Інструментальний спосіб визначення показника м’якості текстильних матеріалів

Реферат: Інструментальний спосіб визначення показника м'якості текстильних матеріалів включає визначення показника м'якості текстильних матеріалів із використанням кількісних величин та пристрою для визначення показника м'якості текстильних матеріалів, який виконують з корпусом, на якому жорстко закріплюють індикатор для вимірювання товщини, зв'язаний із вимірювальним стрижнем, у верхній частині якого закріплюють навантажувальну площадку, виконану із можливістю послідовного встановлення на ній гирьок. До нижнього кінця вимірювального стрижня жорстко прикріплюють притискний елемент із горизонтально орієнтованою притискною площадкою. Прикріплюють до корпусу робочий елемент із паралельною притискній площадці зовнішньою пласкою робочою поверхнею, на індикаторі для вимірювання товщини при торканні притискної площадки до робочої поверхні робочого елемента встановлюють нульове значення. Після цього розміщують точкову пробу між притискною площадкою та робочою поверхнею, опускають на неї притискну площадку. Здійснюють стискування текстильного матеріалу точкової проби між притискною площадкою та робочою поверхнею, і виконують серії замірів товщини текстильного матеріалу точкової проби. Серії замірів товщини текстильного матеріалу точкової проби виконують за діагоналями відібраних точкових проб із фіксацією результатів замірів для проведення подальших математичних розрахунків. Використовуючи отримані результати вимірювання розраховують середньоарифметичні значення величин деформації, будують графік залежності; математичний вираз кривих стискування та їх інтегрування, порівнюють отримані результати із експериментально визначеними діапазонами значень показника м'якості текстильних матеріалів. UA 102363 U (12) UA 102363 U UA 102363 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до текстильної промисловості, зокрема до способів визначення властивостей текстильних матеріалів. Інструментальний спосіб визначення показника м'якості текстильних матеріалів придатний для використання на виробництві; при проведенні наукових досліджень властивостей текстильних матеріалів для розробки нових чи покращення характеристик існуючих матеріалів; при контролі якості продукції, сировини, виробничих процесів; як основа для розробки уніфікованого кількісного показника м'якості текстильних матеріалів як однієї з їх основних об'єктивних властивостей, що дозволить оцінювати за цим показником гігієнічні, ергономічні, експлуатаційні та інші споживчі та виробничі характеристики текстильних матеріалів. З існуючого на сьогодні рівня техніки відомі як опосередковані (інструментальні), так і безпосередні (такі, що не потребують використання спеціальних пристроїв чи знарядь) способи визначення різних фізичних властивостей текстильних матеріалів. Серед інструментальних способів відомим є, наприклад, спосіб визначення опору стискування синтетичних високооб'ємних тканин, наведений у ГОСТ 30358-96, в якому для вимірювання використовують, зокрема, пристрій FC-01 із площиною вимірювального диска 2 0,001 м , похибкою вимірювання до 0,01 мм при товщині проби до 10 мм, та до 0,1 мм при товщині проби більше 10 мм, та комплект гирьок, що забезпечують можливість послідовного збільшення тиску на пробу. Спочатку відбирають точкові проби, а з них отримують елементарні проби. Елементарну пробу фіксують у пристрої наступним чином: пробу розміщують у вкладні, укладають її у затискне кільце і фіксують у ньому за допомогою диска (вкручують диск в затискне кільце). Затискний пристрій з пробою встановлюють на штифт під вимірювальний диск відповідно до інструкції до пристрою. Вимірювальний диск, маса якого забезпечує тиск на пробу у 2 кПа, повільно опускають на випробовувану пробу. Після впливу тиску на пробу протягом (1,0±0,1) хв (час контролюють секундоміром) вимірюють первинну товщину проби за допомогою індикатора. У такій же послідовності проводять випробування на всіх елементарних пробах. На вимірювальний диск, що знаходиться на пробі під тиском у 2 кПа, послідовно встановлюють додаткові вантажі, що забезпечують тиск на пробу відповідно від 10 до 100 кПа з інтервалом у 10 кПа; від 100 до 250 кПа - з інтервалом у 50 