Тема 3. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ТЕКСТИЛЬНЫХ ВОЛОКОН

Все свойства текстильных материалов делятся на геометрические, механические,

физические, химические.

Геометрическими свойствамиволокон являются следующие:

- длина волокна - расстояние между концами распрямленного волокна;

- высота волокна - расстояние между наиболее удаленными точками нераспрямленного волокна;

- протяженность волокна- отношение высоты волокна к его длине.

- толщина волокна,которая может характеризоваться, например, диаметром волокна, площадью поперечного его сечения S_{попереч. сеч.} Однако, применение диаметра для оценки тощины волокон нецелесообразно, т.к. сечение многих волокон отличается от круглого.

Форма поперечника различных видов волокон

Хлопок Вискозное волокно ПА волокно

В связи с очень малыми размерами поперечника волокон кроме понятия «толщина» применяется также понятие «тонина» волокна. Если характеризовать толщину волокна величиной , мм² , то тонина m может быть охарактеризована обратной величиной, то есть мм^-2

Если масса волокна , где - плотность волокнистого вещества,

то и . При = Const , т.е. при одной природе вещества волокон, для их сравнения по толщине можно использовать соотношение , м/г, называемое «метрическим номером»,или соотношение , мг/м, называемое «линейной плотностью». Единицей линейной плотности волокон (а также и нитей) является величина 1 мг/м или 1 г/км, которая называется «текс» (1 текс (1 tex) = 1 мг/м = 1 г/км).

Соотношение между линейной плотностью и метрическим номером имеет вид .

Линейная плотность , текс, - общепринятая в международной практике характеристика толщины волокон и нитей.

Линейная плотность Т может быть определена следующими методами:

а) гравиметрическим (или весовым) методом, при котором результат взвешивания волокон или нитей делится на их суммарную длину ;

б) расчетно-микроскопическим, при котором в поле зрения оптического микроскопа при помощи окулярного микрометра измеряется поперечник волокна и затем рассчитывается величина Т из соотношения

, (1)

где - расчетный диаметр волокна;

- объемная масса (плотность) волокна.

В качестве характеристики толщины волокон и нитей также применяется так называемый условный диаметр, рассчитываемый без учета наличия в них пор по формуле:

, (2)

где - условный диаметр волокна; - плотность волокнистого вещества).

Механические свойства волокон,как и всех текстильных материалов, классифицируются

а) по видуих деформации(при этом характеристики свойств делятся на характеристики растяжения, сжатия, кручения и изгиба) и

б) по способу получения характеристик, то есть по полноте испытательного цикла, включающего 3 стадии - "нагрузка - разгрузка - отдых". В этом случае получаемые характеристики делятся на: полуцикловые, одноцикловые и многоцикловые.

Важнейшими характеристиками механических свойств волокон являются характеристики растяжения. Основными характеристиками механических свойств волокон являются следующие:

А) полуцикловые

Разрывная нагрузка , Н, сН - максимальное усилие, испытываемое волокном к моменту разрушения при растяжении;

Разрывное напряжение , Па - разрывная нагрузка, приходящаяся на единицу площади поперечного сечения волокна;

Удельная разрывная нагрузка , сН/текс - разрывная нагрузка, приходящаяся на единицу линейной плотности;

Абсолютное разрывное удлинение , м, мм – увеличение длины волокна к моменту разрыва в результате растяжения;

Относительное разрывное удлинение - абсолютное разрывное удлинение, отнесенное к начальной длине волокна;

Работа разрыва , Дж, (где - коэффициент полноты диаграммы растяжения) – энергия, затрачиваемая на разрушение волокна при его растяжении.