Спосіб оцінки стійкості текстильних матеріалів до впливу прання в мильно-содовому розчині

Реферат: Спосіб оцінки стійкості текстильних матеріалів до впливу прання в мильно-содовому розчині, за яким зразок текстильного матеріалу, який обробляють в пральній машині, полощуть, висушують, готують елементарні проби та визначають стійкість проби до впливу прання шляхом випробування на розривальній машині, фіксуючи зміну розривальних навантажень по основі і утоку в порівнянні з початковими величинами. Додатково вводять допоміжні критерії оцінки, як коефіцієнт повітропроникності, стійкість до стирання по площині і зміну товщини проби, та встановлюють зміну їх значень в залежності від кількості циклів прання в порівнянні з вихідними величинами, а текстильний матеріал вважають стійким до впливу прання, якщо значення розривального навантаження, коефіцієнта повітропроникності змінюють в межах 0…(±15) %, стійкості до стирання по площині - 0…(±30) %, зміни товщини проби - 0…(±20) %. Текстильний матеріал вважають стійким до кількості циклів прання в мильно-содовому розчині, яка зумовила зміну одного із критеріїв оцінки до указаних гранично допустимих значень. UA 119786 U (54) СПОСІБ ОЦІНКИ СТІЙКОСТІ ТЕКСТИЛЬНИХ МАТЕРІАЛІВ ДО ВПЛИВУ ПРАННЯ В МИЛЬНОСОДОВОМУ РОЗЧИНІ UA 119786 U UA 119786 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до легкої промисловості, а саме до її швейної галузі, і може бути використана при проведенні науково-дослідних робіт з матеріалознавства для оцінки ступеня зміни фізико-механічних властивостей текстильних матеріалів побутового та повсякденного призначення від впливу багаторазового прання в мильно-содовому розчині. Відомий спосіб [1] визначення стійкості текстильних матеріалів до впливу прання, який був взятий за прототип. Суть його полягає в тому, що зразки тканини білизняного та платтяного асортименту, після прання в мильно-содовому розчині, полощуть, висушують в сушильній шафі, прасують і розрізають на елементарні проби по основі і по утоку для визначення зміни розривальних зусиль в порівнянні з їх початковими значеннями [2]. Отримані середні показники обчислюють у відсотках за відомою формулою окремо для проб по основі (Ро) і утоку (Ру). До недоліків способу слід віднести відсутність нормативних (або допустимих) границь зміни розривального навантаження проб після обробки мильно-содовим розчином, необґрунтована необхідна кількість циклів прання, що призводить до отримання некоректних результатів дослідження. Окрім цього слід зазначити, що в процесі прання текстильний матеріал підпадає під дію механічних (50 %), фізико-хімічних (30 %), хімічних (10 %) і температурних (10 %) факторів, що впливають одночасно комплексно [3]. Наявність указаних факторів зумовлена тертям виробів між собою та стінками барабана пральної машини, мильно-содовим розчином, його концентрацією, температурним режимом прання, окислювальними реакціями поверхневоактивних речовин, набуханням і зсіданням матеріалів, багаторазовим пранням тощо, які визивають суттєві зміни їх фізико-механічних властивостей [3, 4]. Отже очевидно, що оцінити стійкість текстильних матеріалів до впливу прання, враховуючи охарактеризовані фактори, за допомогою тільки розривальних навантажень недостатньо, що є недоліком. В зв'язку з цим, метою корисної моделі слід вважати удосконалення способу оцінки стійкості текстильного матеріалу до впливу прання в мильно-содовому розчині. Поставлена мета досягається завдяки тому, що в способі оцінки стійкості текстильних матеріалів до впливу прання в мильно-содовому розчині, сутність якого полягає в тому, що зразок текстильного матеріалу обробляють в пральній машині, полощуть, висушують, готують