льняные, хлопчатобумажные и шерстяные ткани, плохой – ткани из синтетических волокон.

Теплозашитность – способность тканей защищать тело человека от излишней потери тепла при низкой температуре окружающей среды. [7]

Источник

В наиболее полном объеме свойства материалов изучаются на стадии их разработки – при составлении технических требований и оценке соответствия этим требованиям разработанных материалов. В дальнейшем, при выпуске нормативной документации, в нее включаются лишь основные показатели, призванные, в первую очередь, оценить качество и стабильность свойств материалов в процессе их серийного производства. Многие характеристики тканей с покрытиями гарантируются их конструкцией, выбором текстильной основы и покрытия и они не всегда упоминаются в тексте документов. При выборе существующих материалов для новых изделий это следует учитывать и не ограничиваться их проверкой на соответствие действующей документации, а провести более подробное исследование в соответствии с предполагаемым назначением.

Свойства тканей с покрытиями не являются простой суммой свойств составляющих их компонентов. После нанесения покрытия на текстильную основу, дублирования нескольких слоев вместе получают новый конструкционный материал с новыми свойствами. Если компоненты подобраны правильно, то их свойства в новой конструкции могут быть усилены, если же нет, то их достоинства могут быть сведены на нет.

В книге A.K. Ken [ 65 ] приведена таблица (Табл. 1.6.), наглядно представляющая основные факторы, воздействующие на свойства тканей с покрытиями: Табл. 1.6. Факторы, воздействующие на свойства тканей с покрытиями

Имеются и другие, не вошедшие в таблицу, важные показатели материала, характеризующие его качество. Например, это масса на единицу площади (для некоторых тканей – толщина) тканей с покрытиями.

Этот показатель – один из первых включаемых в номенклатуру показателей качества. Для тканей с покрытием различного применения масса может иметь и справочное значение, и играть определяющую роль. Примеры областей, где весовые характеристики чрезвычайно важны, – воздухоплавательная техника, авиация, морской и речной транспорт. Применение тяжелых материалов в производстве аэростатов и дирижаблей снижает их грузоподъемность из-за непроизводительного расхода подъемной силы на поднятие самой оболочки. Не требует особых объяснений, почему изготовление спасательной техники (надувных трапов, плотов) для кораблей и, особенно, самолетов должно быть из максимально легких материалов. Это также связано с их не беспредельной грузоподъемностью. Важно также применение легких материалов для изготовления тех изделий, которые придется носить людям, например, туристам (палатки, тенты и др.).

В других случаях показатель массы ткани с покрытием определяет материалоемкость изделия и приобретает важное экономическое значение. Для однотипных материалов, чем больше масса, тем больше затрачено сырья, а часто и труда, тем выше их цена.

Поэтому всегда следует стремиться к облегчению материалов, конечно, в той мере, в какой это не вредит другим, не менее важным техническим характеристикам.

Поскольку масса текстильной основы достаточно стабильна и находится в границах показателей, нормируемых техническими условиями, по показателю массы готового материала с покрытием можно оценить соблюдение выкладки покрытия. Правильно выбрать необходимый уровень массы тканей с покрытиями гораздо сложнее, чем определить фактическое значение. Суммарное значение складывается из массы текстильной основы, массы адгезионных слоев, массы слоев покрытия и массы опудривающего агента. О последней часто забывают при проведении расчетов. Следует также учитывать возможную усадку в процессе вулканизации, приводящую к увеличению массы.

Масса текстильной основы для каждого типа применяемых волокон однозначно связана с показателем прочности – чем выше прочность, тем больше масса. Масса покрытия зависит от требований, предъявляемых к герметичности готового материала, рецептуры (прежде всего показателей плотности полимеров и наполнителей), а также свойств текстильной основы (в первую очередь, резиноемкости). Прочность материала можно “добирать” увеличением толщины нитей ткани, введением дополнительных слоев, что приводит к утяжелению материала. Когда масса достигает предельно возможного значения, дальнейшее повышение прочности может быть достигнуто только переходом к материалам следующего поколения, имеющим большую прочность при той же массе. Чаще всего этот переход ведет за собой значительное повышение цен.