кПа, вимірюючи товщину проби в стисному стані після впливу тиску кожного із зазначених значень протягом (2,0±0,1) хв. За встановленим для високооб'ємних синтетичних тканин гранично нормативним рівнем сили опору стискуванню розраховують відповідний йому тиск, при якому проводять випробування. Розраховують відносну деформацію стискування у відсотках кожної проби при тиску. Визначають відносну деформацію стискування ТВО εi, %, для i-го значення тиску як середнє арифметичне значення всіх проб. Силу опору стискуванню F, Н, визначають за формулою F  P  S  10 3 , де P - оптимальний експлуатаційний тиск відповідно до 7.3.2, кПа; S - Випробовувана площа проби (площа вимірювального диска пристрою), м. Тиск на пробу, кПа, визначають за формулою F P   10  3 , S де F - нормований рівень сили опору стискуванню, Н; S - Випробовувана площа проби (площа вимірювального диска пристрою), м. Аналіз отриманих результатів проводять на основі даних діаграм. Але цей спосіб передбачає врахування тільки зміни значень товщини тканини для подальшого обрахунку показника відносної деформації стискування зразка тканини. Також він розроблений спеціально для визначення опору стискування саме високооб'ємних синтетичних тканин, що унеможливлює його коректне поширення на дослідження видів текстильних матеріалів - трикотажних полотен, нетканих матеріалів тощо. І, що є суттєвим, описаний вище спосіб призначений для визначення саме опору стискування тканин, а не їх м'якості. Останнє ж поняття ширше, і для його визначення потрібно врахувати більшу кількість чинників. Із існуючого рівня техніки відома також система об'єктивного оцінювання тактильних даних Kawabata Evaluation System - Fabrics (KES-F, знайдено в мережі Інтернет 17.03.2015 р. https://www.youtube.com/watch?v=XJwO9z9OceI), яку використовують для визначення розмірних значень характеристик фізичних властивостей для тактильного оцінювання текстильних матеріалів. Вона характеризується достатньою комплексністю, але є економічно недостатньо ефективною, є складною із включенням великої кількості складових модулів, має високу вартість. По-перше, KES-F складається з кількох різних інструментів оцінювання: KES-F1 - для оцінювання розтяжності та розривності текстильних матеріалів, KES-F2 - для оцінювання 1 UA 102363 U 5 10 15 20 жорсткості текстильних матеріалів, KES-F3 - для оцінювання пружності, KES-F4 - для оцінювання показників поверхні текстильних матеріалів тощо. Отже в цілому KES-F є складним електронним багатокомпонентним пристроєм, доцільність придбання та обслуговування якого не завжди відповідатиме економічним умовам господарювання. По-друге, на думку авторів, оцінювані за допомогою KES-F параметри та їх значення нормалізовані і корелюють із суб'єктивною тактильною оцінкою. З цих кореляцій для кожного тактильного оцінювання розробляли рівняння трансформації, яке давало первинну тактильну оцінку за шкалою у межах від 0 до 10. З цих первинних оцінок вираховували загальну тактильну оцінку із ранжуванням від 0 (незадовільно) до 5 (відмінно). При цьому, для кожного виду текстильного матеріалу повинні бути розроблені індивідуальні кореляції, наприклад, міцність на розрив і м'якість, а це при такому, що постійно збільшується, різноманітті текстильних матеріалів із численними відмінними властивостями, є нездійсненно складним завданням. Найближчим аналогом вибрано найпоширеніший на практиці органолептичний спосіб визначення показника м'якості текстильних матеріалів (L. Schacher, S. Bensaid, S. El-Ghezal Jeguirim, D. Adolphe. Sensory and Physiological Issues. - Chapter 8 in book edited by Savvas Vassiliadis "Advances in Modern Woven Fabrics Technology", 2011, знайдено в Інтернет 17.03.2015 р. - http://cdn.intechopen.com/pdfs-wm/16632.pdf). Суть органолептичного способу полягає у використанні узагальненого досвіду та інтуїції групи експертів та базується на визначенні показників із використанням лише людських органів відчуття, а саме дотикових відчуттів. Експертну групу формують з висококваліфікованих спеціалістів у текстильній галузі. Кількість експертів у групі залежить від необхідної точності середньої оцінки - від семи до двадцяти експертів. Результат оцінювання м'якості текстильного матеріалу визначають в бальній системі за умовно встановленою шкалою, приклад якої наведено у таблиці 1. 