елементарні проби та визначають стійкість проби до впливу прання шляхом випробування на розривальній машині, фіксуючи зміну розривальних навантажень по основі і утоку в порівнянні з початковими величинами, вводять такі допоміжні критерії оцінки, як коефіцієнт повітропроникності, стійкість до стирання по площині і зміну товщини проби, та встановлюють зміну їх значень в залежності від кількості циклів прання в порівнянні з вихідними величинами, а текстильний матеріал вважають стійким до впливу прання, якщо значення розривального навантаження, коефіцієнта повітропроникності змінюються в межах 0…(±15) %, стійкості до стирання по площині 0…(±30) %, товщини - 0…(±20) %, при цьому текстильний матеріал слід вважати стійким до такої кількості циклів прання в мильно-содовому розчині, яка зумовила зміну одного із критеріїв оцінки до указаних гранично допустимих значень. 2 Для реалізації способу зразок текстильного матеріалу розміром, наприклад, 1,0…1,5 м перуть в мильно-содовому розчині, полощуть, висушують в сушильній шафі, прасують використовують, насамперед, для оцінки зміни показників, що не потребують руйнування тканини, а саме товщини і коефіцієнта повітропроникності, а потім із нього вирізають елементарні проби для визначення зміни розривальних навантажень (по основі і утоку) та стійкості до стирання по площині. Указані дослідження проводять згідно умов, зазначених в стандартах [5-7]. Кількість циклів прання одного і того ж зразка в мильно-содовому розчині може бути багаторазовою, але з обов'язковим контролем значень фізико-механічних характеристик проб після кожної обробки. Обчислення показників у відсотках проводять за наступною узагальненою формулою: Р=(R1R)/R·100, де Р - показник; R - значення показника до прання; R1 - значення показника після прання. Якщо один із чотирьох приведених критеріїв змінить при цьому своє значення на указану величину, то кількість циклів процесу, що його зумовив, і є оцінкою стійкості текстильного матеріалу до прання в мильно-содовому розчині. Рекомендований спосіб перевірено експериментально в порівнянні із прототипом. Для проведення досліджень були обрані тканини, які використовуються для виготовлення дитячого одягу повсякденного призначення (бавовняна і бавовняно-поліефірна), а відтак підлягає частому пранню в домашніх умовах мильно-содовим розчином. Оцінка зміни фізико-механічних характеристик проб від впливу багаторазового процесу обробки проводилась після кожного циклу прання за допомогою таких інформативних показників, як розривальне зусилля по основі 3 2 Ро, (Н), коефіцієнта повітропроникності Кп (дм /м ·х), стійкість проб до стирання по площині Сс (цикли) та зміни товщини проби L (мм). 1 UA 119786 U 5 10 Отримані результати свідчать про залежність усіх без винятку показників від кількості циклів прання в мильно-содовому розчині, при чому такі, як розривальні навантаження проб, їх стійкість до стирання по площині та коефіцієнт повітропроникності зменшуються, а товщина збільшується в порівнянні із початковими характеристиками (таблиця 1, таблиця 2). Так, наприклад, на четвертому циклі прання (таблиця 1) розривальне зусилля зменшилось 3 2 від 1325 до 1225 Н (-7,5 %), коефіцієнт повітропроникності від 10,5 до 9,7 дм /м ·с (-7,6 %), стійкість до стирання по площині від 1001 циклу до 840 циклів (-16 %), а товщина матеріалу збільшилась від 0,87 мм до 1,0 мм (+14,9 %). Якщо кількість повторного прання збільшувати, то контролюючі показники суттєво змінюються, особливо товщина (+20,7 %), стійкість до стирання по площині (-31,9 %) і коефіцієнт повітропроникності (-14,3 %), які досягають гранично допустимої величини відповідно на шостому, восьмому та дев'ятому