Материаловедение волокон, нитей и текстильных изделий

Исследование эргономических показателей
качества шерстяных одеял
...

Введение……………………………………………………………………….3
1. Качество продукции. Проблемы повышения качества продукции……4
2. Методика определения эргономических свойств шерстяных одеял…...7
2.1. Определение воздухопроницаемо-сти………………………………...7
2.2. Определение гигроскопичности и водопоглоще-ния………………..12
2.3. Определение устойчивости окраски к стир-кам……………………..14
2.4. Определение устойчивости окраски к по-ту…………………………16
2.5. Определение устойчивости окраски к тре-нию……………………...18
2.6. Определение электризуемо-сти……………………………………….20
2.7. Определение ту-ше…………………………………………………….23
3. Экспериментальная часть………………………………………………..25
3.1. Объекты исследования…………………………………………….25
3.2. Результаты исследований эргономических свойств шерстяных оде-ял…………………………………………………………………….26
3.2.1. Водопоглощение………………………………………………....26
3.2.2. Устойчивость окраски к физико-химическим воздействи-ям…………………………………....................................................27
3.2.3. Электризуемость…………………………………………………28
3.2.4. Туше………………………………………………………………29
Выводы по работе……………………………………………………………..30
Литература……………………………………………………………………..31

Шерстяные одеяла занимают важное место в производстве текстиль-ной и легкой промышленности. Это объясняется тем, что одеяла являются бытовыми изделиями, необходимыми для повседневного использования. Для потребителей наиболее важным является удобство пользования одея-лами. Показателями качества, характеризующими удобство пользования, являются эргономические показатели. Целью данной работы является ис-следование эргономических показателей качества шерстяных одеял для дальнейшей возможности повышения их качества.

На рисунке 2.3 показан внешний вид прибора ВПТМ.2М.Рис. 2.3. Прибор ВПТМ.2М. для определения воздухопроницаемостиИспытания проводят следующим образом. Сначала рукояткой устанавливают в нулевое положение уровень спирта в индикаторе разрежения 4, предназначенном для фиксации перепада давлений по обе стороны пробы, а затем рукояткой 3 уровень спирта в дифманометре 2, который служит для фиксации и определения статических напоров в сужающем устройстве расходомера. Принцип действия расходомера основан на зависимости перепада давления от расхода воздуха (представляет собой трубу Вентури). Показания дифманометра дают возможность по таблицам перевода определить расход воздуха, проходящего через пробу. В приборе имеется два расходомера, подключение которых осуществляется рукояткой 12 (в положение Iили II).При поднятом штоке 9 снимают крышку 11 и устанавливают сменный рабочий столик, на котором размещают испытуемую пробу. Для основной массы текстильных материалов применяют столик с отверстием площадью 10 или 20 см2. Прижатие пробы к столику обеспечивается прижимным кольцом 10, которое имеет отверстие, соответствующее отверстию столика. Подбор рабочего столика и расходомера производят в зависимости от вида испытуемого материала так, чтобы показания на шкале дифманометра находились в пределах значений таблиц перевода. Для тканей с малой воздухопроницаемостью испытания следует проводить при установке рукоятки 12 переключения расходомеров в положение I, а для тканей с большой воздухопроницаемостью — в положение II.Пробу испытуемого материала помещают на рабочий столик лицевой стороной вверх и прижимают прижимным кольцом 10, вращая рукоятку 8 до тех пор, пока не загорится сигнальная лампа 7 «нагрузка». По индикатору разрежения 4 плавным вращением рукоятки 13 устанавливают необходимое разрежение — 49 Па (5 мм вод. ст.), а затем снимают показания со шкалы дифманометра 2 с погрешностью до одного деления шкалы. После окончания испытания пробы рукояткой 13 доводят уровень спирта в индикаторе разрежения до нулевого положения и вращением рукоятки 8 поднимают прижимное кольцо.После окончания работы на приборе выключают тумблер 5 «сеть» (погаснет сигнальная лампа 6), закрывают камеры разрежения крышкой 11 и отключают прибор от сети.По показаниям дифманометра для каждого полученного значения с помощью таблиц перевода определяют расход воздуха (дм3/с), протекающего через испытуемую пробу. Коэффициент воздухопроницаемости подсчитывают по формуле (2.1).Воздухопроницаемость определяется испытанием образца в 10 разных местах по диагонали.Результаты испытаний должны быть представлены в таблице 2.1.1.Таблица 2.1.1. Результаты испытаний на воздухопроницаемость№п/пНаименование полотнаПоложения рукоятки расходомеров воздухаДиаметр пробы, мПоказания дифманометра, мм рт. ст.