Чем толще нити текстильной основы, тем выше ее рельефность, тем больше полимерной смеси понадобится для заполнения свободного пространства между нитями. Это и есть резиноемкость ткани. Она вполне поддается вычислению, соответствующие формулы приведены при обсуждении свойств тканей. Расчетная резиноемкость обычно выше фактической, т.к. полное равномерное заполнение всех межниточных пространств реализовать сложно. Но этот показатель дает ясное представление о том, какой должна быть минимальная масса покрытия и почему. Только после заполнения свободного пространства между нитями начинается образование непрерывной пленки покрытия, обеспечивающей герметичность материала.

Вопросы расчетов массы покрытия получили отражение в литературе. В статье Б.Ф. Кришталя (Производство шин, РТИ и АТИ, №5, 1981, с. 22-25) обоснованы формулы расчета минимальной массы покрытия, обеспечивающей фазовую газонепроницаемость резинотканевых материалов:

при отсутствии деформации растяжения материала

M0 =3,7·10-6γαтp0,

при наличии деформации растяжения материала и ненаполненном резиновом покрытии

M0 =3,7·10-6γαтp(Sр/S0)2,5,

при наличии деформации растяжения материала и наполненном резиновом покрытии

M0 =3,7·10-6γαтp0[р/р0·(Sр/S0)2,5+1]

где γ – плотность покрытия, кг/м3,

αт – рельефность ткани, м,

p0 – парциальное давление газа,

р – давление диффундирующего газа, складывающееся из парциального давления p0 и избыточного давления.

При расчете резиноемкости, конечно, следует учитывать и плотность полимерной смеси, от которой прямо пропорционально зависит масса.

Интересно, что даже цвет покрытия может стать основанием для изменения его толщины и, соответственно, массы. Полимерное покрытие играет роль защиты от атмосферного старения текстильной основы материалов, эксплуатация которых предполагается под открытым небом. Степень воздействия этих факторов зависит от пропускания УФ-излучения сквозь покрытие. Прозрачность покрытия для УФ-лучей, в свою очередь, зависит от химического строения полимера и цвета покрытия. Если достаточная защита текстиля черными покрытиями, например, на основе полихлоропрена, обеспечивается при толщине 0,1 мм, оливкового цвета – 0,2 мм, то белые и светлые цветные покрытия должны быть толще. Использование покрытий с особыми свойствами, например, на основе хлорсульфированного полиэтилена, позволяет и для белых и цветных покрытий ограничиться толщиной 0,15-0,2 мм. Эффективно также применение тонких защитных пленок с низкой УФ-проницаемостью типа тедлара, который эффективно используется при изготовлении дублированных материалов для воздухоплавательной техники.

Для внешнего вида наружного лицевого покрытия материалов важен показатель укрывистости применяемого пигмента. Это хорошо иллюстрируется на примере шпредингованных тканей для воздухоплавательной техники. Алюминированное покрытие, выполненное с использованием пигментной алюминиевой пудры с высоким показателем укрывистости, при хорошем качестве текстильной основы или при нанесении покрытия на пленку тканепленочных материалов имеет хороший внешний вид уже при выкладке от 25 г покрытия на 1 м2. Этого количества недостаточно для белых и цветных покрытий. В зависимости от показателя плотности понадобится от 50 до 80 г/м2 покрытия только для обеспечения равномерной окраски.

Таким образом, при разработке технических требований приходится достигать некоторого компромисса между массой, прочностью и ценой материала.

“Ткани с эластомерным покрытием для мягких оболочечных конструкций”

Авторский коллектив; Л.Е. Ветрова, к.х.н В.Ф. Ионова, П.В. Таскаева, к.т.н. А.Т. Титаренко, к.т.н. В.П. Шпаков

Под общей редакцией к.т.н. В.П. Шпакова

Источник

Что нужно знать о свойствах тканей

Ассортимент продукции, которую предлагает потребителям современная текстильная промышленность, поражает многообразием. И с каждым годом тканей становится все больше. Как правильно подобрать материал для пошива нарядного платья, постельного белья, занавесок или мебельных чехлов, чтобы изделие было не только красивым, но и практичным и долговечным? Для этого перед покупкой необходимо внимательно изучить все свойства тканей.

Виды текстиля по типу волокон

Характеристики ткани напрямую зависят от того, из каких нитей она изготовлена. По способу получения и химическому составу все текстильные волокна могут классифицироваться по трем группам:

Натуральные.
Искусственные.
Синтетические.