циклах обробки в мильносодовому розчині. Таблиця 1 Зміна фізико-механічних характеристик бавовняної тканини від впливу багаторазового прання в мильно-содовому розчині Значення контролюючих показників проб в залежності від кількості циклів прання Кількість циклів прання в мильноРозривальне Коефіцієнт Стійкість до стирання Товщина L, мм; содовому розчині навантаження по повітропроникності по площині Сс, цикли; (%) 3 2 основі Ро, Н; (%)* Кп, (дм /м ·с); (%) (%) Без прання 1325 10,5 1001 0,87 (вихідне значення) Перший цикл 1260 (-4,9) 9,7 (-7,6) 865 (-13,6) 0,90 (+3,4) Другий цикл 1250 (-5,7) 9,7 (-7,6) 855 (-14,7) 0,95 (+9,2) Третій цикл 1240 (-6,4) 9,7 (-7,6) 845 (-15,6) 0,98 (+12,6) Четвертий цикл 1225 (-7,5) 9,7 (-7,6) 840 (-16,0) 1,0 (+14,9) П'ятий цикл 1218 (-8,1) 9,7 (-7,6) 790 (-21,1) 1,04 (+19,5) Шостий цикл 1207 (-8,9) 9,4 (-10,5) 745 (-25,6) 1,05 (+20,7) Сьомий цикл 1195 (-9,8) 9,4 (-10,5) 715 (-28,6) 1,07 (+23,0) Восьмий цикл 1191 (-10,1) 9,1 (-13,3) 681 (-31,9) 1,08 (+24,1) Дев'ятий цикл 1191 (-10,1) 9,0 (-14,3) 659 (-34,2) 1,09 (+25,3) Десятий цикл 1191 (-10,1) 8,7 (-17,1) 647,5 (-35,3) 1,1 (+26,4) Тринадцятий цикл 1145 (-13,6) 7,8 (-25,7) 600 (-40,0) 1,1 (+26,4) Шістнадцятий цикл 1125 (-15,1) 7,2 (-31,4) 573,8 (-42,7) 1,1 (+26,4) * Примітка: отримані закономірності зміни значення розривальних навантажень по утоку аналогічні 15 20 Що ж стосується розривального навантаження як критерія оцінки рекомендованого прототипом, то зміна його допустимого значення (-15,1 %) відбулося на 16-му циклі прання. Але при цьому коефіцієнт повітропроникності проб і їх стійкість до стирання по площині зменшились на 31,4 і 42,7 % відповідно, а товщина збільшилась до 26,4 % в порівнянні з вихідними характеристиками, що не відповідає зазначеним умовам. Аналогічні закономірності були отримані і при проведенні експериментів із бавовнянополіефірним матеріалом (таблиця 2). 2 UA 119786 U Таблиця 2 Зміна фізико-механічних характеристик бавовняно-поліефірної тканини від впливу багаторазового прання в мильно-содовому розчині Значення контролюючих показників проб в залежності від кількості циклів прання Кількість циклів Стійкість до прання в мильноРозривальне Коефіцієнт стирання по содовому розчині навантаження по повітропроникності Товщина L, мм; (%) площині Сс, цикли; 3 2 основі Ро, Н; (%)* Кп, (дм /м ·с); (%) (%) Без прання 785 84,5 262 0,70 (вихідне значення) Перший цикл 695 (-11,5) 83,5 (-1,2) 257 (-1,9) 0,72 (+2,9) Другий цикл 695 (-11,5) 83,5 (-1,8) 252 (-3,8) 0,75 (+7,1) Третій цикл 699 (-11,5) 82,0 (-3,0) 248 (-5,3) 0,77 (+10,0) Четвертий цикл 699 (-11,5) 81,5 (-3,6) 247 (-5,7) 0,78 (+11,4) П'ятий цикл 691 (-11,5) 80,5 (-4,7) 237 (-9,5) 0,81 (+15,7) Шостий цикл 691 (-12,0) 80,0 (-5,3) 230 (-12,2) 0,82 (+17,1) Сьомий цикл 691 (-12,0) 79,5 (-5,9) 225 (-14,1) 0,85 (+21,4) Восьмий цикл 691 (-12,0) 79,0 (-6,5) 217 (-17,2) 0,86 (+22,9) Дев'ятий цикл 691 (-12,0) 79,0 (-6,5) 210 (-19,8) 0,87 (+24,3) Десятий цикл 685 (-12,7) 77,5 (-8,3) 205 (-21,8) 0,88 (+28,6) Тринадцятий цикл 675 (-14,0) 77,5 (-8,3) 181 (-30,9) 0,90 (+25,7) Шістнадцятий цикл 667 (-15,0) 77,0 (-8,9) 163 (-37,8) 0,90 (+28,6) * Примітка: отримані закономірності зміни значення розривальних навантажень по утоку аналогічні 5 10 15 20 25 30 Аналіз результатів показав, що дія мильно-содового розчину в процесі прання насамперед призводить до суттєвої зміни товщини проб, яка після сьомого циклу збільшилась від 0,7 до 0,85 мм, тобто на 21,4 %. А такі показники як розривальне навантаження, коефіцієнт повітропроникності і стійкості до стирання по площині зменшились при цьому на 12,0; 5,9 та 14,1 % відповідно. Якщо за критерій оцінки взяти тільки