25 Таблиця 1 Шкала оцінювання м'якості текстильних матеріалів Характеристика ступеня м'якості Дуже м'який М'який Середня м'якість Твердий 30 35 40 45 50 Значення у балах 0,76-1,00 0,51-0,75 0,25-0,50 0,00-0,25 Оцінювання м'якості відмінно добре задовільно незадовільно Рішення за результатами оцінювання, приймає група експертів на основі узагальнення даних оцінок експертів або за результатами голосування. Недоліками органолептичного способу оцінювання м'якості текстильного матеріалу є: економічна неефективність; необхідність залучення великої кількості експертів, що мають необхідну кваліфікацію; вплив на процес оцінювання об'єктивних зовнішніх чинників (оточуючого середовища, освітлення, температури, вологості тощо); вплив на процес оцінювання суб'єктивних внутрішніх чинників (залежність експертних оцінок від психоемоційного стану, фізіологічних особливостей, стану та чутливості органів відчуття, особистого практичного досвіду експертів тощо); практична неможливість повторної перевірки результатів; низька відтворюваність та значна похибка результатів; отримання результатів характеристики властивості у формі тільки суб'єктивних альтернативних якісних суджень, наприклад, "м'який-твердий" тощо. В порівнянні з відомим органолептичним способом, інструментальний спосіб визначення показника м'якості текстильних матеріалів, що заявляється, значно розширює можливості із визначення показника м'якості текстильних матеріалів тим, що є більш об'єктивним, використовує дані кількісні, які є більш універсальними та зручними в обробці ніж дані квалітативні, тактильні. В основу корисної моделі поставлено задачу розроблення способу об'єктивного інструментального визначення показника м'якості текстильних матеріалів, який, не будучи залежним від численних суб'єктивних факторів, від експертного рівня осіб, залучених до його реалізації, надасть можливість швидко отримати зручні для подальшого застосування, стабільні та об'єктивні кількісні результати, що сприятимуть підвищенню, у порівнянні з відомими 2 UA 102363 U 5 10 15 20 25 30 35 40 аналогами, точності, зручності, ефективності та придатності до автоматизації заявленого способу. Поставлена задача вирішується тим, що інструментальний спосіб визначення показника м'якості текстильних матеріалів включає відбір точкових проб текстильних матеріалів їх витримування у кондиційних умовах, та визначення показника м'якості, згідно з корисною моделлю, визначення показника м'якості текстильних матеріалів здійснюють із використанням кількісних величин та пристрою для визначення показника м'якості текстильних матеріалів, який виконують з корпусом, переважно металевим, на якому жорстко закріплюють індикатор для вимірювання товщини, придатний для отримання кількісних даних про товщину зразка із необхідною точністю, зв'язаний із рухомо встановленим вертикально орієнтованим вимірювальним стрижнем, у верхній частині якого закріплюють навантажувальну площадку, виконану із можливістю послідовного встановлення на ній гирьок, а до нижнього кінця вимірювального стрижня жорстко прикріплюють притискний елемент із горизонтально орієнтованою притискною площадкою, під якою розміщують та яка виконана із можливістю виключення провисання точкової проби біля місця розміщення точкової проби під притискною площадкою, та прикріплюють до корпусу робочий елемент із паралельною притискній площадці зовнішньою пласкою робочою поверхнею, площина якої є більшою за площину притискної площадки, на індикаторі для вимірювання товщини при торканні притискної площадки до робочої поверхні робочого елемента встановлюють нульове значення, після цього розміщують точкову пробу між притискною площадкою та робочою поверхнею, опускають на неї притискну площадку, здійснюють стискування текстильного матеріалу точкової проби між притискною площадкою та робочою поверхнею, при цьому показання індикатора для вимірювання товщини приймають нульовим значенням вимірювання, і виконують серії замірів товщини текстильного матеріалу точкової проби при послідовному рівномірному навантаженні навантажувальної площадки гирьками до зникнення пружної деформації текстильного матеріалу точкової проби, тобто втрати пружних