Натуральные, или природные нити имеют растительное: лен, хлопок – или животное: шерсть, шелк – происхождение. Их главным преимуществом является экологическая чистота и безопасность для здоровья человека.

Искусственные получают путем химических преобразований из природных компонентов. Чаще всего в качестве сырья используется целлюлоза из разных видов древесины. Самыми распространенными искусственными полотнами являются вискоза, бамбук, ацетат, модал.

Такие ткани выделяются привлекательной блестящей поверхностью, высокой степенью аэрации и гигроскопичности. Их недостатком является небольшая прочность, в особенности во влажном виде.

Исходным сырьем для синтетических волокон служат продукты переработки каменного угля, нефти или природного газа. Ткани, которые из них получают – лавсан, акрил, полиэстер, капрон, эластан и другие, – имеют повышенную прочность и устойчивость к истиранию. Но в отличие от представителей двух других групп они не обладают хорошей воздухопроницаемостью и не всегда отвечают гигиеническим требованиям. В некоторых случаях синтетика даже может спровоцировать у человека обострение заболеваний – аллергии или астмы.

Учитывая все положительные и отрицательные стороны каждого вида волокон, производители выпускают смесовые или комбинированные ткани с оптимальными характеристиками, в которые входят как натуральные, так и химические компоненты.

Классификация свойств текстиля

К текстильным материалам относят три вида полотен: тканые – полученные переплетением нитей на специальных станках; трикотажные, которые вырабатывают путем вязания; нетканые – сделанные другими способами, например валянием. Все они, независимо от происхождения, характеризуются определенными свойствами, которые можно классифицировать следующим образом:

физико-механические;
гигиенические;
геометрические;
технологические;
эксплуатационные.

Рассмотрим качества тканей, которые входят в каждую из перечисленных групп.

Физико-механические

Это факторы, которые характеризуют способность текстиля противостоять серьезным нагрузкам – сжатию, изгибу, трению и т. п. К данной группе относятся следующие показатели:

прочность на разрыв. Зависит от состава материала, толщины нитей, метода и плотности их переплетения. Самой большой прочностью обладают синтетические волокна, наименьшей – хлопчатобумажные и шерстяные;
сминаемость. Это способность тканей к образованию складочек, заломов и морщин, которые можно устранить только при помощи глажки или отпаривания. Самыми сминаемыми считаются хлопчатобумажные материалы – ситец, бязь, штапель, а меньше всего подвержены деформации полиэфирные полотна;
драпируемость. Некоторые ткани – шелк, вискоза, атлас, шифон и другие – очень мягки и податливы. Они легко образуют красивые складки, добавляя изделиям особую привлекательность и элегантность. Более плотные и жесткие полотна – бархат, жаккард, молескин – драпируются плохо, поскольку не обладают необходимой гибкостью;
жесткость. Под этим свойством подразумевается способность тканей сопротивляться изменению формы. Существуют материалы, которые с течением времени растягиваются, провисают. Другие же, напротив, сохраняют первоначальный вид на протяжении нескольких лет;
износостойкость. В процессе эксплуатации под воздействием механических, биологических, химических и других факторов ткани теряют свой первоначальный вид и разрушаются. Волокна истончаются, выпадают, материал растягивается и приходит в негодность. Самый высокий уровень этого показателя у синтетических полотен и у материалов с атласным или сатиновым переплетениями. Раньше всего изнашиваются хлопчатобумажные ткани с простым полотняным способом соединения нитей.

Важно знать! Очень часто к быстрому износу изделий приводят их неверная эксплуатация и пренебрежение правилами ухода. Стирка при недопустимых температурах, глажка синтетических вещей горячим утюгом, сильный отжим или сушка на обогревательных приборах могут резко сократить срок службы даже самых стойких полотен.

Гигиенические

Ткань не только защищает людей от воздействия пыли, грязи, бактерий и микроорганизмов. Она и сама должна быть полностью безопасной: не выделять вредных веществ и не провоцировать развитие различных заболеваний. К гигиеническим показателям относятся:

гигроскопичность. Это способность тканей поглощать атмосферную влагу и удерживать ее при определенных условиях. Показатель не является постоянной величиной и меняется в зависимости от температуры воздуха и его влажности. Если в комнате с закрытыми окнами суше, чем на улице, то и уровень гигроскопичности будет ниже. Наиболее высока эта величина у натуральных материалов, например, у трикотажных полотен кулирки и интерлока. Синтетические и искусственные ткани значительно проигрывают;
намокаемость. Существенная характеристика полотенец, белья, верхней одежды и т. п. Для определения уровня водопоглощения образец материала помещают в емкость с водой на одну минуту. Низкое намокание у плащевых тканей, диагонали, материй с саржевым переплетением волокон;
воздухопроницаемость. Между телом и внутренним слоем одежды находится воздух. Через поры в материале происходит его обмен с наружным. Когда это свойство у ткани выражено слабо, человек начинает париться в одежде, усиленно потеть, что негативно сказывается на его комфорте и вредит здоровью. В особенности важно, чтобы материал «дышал», в детской одежде. Самая высокая воздухопроницаемость у полотен из натурального сырья;
теплозащита. Это свойство сохранять вырабатываемое человеческим организмом тепло. Особенно актуально оно для одежды, предназначенной для ношения в холодное время года. Теплосбережение напрямую зависит от количества воздуха, которое накапливается в волокнах материала и между ними. Самыми теплыми признаны шерстяные ткани, а также недавно появившиеся синтетические наполнители – тинсулейт, холлофайбер и изософт;
пылеемкость. Показатель, который считается отрицательным, поскольку активное накапливание пыли и грязи в порах материала приводит к потере им не только внешнего вида, но и функциональных свойств;
электризуемость. Многие синтетические ткани способны создавать на поверхности статическое электричество. Чаще всего это возникает при соприкосновении изделий с кожей человека или при трении двух тканей друг о друга. Случаются настолько сильные разряды, что образуются искры, особенно заметные в темном помещении. Это свойство также относится к недостаткам, и производители текстиля стараются от него избавиться.

Важно знать! Медики считают, что повышенная электризуемость предметов одежды и домашнего текстиля оказывает негативное воздействие на сердечно-сосудистую и нервную систему человека. Чтобы защитить себя от этого неприятного явления, изделия перед ноской нужно обработать аэрозолями-антистатиками.

Технологические

Технологические качества тканей определяются при раскрое или шитье. В их число входят следующие характеристики:

прорубаемость. Это способность материала повреждаться иглой. Такие места называют прорубами, они существенно снижают прочность полотна и нарушают его целостность. Самым низким показателем обладают рыхлые пушистые ткани с большими промежутками между волокнами. Иголка легко попадает между нитями и не разрывает их. В отличие от них это свойство ярко выражено у материалов с повышенной плотностью, а также имеющих в составе вискозу или ацетат. Особенно опасно прорубание для трикотажных полотен, на которых могут образоваться стрелки и зацепы. Поэтому к каждой ткани следует тщательно подбирать иголки и нитки, а также устанавливать подходящую величину стежка;
осыпаемость. Этим явлением «грешат» материалы с атласным или сатиновым переплетением. Как во время работы, так и в процессе носки у них могут выпадать отдельные нити из срезов и швов, образуя бахрому. С сыпучестью справляются путем нанесения на ткань специальных укрепляющих составов. Некоторые полотна подвергают прессованию или валке;
скольжение. И снова, как и в предыдущем случае, атлас и сатин выходят на первое место. Эти красивые блестящие и гладкие полотна буквально сползают с раскроечного стола или из-под швейной машинки. Высокими показателями скольжения обладают также многие шелковые и вискозные материалы. При работе с ними нужно использовать подложку из фланели или войлока;
раздвижка швов. Считается, что чем больше разница между толщиной нитей основы и утка, тем сильнее вероятность того, что материал начнет «расползаться» по швам. В особенности это касается проблемных мест – вытачек, боковин, проймы, застежек и т. п. Это не только ухудшает внешний вид вещей, но и существенно сокращает срок их службы. Для устранения недостатка строчку делают более частой;
рисунчатость. Степень сложности узора или рисунка может существенно увеличить расход ткани при раскрое. Самыми простыми считаются мелкие клеточки, цветочки или кружочки. К труднорисунчатым относятся жаккарды, гобелены и другие материалы с причудливыми сплетениями линий;
сопротивление ткани резанию. Это свойство зависит от толщины, плотности и жесткости материала, а также от того, проходила ли она предварительную пропитку различными составами. Очень трудно режутся льняные и некоторые хлопковые полотна, самыми податливыми являются шелк и шерсть.