Расход воздуха, дм3/сКоэффициент воздухопроницаемости Вp, м3/(м2∙ с)ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГИГРОСКОПИЧНОСТИ И ВОДОПОГЛОЩЕНИЯГигроскопические свойства текстильных полотен характеризуют их способность поглощать и отдавать водяные пары и воду.Гигроскопичностью называют влажность материала после длительного выдерживания его при относительной влажности воздуха, равной 100%. [9]Гигроскопичические свойства текстильных полотен определяют по ГОСТ 3816-81. [10]Для определения гигроскопичности из точечной пробы ткани вырезают элементарные пробы — полоски размером 50×200 мм и помещают их в отдельные стаканчики для взвешивания. Затем эти стаканчики помещают в эликсир с водой, в котором предварительно установлена относительная влажность воздуха (98±1) %. Выдерживают элементарные пробы в эксикаторе в открытых стаканчиках для взвешивания в течение 4 ч. Затем стаканчики для взвешивания закрывают, вынимают из эксикатора, взвешивают и высушивают до постоянной массы при температуре (107±2) °C. После высушивания и охлаждения в эксикаторе, заполненном обезвоженным хлоридом кальция, стаканчики для взвешивания с элементарными пробами взвешивают.Гигроскопичность (H) в процентах вычисляют по формулеH=mв-mсmс∙100,где mв — масса увлажненной пробы, г; mс — масса пробы после высушивания до постоянной массы, г.За окончательный результат испытания принимают среднее арифметическое результатов трех определений, с погрешностью не более 0,01 % и округленное до 0,1 %.Водопоглощение — характеристика количества влаги, поглощенной материалом при его полном погружении в воду.От каждой точечной пробы вырезают элементарную пробу по всей ширине ткани длиной 60 мм. Из элементарной пробы вырезают три элементарные пробы размером 50×50 мм.Элементарную пробу взвешивают в стаканчиках для взвешивания, накалывают на крючок с грузом и погружают в сосуд с дистиллированной водой. Элементарные пробы шерстяных тканей погружают в сосуд при помощи стеклянной палочки. Время погружения для хлопчатобумажных тканей — 1 мин, для хлопчатобумажных тканей с водоотталкивающей отделкой и остальных материалов — (60±1) мин.Элементарную пробу вынимают из сосуда, помещают на фильтрованную бумагу, сложенную в три слоя, покрывают сверху также тремя слоями фильтрованной бумаги и отжимают один раз валиком. После этого элементарную пробу сразу же взвешивают в стаканчиках для взвешивания.Водопоглощение (Вп) в процентах вычисляют по формулеВп=(mв-mс)mс∙100,где mв — масса влажной элементарной пробы, г; mс — начальная масса элементарной пробы, г.За окончательный результат испытания принимают среднее арифметическое результатов трех определений, вычисленное с погрешностью не более 0,1 % и округленной до 1 %.ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ ОКРАСКИ К СТИРКАМУстойчивость окраски стиркам определяется согласно ГОСТ 9733.4-83. [11]Метод основан на механическом перемешивании рабочей пробы вместе со смежными тканями в стиральных растворах при определенных температуре и времени.Для испытания выбирают две смежных ткани размером 10×4 см. Первая из того же волокна, что и испытуемая проба или, в случае смешанной ткани, из волокна, преобладающего в смеси, вторая — из волокна, приведенного в таблице 2.3.1., или в случае смешанной ткани, из волокна, являющегося вторым преобладающим.Таблица 2.3.1. Вид волокон для второй пробыПервая тканьВторая тканьдля 1,2,3 стирокдля 4 стиркидля 5 стиркиХлопокВискозаВискозаВискозаШерстьХлопок——Шелк натуральныйХлопокХлопок—ЛенХлопокХлопок или вискозаХлопок или вискозаВискозаХлопокХлопокХлопокАцетатВискозаВискоза—ТриацетатВискозаВискоза—ПолиамидШерсть или вискозаХлопок или вискозаХлопок или вискозаПолиэфирШерсть или вискозаХлопок или вискозаХлопок или вискозаПолиакрилШерсть или вискозаХлопок или вискозаХлопок или вискозаСостав растворов для стирок, условия проведения испытания и модуль ванны в зависимости от метода испытания указаны в табл. 4.2.Приготовленные составные рабочие пробы помещают в емкость, заливают раствором, предварительно нагретым до соответствующей температуры, и обрабатывают в условиях, указанных в таблице 2.3.2.Таблица 2.3.2. Состав растворов для стирок и условия для испытанийНомер стиркиСостав стирального раствора, г/дм3Температура, °CВремя, минМодуль ванны1Мыло — 540±23050:12Мыло — 550±24550:13Соль кальцинированная — 2Мыло —560±23050:14Соль кальцинированная — 2Мыло —595±23050:15Соль кальцинированная — 2Мыло —595±224050:1Стирки 1, 2 допускается проводить в химических стаканах любого типа вместимостью до 250 см3 при перемешивании стеклянной палочкой вручную.