От волокнистого состава тканей зависят их внешний вид (блеск, гладкость, иногда цвет -- для суровых тканей), механические и физические свойства (прочность, растяжимость, упругость, теплопроводность, гигроскопичность, теплостойкость и др.). Волокнистый состав влияет на назначение ткани, на ее технологические свойства, которые проявляются в процессах швейного производства (скольжение, осыпаемость, раздвигаемость нитей, усадку), режим влажно-тепловой обработки, а также на условия хранения.

По волокнистому составу ткани делятся на хлопчатобумажные, льняные, шерстяные и шелковые. В зависимости от вида волокон, содержащихся в основе и утке, все ткани также подразделяют на четыре группы:

Однородные -- состоящие из волокон одного вида; например, из хлопка (миткаль, ситец, бязь, батист, маркизет, сатин и др.), из льна (полотно, рогожка, коломенок), из шерсти (бостон, бобрик и др.), из натурального шелка (крепдешин, креп-жоржет, креп-шифон) и т. д. Такие ткани называют соответственно чистохлопковыми, чистольняными, чистошерстяными и т. д. К однородным также принято относить ткани, содержащие в своем составе кроме основного вида волокон до 10% волокон других видов. Например, чистошерстяными считают ткани, содержащие 90% шерсти и 10% нитрона.

Неоднородные -- содержащие в основе и утке нити разного волокнистого состава; например: основа хлопчатобумажная, а уток льняной, основа хлопчатобумажная, а уток шерстяной, основа капроновая, а уток из чередующихся лавсановых и ацетатных нитей.

Смешанные -- содержащие и в основе и в утке смесь волокон, соединенных в процессе прядения; например, в составе основы и утка волокна льна, смешанные с лавсаном, или волокна шерсти, смешанные с нитроном. К этой же группе относятся ткани, выработанные из крученых неоднородных нитей, например, из шерстяной пряжи, скрученной с вискозными нитями; из вискозно-капроновой спирали; из шерстяной пряжи, скрученной с хлопчатобумажной в основе и шерстяной пряжи со штапельным волокном в утке.

Смешанно-неоднородные -- ткани, у которых одна система нитей однородная, а другая -- смешанная; например, основа из вискозного шелка, а уток -- из вискозно-ацетатного москрепа; основа -- из муслина капронового (средней крутки), а уток -- из вискозно-капроновой спирали.

Неоднородные, смешанные и смешанно-неоднородные ткани называют по наиболее ценному виду волокон с приставкой «полу»: полульняные, полушерстяные, полушелковые. Исключение составляют ткани, выработанные из хлопчатобумажной основы и утка из искусственных нитей. Такие ткани называют полухлопковыми.

Для определения процентного волокнистого состава ткани используются лабораторный метод.

Лабораторным называется такой метод определения волокнистого состава, при котором используются приборы (микроскопы и др.) и химические реактивы. Этот метод отличается большой объективностью. Для определения состава тканей лабораторным методом нужно знать строение волокон и их химические свойства. Микроскопическое исследование заключается в том, что состав ткани определяют по характерным признакам строения волокон. Например, шерсть можно отличить по наличию чешуек на поверхности волокон; хлопок -- по характерной извитости и каналу в центре; лен -- по утолщениям, сдвигам, узкому каналу в центре; вискозное волокно -- по наличию продольных штрихов и т. д.

Органолептический метод -- анализ волокнистого состава ткани с помощью органов чувств человека (зрение, осязание и обоняние). С помощью зрения определяют блеск, цвет, прозрачность, гладкость, извитость и характер горения нитей; с помощью осязания -- мягкость, жесткость, растяжимость, упругость (несминаемость), теплоту или прохладу на ощупь, прочность нитей в сухом и мокром состоянии; с помощью обоняния -- запах, выделяющийся при горении волокон.

Органолептический метод включает следующие приемы:

1. Анализ ткани по ее внешнему виду; ткань рассматривается с лицевой и изнаночной сторон, оцениваются ее блеск, цвет (для суровых тканей), плотность, толщина, пушистость. Для определения пушистости ткань рассматривают на уровне глаза.

2. Анализ ткани на ощупь; оценивают мягкость, растяжимость, теплопроводность (теплая, тепловатая или прохладная), упругость (несминаемость), сминаемость. Для оценки сминаемости ткани проводят ручную пробу на смятие, для этого ткань сильно сжимают в кулаке, через 30 секунд отпускают и анализируют степень смятости и характер образовавшихся складок. В зависимости от степени сминаемости ткани дается следующая оценка: сильносминаемая (очень много неисчезающих складок и морщин), сминаемая (достаточно много неисчезающих складок и морщин), слабосминаемая (складки и морщины постепенно исчезают), несминаемая (складки и морщины отсутствуют).

3. Анализ нитей основы и утка по их внешнему виду, по виду

оборванного конца пряжи или нитей, по виду волоконец на оборванном конце пряжи или нитей, по прочности пряжи или нитей в сухом и мокром состояниях.

2. Анализ ткани по характеру горения нитей основы и утка.

Нити, отличающиеся по цвету и блеску, исследуются отдельно.При определении волокнистого состава используют отличительные признаки тканей.

Таблица 1 - Отличительные признаки чистошерстяных, полушерстяных неоднородных и смешанных тканей.

Оборудование и материалы для испытания: иглы препаровальные, лупы, спиртовки или спички, лоскут хлопчатобумажный, льняной, шерстяной, шелковый, из смешанных тканей размером не менее 10Ч 10 см (из расчета 5 образцов).

Испытание производится после изучения теоретического материала по теме волокнистый состав тканей.Образцы материалов разнообразны по составу и выработке. Цель данного исследования - выполнить анализ особенностей изменении костюмных тканей, используемых в школьной форме, применяя разные методы с учетом реальной деформации тканей в одежде. Для эксперимента были выбраны пять образцов ткани, имеющих различный волокнистый состав и переплетение, т.е. структуру. Образцы были разделены на пять исследуемых групп: в первую группу входили полиэфирные ткани «Образец 1», во вторую группу смешанная ткань,в состав которого входит полиэфирные волокна с вискозой «Образец 2»,в третьей группе ткани из вискозы «Образец 4»,в четвертой группе смешанная ткань с шерстью «Образец 4» и в пятой группе чистошерстяная ткань «Образец 5».

Для анализа применялся органолептический метод, так как квалифицированный специалист-текстильщик должен владеть им в совершенстве. Образцы прикрепить к таблице лицевой стороной вверх, стрелками указать направления основы и утка. Отчет оформлен в виде таблицы.

Методика работы:

1. Определить направление основы и утка, лицевую и изнаночную стороны ткани в образцах.

2. Охарактеризовать образцов тканей по внешнему виду: оценить блеск ткани (резкий, нерезкий, легкий приятный, глубокий матовый и т. д.); гладкость поверхности (поверхность гладкая, с ворсинками) и т. д.

3. Исследовать образцы тканей на ощупь, определить сминаемость, упругость материала ручной пробой на смятие. Для этого смять образец в течение 30 секунд, после чего отметить наличие складок и морщин и способность их исчезновения. При испытании образца ткани на смятие в руках в зависимости от степени сминаемости ей дается следующая оценка: сильносминаемая, сминаемая, слабосминаемая, несминаемая ткань. Оценить мягкость, жесткость ткани, отметить наличие ощущения шерстистости или шелковистости.

4. Вытащить нити основы и утка из каждого исследуемого образца ткани, раскрутить их на составляющие нити (если они двойные); разорвать, обращая внимание на прочность и вид кисточки на конце нити (пушистая кисточка на конце нити - вероятна хлопчатобумажная пряжа; связанная масса волоконец на конце - возможна нить натурального шелка; кисточка из остроконечных волокон разной длины и толщины на конце - вероятна льняная пряжа; кисточка из разлетающихся в разные стороны волокон на конце - вероятна нить из химических волокон). Сравнить прочность нитей в сухом и мокром состоянии. Если прочность снижается, возможно присутствие в образце нитей из искусственных волокон.

Нити, отличающиеся по цвету и блеску, исследовать отдельно.

Сжечь нити основы и утка. Зафиксировать признаки горения: поведение нити при поднесении к пламени, поведение в пламени, запах при горении, характер образующейся золы или спека. Результаты занести в таблицу 2 учетом результатов всех исследований сделать вывод.

Определение волокнистого состава с помощью химических реактивов основано на различной растворимости волокон в разных растворителях и различной окрашиваемости теми или иными веществами. Например, ацетатные нити легко отличить от триацетатных и вискозных с помощью ацетона: ацетатная нить растворяется в ацетоне, а триацетатная и вискозная не растворяются. Лавсан можно отличить от капрона с помощью муравьиной кислоты: капрон растворяется в кислоте, а лавсан не растворяется.