властивостей текстильним матеріалом точкової проби, причому серії замірів товщини текстильного матеріалу точкової проби виконують за діагоналями відібраних точкових проб, із фіксацією результатів замірів для проведення подальших математичних розрахунків, при цьому перше значення сили стискування Р0 вказує на товщину текстильного матеріалу без навантаження, силу стискування Рзн текстильного матеріалу, що відповідає величині, на яку змінилась товщина текстильного матеріалу точкової проби при поступовому навантаженні, тобто величині деформації, визначають як різницю між Р0 та Рn за формулою: (1); Pзн  Р0  Рn де: Р0 - сила стискування при ненавантаженій гирьками навантажувальній площадці, Н; Рn - сила стискування при n-ному навантаженні гирьками навантажувальної площадки, Н. Використовуючи отримані результати вимірювання розраховують середньоарифметичні значення величин деформації, тобто, величин, на які змінювалась товщина текстильного матеріалу точкової проби при навантаженні гирьками навантажувальної площадки, на основі яких будують графік залежності ∆=f (Р). Оскільки значення модуля жорсткості текстильного матеріалу залежить від місця розташування точки на кривій його стискування, показник м'якості матеріалу визначають через роботу стискування точкової проби і коефіцієнт повноти заповнення графіків за формулами: M1  45 1  1 ; 1 M2  (2) 2 де M1 , M2 - показники м'якості відповідно першої і другої точкової проби; 1 2 - коефіцієнти заповнення графіків відповідно першої і другої точкової проби; коефіцієнти заповнення графіків визначають за формулами: 1 2  P2     P1   1  50 1  2  , 0 1  Pn1 ; 2  0 (3) ,  2  Pn2 де 1 , Pn1 ,  2 , Pn2 - величина деформації текстильного матеріалу точкової проби, мкм, і сила стискування, Н, при зникненні пружної деформації відповідно першої і другої точкової проби. Визначення показника м'якості текстильного матеріалу М проводять по формулі 4 із використанням даних формул 2 і 3: 3 UA 102363 U    Pn   P  (  ) M  0 (4).  P() 0 5 Математичний вираз кривих стискування Р (∆) та їх інтегрування в інтервалі від 0 до ∆ здійснюють за із використанням прикладних програм. Отримані результати порівнюють із експериментально визначеними діапазонами значень показника м'якості текстильних матеріалів. Порівняння отриманих результатів експериментально визначених діапазонів значень показника м'якості текстильних матеріалів за допомогою запропонованого у корисній моделі способу та відомого органолептичного способу наведено у табл. 2. Таблиця 2 Значення показників м'якості текстильних матеріалів, що відповідають органолептичному тактильному сприйняттю експертів Діапазон значень показника м'якості (М) 1-1,53 1,54-1,70 1,71-2,20 2,21-2,50 і більше 10 Органолептичне сприйняття м'якості дуже твердий твердий м'який дуже м'який Для перевірки правильності зроблених розрахунків визначають безпосередню різницю між роботою стискування абсолютно твердого зразка і роботою стискування дослідної точкової проби в межах зусиль, що характеризують тактильну чутливість людини за формулою: P  (5),   P(  )  d 2 0 де A - різниця між роботою стискування абсолютно твердого зразка і роботою стискування дослідної точкової проби в межах зусиль, що характеризують тактильну чутливість людини, Дж; d - диференціал змінної; P - сила стискування текстильного матеріалу точкової проби, Н. При цьому збільшення роботи стискування ΔА дослідного зразка точкової проби, свідчить про те, що показник м'якості матеріалу М збільшується. Згідно із корисною моделлю, відбір точкових проб для визначення м'якості текстильних матеріалів здійснюють згідно із вимогами ГОСТ 20566, при дослідженні трикотажних полотен згідно із вимогами ГОСТ 8844, при дослідженні нетканих матеріалів - згідно із вимогами ГОСТ 13587. Згідно із корисною моделлю, витримування точкових проб у кондиційних умовах перед проведенням вимірювань для визначення показника м'якості текстильного матеріалу здійснюють відповідно до вимог ГОСТ 10681. Згідно із корисною моделлю, як індикатор для вимірювання товщини пристрою для визначення показника м'якості текстильних матеріалів використовують циферблатний динамометр із ціною ділення шкали 0,01 мм для вимірювання товщини точкової проби не більше 10 мм, або ціною ділення