Новый подход к исследованию драпируемости нетканых материалов

Материаловедение

И.А. Мохирева,

старший преподаватель кафедры товароведения и экспертизы продовольственных товаров ДВГАЭУ;

Л.А. Серебрякова,

кандидат технических наук, профессор кафедры товароведения и экспертизы продовольственных товаров ДВГАЭУ;

Г.А. Лаврушин,

доктор технических наук, профессор кафедры товароведения и экспертизы продовольственных товаров ДВГАЭУ

НОВЫЙ ПОДХОД К ИССЛЕДОВАНИЮ ДРАПИРУЕМОСТИ НЕТКАНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Статья посвящена исследованию эстетических свойств, в частности драпируемости, иглопробивных нетканых материалов. Разработана методика определения драпируемости и выявлены оптимальные параметры испытаний.

Драпируемость - одно из важнейших эстетических свойств текстильных материалов бытового назначения, это сложная деформация, которая возникает под действием собственного веса материала, если он находится в подвешенном состоянии или частично опирается на какую-либо поверхность. Драпируемость имеет наиболее важное значение при моделировании швейных изделий свободного силуэта.

Вопросы драпируемости тканей и трикотажа довольно полно рассмотрены в отечественной литературе [1-4]. Но методики, принятые для определения драпируемости тканей и трикотажа, не позволяют получить объективных данных в отношении нетканых материалов вследствие их большой жесткости. Драпирующая способность нетканых материалов практически не изучена, поэтому эта проблема очень актуальна. Цель нашего исследования - определение методики оценки драпируемости иглопробивных нетканых материалов, рекомендуемых для проектирования бытовой верхней зимней одежды.

Для характеристики драпируемости текстильных материалов пользуются таким показателем, как коэффициент драпируемости, который определяется по формуле

тг ~~

где Кд - коэффициент драпируемости, %; - площадь образца, мм ;

Sn - площадь проекции образца, определенная планиметрированием, мм2.

С увеличением коэффициента драпируемости повышается драпи-

руемость материала.

Для оценки драпируемости экспериментальных нетканых материалов использовали дисковый метод. Суть его в том, что образец нетканого материала, выкроенный в виде круга, размещают на диске стойки, который перемещается так, чтобы концы свешивающегося образца не касались плоскости.

Согласно литературным источникам, рекомендуемые для тканей диаметры диска стойки и образцов равны соответственно 180 и 90 мм [2].

По нетканым материалам есть рекомендации только для клеевых материалов как наиболее часто используемых в качестве прокладочных. По иглопробивным нетканым материалам в литературных источниках такая информация отсутствует, поэтому нами с целью выявления оптимальных параметров испытания была исследована драпируемость при различных соотношениях диаметра диска и диаметра образцов.

При разработке методики исследования драпируемости для каждого диаметра диска стойки (100, 150, 200 и 250 мм) нами использованы образцы нетканых материалов диаметрами 300, 350, 400, 450, 500, 550 и 600 мм с различной длиной свешивающейся части (табл. 1).

Установлено, что экспериментальные иглопробивные нетканые материалы образуют мягкие складки при длине свешивающейся части образцов 100, 125 и 150 мм.

Необходимо отметить, что при избранных параметрах испытаний наблюдался также небольшой разброс показателей коэффициента драпируемости (коэффициент вариации в пределах 2,8-13,1%).

В связи с этим при продолжении исследований были выбраны следующие параметры испытаний: диаметр диска стойки - 100, 150, 200 и 250 мм и образцы нетканых материалов с длиной свешивающейся части 100, 125 и 150 мм, на основании чего определены диаметры образцов нетканых материалов,

Таблица 1

Драпируемость нетканых материалов

Диаметр диска Дл.мм2 Диаметр образца До. мм2 Длина свешивающейся части 1, мм Коэффициент драпируемости Кд,% Коэффициент вариации С,%

250 550 150 38,127 11,6

500 125 36,223 10,4

450 100 34,492 4,8

200 500 150 51,646 2,8

450 125 46,730 8,3

400 100 43,970 13,1

150 450 150 50,073 9,2

400 125 46,140 9,9

350 100 44,169 10,7

100 400 150 61,880 9,6

350 125 58,380 11,9

300 100 50,450 9,1

Доверительный интервал для коэффициента драпируемости (Кд) находили из условия:

Кд-Кд

У>

где 5 - точность измерения;

у - надежность (0,95). Было выявлено, что доверительный интервал коэффициента драпируемости находится в следующих пределах (вероятность 0,95):

41,6 <Кд< 52,2.

Рассмотрев все значения коэффициента драпируемости в данном интервале, установили, что коэффициент драпируемости, равный 51,56%, имеет наименьший разброс показателей (коэффициент вариации - 2,8%). Указанному коэффициенту соответствуют следующие параметры: диаметр диска - 200 мм ; диаметр образца нетканого материала - 500 мм; длина свешивающейся части - 150 мм.