Концентрированная щелочь действует на капрон и лавсан по- разному: лавсан растворяется, а капрон не растворяется.

При действии концентрированной щелочи на волокна животного и растительного происхождения животные волокна растворяются, а растительные остаются без изменения.

Распознавание синтетических волокон может проводиться экспресс-методом. В основе этого метода -- свойство волокон окрашиваться в различные цвета при их одновременном погружении в красильную ванну с одним индикатором. Индикатор представляет собой смесь красителей: родамина с концентрацией 0,3 - 0,4 г/л и катионного синего с концентрацией 0,1 - 0,2 г/л. Исследуемый образец ткани или волокон помещают в красильную ванну и обрабатывают 2-3 минуты при кипении с последующей промывкой холодной водой.

В результате действия индикатора полиамидные волокна (капрон, нейлон, анид) окрашиваются в яркий красновато-сиреневый цвет, полиакрилонитрильные (нитрон) -- в яркий сине-голубой, полиэфирные (лавсан) -- в яркий светло- розовый.

Известно, что при действии хлористого или йодистого цинка на ткани из хлопка и вискозных волокон они окрашиваются в голубовато-фиолетовый или красно-фиолетовый цвет; ткани из капрона, шерсти, натурального шелка и ацетатных нитей окрашиваются в желтый цвет.

Существует ряд других способов распознавания волокон: по температуре плавления, по равновесной влажности, по плотности и др.

Лабораторный метод дает достаточно точные результаты, но требует наличия соответствующих приборов и химических реактивов, поэтому на практике волокнистый состав определяют более доступным органолептическим методом.

Таблица 2 - Определение волокнистого состава данных образцов костюмных тканей

Органолептический метод отличается субъективностью, но в то же время позволяет просто и быстро определить волокнистый состав ткани.

Текстильные материалы и готовые швейные изделия должны соответствовать требованиям биологической и химической безопасности, по гигроскопичности, воздухопроницаемости, электризуемости, содержанию свободного формальдегида, устойчивости окраски.

К физико - химическим свойствам тканей относят усадку, гигроскопичность, проницаемость, оптические свойства, прочность окраски. Методы химических испытаний текстильных материалов регламентируются в ГОСТ 6303 --72 «Ткани и изделия льняные, полульняные и хлопчатобумажные. Методы химических испытаний», ГОСТ 4659 --72 «Ткани и пряжа шерстяные и полушерстяные (смешанные). Методы химических испытаний», ГОСТ 8837 --58 «Ткани и изделия льняные, полульняные и хлопчатобумажные. Методы определения вязкости растворов целлюлозы», ГОСТ 8205 --69 «Ткани, пряжа и изделия хлопчатобумажные. Нормы мерсеризации и методы ее определения» и др.

Усадка, или изменение размеров после мокрых и тепловых обработок -- свойство ткани, которое учитывают при пошиве изделия, когда оно изготовлено из одной и той же ткани и когда оно сшито из разных тканей.

Таблица 3 - Определение свойств данных образцов костюмных тканей.

В таблице 2 приведены результаты испытаний свойств данных костюмных тканей, определяющих их эргономичность с целью разработки рекомендаций. Выполнен анализ особенностей деформации тканей, используемых в школьной форме, с учетом реальной усадки тканей в одежде. Для определения усадочных свойств исследуемых тканей использовались как стандартные, так и оригинальные методы.

Климатические условия проведения испытаний - согласно ГОСТ 10681-75 (температура 19°С, относительная влажность воздуха 67%).

Нормативная документация используемая при проведении испытаний:

ГОСТ 3811-72 "Материалы текстильные. Ткани нетканые. Методы определения линейных размеров, линейной и поверхностных плотностей".

ГОСТ 12023-2003 "Материалы текстильные и изделия из них. Метод определения толщины".

ГОСТ 12088-77 "Материалы текстильные и изделия из них. Метод определения воздухопроницаемости".

ГОСТ 30157.0-95. Определение усадки после мокрых обработок проводят в соответствии с действующими стандартом.

Элементарная проба в зависимости от вида полотна представляет собой квадрат или прямоугольник с соответствующими размерами. Число элементарных проб определяется для разных видов полотен в соответствии с таблицей.

От каждой отобранной точечной пробы выкраивают по шаблону элементарные пробы. Шаблон накладывают на точечную пробу параллельно нитям основы или петельным столбиком на расстоянии не менее 75 мм. от кромки полотна, очерчивают его контуры, вырезают элементарную пробу и обозначают направление основы и утка (длины и ширины).

Элементарную пробу укладывают на гладкую поверхность и наносят точки через отверстие шаблона. По размеченным точкам наносят контрольные метки несмываемой краской или ниточными стежками длиной 15 - 20 мм, концы которых связывают без стягивания материала.

На размеченных и выдержанных в оптимальных климатических условиях элементарных пробах линейкой измеряют расстояние между метками в направлении основы и утка (длины и ширины) с погрешностью не более 1 мм.

Предельно допустимые значения усадки текстильных полотен регламентированы стандартами. Ткани из всех видов пряжи и комплексных нитей, кроме текстурированных, подразделяются (ГОСТ 11207- 65) по величине усадки на три группы;

практически безусадочные ткани по основе - 1,5%, по утку - 1,5%;

малоусадочные ткани - по основе - 3,5%, по утку - 2,0%;

усадочные ткани - по основе - 5,0%, по утку - 2,4%

Для шерстяных и полушерстяных тканей 2-й и 3-й групп эти нормы повышаются по утку на 1,5 %.

Методика работы:

Для проведения испытания применяют аппараты, автоматическую бытовую стиральную машину, для взбалтывания жидкости для ручной стирки, малогабаритную центрифугу для отжима белья, сушильный шкаф, электрический бытовой утюг массой 1,5- 2,5 кг. С терморегулятором, моющее средство (хозяйственное мыло, кальцинированная сода, синтетическое моющее средство), органический растворитель для химической чистки - перхлорэтилен, уайт-спирит., неаппретированную ткань поверхностной плотностью 100-200 г/м2, размером 400х 800 мм., мешочки из неокрашенной капроновой ткани со сторонами размером до 50 мм., стальные шарики диаметром 3 -6 мм.

Испытания проводят по стандарту, который не распространяется на трикотажные полотна, вырабатываемые с эффектом «плиссе» или «гофре», на рисунчатые рельефные полотна «гофре», на ткани из текстурированной нити «эластик», полотна технического и специального назначения, кроме льняных и полульняных.

Подготовленные элементарные пробы замачивают в ванне по одному из режимов. Чтобы элементарные пробы не всплыли, на них можно положить решетку из нержавеющей стали. По истечении срока замачивания все пробы осторожно переворачивают так, чтобы первая проба оказалась сверху, а остальные - последовательно с интервалом в 5 мин.

Элементарные пробы подвергают стирке по стандартным режимам, затем пробы высушивают на раме в сушильной камере.

При определении усадки от химической чистки подготовленные пробы подвергают химической чистке в органическом растворителе по стандартным режимам, соблюдая правила техники безопасности. Высушивание проб проводят при комнатной температуре.

Обработка результатов. Вычисляют среднее арифметическое значение расстояния между метками до мокрой обработки (химической чистки) и после нее, отдельно в направлении основы и утка.

Изменение размеров усадки после мокрой обработки (или химической чистки) в направлении основы и утка вычисляют по формуле

У + 100 (L -L)/ L (11)

Результаты округляют до первого десятичного знака.

После влажно-тепловой обработки при использовании утюжильного аппарата вычисленное значение усадки необходимо умножить на поправочный коэффициент, равный 1,1.

Проводят ручную пробу на смятие. Ткань сильно сжимают в кулаке. Через 30 с отпускают и разглаживают рукой. Анализируют степень смятости и характер образовавшихся складок.

Выдергивают из образца основные и уточные нити. Рассматривают отдельно нити основы и утка, сравнивают их внешний вид. И те и другие нити раскручивают, каждое из составляющих волокон оценивают по длине, толщине, цвету, блеску, извитости.

Каждую из исследуемых нитей обрывают, рассматривают и оценивают характер обрыва.

Пиллингуемость характеризует способность тканей в процессе эксплуатации или при переработке образовывать на поверхности небольшие шарики (пилли) из закатанных кончиков и отдельных участков волокон.

У изделий из шерсти пиллинг может появиться в начальный период их носки, но затем шарики, достигнув определенного размера, исчезают с поверхности материала. У других изделий, например выработанных с использованием химических волокон (особенно синтетических), пиллинг приобретает устойчивый характер и может настолько ухудшить внешний вид изделий, что те становятся непригодными к эксплуатации. Поскольку химические волокна в настоящее время широко используются в смеси с натуральными, пиллингуемость является обязательным показателем, который должен нормироваться в стандартах на ткани различного волокнистого состава и назначения.

