Тема 2. Геометрические свойства материалов и их масса. Материаловедение в производстве

Материаловедение в производстве
изделий легкой промышленности
Тема 2.
Геометрические свойства
материалов и их масса.
Общая характеристика
Геометрические свойства – важная группа свойств
материалов, используемых при изготовлении одежды.
Они влияют на назначение материала, определяют
модельно-конструктивные особенности изделий
(например: расположение и количество вертикальных
и горизонтальных членений, величину прибавок и
припусков на швы и т.п.) параметры, режимы и методы
технологической обработки одежды, выбор
материалов пакета изделия и т.д. Кроме того, они
(особенно толщина) влияют на многие свойства
материала: прочность, жесткость, драпируемость,
теплозащитные и другие свойства.
Перечень вопросов,
рассматриваемых в теме 2
Данная тема включает в себя следующие
подтемы:
2.1. Толщина материалов.
2.2. Ширина материалов.
2.3. Длина материала в куске и площадь
материалов.
2.4. Масса материалов.
2.1. Толщина

Под толщиной материала δ понимают
расстояние между участками нитей, наиболее
выступающими с лицевой и изнаночной
сторон.
Материал в зависимости от его назначения и вида
может иметь различную толщину.
Вид материала
Назначение
Толщина, мм
Ткань
Платье, бельё
Костюмы
Пальто
0,10 1,0
0,4  1,2
1,0  5,0
Трикотаж
Бельевой
Верхний
0,3  0,9
0,3  3,9; 2,2 3,9
Нетканое полотно
Платья, костюмы
Пальто
Прокладочные
материалы
0,9  1,5
1,5  4,0
0,5 1,5
Факторы, влияющие на толщину
материалов
Толщина материалов различного вида
(тканей, трикотажных полотен,
нетканых материалов) определяется
различными факторами.
Для тканей
толщина определяется диаметром нитей
и высотой их волн, и зависит от:
• переплетения,
•
плотности,
•
фазы строения ткани.
1. Переплетения с длинными перекрытиями
и двойные переплетения способствуют
увеличению толщины ткани.
2. С увеличением плотности ткани ее
толщина увеличивается, т.к. при большой
П нити либо сжимаются, либо
располагаются на различной высоте
3. В завсисимости от фазы строения
толщина изменяется от 2d до 3d.
1 фаза:
δ = 2dу + dо
9 фаза:
δ = 2dо + dу
5 фаза:
δ = dо + dу
Для трикотажных полотен
Толщина зависит от:
•
переплетения;
•
плотности.
1.
Применение переплетений двойных и с
длинными протяжками способствует увеличению
толщины полотна
δ тр = 2dн ÷ 6dн; 2dн - гладь; 6dн - фанг
2.
С увеличением плотности вязания толщина
полотна увеличивается, т.к. увеличивается
степень изгиба нитей в петлях и их стремление
распрямиться.
Для нетканых полотен
Толщина определяется толщиной
волокнистой ватки, толщиной
прошивных нитей и количеством
зажатых в петлях волокон и зависит от
плотности прошива (чем больше
плотность прошива, тем меньше
толщина).
Влияние толщины на свойства
материалов и процессы проектирования и
изготовления одежды
Толщина материала влияет на:
• теплозащитные свойства, жесткость,
драпируемость и другие показатели,
• конструкцию одежды (от толщины зависит
величина прибавок и припусков на швы, конструкция
швов),
• технологические параметры (определяет высоту
настила, режимы ВТО, расход ниток, выбор
прокладочных материалов, тип используемого
швейного оборудования, влияет на изменение
высоты подъема зубчатой рейки и давления лапки в
швейной машине).
Методы определения толщины
Для определения толщины используются
толщиномеры (микрометры). Принцип
действия: материал помещают между двумя
пластинами, одна из которых подвижна и
связана с индикатором.
Точность измерения зависит от давления на
материал, поэтому толщину определяют при
определенном давлении, величина которого в
большинстве случаев устанавливается
методом электрических измерений и
составляет преимущественно для материалов
для одежды 0,2 кПа.
2.2. Ширина
Под шириной материала понимают
расстояние между его кромками (с
учетом кромок или без).
Ширина при изготовлении одежды имеет
большое значение. От ширины зависит
выбор модели, особенности
конструкции, экономичность
использования материала.
Рациональная ширина
материала
Ширина материала может быть разнообразна, но не все ширины
являются рациональными, т.е. обеспечивающими
минимальные межлекальные отходы. Кроме того, большое
разнообразие ширин материалов, применяемых для изготовления
однотипных моделей, вызывает необходимость изготавливать по
нескольку раскладок для одного размера изделия. Поэтому
стремятся к унификации ширин.
Для изделий различного значения ГОСТами установлены
рациональные ширины тканей.
Например, для х/б тканей установлены следующие
рациональные ширины:
• для платьевых тканей – 75, 80, 85, 90, 95, 100, 120, 130, 140, 150
• для костюмных тканей – 90, 120, 130, 140, 150
В общем случае, наблюдается тенденция к увеличению ширины
тканей.
Кроме того, ГОСТами установлены допустимые
отклонения фактической ширины от
запроектированной, зависящее от ширины ткани:
•
•
•
•
•
ширина
допустимые отклонения
до 70 см
+1
до 100 см
+1.5
до 150 см
+2
до 170 см
+2.5
свыше 170 см
+3
Для креповых тканей любой ширины доп.
отклонение по ширине +2.5 см.
Для трикотажных полотен рациональные ширины и
отклонения не регламентируются.
Факторы, влияющие на ширину
материала. Разноширинность.
•
Ширина полотна зависит от заправочной ширины,
а так же режима отделки. Ширина материалов
значительно изменяется после отделочных операций
(примерно на 10-15%, а у валяных тканей – на 30-35%).
•
Изменение ширины материала в процессе
производства и отделки приводит к возникновению
колебаний по ширине материала, т.е. к
разноширинности, которая осложняет процесс
настилания и подбор кусков в настил по ширине.
Отклонения по ширине могут наблюдаться как внутри
куска, так и между кусками.
Методы измерения ширины
• Ткани. Ширину измеряют через каждые 3 м. За
фактическую ширину принимают либо среднее
арифметическое измерений, либо минимальную
ширину при условии ее повторения не менее 2-3 раз на
протяжении 40 м.
Сильно зауженные участки вырезают и используют в
других настилах либо раскраивают индивидуально
(дефектные полотна).
• Трикотажные полотна. В полотнах с
кругловязальных машин ширину измеряют не менее
чем в 10 местах, с основовязальных – через каждые 4-5
метров. Фактическая ширина – наиболее часто
встречаемое измерение.
Ширину трикотажных полотен измеряют после
отлеживания (после усадки).
Условная ширина материала
При планировании и учете расхода материалов
пользуются условными ширинами
вид материала
условная ширина
шерсть
133 см
х/б, шелк
100 см
лен
62 см
Перерасчет расхода материала на изделие при
фактической ширине производят по формуле:
Lф = Lу Ву / Вф
где Lф - расход материала при фактической ширине, см;
Lу - расход материала при условной ширине, см;
Ву - условная ширина материала, см;
Вф - фактическая ширина материала, см.
2.3. Длина
Куски материала образуются в
результате периодического срезания
полотна в процессе выработки. Длина
материала в куске определяется
удобством транспортировки: легкие
материалы – большая длина куска,
тяжелые и широкие – меньшая.
Ориентировочные длины кусков
материла
вид материала
•
•
•
•
•
длина материала
в куске, м
пальтовая шерстяная ткань
25-30 м
платьевая шерстяная ткань
40-60 м
платьевая шелковая ткань
60-80 м
х/б платьевая и бельевая ткань
70-100 м
трикотажные полотна
25-40 м
В целях экономичного расходования материалов
для определенной длины настила выбирается
определенная длина куска. Для безостаткового
раскроя длина куска должна быть кратной длине
настила. Расчет кусков выполняют либо вручную
либо с помощью электронно-счетных машин.
Методы измерения длины
материала
Промер длины осуществляется на
разбраковочном станке контактным и
бесконтактным способом.
Недостаток контактного способа –
растяжение материала.
Длина изменяется в процессе
настилания, особенно при ручном
способе, поэтому прибавляют 1-2 см на
потери при настилании – припуск на
слабину.
2.4. Площадь
Площадь материалов является специфическим
геометрическим свойством таких материалов,
как натуральный мех и натуральная кожа.
Размеры данного вида материалов
определяются размерами животного, от
которого они получены. Обычно площадь
измеряют в дм2. Применяют различные методы
измерений и приспособления, например,
планиметр. Выбор метода определяются чаще
всего размером шкурки или шкуры.
2.5. Масса
Основными факторами, определяющими
массу материала являются его структура
и способ отделки. Если при выработке
материала допущены отклонения в
структуре или режимах обработки, то
фактическая масса не соответствует
запроектированной, а следовательно
может являться контрольным
показателем правильности
выработки материала.
Показатели массы
Масса полотен характеризуется:
• средней плотностью – массой единицы объема,
мг/мм3,
• линейной плотностью - массой погонного метра,г/м,
• поверхностной плотностью – массой квадратного
метра, г/м2.
Поверхностная плотность материалов является
стандартной характеристикой их массы. Изменяется в
широких пределах от 40 до 800 г/ м2.
Наиболее легкие материалы применяются для платьев,
блузок, наиболее тяжелые – для пальто, шинелей.
Методы определения
показателей массы
Фактическая масса материала может
быть определена:
• методом взвешивания;
• расчетным методом.
Метод взвешивания
Метод взвешивания заключается в пересчете массы
элементарной пробы (образца) материала с
определенной длиной и шириной на один погонный метр
(метр материала при фактической ширине) или 1 м2
Линейная плотность (масса погонного метра), г/м,
определяется по формуле: m п.м. = m об · 103 / Lоб
Поверхностная плотность, г/м2: m1м2 = mоб·106/ Lоб·В об
m об - масса образца, г
Lоб - длина образца, мм
В
об
- ширина образца, мм
Кондиционная масса материала
Масса материала может существенно изменяться при
изменении его влажности, поэтому в стандартах указана
масса материала при н.у. – кондиционная масса mк
mк = mф (100 + Wк ) / ( 100 + Wф )
mф - масса материала при фактической влажности, г
Wк - кондиционная влажность материала, %
Wф - фактическая влажность материала, %
Отклонения фактической массы от
запроектированной регламентируются стандартами:
Расчетный метод
Расчетный метод определения поверхностной плотности
применяется, в основном, для проверки правильности
проведения эксперимента по определению структурных
характеристик материала. При этом поверхностная
плотность определяется по следующим формулам.
Для тканей: mр = 0,01 ( То По + Ту Пу ) · η
Для трикотажа: m р = 0,4 ln Пг Пв Т / 1000
Примечание: Коэффициент η по ГОСТ 3812-72
допускается приравнивать к единице.
Отклонение Δm массы образца ткани, трикотажа и
нетканого полотна, %, определенной взвешиванием и
расчетным путем, устанавливается по формуле
Δm = mв - mр / mв · 100
и не должно превышать ±2%