шкали 0,1 мм для вимірювання товщини точкової проби більше 10 мм. Згідно із корисною моделлю, серії замірів товщини текстильного матеріалу точкової проби включають по щонайменше 5 замірів за діагоналями відібраних точкових проб, що виконують без навантаження гирьками навантажувальної площадки та після кожного навантаження. Згідно із корисною моделлю, при виконанні серії замірів товщини текстильного матеріалу точкової проби послідовне рівномірне навантаження навантажувальної площадки здійснюють гирьками із кроком від 20г до 50 г в залежності від виду і типу текстильних матеріалів. Згідно із корисною моделлю, математичний вираз кривих стискування Р (∆) та їх інтегрування в інтервалі від 0 до ∆ здійснюють із використанням прикладних програм Statistics, за програмою Graphical Analysis 3.1. Технічний результат впровадження запропонованого інструментального способу визначення показника м'якості текстильних матеріалів полягає у тому, що даний спосіб має низьку A  15 20 25 30 35 40 4 UA 102363 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 собівартість та не вимагає наявності складного обладнання і високої кваліфікації користувачів заявленого способу, при цьому є ефективним, надає можливість одержати стабільні, об'єктивні та достовірні дані показників м'якості матеріалів, що забезпечує можливість його використання для об'єктивного кількісного оцінювання цієї властивості текстильних тканин. Адже, внаслідок того, що запропонований у заявленій корисній моделі спосіб не є залежним від численних суб'єктивних факторів, експертного рівня осіб, як, наприклад при втіленні органолептичного способу, запропонований спосіб надає можливість швидко отримати стабільні та об'єктивні для подальшого застосування, та верифіковні кількісні результати, що сприяє підвищенню, у порівнянні з відомими аналогами, точності, зручності, ефективності та придатності до автоматизації заявленого способу. Пристрій для визначення показника м'якості текстильних матеріалів, який зображений на фіг. 1, виконують з металевим корпусом 1, на якому жорстко закріплений індикатор для вимірювання товщини 2, придатний для отримання кількісних даних про товщину зразка із необхідною точністю, зв'язаний із рухомо встановленим вертикально орієнтованим вимірювальним стрижнем 7, у верхній частині якого закріплюють навантажувальну площадку 5, виконану із можливістю встановлення на ній гирьок 6, а до нижнього кінця вимірювального стрижня 7 жорстко прикріплюють притискний елемент 3 із горизонтально орієнтованою притискною площадкою, під якою виконаний із можливістю виключення провисання точкової проби біля місця розміщення точкової проби під притискною площадкою робочий елемент 4 із зовнішньою пласкою робочою поверхнею розміщують із можливістю виключення провисання точкової проби біля місця розміщення точкової проби під притискною площадкою, та прикріплюють до корпусу 1 паралельною притискній площадці, площина якої є більшою за площину притискної площадки. Як індикатор для вимірювання товщини 2 пристрою для визначення показника м'якості текстильних матеріалів може бути використаний електронний, або механічний або інший індикатор, придатний для отримання кількісних даних про товщину зразка із необхідною точністю. В одному з можливих виконань використовують циферблатний динамометр із ціною ділення шкали 0,01 мм для вимірювання товщини точкової проби не більше 10 мм, або ціною ділення шкали 0,1 мм для вимірювання товщини точкової проби більше 10 мм. Здійснюють інструментальний спосіб визначення показника м'якості текстильних матеріалів наступним чином. Виконують відбір точкових проб для визначення м'якості текстильних матеріалів згідно із вимогами ГОСТ 20566, при дослідженні трикотажних полотен - переважно згідно із вимогами ГОСТ 8844, при дослідженні нетканих матеріалів - переважно згідно із вимогами ГОСТ 13587. Зокрема, для трикотажних полотен, відповідно до вимог ГОСТ 8844, для визначення всіх фізико-механічних показників, окрім вологості, від кожної одиниці продукції вирізають точкові проби. Розмір точкової проби вибирають в залежності від ширини полотна у розгорнутому вигляді, величини рапорту, розмірів, необхідних для дослідження. Наприклад, при ширині текстильного матеріалу 120-150 см