Процесс образования пиллинга на тканях можно разделить на три стадии:

1) образование вследствие легкого трения мшистости ткани (вытаскивание на поверхность и поднятие отдельных участков волокон, слабо закрепленных в структуре нитей и ткани);

2) запутывание торчащих верхних участков волокон в плотные комочки различной формы, которые удерживаются на поверхности ткани на «ножке», состоящей из нескольких волокон;

3) разрушение волокон, удерживающих пилли, вследствие их многократного деформирования, удаление пиллей с поверхности ткани.

Рисунок 2 - Процесс образования пиллей

Если пилли образуются быстро, но затем легко удаляются с поверхности материала, то внешний вид изделий от пиллинга, можно считать, практически не ухудшается. Но когда в смеси используются синтетические волокна, обладающие высокой стойкостью к многократным деформациям, третья из перечисленных выше стадий становится длительной, а в отдельных случаях постоянной (удаление отдельных пиллей компенсируется образованием новых). В этом случае имеем устойчивый пиллинг. Пиллингуемость тканей зависит от волокнистого состава материала, геометрических и механических свойств волокон, структуры нитей и ткани. Наиболее устойчивой пиллингуемостью обладают ткани, при выработке которых в смеси используют полиамидные (капрон) или полиэфирные (лавсан) волокна. Эти волокна обычно имеют гладкую поверхность, большие удлинение и прочность, высокую стойкость к многократным деформациям. Благодаря указанным свойствам волокна быстро выходят на поверхность ткани, что ведет к формированию пиллей и очень длительному удержанию их на поверхности ткани. Напротив, волокна с незначительной прочностью и низкой стойкостью к многократным деформациям (например, акрилонитриловыс --нитрон) дают, как правило, слабый пиллинг. Толщина и форма поперечного сечения волокон оказывают существенное влияние на пиллингуемость. Более тонкие и гладкие волокна имеют большую склонность к образованию пиллинга по сравнению с толстыми с неровной поверхностью. И здесь в конечном счете сказывается различная способность волокон к выходу на поверхность ткани и перепутыванию (более жесткие волокна имеют меньшую склонность к перепутыванию). Для снижения пиллингуемости выпускают профилированные синтетические волокна, которые имеют поперечное сечение в виде прямоугольника, треугольника, звездочки и т. п.

Структура пряжи и ткани с целью уменьшения пиллингуемости должна обеспечивать прочное и надежное закрепление волокон. Поэтому при увеличении крутки, уменьшении длины перекрытий и увеличении показателей заполнения пиллингуемость тканей понижается. Наконец, снижение пиллингуемости или полное ее исключение может быть достигнуто в результате специальных обработок тканей (к примеру", термофиксации тканей из синтетических волокон). Методы определения пиллингуемости основаны на имитации легких истирающих воздействий поверхности ткани, приводящих к образованию мшистости и формированию пиллей, а затем на подсчете максимального количества пиллей на определенной площади испытуемого образца. Пиллингуемость шелковых и полушелковых тканей из пряжи и химических нитей, а также смешанных хлопчатобумажных тканей (с синтетическими волокнами) определяют на приборе «Пиллингмстр» по ГОСТ 14326 --73.

Методика работы:

Из каждого образца ткани вырезают пять пробных кружков диаметром 10 см и один абразивный круг диаметром 24 см. Пробные кружки заправляют лицевой стороной вверх в нижний держатель 4, а абразивный круг 2 --в верхний держатель 3. Нижний держатель укреплен на столике, который может быть переключен па один из двух видов движения: качательное и круговое. Верхний держатель находится под нагрузкой, что обеспечивает требуемое давление абразива на пробу. Нагрузку выбирают в зависимости от жесткости ткани, которая определяется на специальном приспособлении, используемом для заправки пробных кружков в нижний держатель.

Испытания проводят в два этапа: первый предполагает образование ворсистости, второй --формирование пиллей.

Ворсистость образуется при следующих параметрах работы прибора: радиус окружности движения нижнего держателя 50 мм; движение нижнего держателя --качательное; нагрузка верхнего держателя на нижний 2 кгс; удельное давление на испытуемую часть ткани 200 rc/см2; число циклов 300. После - 300 циклов качания нижнего держателя пробные кружки перезаправляют таким образом, чтобы каждая последующая проба подвергалась трению по новому месту абразива.

Пилли образуются при следующих параметрах работы прибора: радиус окружности движения нижнего держателя 3 мм; движение нижнего держателя --по окружности в одном направлении; нагрузка верхнего держателя на нижний 100 гс; удельное давление на испытуемую часть ткани 100 гс/см2. После 100, 300, 600, 1000, 1500 и 2000 циклов и далее через каждые 500 циклов прибор останавливают, поднимают верхний держатель и на нижнем держателе на ткани (на площади 10 см2) с помощью лупы и препарировальной иглы подсчитывают число пиллей. При этом ткань освещают пучком света, косо направленным от осветителя. Испытания проводят до тех пор, пока число пиллей не начнет уменьшаться или не будет оставаться неизменным. По каждому заданному числу циклов пиллингования находят среднее арифметическое число пиллей для всех проб. За окончательный результат пиллингуемости ткани принимают максимальное число пиллей из средних результатов испытаний, определенное с точностью до 0,1 и округленное до целых.

Большинство шелковых тканей, например плательно - костюм - ные по ГОСТ 5067 --78, подкладочные по ГОСТ 20272 --74 и т.д., относят к группе непиллингуемых, особенно ткани с государственным Знаком качества.Пиллингуемость льнолавсановых тканей определяют по ГОСТ 15968 --77 на приборе ПЛТ - 2.

Пробную полоску ткани размерами 40X200 мм закрепляют на резиновом основании столика 4 и к обоим ее концам подвешивают грузы натяжения (500 гс). Абразив 7 --полоску испытуемой ткани размерами 40x80 мм --заправляют в каретку, которая совершает возвратно - поступательное движение с частотой 87,5 цикла в минуту. После 2500, 3000, 3500 и т. д. циклов, т. е. через каждые 500 циклов, прибор останавливают, снимают пробную полоску и подсчитывают на ней число пиллей на площади около 24 см2. Для испытания из одного образца выкраивают вдоль основы пять пробных полосок и пять полосок для абразива. По каждому заданному числу циклов для всех пробных полосок подсчитывают среднее арифметическое количество пиллей. За окончательный результат пиллингуемости ткани принимают максимальное значение из средних показателей.

Пиллингуемость чистошерстяных и полушерстяных тканей находят по ГОСТ 12249 --66 на приборе ТИ - 1, с помощью которого определяют и стойкость этих тканей к истиранию. Из образца вырезают шесть пробных кружков диаметром 80 мм. Абразив --серошинельное сукно. Параметры работы прибора: давление воздуха в пневмосистеме 20_2 мм рт. ст., частота вращения головки 100 об/мин. Через каждые 100 циклов с помощью специального шаблона подсчитывают число пиллей на площади 9 см2. Испытания заканчивают, когда число пиллей, достигнув максимального значения, начинает уменьшаться в течение последующих 400 циклов.

Если после 500 циклов с начала истирания пиллей на образцах нет, то испытания прекращают и ткань оценивают как непиллингуемую.

По результатам испытания оценивают пиллингуемость тканей и устойчивость пиллей. За пиллингуемость ткани принимают максимальное из средних значений числа пиллей в пересчете на 1 см2.

Костюмные чистошерстяные и полушерстяные ткани не должны пиллинговаться (ГОСТ 15625 --70), особенно те, которым присвоен государственный Знак качества. Ткани полушерстяные для школьной формы мальчиков, согласно ГОСТ 21231 --75, могут иметь слабый пиллинг; аналогичные ткани, но с государственным Знаком качества, пиллинговаться не должны.

Строение текстильных материалов обуславливается взаимным переплетением нитей основы и утка. Внешний вид, свойства и назначение текстильных материалов зависят в основном от строения материала. Один из показателей, характеризующихся строение материала -- это плотность, второй -- их переплетение. Плотность материала, характеризуется числом основных или уточных нитей, приходящихся на 100 мм длины или ширины ткани. Если плотность по основе и по утку отличаются друг от друга, то материал считается неравномерным по плотности, и наоборот, материал считается равномерным по плотности, если плотность по основе равна плотности по утку. Обычно, в тканях плотность по основе бывает больше, чем плотность по утку. Но, в некоторых тканях (сатин, поплин) бывает наоборот. Помимо этого, важное значения имеют тонина и толщина нитей в составе тканей. Если в составе ткани нити с большой линейной плотностью, то воздухопроводности материала уменьшается, а показатели прочности, жёсткости и стойкости к истиранию увеличиваются.