Считаем, что выявленные параметры диска стойки и образца нетканого материала позволяют определить коэффициент драпируемости с большой достоверностью и получить стабильные результаты при количестве испытаний, равном 10.

Драпируемость экспериментальных нетканых материалов исследовали по методике, изложенной выше. Показатели коэффициента драпируемости, обработанные с помощью методов математической статистики, представлены в табл. 2

Таблица 2

Драпируемость экспериментальных нетканых материалов

Нетканые материалы Коэффициент драпируемости Кд, %

Вариант 1 (100% капрона) 38

Вариант 2 (75% капрона и 25% восстановленной шерсти) 41

Вариант 3 (50% капрона и 50% восстановленной шерсти) 48

Вариант 4 (25% капрона и 75% восстановленной шерсти) 52

Ткань шерстяная пальтовая 65

Анализируя полученные данные, можно отметить, что волокнистый состав оказывает существенное влияние на величину коэффициента драпируемости. Наибольшее его значение у нетканого материала, выработанного из смеси восстановленной шерсти и капрона в соотношении 75% и 25%, наименьшее - у нетканого материала, выработанного из 100% капрона.

Необходимо отметить, что уменьшение в нетканом материале содержания волокон восстановленной шерсти в 3 раза приводит к уменьшению коэффициента драпируемости в 1,6 раза. Вероятно, это связано с тем, что капроновые волокна имеют большую жесткость, чем шерстяные.

При сравнении полученного показателя иглопробивных нетканых материалов с аналогичным показателем шерстяной пальтовой ткани [2] установили, что коэффициент драпируемости исследуемых полотен на 13% - 27% ниже. Полученные нами результаты подтверждают выводы

Ю.П. Назарова и В.М. Афанасьева [2] о том, что драпируемость нетканых материалов ниже драпируемости пальтовых тканей [3], а существующее мнение, что нетканые материалы не драпируются, ошибочно.

Таким образом, экспериментальные иглопробивные нетканые материалы вариантов 3 и 4 (табл. 2) имеют коэффициенты драпируемости шерстяной пальтовой ткани.

Текстильные материалы, применяемые для производства различных изделий, могут испытывать деформацию разного вида и интенсивности. Для бытовой одежды в большей степени, нежели для других изделий, характерны такие виды деформирующих воздействий, как растяжение и изгиб.

Материалы и конструкция изделия должны быть такими, чтобы не затруднять движений человека, и в то же время на отдельных участках должны сохранять определенную жесткость, чтобы противостоять различным деформациям и надежно сохранять приданную изделию форму.

Определение жесткости экспериментальных нетканых материалов различного волокнистого состава определяли согласно ГОСТ 10550-93 «Материалы текстильные. Полотна. Методы определения жесткости при изгибе» (табл. 3).

Таблица 3

Жесткость при изгибе экспериментальных нетканых материалов

Нетканые материалы Жесткость при изгибе, мкН см2 Коэффициент жесткости

Продольное направление Поперечное направление

Вариант 1 547439 760332 0,72

Вариант 2 153514 239865 0,64

Вариант 3 78315 217542 0,36

Вариант 4 64655 215516 0,3

Анализ полученных данных показывает, что волокнистый состав и направление раскроя оказывают существенное влияние на величину определяемых показателей.

Следует отметить, что с увеличением в нетканом материале капроновых волокон с 25 до 100% жесткость при изгибе повышается в 2,4 раза. Возможно, это объясняется большей жесткостью капроновых волокон.

Как показывают проведенные исследования, жесткость при изгибе исследуемых нетканых материалов в продольном направлении в 1,4-3,3 раза меньше, чем в поперечном направлении. Это связано с технологией производства экспериментальных нетканых материалов (пробивка иглами в продольном направлении в 1,6 раза меньше, чем в поперечном).

Анализируя полученные данные, можно отметить, что наименьшим коэффициентом жесткости обладает экпериментальный иглопробивной нетканый материал, содержащий в своем составе капрон и восстановленную шерсть в соотношении 25 и 75%.

При изучении взаимосвязи жесткости при изгибе с драпируемо-стью экспериментальных нетканых материалов выявлено наличие тесной корреляционной связи (коэффициент корреляции 0,89).

Литература

1. Кукин Н.Г. Соловьев А.Н. Текстильное материаловедение: Ч. II. М.: Легкая индустрия, 1964.374 с.

2. Назаров Ю.П., Афанасьев В.М. Нетканые текстильные материалы. М.: Легкая индустрия, 1971.200 с.

3. Сухарев М.И. Свойства нетканых текстильных материалов и методы их исследования. М.: Легкая индустрия, 1969. 155 с.

4. Сухарев М.И. Материаловедение. М.: Легкая индустрия, 1973.265 с.