довжина точкової проби повинна бути не менше 65-70 см, при ширині не менше 120-130 см - довжина становитиме 60 см. Можливе також в окремих випадках використання елементарних проб для дослідження. Витримування точкових проб у кондиційних умовах перед проведенням вимірювань для визначення показника м'якості текстильного матеріалу здійснюють відповідно до вимог ГОСТ 10681: не менше 10 годин при відносній вологості повітря 65±5 %, температурі повітря 20±2 °С. Перед початком роботи на індикаторі 2 пристрою для визначення показника м'якості текстильних матеріалів при торканні притискної площадки до робочої поверхні встановлюють нульове значення, після цього розміщують на робочій поверхні точкову пробу між притискною площадкою та робочою поверхнею, опускають на точкову пробу притискну площадку без додаткового навантаження, Зусилля притискання досліджуваного зразка притискною -3 площадкою становить 200×10 Н, що відповідає технічним характеристикам стандартного товщиноміра для текстильних матеріалів. Значення першого заміру циферблатного динамометра 2 без додаткового навантаження характеризує товщину дослідного зразка та є нульовим значенням вимірювання. Наступні значення вимірювання отримують при послідовному рівномірному навантаженні навантажувальної площадки 5 набором гирьок 6, що є гирьками-різноважками. Кожне наступне значення циферблатного динамометра 2 під час зміни навантаження після закінчення роботи прикладеного зусилля реєструють для проведення подальших математичних розрахунків. В залежності від виду і типу текстильних матеріалів крок рівномірного послідовного навантаження можна змінювати від 20 г до 50 г. Наприклад, для бавовняних тканин білизняного призначення, враховуючи те, що робота стискування буде невеликою, крок навантаження 5 UA 102363 U 5 10 15 встановлюють 20 г. Серії замірів товщини текстильного матеріалу точкової проби виконують за діагоналями відібраних точкових проб. Заміри здійснюють до моменту зникнення пружної деформації у досліджуваному текстильного матеріалі. Перше значення Р0, вказує на товщину текстильного матеріалу без навантаження. Зміна товщини текстильного матеріалу при поступовому навантаженні визначають як різницю між Р0 та Рn за формулою: (1) Pзн  Р0  Рn , де: Р0 - сила стискування при ненавантаженій гирьками навантажувальній площадці, Н; Рn - сила стискування при n-ному навантаженні гирьками навантажувальної площадки, Н. Використовуючи отримані результати вимірювання, розраховують середньоарифметичні значення зміни товщини текстильних матеріалів, на основі яких будують графік залежності   f ( x) , а саме ∆=f (Р) (фіг. 2). Оскільки значення модуля жорсткості текстильного матеріалу залежить від місця розташування точки на кривій його стискування, показник м'якості матеріалу визначають через роботу стискування точкової проби і коефіцієнт повноти заповнення графіків за формулами: M1  1  1 ; M2  1 1  2  , (2) 2 де M1 , M2 - показники м'якості відповідно першої і другої точкової проби; 1 2 - коефіцієнти заповнення графіків відповідно першої і другої точкової проби. Коефіцієнти заповнення графіків визначають за формулами: 1 2  P2     P1   1  20 25 0 1  Pn1 ; 2  0 (3) ,  2  Pn2 де 1 , Pn1 ,  2 , Pn2 - величина деформації текстильного матеріалу точкової проби, ВКАЗАТИ ОДИНИЦЮ ВИМІРУ, і сила стискування, ВКАЗАТИ ОДИНИЦЮ ВИМІРУ, при зникненні пружної деформації відповідно першої і другої точкової проби, що відповідають точці переходу деформації повністю пластичний стан відповідно першої і другої точкової проби. Визначення показника м'якості текстильного матеріалу М проводять по формулі 4 із використанням даних формул 2 і 3:    Pn   P  (  ) M  0 (4).  