При анализе полученных результатов, плотность нитей костюмных тканей где 50% основных нитей шерстяные волокна + 50% уточные нити из полиэфирных по основе составляет в среднем 300, по утку-- 200, поверхностная плотность составляет в среднем около 361,7 г/м2, плотность нитей из 100% шерстяных волокон по основе-- 396, по утку-- 251, поверхностная плотность -- 340г/м2. Показатели прочности и жёсткости также характеризуют качественные свойствами костюмных тканей.

Наибольшее усилие, выдерживаемое материалом, к моменту разрыва называется разрывной нагрузкой. Определяется непосредственно по шкале разрывной машины в момент разрыва материала и характеризует прочность материала. Прочность материала зависит от волокнистого состава, строения и линейной плотности нитей материала, от переплетения нитей, плотности и от вида отделки. Если по линейной плотности нити толще и плотнее расположены, то материал будет прочнее. При процессах печатания, аппретирования и отделки прочность материала увеличивается, при отбеливании и крашении прочность уменьшается.

Полученным сравнительным результатам, у костюмных тканей из 50 % шерстяных тканей по основе + 50 % полиэфирных волокон по утку относительно костюмных тканей из 100 % шерстяных тканей прочность по основе на 0,3 %, по утку-- на 32,1 % повысилась, удлинение при разрыве по основе -- на 23,9 %, по утку-- на 49,4 % уменьшилась. Из этого видно, что костюмные ткани из 100 % шерстяных нитей по механическим показателям выше, чем у костюмных тканей из 50 % шерстяных тканей по основе + 50 % полиэфирных волокон по утку.

Одним из основных показателей костюмных тканей также считаются несминаемость, воздухопроницаемость, устойчивость к истиранию и теплопроводность. Истирание костюмных тканей происходит в результате трения. Выносливость материалов к истиранию зависит от волокнистого состава и поверхностного строения. В основном, действию истирания (трения) подвергаются кончики волокон, выступающие на поверхность материала. Изначально истиранию подвергаются волокна, расположенные на сгибах материала. Поверхность волокон в некоторых местах подвергается повреждениям, именно в этих местах происходит обрыв волокна. Соответственно и пряжа, полученная из таких волокон, обрывается в утонённых местах. Вначале истиранию подвергаются кончики волокон, расположенных на сгибах изделий.

Гигроскопичность определяется отношением массы воды в материале после длительного выдерживания при относительной влажности воздуха 100% к массе абсолютно сухого материала. Для измерения гигроскопичности тканей (ГОСТ 3816 --61) от каждого образца вырезают три полоски размерами 50X Х200 мм. Каждую полоску помещают в бюксу и ставят на 4 ч в эксикатор, в котором предварительно устанавливается относительная влажность воздуха 100%. Затем бюксы вынимают, взвешивают и ставят в сушильный шкаф, где пробные полоски высушивают до постоянной массы. Гигроскопичность вычисляют по формуле (24) с точностью до 0,01% и округляют до 0,1%.Влагоотдача характеризует способность материала, выдержанного длительное время при относительной влажности воздуха 100%, отдавать влагу при нулевой относительной влажности воздуха.

Воздухопроницаемость костюмных материалов оценивается коэффициентом воздухопроницаемости Вр, дм3/(м2-с) показывающим, какое количество воздуха проходит через единицу площади материала в единицу времени при постоянном перепаде давления по обе стороны образца.

В результате воздействия деформации изгиба и сжатия, материал сминается и образовываются неисчезающие складки. Сменяемость текстильных материалов зависит волокнистого состава, от толщины (линейной плотности) нитей, от вида переплетения и отбелки, плотности. Сменяемость является одним из отрицательных свойств текстильных материалов и портит внешний вид изделия. Легко мнущиеся материалы не долговечны, потому что в местах образований складок и смятый быстрее истираются.

При воздействии на материал тепловой энергии проявляются несколько свойств, текстильных материалов, таких как теплопроводность, тепло поглощаемость, способность под воздействием тепла изменять, или сохранять свои свойства.

Эти свойства имеют большое значение при влажно-тепловых обработках ткачества, во время эксплуатации готовых изделий в разнообразных климатических условий и, в основном, при проектирование одежды с теплоизоляционным свойствами.

Воздухопроницаемость тканей определяют по ГОСТ 12088 --77 на приборах ВПТМ.2, ATL - 2 или УПВ - 2. Последний из этих приборов работает по схеме. Испытания проводят при следующих условиях: перепад давления 5 мм вод. ст.; площадь материала, через которую пропускается воздух, 20 см2; время 50 с; число испытаний (в разных местах образца по диагонали) равно 10 для одного образца. Допускается испытание непосредственно на кусках тканей в разных их местах. За окончательный результат принимается среднее арифметическое из первичных данных, округленное до 0,1 дм3/(м2 - с).

Потребительские свойства тканей условно можно разделить на следующие группы: геометрические; свойства, влияющие на срок службы ткани; гигиенические; эстетические.

К геометрическим свойствам относят: длину, ширину и толщину тканей.

Ширина тканей, различных по сырьевому составу и назначению, колеблется от 40 до 250 см. Измеряют ее в трех местах примерно на одинаковом расстоянии друг от друга. За ширину ткани в куске принимают среднее арифметическое трех измерений, подсчитанное с точностью до 0,1 см и округленное до 1,0 см.

Толщина ткани учитывается при подготовке настила (сложенной в несколько слоев ткани), по которому проводят раскрой ткани. Зависит в основном от толщины применяемых нитей, вида переплетения и отделки. В свою очередь толщина оказывает влияние на такие свойства ткани, как теплозащитные, паро-, воздухопроницаемость и др.

Свойства, влияющие на срок службы ткани, особенно важны для бельевых, подкладочных, мебельных тканей, для рабочей одежды и др. Имеют большое значение и для ассортимента одежных тканей.

К свойствам, влияющим на срок службы ткани, относят следующие:

Прочность при растяжении -- один из основных показателей, определяющих срок службы изделия, хотя при эксплуатации прямому разрыву изделия не подлежат. Этот показатель характеризуют разрывной нагрузкой (Рр) -- наибольшим усилием, которое выдерживает пробная полоска ткани при ее растяжении до разрыва. Измеряется в Н (ньютонах).

Растяжимость ткани и устойчивость изделий характеризуются удлинением ткани при разрыве.

Стойкость к истиранию -- одно из основных свойств, по которому можно прогнозировать износостойкость ткани. Определяют стойкость к истиранию ткани по плоскости (подкладочные, бельевые), или по сгибам (сорочечные, костюмные, пальтовые), или только ворса (ворсовые ткани). Этот показатель оценивают по количеству циклов (оборотов) прибора до полного разрушения ткани или истирания ее отдельных нитей.

Стойкость к свету это свойство особенно важно для оценки качества тканей, подвергающихся длительному воздействию света. Оценивают ткани по потере прочности пробных полосок после действия на них света в течение определенного времени.

Гигиенические свойства имеют важное значение практически для всех одежных и бельевых тканей. Для бельевых, летних платьевых, блузочных, сорочечных тканей более важными являются гигроскопичность, паро- и воздухопроницаемость, для зимних -- теплозащитные свойства, для плащевых -- водоупорность.

Гигроскопичность -- свойство ткани поглощать и отдавать водяные пары из окружающей воздушной среды. Чем больше ткань поглощает влаги, тем она гигроскопичнее. Определяют этот показатель по массе поглощенной влаги относительно массы сухой ткани и выражают в процентах.

Паропроницаемость -- это способность ткани пропускать пары воды (пота), воздух, солнечные лучи и т.п. При оценке качества тканей учитывают такие показатели, как воздухо- и паропроницаемость. Эти свойства имеют важное значение для сорочечных, блузочных, платьевых и других, особенно эксплуатируемых в летнее время, тканей, а также для всех тканей детского ассортимента.

Водоупорность -- способность ткани сопротивляться проникновению через нее воды. Это свойство особенно важно для оценки качества плащевых тканей. Для придания плащевым тканям водоупорности их подвергают водонепроницаемой или водоотталкивающей отделке.

Теплозащитные свойства -- это способность ткани защищать тело человека от неблагоприятных воздействий низких температур окружающей среды. Если ткань в изделии не удерживает тепло, то температура в пододежном пространстве будет падать. Исходя из этого, теплозащитные свойства оценивают по падению температуры при прохождении через образец ткани теплового потока.

Электризуемость -- способность ткани образовывать и накапливать заряды статического электричества. Установлено, что при электризации в результате трения могут возникнуть положительные или отрицательные заряды (разной полярности). Положительные заряды не ощутимы для организма человека, а отрицательные, которые свойственны синтетическим тканям, оказывают на человека неблагоприятное воздействие.