По окончании испытания рабочие пробы вынимают, дважды прополаскивают в холодной дистиллированной воде, затем в холодной проточной воде в течение 10 мин, после этого их отжимают, расшивают, оставляя шов с одной короткой стороны, и сушат по ГОСТ 9733.0-83 (разд. 3). [12]Оценку устойчивости окраски испытуемой рабочей пробы и закрашиванию смежных тканей проводят по ГОСТ 9733.0-83 (разд. 4).ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ ОКРАСКИ К ПОТУУстойчивость окраски к поту определяется согласно ГОСТ 9733.6-83. [13]Метод основан на обработке испытуемой пробы вместе с пробами неокрашенных тканей растворами, содержащими гистидин с поваренной солью или поваренную соль при определенных условиях.Для испытания выбирают две смежных ткани размером 10×4 см. Первая из того же волокна, что и испытуемая проба или, в случае смешанной ткани, из волокна, преобладающего в смеси, вторая — из волокна, стоящего на втором месте, или из волокна, приведенного в таблице 2.4.1.Таблица 2.4.1. Вид волокон для второй пробыПервая пробаВторая пробаХлопокВискозаШерстьХлопокШелк натуральныйХлопокЛенВискоза или хлопокВискозаХлопокАцетатВискозаТриацетатВискозаПолиамидШерсть или вискозаПолиэфирШерсть или хлопокПолиакрилШерсть или хлопокДалее готовят раствор, содержащий 5 г/дм3 поваренной соли и 6 см3/дм3 25 %-ного водного раствора аммиака.Пробу погружают в раствор, нагретый до температуры (45±2) °C, и выдерживают при этой температуре и модуле ванны 50:1 в течение 30 мин. Затем пробу, не вынимая из раствора, прижимают к стенке сосуда 10 раз стеклянной палочкой, расплющенной на конце. После этого, приподняв образец, добавляют в раствор 70 см3/дм3 10 %-ной уксусной кислоты. Пробу опускают в раствор и выдерживают в нем в течение 30 мин при температуре (45±2) °C. Затем пробу, не вынимая из раствора, прижимают к стенке сосуда 10 раз, как указано выше.По окончании испытания пробу расшивают, оставляя шов по одной короткой стороне, и сушат по ГОСТ 9733.0-83 (разд. 3).Оценку устойчивости окраски испытуемой рабочей пробы и закрашиванию смежных тканей проводят по ГОСТ 9733.0-83 (разд. 4).ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ ОКРАСКИ К ТРЕНИЮУстойчивость окраски к трению определяется согласно ГОСТ 9733.27-83. [14]Метод основан на закрашивании неокрашенной сухой или мокрой ткани при трении о сухой испытуемой образец.Для определения устойчивости окраски к трению применяется прибор ПТ-4, показанный на рис. 6.1., имеющий нагрузку на трущий стержень 1 кг, диаметр трущего стержня — 1,5 см, изготовлен из нержавеющей стали, пластмасс, подобных текстолиту, или дерева.Рис. 6.1. Прибор ПТ-4Готовят по два образца смежной хлопчатобумажной ткани, размером 5×5 см: один для определения устойчивости окраски к сухому трению, другой — к мокрому.Из окрашенной ткани или трикотажа вырезают образец размером 18×8 см.При сухом трении сухой образец смежной ткани натягивают на конец стержня прибора и закрепляют зажимным кольцом. Испытуемый образец накладывают лицевой стороной вверх на столик и закрепляют специальным кольцом. Трение неокрашенной хлопчатобумажной ткани о поверхность испытуемого образца производят движением столика взад и вперед, на расстоянии 10 см в течение 10 с.При мокром трении испытания проводят с образцом смежной ткани, предварительно замоченным в воде и отжатым до 100 %-ного привеса, и с новым сухим окрашенным образцом. Условия проведения те же, что и при сухом трении. По окончании испытания образец сушат по ГОСТ 9733.0-83 (разд. 3).Оценку устойчивости окраски испытуемой рабочей пробы и закрашиванию смежной хлопчатобумажной ткани проводят по ГОСТ 9733.0-83 (разд. 4).ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРИЗУЕМОСТИУдельное поверхностное электрическое сопротивление определяется по ГОСТ 19616-74. [15]Электризация текстильных полотен имеет поверхностный эффект и возникает в результате взаимодействия (трения) между двумя поверхностями. При трении электризация повышается, т.к. возникают новые и разрушаются прежние контакты трущихся поверхностей. Кроме того, в процессе трения повышается поляризация и деполяризация молекул вследствие увеличения подвижности диполей из-за выделения тепла и более легкой ориентации диполей. Электрические заряды могут возникать не только при трении, но и при растяжении и сжатии. [16]Электризуемость, как физическая величина, определяется следующими показателями: напряженностью электрического поля, величиной заряда, поверхностной плотностью, полярностью заряда, удельным объемным сопротивлением, удельным поверхностным сопротивлением. Таким образом, электризуемость можно регламентировать как с помощью удельного поверхностного электрического сопротивления в Ом∙м2, так и с помощью удельного объемного электрического сопротивления в Ом∙м3.