P() 0 30 Математичний вираз кривих стискування Р (∆) та їх інтегрування в інтервалі від 0 до ∆ здійснюють за із використанням прикладних програм, наприклад, Statistics, Graphical Analysis 3.1. Отримані результати порівнюють із експериментально визначеними діапазонами значень показника м'якості текстильних матеріалів. Порівняння отриманих результатів експериментально визначених діапазонів значень показника м'якості текстильних матеріалів за допомогою запропонованого у корисній моделі способу та відомого органолептичного способу наведено у таблиці 2. Таблиця 2 Значення показників м'якості текстильних матеріалів, що відповідають органолептичному тактильному сприйняттю експертів Діапазон значень показника м'якості (М) 1-1,53 1,54-1,70 1,71-2,20 2,21-2,50 і більше Органолептичне сприйняття м'якості дуже твердий твердий м'який дуже м'який 6 UA 102363 U Для перевірки правильності зроблених розрахунків визначають безпосередню різницю між роботою стискування абсолютно твердого і роботою стискування дослідної точкової проби в межах зусиль, що характеризують тактильну чутливість людини за формулою: P  (5),   P(  )  d 2 0 де A - різниця між роботою стискування абсолютно твердого зразка і роботою стискування дослідної точкової проби в межах зусиль, що характеризують тактильну чутливість людини, Дж; d - диференціал змінної; P - сила стискування текстильного матеріалу точкової проби, Н. Збільшення роботи стискування ΔА дослідного зразка точкової проби, свідчить про те, що показник м'якості матеріалу М збільшується. Визначення показника м'якості текстильних матеріалів із використанням заявленого способу є доцільним, ефективним та дозволяє отримати об'єктивні результати. Корисна модель може бути впроваджена із використанням відомих із існуючого рівня техніки елементів конструкцій, прийомів та способів без значних економічних витрат завдяки оригінальності вирішення поставленої технічної задачі. A  5 10 15 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 30 35 40 45 50 55 1. Інструментальний спосіб визначення показника м'якості текстильних матеріалів, що включає відбір точкових проб текстильних матеріалів, їх витримування у кондиційних умовах та визначення показника м'якості, який відрізняється тим, що визначення показника м'якості текстильних матеріалів здійснюють із використанням кількісних величин та пристрою для визначення показника м'якості текстильних матеріалів, який виконують з корпусом, переважно металевим, на якому жорстко закріплюють індикатор для вимірювання товщини, придатний для отримання кількісних даних про товщину зразка із необхідною точністю, зв'язаний із рухомо встановленим вертикально орієнтованим вимірювальним стрижнем, у верхній частині якого закріплюють навантажувальну площадку, виконану із можливістю послідовного встановлення на ній гирьок, а до нижнього кінця вимірювального стрижня жорстко прикріплюють притискний елемент із горизонтально орієнтованою притискною площадкою, під якою розміщують та яка виконана із можливістю виключення провисання точкової проби біля місця розміщення точкової проби під притискною площадкою, та прикріплюють до корпусу робочий елемент із паралельною притискній площадці зовнішньою пласкою робочою поверхнею, площина якої є більшою за площину притискної площадки, на індикаторі для вимірювання товщини при торканні притискної площадки до робочої поверхні робочого елемента встановлюють нульове значення, після цього розміщують точкову пробу між притискною площадкою та робочою поверхнею, опускають на неї притискну площадку, здійснюють стискування текстильного матеріалу точкової проби між притискною площадкою та робочою поверхнею, при цьому показання індикатора для вимірювання товщини приймають нульовим значенням вимірювання, і виконують серії замірів товщини текстильного матеріалу точкової проби при послідовному рівномірному навантаженні навантажувальної площадки гирьками до зникнення пружної деформації текстильного матеріалу точкової проби, причому серії замірів товщини текстильного матеріалу точкової проби виконують за діагоналями відібраних точкових проб із фіксацією результатів замірів для проведення подальших математичних розрахунків, при цьому перше значення сили стискування Р0 вказує на товщину текстильного матеріалу без навантаження, силу стискування Рзн текстильного матеріалу, що відповідає величині, на яку змінилась товщина текстильного матеріалу точкової проби при поступовому навантаженні, тобто величині деформації, визначають як різницю між Р0 та Рn за формулою: Pзн  P0  Pn (1); де: P0 - сила стискування при ненавантаженій гирьками навантажувальній площадці, H; Pn - сила стискування при n-ному навантаженні гирьками навантажувальної площадки, H; використовуючи отримані результати вимірювання розраховують середньоарифметичні значення величин деформації, тобто