Масса (поверхностная плотность) ткани оказывает влияние на утомляемость человека. И не случайно, что в последние годы большой популярностью пользуется легкая зимняя одежда из стеганых тканей с утепляющим материалом.

Масса ткани влияет на износостойкость, теплозащитные и другие свойства.

Эстетические свойства имеют большое значение. Их роль велика для всех без исключения бытовых тканей. При выборе ткани покупатель прежде всего обращает внимание на ее внешний вид.

Такие эстетические свойства, как устойчивость окраски, несминаемость, жесткость, драпируемость, раздвигаемость, пиллингуемость, определяют лабораторными методами, а художественно-колористическое оформление, структуру ткани и ее заключительную отделку -- только визуально (зрительно).

Устойчивость окраски -- способность ткани сохранять окраску при различных воздействиях (свет, стирка и глаженье, трение, пот и др.). При оценке качества ткани определяют устойчивость окраски к тем воздействиям, которым изделие подвергается в процессе эксплуатации. Оценивают этот показатель в баллах по степени посветления первоначальной окраски ткани и по степени закрашивания белого материала. При этом 1 балл означает низкую, а 5 баллов -- высокую степень устойчивости окраски. В зависимости от степени устойчивости окраски ткани подразделяют на три группы: обыкновенной -«ОК», прочной -- «ПК» и особо прочной окраски -- «ОПК».

Несминаемостъ -- это свойство ткани сопротивляться образованию складок и морщин и восстанавливать свою первоначальную форму после смятия.

Драпируемостъ -- способность ткани в свободно подвешенном состоянии располагаться складками различной формы.

Раздвигаемость -- свойство ткани, проявляющееся в смещении нитей под воздействием различных нагрузок при эксплуатации изделия. Раздвигаемость -- нежелательное для ткани свойство, отрицательно отражающееся на внешнем виде изделия.

Пиллингуемость -- склонность ткани к образованию пиллей на своей поверхности в результате различных истирающих воздействий при носке изделия. Пилли -- это закатанные волокна в виде шариков, косичек различной формы и величины. Так же как и раздвигаемость, это свойство проявляется только в процессе эксплуатации изделия и отрицательно влияет на его внешний вид.

Оценка уровня качества тканей. Оценка уровня качества продукции включает:

оценку художественно-эстетических свойств;

оценку пороков внешнего вида;

оценку физико-механических свойств;

оценку химических свойств.

Лабораторными методами оценивают физико-механические и химические.

Оценка уровня качества по наличию пороков внешнего вида производится осмотром ткани с лицевой стороны на браковочном столе или броковочной машине. Пороки внешнего вида тканей возникают на различных стадиях их производства и обусловлены пороками сырья и нарушениями технологических процессов прядения, ткачества и отделки.

Различают распространенные и местные пороки. Распространенный порок имеется по всей длине тканей, а местный -- на ограниченном участке.

Грубые местные пороки в кусках тканей, предназначенных для торгующих организаций, не допускаются. К ним относятся: дыры, подплетины, пятна размером более 2 см и др. Эти пороки вырезаются на текстильном предприятии. Если размер порока не превышает 2 см, ткань разрезают по месту порока.

Одежда служит человеку для защиты от неблагоприятных воздействий внешней среды, предохраняет поверхность кожи от механических повреждений и загрязнений. С помощью одежды вокруг тела создается искусственный пододёжный микроклимат, значительно отличающийся от климата внешней среды. За счет этого одежда существенно снижает теплопотер и организма, способствует сохранению постоянства температуры тела, облегчает терморегуляторную функцию кожи, обеспечивает процессы газообмена через кожные покровы.

Немало важно для родителей знать, что современная школьная форма должна отвечать всем гигиеническим требованиям, но при этом быть - стильной, разнообразной, модной. Эргономически совершенная (удобная ребенку в статике и динамике) школьная форма позволяет формировать осанку детской фигуры и призвана обеспечить динамический комфорт.

Основное требование к школьной форме - ее рациональность. Она должна, в первую очередь, обеспечить ребенку чувство комфорта и благоприятного микроклимата. Эстетические требования к школьной форме хотя и являются высокими, остаются на втором месте. Выбирая школьную форму детям, родители должны обращать внимание не только на ее внешний вид. На первое место следует ставить тепловые свойства, удобство покроя, легкость. Одежда не должна ограничивать движения ребенка, нарушать физиологические функции кожи и удаление с ее поверхности продуктов обмена. Ткани, из которых шьется школьная форма, должны быть воздухопроницаемыми, гигроскопичными, не терять этих положительных качеств и привлекательного внешнего вида после многократной стирки и глажения.

Взаимодействие между кожей ребенка и тканями школьной одежды определяется гигиеническими свойствами ткани: толщиной, массой, воздухо- и паропроницаемостью, гигроскопичностью, влагоёмкостью, гидро- и липофильностью, гидрофобностью, а также теплопроводностью. Следовательно, гигиенические свойства школьной формы весьма важны для теплового комфорта и самочувствия ребенка. Требования к составу ткани, из которой она сшита, более жесткие, потому, что ребенок носит эту школьную одежду значительное время суток, школьник проводит в школьной форме (5-6 ч, с учетом продленного дня до 8-9 ч). В течение суток через поверхность кожи выделяется около 4,5 л углекислого газа. Повышение температуры воздуха и интенсивная физическая работа увеличивают газообмен через кожу в несколько раз, доводя его до 10% легочного газообмена. Научными исследованиями доказано, что при содержании в пододежном пространстве более 0,07% углекислоты газообмен через кожу, а следовательно, и самочувствие ребенка ухудшаются. Поэтому школьная форма должна обеспечивать достаточную вентиляцию пододежного пространства, которая в приоритетном отношении зависит от материала, из которого сшита школьная форма.

Родители порой смотрят только на цену одежды, а не на состав ткани, и покупают то, что детям носить нельзя. Обычный детский костюм может быть сшит из ткани, на 67 % состоящей из химических волокон. В такой костюм можно одеваться на праздник, но, ни в коем случае, нельзя носить ее в школе.

К числу таких тканей, которые остаются пока еще незаменимыми при изготовлении определенных видов детской одежды с позиции гигиенических свойств относятся, прежде всего, футерованные хлопчатобумажные ткани, фланель, бумазея и другие.

Школьная форма, так же как и любой другой вид детской одежды, должна соответствовать гигиеническим нормам, которые изложены в санитарно-эпидемиологических правилах (СанПиН) 2.4.7/1.1.1286-03 «Гигиенические требования к одежде для детей, подростков и взрослых». СанПиНы направлены на обеспечение детей и подростков безопасной для здоровья продукцией и соблюдение их требований является обязательным для граждан, индивидуальных предпринимателей и юридических лиц, занимающихся производством и (или) реализацией одежды.

На выпускаемую одежду для детей и подростков (так же как и на материалы, используемые для ее изготовления) должно быть получено санитарно-эпидемиологическое заключение, и при оформлении заказа на школьную форму руководитель образовательного учреждения должен получить от предприятия-изготовителя копию этого заключения.

С целью предупреждения неблагоприятного воздействия на здоровье человека в СанПиН нормируются основные показатели, характеризующие свойства одежды:

Органолептические (запах);

Физико-гигиенические: гигроскопичность (характеризует особенность тканей поглощать водяные пары и способствует удалению пота с поверхности кожи), воздухопроницаемость (способность материалов пропускать воздух, т.е. вентилироваться), электризуемость;

Санитарно-химические (миграция из ткани в воздушную или водную среду химических веществ и солей тяжелых металлов, выделяющихся из красителей);

Токсиколого-гигиенические (определяют уровень миграции химических веществ.

Степень безопасности изделий определяется гигиенической классификацией, где основными классифицирующими элементами являются площадь непосредственного контакта с кожей, возраст пользователя и продолжительность непрерывной носки.

Так как одежда должна соответствовать метеорологическим условиям, необходимо предусмотреть возможность комбинирования видов одежды, различных по своим физико-гигиеническим показателям: платьево-блузочный, обладающий хорошей большой воздухопроницаемостью; костюмный, имеющий большую толщину ткани и обладающий большей теплозащитной способностью и другие.

В связи с несовершенством механизма терморегуляции детей, рекомендуется включать в элемент школьной формы одежду, легко впитывающую потовую жидкость с возможностью частой (при возможности ежедневной) замены этой детали одежды (блузка, водолазка, рубашка).

Согласно официальным гигиеническим требованиям к школьной одежде, «синтетические текстильные материалы для школьной формы всех возрастных групп не должны превышать 30-35% в изделиях блузочного и сорочечного ассортимента и 55% костюмного ассортимента». Также не мешает обратить внимание на подкладку пиджаков или юбок, иногда качество вполне приличного на первый взгляд костюма сводится на нет подкладкой из 100-процентного полиэстера.