розривальне зусилля, то згідно зазначених умов його зміна до (-15 %) настає після 16 циклів прання, але товщина матеріалу збільшується до 28,6 %, стійкість до стирання пр. площині зменшується на 37,8 %, а коефіцієнт повітропроникності зменшується на 8,9 % від вихідних величин. Отже, на основі отриманих результатів можна стверджувати, що для оцінки стійкості текстильних матеріалів до впливу прання в мильно-содовому розчині необхідно використовувати комплекс показників, по одному із яких, при досягненні гранично допустимого значення в порівнянні з вихідним, обґрунтовують достатню кількість циклів указаного процесу. Тому, в даному випадку, згідно зазначених умов, текстильний матеріал, що досліджували, слід вважати стійким до прання в мильно-содовому розчині після шести циклів обробки, оскільки такий контролюючий показник із чотирьох запропонованих як його товщина змінився, збільшився до гранично допустимого значення - (+20,7 %). Перевагою запропонованої корисної моделі є отримання коректних результатів оцінки стійкості текстильних матеріалів до впливу прання в мильно-содовому розчині Джерело інформації: 1. Лабораторный практикум по материаловедению швейного производства: учеб. пособие для вузов / Бузов Б.А., Пожидаев в Н.Н., Модестова Т.А. [и др.] - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Легкая индустрия, 1979. - С. 278-279. 2. Материалы текстильные. Ткани и штучные изделия. Метод определения разрывных характеристик при растяжении: ГОСТ 3813-72 (ИСО 5081-77, ИСО 5082-82). - [Действующий с 1973-01-01]. - М.: ИПК Издательство стандартов, 2002. - 20 с. (Межгосударственный стандарт). 3. Сухарев М.И. Материаловедение / Сухарев М.И. - М.: Легкая индустрия, 1973. - С. 194. 4. Коляденко С.С. Товароведение текстильних материалов / Коляденко С.С., Месяченко В.Т., Кокошинская В.И. - М.: Экономика, 1981. - С. 172. 3 UA 119786 U 5 10 15 20 5. Материалы текстильные и изделия из них. Метод определения воздухопроницаемости: ГОСТ 12088-77. - [Действующий с 1979-01-01]. - М.: ИПК Издательство стандартов, 2003. - 10 с. (Межгосударственный стандарт). 6. Ткани текстильные. Метод определения стойкости к истиранию: ГОСТ 18976-73. [Действующий с 1974-01-01]. - М.: Издательство стандартов, 1985. – 7 с. 7. Материалы текстильные. Полотна. Метод определения толщины: ГОСТ 12023-93 (ИСО 5084-77). - [Действующий с 1995-01-01]. - Минск: Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации, 1995. – 11 с. (Межгосударственный стандарт). ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб оцінки стійкості текстильних матеріалів до впливу прання в мильно-содовому розчині, що за яким зразок текстильного матеріалу, який обробляють в пральній машині, полощуть, висушують, готують елементарні проби та визначають стійкість проби до впливу прання шляхом випробування на розривальній машині, фіксуючи зміну розривальних навантажень по основі і утоку в порівнянні з початковими величинами, який відрізняється тим, що вводять допоміжні критерії оцінки, як коефіцієнт повітропроникності, стійкість до стирання по площині і зміну товщини проби, та встановлюють зміну їх значень в залежності від кількості циклів прання в порівнянні з вихідними величинами, а текстильний матеріал вважають стійким до впливу прання, якщо значення розривального навантаження, коефіцієнта повітропроникності змінюють в межах 0…(±15) %, стійкості до стирання по площині - 0…(±30) %, зміни товщини проби 0…(±20) %, при цьому текстильний матеріал вважають стійким до кількості циклів прання в мильно-содовому розчині, яка зумовила зміну одного із критеріїв оцінки до указаних гранично допустимих значень. 25 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4