величин, на які змінювалась товщина текстильного матеріалу точкової проби при навантаженні гирьками навантажувальної площадки, на основі яких будують графік залежності ∆=f (Р); оскільки значення модуля жорсткості текстильного матеріалу залежить від місця розташування точки на кривій його стискування, показник м'якості матеріалу визначають через роботу 7 UA 102363 U стискування точкової проби і коефіцієнт повноти заповнення графіків за формулами: 1  1  ; M  1  2  , (2) M1  2 2 1 де M1 , M2 - показники м'якості відповідно першої і другої точкової проби; 5 1 2 - коефіцієнти заповнення графіків відповідно першої і другої точкової проби; коефіцієнти заповнення графіків визначають за формулами: 1 2  P1   1  10  P2 (  ) 0 1  Pn1 ; 1  0  2  Pn2 , (3) де 1 , Pn1 ,  2 , Pn2 - величина деформації текстильного матеріалу, мкм, і сила стискування, Н, при зникненні пружної деформації відповідно першої і другої точкової проби; визначення показника м'якості текстильного матеріалу М проводять по формулі 4 із використанням даних формул 2 і 3: Δ Δ  Pn   P  ( Δ ) M 0 Δ (4),  P( Δ) 0 15 математичний вираз кривих стискування Р (∆) та їх інтегрування в інтервалі від 0 до ∆ здійснюють із використанням прикладних програм, порівнюють отримані результати із експериментально визначеними діапазонами значень показника м'якості текстильних матеріалів; для перевірки правильності зроблених розрахунків визначають безпосередню різницю між роботою стискування абсолютно твердого зразка і роботою стискування дослідної точкової проби в межах зусиль, що характеризують тактильну чутливість людини за формулою: P    P(  )  d (5), 2 0 де A - різниця між роботою стискування абсолютно твердого зразка і роботою стискування дослідної точкової проби в межах зусиль, що характеризують тактильну чутливість людини, Дж; d - диференціал змінної; P - сила стискування текстильного матеріалу точкової проби, Н; при цьому збільшення роботи стискування ΔА дослідного зразка точкової проби свідчить про те, що показник м'якості матеріалу М збільшується. 2. Інструментальний спосіб визначення показника м'якості текстильних матеріалів за п. 1, який відрізняється тим, що відбір точкових проб для визначення м'якості текстильних матеріалів здійснюють згідно із вимогами ГОСТ 20566, при дослідженні трикотажних полотен - згідно із вимогами ГОСТ 8844 переважно, при дослідженні нетканих матеріалів - згідно із вимогами ГОСТ 13587 переважно. 3. Інструментальний спосіб визначення показника м'якості текстильних матеріалів за п. 1, який відрізняється тим, що витримування точкових проб у кондиційних умовах перед проведенням вимірювань для визначення показника м'якості текстильного матеріалу здійснюють відповідно до вимог ГОСТ 10681. 4. Інструментальний спосіб визначення показника м'якості текстильних матеріалів за п. 1, який відрізняється тим, що як індикатор для вимірювання товщини пристрою для визначення показника м'якості текстильних матеріалів використовують циферблатний динамометр із ціною ділення шкали 0,01 мм для вимірювання товщини точкової проби не більше 10 мм або ціною ділення шкали 0,1 мм для вимірювання товщини точкової проби більше 10 мм. 5. Інструментальний спосіб визначення показника м'якості текстильних матеріалів за п. 1, який відрізняється тим, що серії замірів товщини текстильного матеріалу точкової проби включають по щонайменше 5 замірів за діагоналями відібраних точкових проб, що виконують без навантаження гирьками навантажувальної площадки та після кожного навантаження. 6. Інструментальний спосіб визначення показника м'якості текстильних матеріалів за п. 1, який відрізняється тим, що при виконанні серії замірів товщини текстильного матеріалу точкової проби послідовне рівномірне навантаження навантажувальної площадки здійснюють гирьками із кроком від 20 г до 50 г в залежності від виду і типу текстильних матеріалів. 7. Інструментальний спосіб визначення показника м'якості текстильних матеріалів за п. 1, який відрізняється тим, що математичний вираз кривих стискування Р (∆) та їх інтегрування в A  20 25 30 35 40 45 8 UA 102363 U інтервалі від 0 до ∆ здійснюють із використанням прикладних програм Statistics, за програмою Graphical Analysis 3.1. Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 9