В таблице 4 приведена значимость требований к костюмным материалам в зависимости от их назначения.

Таблица 4 - Значимость требований к костюмным материалам

Важными свойствами костюмных тканей являются:

Несминаемость;

Устойчивость к пиллингу;

Малая загрязняемость;

Малая усадка;

Способность к формообразованию;

Формоустойчивость;

Основные физико-механические свойства тканей определяют их качество, назначение, условия переработки и эксплуатации. Нормативные показатели физико-механических свойств тканей приведены в таблице 5.

Таблица 5 - Нормативные показатели свойств костюмных тканей

Для улучшения свойств шерстяных тканей их выпускают с добавлением химических волокон: 30-35% полиэфирных и ПАН волокон повышает формоустойчивость тканей;

40% полиэфирных волокон снижает пилингуемость; добавление 3-3% капрона и 40% лавсана повышает износостойкость. Износостойкость тканей можно увеличить за счет использования при изготовлении ткани сильно крученой пряжи.

Перспективными тканями для женских костюмов являются чистошерстяные ткани жаккардовыми двухцветными рисунками, многоцветные твиды, фланели, двуторонние ткани с контрастным решением сторон (по колориту, цвету, волокну), пестроткани с мозаичным эффектом поверхности, ткани с эффектом стягивания поверхности, полученной за счет вложения разноусадочных волокон. Для мужских костюмов классического характера перспективны ткани чистошерстяные камвольные с мягким туше, тонкие легкие смесовые ткани с ткацкими рисунками «шеврон» (елочка) и эффектом шан-жан, ткани атласного переплетения, твиды, тонкосуконные жаккардовые ткани, ткани очень сухим туше.

Подкладочные материалы оформляют одежду с изнаночной стороны и предохраняют ее от износа и загрязнения. В процессе эксплуатации материалы для подкладки подвергаются интенсивному трению. Они должны отвечать требованиям надежности - быть прочными и износостойкими, эргономическим требованиям, обеспечивающим комфорт при ношении, эстетическим, т.е. иметь хороший внешний вид, технологическим требованиям - не вызывать затруднений при технологической обработке.

Таблица 6 - Назначение подкладочных материалов

Подкладочные материалы должны обладать следующими свойствами:

Быть легкими;

Иметь гладкую поверхность для обеспечения удобства пользования одеждой;

Быть стойкими к истиранию;

Окраска должна быть устойчивой к сухому и мокрому трению, действию пота, ВТО и другим воздействиям;

Не вызывать затруднений в процессе технологической обработки;

Не обладать большой осыпаемостью и раздвижкой нитей в швах;

Не вызывать аллергию;

Обладать хорошими гигиеническими свойствами;

Иметь малую сминаемость;

Не должны электризоваться.

Подкладочные ткани делятся на: легкие - до 90 г/м2; средние - до 110 г/м2; тяжелые - 111 г/м2 и более

При подборе подкладочных материалов необходимо учитывать поверхностную плотность основного материала. Соответствие поверхностной плотности основного и подкладочного материалов приведено в таблице 5

Таблица 7 - Нормативное соответствие поверхностной плотности основного и подкладочных материалов, г/м2

Вряд ли какой из имеющихся подкладочных материалов может обладать в комплексе всеми этими свойствами. Но при подборе подкладочных материалов следует учитывать самые важные свойства исходя из назначения одежды и условий эксплуатации. Различные виды одежды имеют различную интенсивность эксплуатации. Например, для мужских повседневных костюмов показатели износостойкости должны быть наиболее высокими, т.к. эта одежда носится продолжительный срок. Для детской одежды подкладочные материалы должны обладать хорошими гигиеническими свойствами. Для подкладочных материалов, используемым при изготовлении нарядной одежды, гигиенические требования являются не столь значимыми, как эстетические. Эти ткани должны быть также технологичными. При выборе подкладочных материалов очень важно, чтобы свойства подкладочных материалов соответствовали свойствам основного материала. Они должны иметь одинаковую усадку, в противном случае после стирки большая усадка подкладочной или основной ткани может привести к деформации одежды.

«Аппликация из ткани» - Декоративные: Резать кончиками - нельзя, серединкой - можно. А теперь несколько рекомендаций! Предметные: Вы познакомились с лоскутной техникой «аппликация». Мал лоскуток да дорог! Сказки, рассказы… Изображающие узор или орнамент. I. Обращайтесь с ножницами очень осторожно. Аппликация из ткани. «Всё что делаем мы сами Называем чудесами!».

«Состав слова» - Составить алгоритм выделения значимых частей в слове. Сочинить сказку о составе слова. Проблема (педагогическая). Выяснить, какие части есть у слов. Ученики допускают ошибки при разборе слов по составу. Составить справочник. Выяснить, как из отдельных частей образуются слова. Предмет: Русский язык.

«Ткани и органы» - Группа Средняя Агглютиногены Агглютинины. Мочевыделительная. Мышечные ткани. Пищеварительная. Печень. Легкие. IV группа. Почка. Гортань. Лимфатическая. Дыхательная. Эпителиальная ткань. Мускулатура. Нервная. Головной мозг. II группа. Скелет. А ещё сможете определить группу своей крови… «Расширенное изучение анатомии человека».

«Ткани человека» - Хрящевая ткань. Жировая ткань. Порядок работы: Эпителий молочной железы включает клетки кубической формы, выделяющие молоко. Железистый эпителий. Демонстрационная лабораторная работа. Клетки самого нижнего слоя (слева) деляться, обновляя ткань. Эпителий молочной железы. Таблица. Верхний слой отмерших клеток (справа) постоянно слущивается.

«Ткани растений» - Служат для сохранения питательных веществ. Для газообмена и транспирации в пробке формируются чечевички. Клеточные стенки неравномерно утолщены. Трахеиды. Повторение. Ситовидные трубки. Перечислите основные виды покровных тканей. Возникают на базе первичных. Чаще встречаются у высших споровых и голосеменных растений.

«Лабораторные работы по Windows» - Разработка пользовательских форм в VBA. Excel. Вставка и редактирование рисунков, схем и чертежей Лабораторная работа №3_1. Работа с окнами и приложениями в Windows. Windows. WORD. Создание баз данных. Форматирование текста в редакторе Word. Разделы курса. Создание и редактирование диаграмм в документах word.

Сравнить образцы тканей из натуральных и хими­ческих волокон по внешнему виду, на ощупь, с по мощью пробы на горение и сделать вывод об их во­локнистом составе.

При определении волокнистого состава тканей сравнивайте полученные результаты опытов с показа­телями свойств тканей из таблицы.

Скачать:

Предварительный просмотр:

7 класс

Тема: Лабораторно-практическая работа «Определение волокнистого состава тканей из натуральных и химических волокон»

Вощикова Елена Александровна, учитель технологии ГБОУСОШ № 251 г. Санкт-Петербурга

Материалы, инструменты и оборудование: образцы тканей (лоскут) из натуральных (растительного и животного происхождения) и химических (искусственных и синтетических) волокон (четыре образца на группу), емкость с водой, спички или зажигалка, учебное пособие, тетрадь, таблица, форма отчета.

Задание

Сравнить образцы тканей из натуральных и химических волокон по внешнему виду, на ощупь, с по мощью пробы на горение и сделать вывод об их волокнистом составе.

При определении волокнистого состава тканей сравнивайте полученные результаты опытов с показателями свойств тканей из таблицы.

Ход работы (выполняется группами по 4-5 человек)

1. Подготовьте в тетради форму отчета и по мере изучения образцов ткани заполняйте ее.

2. Пронумеруйте образцы тканей цифрами от 1 до 4.

3. Рассмотрите каждый образец и определите, у каких образцов поверхность блестящая, а у каких - матовая.

4. Определите на ощупь степень гладкости и мягкости каждого образца.

5. Определите сминаемость образцов: зажмите каждый из них в кулаке на 15-20 с, а затем раскройте ладонь.

6. Определите, сильно ли осыпаются края ткани у каждого из образцов.

7. Выньте по две нити из каждого образца. Разорвите сначала сухую, а затем мокрую нить поочередно каждого из четырех образцов. Определите, изменилась ли прочность нитей каждого образца при намачивании.

8. Процесс горения демонстрирует учитель для каждой группы отдельно!

Учитель подожжет нити ткани из каждого образца. Цвет пламени, запах, цвет оставшегося после горения пепла запишите в таблицу.

9. Прикрепите образцы под соответствующими номерами.

10. Сравнив данные заполненной вами таблицы и таблицы в учебнике «Технология. 7 класс» сделайте вывод о волокнистом составе каждого образца.