Важно знать! Перед покупкой желательно ознакомиться с пошивочными свойствами ткани. Учитывая трудности, которые могут возникнуть при раскрое и сострачивании на машинке, набирать проблемные материалы нужно с запасом.

Эксплуатационные

К ним относятся характеристики, оказывающие прямое влияние на длительность службы изделий. Под воздействием различных факторов материал может потерять привлекательность или совсем прийти в негодность.

Усадка. Многие ткани после замачивания, стирки или обработки паром садятся – изменяют свои первоначальные геометрические параметры. На швейных предприятиях это приводит к лишним затратам: мастера вынуждены увеличивать размеры лекал и расходовать больше материи. Минимальную усадку дают синтетические полотна, а максимальную – натуральные, в особенности хлопок и шерсть. С целью снижения такого недостатка проводят предварительную обработку тканей на специальных противоусадочных машинах или применяют декатировку – принудительное замачивание.
Формостойкость. Это свойство еще называют пластичностью материала. При пошиве иногда требуется с помощью влажно-тепловой обработки принудительно уменьшить определенный участок ткани или, напротив, растянуть. Некоторые материи легко поддаются процессу формования. К ним относятся рыхлые суконные чистошерстяные полотна. Материалы, имеющие ворс или выпуклый рисунок, чаще всего не подлежат глажке и считаются непластичными.
Эластичность. Данное свойство наиболее выражено у лайкры – синтетического полиэфирного материала. Наименьшую растяжимость имеют хлопок и лен. Для того чтобы одежда хорошо облегала фигуру, во многие полотна вводят небольшое количество лайкры.
Пилинг. Случается, что после длительного использования на поверхности появляются маленькие катышки. Подверженность полотна пилингованию определяют, испытывая его на специальных станках. Если после 400 циклов комочки не появляются, ткань считается антипилингуемой. К таким материалам принадлежат многие виды синтетики, например, микрофибра.
Светопогода. Довольно часто причиной преждевременного износа текстиля становится воздействие некоторых атмосферных факторов – солнечного света, повышенных влажности, температуры, содержания кислорода, – вызывающее фотохимические процессы. Наименьшей устойчивостью к воздействию светопогоды отличаются натуральный шелк и синтетический капрон, а наибольшей – шерсть, нитрон и полиэстер.

Важно знать! Одежду из тканей, способных разрушаться под воздействием ультрафиолетовых лучей, следует после стирки развешивать в затемненном помещении. Это существенно увеличит срок ее службы и надолго сохранит привлекательность.

Геометрические

Эти характеристики определяют основные размеры и вес текстиля. В список показателей входят:

длина ткани. Ее измеряют по направлению нитей основы. Этот показатель может колебаться от 10 до 150 м. Следует учитывать, что при настилании полотен для раскроя их длина может увеличиваться за счет склонности к растяжению;
ширина – расстояние между краями материала. Бельевые полотна имеют ширину 0,6–1м, платьевые – 0,9–1,1м, а пальтовые – 1,3–1,5м. Очень важно в процессе раскроя правильно наложить на материал лекала, чтобы уменьшить потери;
толщина. Этот показатель измеряют между самыми выступающими волокнами лицевой и изнаночной сторон. Для сукна и драпа он составляет 3–3,5 мм, а у шифона или органзы – 0,15–0,2 мм;
масса ткани зависит от ее поверхностной плотности, которая колеблется от 10 до 750 г/м2. Для каждого артикула этот показатель жестко закреплен, и отклонение от него считается нарушением стандартов качества. Для определения поверхностной плотности образец полотна измеряют и взвешивают в лабораториях, применяя только специальные поверенные приборы.

Помимо вышеперечисленных свойств важное значение имеет и то, как ткань выглядит. При покупке стоит обратить внимание на весьма существенные эстетические показатели: фактуру поверхности, цвет, яркость полотна, блеск, наличие декоративных элементов, например, металлизированных люрексовых нитей.

Важно знать! К каждому рулону ткани производитель прикрепляет ярлычок, на котором перечислены геометрические показатели, состав волокон в процентном отношении, степень устойчивости окраски и группа несминаемости. Чтобы не ошибиться с выбором, следует внимательно прочитать описание всех характеристик материала.

Чтобы в наибольшей мере удовлетворять требования покупателей, ткани должны обладать комплексом различных свойств. Ознакомившись с ними, можно приобрести материал, который идеально подойдет для того или иного изделия.

← Назад Далее →

Источник