Форма отчета по практической работе

Контроль знаний и умений.

Контроль знаний и умений учащихся осуществляется на основании проверки итогов лабораторно-практической работы. Учащиеся, успешно усвоившие учебный материал, безошибочно определяют волокнистый состав ткани: ткань натурального или химического происхождения.

При наличии учебного времени учащимся можно дать контрольное тестовое задание или задание повышенной сложности - кроссворд.

Вопросы для закрепления материала

Выберите вариант ответа.

1. Сырьем для производства синтетических волокон являются:

а) отходы нефти;

б) опилки;

в) природный газ. Ответ-, а, в.

2. К искусственным волокнам относятся:

а) нитрошелк;

б) вискозный шелк;

в) ацетатный шелк;

г) нейлон;

д) капрон. Ответ-, а, б, в.

3. Производство тканей из натуральных волокон происходит в следующей последовательности:

а) прядение - отделка - ткачество;

б) ткачество - отделка - прядение;

в) прядение - ткачество - отделка.

Ответ: в.

4. Что нужно сделать с тканью, чтобы избежать ее

усадки?

а) Декатировать;

б) отутюжить;

в) замочить в холодной воде.

Ответ: а.

5. Установите соответствие между видом волокна и признаком его определения.

Запишите возле цифры из левого столбца соответствующую ей букву правого

Характер горения

1) ацетат А) сгорает полностью с образованием светло-серой золы

2)хлопок Б) горит без пламени, с треском, на конце волокна шарик, рассыпающийся при нажатии

3) натуральный шелк В) горит быстро, вне пламени не горит, на конце бурый плотный шарик

Ответ: 1 - В, 2 - А, 3 - Б.

6. Установите соответствие между видом волокна и характерным запахом при горении.

Волокно Запах при горении

1) ацетат А) горящей бумаги

2) хлопок Б)уксуса

3) натуральный шелк В) жженого волоса
Ответ: 1 - В, 2 - А, 3 - Б.

Столбца

Кроссворд по теме «Материаловедение»

По горизонтали:

1. Технологическое свойство ткани.

2. Вид синтетического волокна.

3. Физико-механическое свойство ткани.

4. Ткацкое переплетение.

5. Вид отделки ткани.

6. Запах хлопка при горении.

По вертикали:

7. Гигиеническое свойство ткани.

8. Вид искусственного волокна.

Ответы: 1. Осыпаемость. 2. Нейлон. 3. Сминаемость. 4. Полотняное. 5. Крашение. 6. Уксус.

7. Пылеемкость. 8. Нитрошелк.

Подведение итогов занятия.

Учитель анализирует итоги лабораторной работы, обобщает полученные знания, выставляет оценки учащимся, дает домашнее задание: составить коллекцию тканей из химических волокон (или творческую аппликацию, коллаж).

Дежурные убирают класс, сдают учителю раздаточный материал.

Цель работы: Изучить группы свойств тканей.

Материалы для работы:

Время работы - 4 часа

Задание. Изучить свойства ткани. Провести исследования по определению показателей свойств образцов ткани.

К этим свойствам относятся гигроскопичность, воздухопроницаемость, паропроницаемость, водоупорность, пылеемкость, электризуемость.

1. Определение гигроскопичности ткани.

Гигроскопичность характеризует способность ткани впитывать влагу из окружающей среды (воздуха). Гигроскопичностью назы­вают влажность ткани при 100 %-й относительной влажности воз­духа и температуре 20±2 0 С. Гигроскопичность W г %, определяют по результатам взвешивания увлажненного и сухого образцов, ис­пользуя формулу

W г = (m 100 - m с) ´ 100/m с,

где m 100 - масса образца, выдержанного в течение 4 ч при относительной влаж­ности 100 %, г;

т с - масса абсолютно сухого образца, г.

2. Определение воздухопроницаемости ткани.

Воздухопроницаемость - способность ткани пропускать через себя воздух. Она характеризуется коэффициентом воздухопроница­емости В Р, который показывает, какое количество воздуха прохо­дит через единицу площади в единицу времени при определенной разнице давлений по обе стороны ткани. Коэффициент воздухопроницаемости В p , дм 3 /(м 2 с), подсчиты­вается по формуле:

где V- количество воздуха, прошедшего через материал, дм 3 ;

S- площадь ма­териала, м 2 ;

t - длительность прохождения воздуха, с.

Стандартный метод определения воздухопроницаемости пре­дусматривает применение приборов.

3. Определение электризуемости ткани.

Электризуемость имеет немаловажное значение для комплекс­ной физиолого-гигиенической оценки текстильных изделий, осо­бенно содержащих химические волокна и нити. Процесс генера­ции изделием зарядов статического электричества называется элек­тризацией. Свойство материала генерировать заряды статического электричества носит название электризуемости.

Стандартным в нашей стране является метод определения удель­ного поверхностного электрического сопротивления на приборе ИЭСТП.

Литература

Лабораторная работа 11 Анализ пороков текстильных материалов

Цель работы

Освоение основных методов распознавания вида текстильных волокон. Органолептический метод.

Материалы для работы: лупа, микроскоп, ножницы, образцы тканей и трикотажа, контрольные образцы, наглядный материал.

Время работы - 2 часа

Задание: Исследовать волокна ткани органолептическими методами.

Все пороки текстильных материалов подразделяют на три группы:

· пороки волокон и нитей;

· пороки ткачества;

· пороки отделки.

На рис. 11-13 и в табл. 47 приведены наиболее распространенные дефекты волокон, их характеристика и причины возникновения.

Рис. 11. Виды сорных примесей и пороков хлопкового волокна:

а – жгутики, б – комбинированные жгутики, в – пластинки незрелых волокон, г – незрелые семена, д – сорные примеси, е – кожица с волокном

Рис. 12. Виды пороков и сорных примесей чесаного льна:

а, б – шишки, в – костра, г - недоработки

Рис. 13. Пороки вискозных волокон:

а – склейка, б – грубые волокна, в – роговидные волокна (колючки), г - мушки

Таблица 47

Основные виды дефектов волокон

В группе пороков ткачества выделяют три подгруппы: пороки по основе, пороки по утку, общие пороки изделия; в группе пороков отделки – 4 подгруппы: предварительной отделки, пороки гладкого крашения, пороки набивки, пороки заключительной и специальной отделок.

Наиболее часто встречающиеся пороки внешнего вида тканей приведены в табл. 48.

Таблица 48

Пороки внешнего вида тканей

Результаты выполнения задания оформите в виде таблицы 49:

Таблица 49

Результаты исследования образцов

Контрольные вопросы

1. Что такое ткацкое переплетение? Назовите классы ткацких пере­плетений.

2. Каким переплетением вырабатывают ситец, кашемир, сукно, бархат?

3. Как называется полушерстяная ткань с рисунком в полоску или в клетку комбинированного переплетения? Как составляют раппорт комбинированного переплетения?

4. Что такое плотность ткани? Какие характеристики плотности Вы знаете? Как изменяются свойства ткани в зависимости от плотности?

5. Что такое фазы строения ткани? Что влияет на фазу строения ткани?

6. Как определить лицевую и изнаночную стороны ткани? направление основы и утка ткани?

7. Какие характеристики геометрических свойств ткани Вам известны? Как определяют длину, ширину, толщину ткани?

8. Что такое поверхностная плотность ткани? Чем отличаются показатели плотности и поверхностной плотности ткани?

9. Какие разрывные характеристики тканей Вы знаете?

10. От чего зависят жесткость и драпируемость ткани? Какими методами определяют драпируемость ткани?

11. Что такое сминаемость ткани? От чего она зависит? На что влияет сминаемость ткани?

12. Что такое раздвижка нитей ткани, осыпаемость ткани? От чего они зависят? Как они влияют на процессы изготовления одежды?

13. Дайте определение гигиенических свойств ткани. Назовите характе­ристики гигиенических свойств.

14. Дайте характеристику износостойкости ткани. Какие методы определения износостойкости Вы знаете? От чего зависит износостойкость ткани?

Литература

1. Вилкова, С.А Экспертиза потребительских товаров: Учебник. –М,: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К», 2012.-284 с.

2. Лифиц И.М. Стандартизация, метрология и сертификация: Учебник. / И.М. Лифиц. – М.: Юрайт-Издат, 2004. – 335 с.

3. Неверов, А.Н. Идентификационная и товарная экспертиза одежно-обувных и ювелирных товаров / А.Н. Неверов, Е.Л. Пехташева, Е.Ю. Райкова / Учебник. – М.: ИНФРА-М, 2012. – 472с. – (Высшее образование)

4. Товароведение и экспертиза промышленных товаров: учебник / под ред. проф. А.Н. Неверова. – М.: МЦФЭР, 2006. – 848 с.

2-07-2011, 03:29

Описание

Экспериментальные исследования | Испытательный стенд для исследования вязкопластических свойств биологических тканей

Учреждение Российской академии медицинских наук НИИ глазных болезней РАМН, Москва; кафедра офтальмологии Первого Московского государственного медицинского университета им. И. М. Сеченова

Представлены результаты разработки оригинального испытательного стенда для исследования вязкопластических свойств биологических тканей. Специальная программа обеспечивает возможность построения графика, отражающего усилия в испытуемом материале. При исследовании изолированных хрусталиков, удаленных экстракапсулярным методом, выявлена высокая корреляция между акустической плотностью и вязкопластическими свойствами вещества хрусталика.

В последние годы в офтальмологии как в научных исследованиях, так и в клинической практике достаточно широко придерживаются подходов, предполагающих активное изучение биомеханических свойств различных анатомических структур. Энциклопедическое определение трактует биомеханику как "раздел биофизики, в котором рассматривают механические свойства тканей и органов, а также механические явления, происходящие в живых организмах в процессе их жизнедеятельности". Данное определение может быть дополнено важным тезисом: "...в том числе в результате заболеваний, а также применения различных методов диагностики и лечения".

Анализ данных литературы свидетельствует о том, что процесс изучения биомеханических свойств структур глазного яблока развивается в трех основных направлениях: экспериментальные исследования, математическое моделирование и прижизненная оценка .

Объектами экспериментальных исследований могут являться удаляемые в ходе хирургических вмешательств анатомические структуры (например, роговица, хрусталик) или их фрагменты, кадаверные изолированные глаза и глаза экспериментальных животных (чаще кролика). Отсутствие процессов репарации в удаленных тканях и кадаверных глазах, возможные постмортальные изменения последних, а также известные различия в анатомическом строении глаз человека и кролика не позволяют оперировать абсолютными значениями различных показателей, характеризующих биомеханические свойства тканей.

Тем не менее к различным вариантам экспериментального изучения биомеханических свойств структур глазного яблока до сих пор широко прибегают в научных целях. Так, при исследовании удаленных тканей возможно выявление корреляционной зависимости между экспериментальными данными и результатами клинических тестов, предпринимаемых для оценки каких-либо биомеханических показателей.

В эксперименте на кадаверных глазах и глазах кролика в сравнительном аспекте оценивают как исходные биомеханические свойства, так и их изменения в результате моделирования различных заболеваний или каких-либо вмешательств (хирургических, лазерных и т. д.). При этом очевидно, что в таких экспериментальных исследованиях могут быть использованы только относительные показатели для оценки наступающих изменений биомеханических свойств. Этот тезис подтверждается и существенной вариабельностью экспериментально полученных в различных исследованиях показателей, характеризующих биомеханические свойства роговицы: модуля Юнга (Е); коэффициента Пуассона (u); прочности (o); запаса деформативной способности (z) и т. д.

Еще одно преимущество экспериментального изучения "биомеханики" заключается в отсутствии ограничений на применяемые методы и подходы, выбор которых в основном лимитирован только современным научно-техническим развитием.

Алгоритм экспериментального исследования биомеханических свойств биологических тканей включает три основных этапа :

1) дозированное механическое воздействие на образец;
2) изменение физического состояния образца (деформация, частичное или полное разрушение);
3) обработка полученных результатов.

Различные варианты экспериментального исследования биомеханических свойств структур и тканей глаза, предполагающие использование описанного алгоритма, объединяют термином "офтальмомеханография ".

К серийно выпускаемым приборам, обеспечивающим возможность проведения механографических тестов, относится испытательное устройство "Instron" - достаточно дорогостоящий и сложный в эксплуатации прибор. Указанная установка позволяет оценивать деформацию образца в зависимости от прилагаемого к нему усилия.

Этот подход весьма удобен для изучения упругих и вязкоупругих свойств тканей, например роговицы, однако плохо позволяет описывать необратимые деформации испытуемого объекта. Последнее обстоятельство приобретает особое значение при оценке биомеханических свойств таких "пластичных" внутриглазных структур, как хрусталик и стекловидное тело.

Предлагаемый испытательный стенд (рис. 1) предназначен для экспериментальных исследований и позволяет проводить количественную оценку вязкопластических и хрупких свойств биологических тканей.

1) гидравлическая система подачи испытательного инструмента (плунжера) с программируемой постоянной скоростью подачи;

2) система оценки усилия, передаваемого на испытуемый образец.

Оба модуля смонтированы на единой станине с бинокулярным микроскопом, обеспечивающим визуальный микроконтроль за испытуемым образцом.

Принципиальная схема стенда включает следующие основные узлы (рис. 2):

1 - нагнетательная система для гидравлической подачи плунжера с постоянной программируемой скоростью (в разработанном устройстве использован серийно выпускаемый инфузомат для дозированных внутривенных вливаний);

2 - оптическая система микроконтроля положения плунжера;

3 - система грубой регулировки положения плунжера;

4 - гидравлический привод плунжера;

5 - система количественной оценки усилия, передаваемого на испытуемый образец (на цифровых весах высокой точности);

6 - испытательный инструмент (плунжер), система фиксации предусматривает возможность применения плунжера с различной конфигурацией рабочей части;

7 - форма для фиксации испытуемого образца;

8 - персональный компьютер с программой для обработки результатов испытаний.

Гидравлическая система подачи плунжера позволяет осуществлять поступательное движение испытательного инструмента со скоростью в диапазоне от 0,06 до 30 мм/мин включительно. По сравнению с прямой механической подачей применение "гидравлики" делает систему более демпфированной и практически исключает избыточное инерционное воздействие инструмента в момент разгрузки напряжения при локальном разрушении ткани.

Система оценки усилия, передаваемого на образец, позволяет 5 раз в секунду получать данные с разрешением 0,02 гс (предельное оцениваемое усилие составляет 300 гс). Обработку данных обеспечивает персональный компьютер. Специальная программа позволяет строить график разрушающего усилия в материале по мере подачи плунжера, в котором данные по оси абсцисс соответствуют величине разрушающего усилия (в грамм-силе - гс), а по оси ординат - степень погружения плунжера в испытуемый образец (в микрометрах - мкм).

Предварительная оценка работоспособности предлагаемого устройства была проведена в рамках научного исследования, касающегося изучения возможностей применения пространственного ультразвукового метода для оценки различных параметров хрусталика, в частности его акустической плотности. При анализе результатов операции ультразвуковой факоэмульсификации по поводу катаракты были получены данные о корреляции акустической плотности хрусталика с "кумулятивной" энергией ультразвука (англ. Cumulative Dissipated Energy), затраченной в ходе факоэмульсификации.

Хотя эти данные в известной степени носили косвенный характер, тем не менее они подтверждали возможность предоперационной оценки плотности вещества хрусталика пространственным ультразвуковым методом. Прямые же доказательства "работоспособности" метода можно было получить при сравнении показателей акустической плотности и биомеханических свойств хрусталика.

В связи с этим 9 хрусталиков, удаленных экстракапсулярным методом по поводу катаракты, были подвергнуты механографическим испытаниям. В ходе дооперационного ультразвукового исследования проводили сравнительный денситометрический анализ ядерных, передних и задних кортикальных слоев хрусталика с определением так называемой суммарной ультразвуковой или акустической плотности (в условных единицах - у. е.) на основе двухмерных тканевых гистограмм. До проведения испытаний образцы хранили в сбалансированном растворе при температурном режиме порядка 5-7°С. Рабочая часть плунжера представляла собой полусферу площадью 0,25 мм2.

В ходе эксперимента для каждого из образцов были получены кривые разрушающего усилия, характеризующие вязкопластические свойства вещества хрусталика. В таблице для каждого испытанного образца представлены данные об акустической плотности (АП в у. е.) и показатель, полученный на основании анализа кривых и отражающий вязкопластические свойства образца - так называемая средняя вязкость (СВ в гс/мм2). Анализ данных таблицы свидетельствует о существенной зависимости между акустической плотностью хрусталика и его вязкопластическими свойствами (коэффициент корреляции 0,74; рис. 3). Исключение составляют результаты испытаний образца № 9, возможно, обусловленные локализацией помутнений хрусталика в основном в задних слоях.

Для наглядности на рис. 4 представлены графики, отражающие вязкопластические свойства условно "мягкого" и "жесткого" хрусталиков по данным ультразвукового пространственного исследования (АП 8,85 и 27,65 у. е. соответственно).

Полученные в эксперименте результаты позволяют сделать вывод о принципиальной возможности применения разработанного испытательного стенда для исследования вязкопластических свойств биологических тканей. В ближайшей перспективе в различных вариантах планируется изучение указанных свойств роговицы.

Статья из журнала: