Определение параметров текстильных материалов (стр. 1 )

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

"Алтайский государственный технический университет

им. "

Бийский технологический институт (филиал)

,

Определение параметров текстильных материалов

Методические рекомендации по выполнению лабораторных работ для студентов всех форм обучения по специальности 351100 «Товароведение и экспертиза товаров»

Бийск

2005

УКД 677:687.1/4

, Афанасьев параметров текстиль-ных материалов: Методические рекомендации по выполнению лабо-раторных работ для студентов всех форм обучения по специальности 351100 «Товароведение и экспертиза товаров».

Алт. гос. техн. ун-т, БТИ. – Бийск.

Изд-во Алт. гос. техн. ун-та, 2005. – 24 с.

Методические рекомендации предназначены для практического закреп-ления теоретического курса по дисциплине «Товароведение и экспертиза товаров» и «Материаловедение» на основе углубленного изучения ассор-тимента материалов и методов проведения исследовательских испытаний, получения практических навыков в определении и интерпретации основных показателей качества.

Рассмотрены и одобрены

на заседании кафедры

«Общая химия и экспертиза товаров».

Протокол №25 от 01.г.

Рецензент: начальник лаборатории АИЦ »

ã БТИ АлтГТУ, 2005

Введение

1. Подготовка к выполнению лабораторной работы.

Лабораторный практикум предназначен для практического зак-репления теоретического курса по дисциплине «Товароведение и экспертиза текстильных и швейно-трикотажных товаров» на основе углубленного изучения ассортимента материалов, освоения современной испыта-тельной техники и методов проведения исследовательских испытаний, получения практических навыков в определении и интерпретации основных показателей качества.

2. Целями лабораторных работ являются изучение специальных понятий и терминов в области материаловедения, ассортимента мате-риалов для одежды, устройства и принципа действия испытательных приборов; требований стандартов к показателям качества материалов; освоение стандартных методик определения основных параметров и пока-зателей качества материалов, расчетных формул и методов обработки результатов.

3. Приступая к лабораторным занятиям, студент должен изучить методические указания к лабораторной работе.

4. Каждая лабораторная работа содержит основные сведения и задание студенту для самостоятельной подготовки.

5. В основных сведениях даны определения специальных понятий, опи-сание приборов и методов испытаний, методические рекомендации по вы-полнению работы в лаборатории, порядок расчета показателей и их зна-чение при оценке качества материалов.

6. В задании для самостоятельной подготовки перечислены вопросы, с помощью которых можно проконтролировать усвоение основных сведений, лекционного материала и дополнительной литературы, необходи-мой для успешного выполнения работы.

7. Готовность студента к выполнению работы проверяется в собе-седовании с преподавателем. Студенты, допущенные к лабораторным занятиям, получают задание на выполнение лабораторной работы.

8. На лабораторных занятиях в соответствии с заданием и допол-нительными указаниями, полученными от преподавателя, студент производит различные экспериментальные определения. Результаты этих определений студент заносит в лабораторную тетрадь, используя в отчете усредненные показатели. После обсуждения полученных результатов с преподавателем студент окончательно оформляет отчет. Оформленный отчет представляется преподавателю для проверки

и повторного собеседования для получения зачета по выполненной работе.

9. На первом лабораторном занятии студентов инструктируют о прави-лах техники безопасности и противопожарной техники, о чем делается запись в соответствующем журнале.

10. Оформление отчета по лабораторной работе. Отчет о лабо-раторной работе содержит пять разделов.

10.1 Цель работы: формулируется студентом исходя из темы лабораторной работы, данных, приводимых в лабораторном практикуме или методических указаниях. Цель работы должна быть изложена кратко

и отражать существо рассматриваемого вопроса.

10.2 Основные сведения. Приводятся основные понятия из области строения, методов испытания, физико-механических свойств материалов, которые необходимы в данной лабораторной работе.

10.3 Методика проведения испытаний. В тетради или журнале выполняются схемы приборов и установок для определения соответст-вующих показателей свойств или параметров материалов с полной спецификацией деталей и узлов. Приводятся описание приборов или установок и кратко принцип их работы, а также методика отбора и подготовки образцов испытуемых материалов с обязательной ссылкой на соответствующие государственные стандарты. Затем приводятся мето-дики испытаний и расчета показателей с указанием размерности в СИ.

10.4 Экспериментальная часть. После испытаний студент заносит в тетрадь (журнал) первичные результаты (например, нагрузку при разрыве образца, абсолютное удлинение при разрыве, массу до и после намокания образца). Имея первичные результаты, студент по формулам (необходимо давать подстановки в расчетные формулы) рассчитывает соот-ветствующие показатели, заносит результаты в сводную таблицу, про-водит статистическую обработку экспериментальных данных, вычисляя среднеарифметическое значение, среднеквадратичное отклонение, коэффициент вариации, абсолютную и относительную ошибки опыта.

10.5 Выводы. По результатам лабораторной работы студент обязан сделать выводы, которые основываются на сравнении показа-телей использованных материалов, оценке тенденций изменений пока-зателей свойств под действием различных факторов, а также на соответствии полученных результатов требованиям государственных стандартов или другой научно-технической документации.

11. Первые три раздела отчета оформляются студентом в процессе подготовки к лабораторной работе, 4 и 5 разделы – на лабораторных занятиях.

Определение параметров текстильных материалов

Цель работы: изучение методик определения и регистрации парамет-ров климатических условий при испытании материалов. Изучение методов кондиционирования материалов перед испытаниями. Изуче-ние методик определения массы материалов. Изучение методик опре-деления толщины материалов.

Приборы и материалы: простой и аспирационный психрометры; толщиномер, технические, квадрантные и аналитические весы; образцы различных материалов.

Задания:

1. Изучить принцип работы простого и аспирационного психро-метров.

2. Определить относительную влажность и температуру воздуха простым и аспирационным психрометрами.

3. Ознакомиться со способами кондиционирования проб материалов перед испытаниями.

4. Ознакомиться с устройством и принципом работы механических, квадрантных и аналитических весов.

5. Определить массу различных материалов на весах различного вида, сравнить точность взвешивания.

6. Ознакомиться с устройством и принципом работы толщиномера.

7. Определить толщину материалов.

1 Теоретическая часть

1.1 Общие сведения

Материалы для текстильных, швейных и трикотажных изделий способны поглощать влагу из воздуха. Изменение их влагосодержания вызывает изменение многих показателей физико-механических свойств (прочности, деформационной способности, массы и т. д.). Для получе-ния достоверных и сопоставимых результатов в лабораториях необхо-димо создавать и поддерживать постоянные условия испытаний. Такие условия называют нормальными и регламентируют стандартом. Согласно ГОСТ , нормальными считаются относительная влажность воздуха 65±2% и температура 20±2 °С.

Материалы перед испытанием должны определенное время выдержи-ваться в нормальных климатических условиях. Выдерживание проб материала в течение определенного времени в нормальных климати-ческих условиях называют кондиционированием, или приведением

к воздушно-сухому состоянию. В результате кондиционирования влажность материала достигает некоторого постоянного значения (равновесной влажности). Влажность, приобретаемая материалами при длительном выдерживании при нормальных климатических условиях, называется нормальной. Соблюдение нормальных условий обязательно при стандартных испытаниях.

Содержание паров влаги в атмосфере характеризуется абсолютной и относительной влажностью воздуха. Абсолютная влажность воздуха характеризуется массой водяных паров в единице объема, W, г/м3 или давлением водяных паров, находящихся в воздухе р, Па. Максимальная абсолютная влажность воздуха, соответствующая состоянию насыщенного пара при данной температуре, называется влагоемкостью (Wн,, рн ).

Относительная влажность воздуха определяется отношением его абсолютной влажности к влагоемкости и выражается в процентах:

(1)

или

. (2)

Относительная влажность воздуха характеризуется степенью его насыщения парами влаги при данной температуре и атмосферном давлении.

Относительную влажность воздуха на практике находят с помощью специальных приборов (психрометров, гигрометров).

1.1.1 Определение относительной влажности воздуха

психрометрическим методом

Существуют психрометры различной конструкции: простой, аспирационный механический, аспирационный электрический.

Простой психрометр состоит из двух одинаковых термометров 1 и 2 (рисунок 1). Термометр 1 (сухой) служит для измерения температуры воздуха в помещении. Резервуар термометра 2 (влажного) обернут тонкой хлопчатобумажной тканью (отбеленным неаппретированным батистом). Верхний конец ткани охватывает резервуар термометра, а нижний конец погружается в чашечку с дистиллированной водой.

Испарение влаги с поверхности ткани связано с затратами теплоты парообразования и вызывает охлаждение резервуара влажного термометра. Чем интенсивнее испарение влаги, тем больше разница показаний сухого и влажного термометров. На интенсивность испарения влияют влажность и скорость движения окружающего воздуха. Чем меньше относительная влажность и больше скорость движения воздуха, тем интенсивнее испарение и снижение показаний влажного термометра. Относительную влажность воздуха определяют по показаниям сухого и влажного термометров с помощью психрометрической таблицы.

1 – термометр сухой; 2 – термометр мокрый

Рисунок 1 – Простой психрометр

Относительная влажность окружающего воздуха равна показателю, нахо-дящемуся на пересечении показаний сухого и влажного термометров.

Чтобы избежать повышения погрешности измерений, простые психрометры размещают, соблюдая определенные правила. Простые психрометры размещают на внутренних стенах или колоннах на высоте 1,6 м от пола, вдали от окон и дверей, а также от нагревательных приборов так, чтобы на них не падали прямые солнечные лучи, не оказывали воздействие переменные течения воздуха.

Замеры показаний термометров необходимо проводить на возможно большем расстоянии от прибора, чтобы не нагревать его дыханием и тепловой радиацией тела.

Чтобы исключить влияние случайных движений воздуха на пока-зания, повысить точность измерений, применяют аспирационный психрометр, который может быть механическим или электрическим.

Аспирационный психрометр с механическим приводом (рисунок 2) снабжен двумя одинаковыми термометрами 1 и 2. Ртутные шарики термометров помещены в раструбы 3 и 4, соединенные трубкой 5 с головкой психрометра – аспиратором. Аспиратор состоит из миниа-тюрного вентилятора 12, снабженного стабилизированным пружинным приводом, размещенным в барабане 9, заводимом ключом 8. Аспиратор создает в раструбах постоянный поток воздуха скоростью 1,5-2 м/с. Засасываемый воздух выбрасывается через щелевые отвер-стия 6 головки психрометра. Время действия механического завода 8-10 мин.

Для проверки стабильности частоты вращения вентилятора контролируют нормируемое время полного оборота пружинного бара-бана 9. Для этого на барабане 9 нанесена контрольная черта 11 со стрелкой, которая видна в окно при прохождении ее мимо риски 10. Время полного оборота пружинного барабана в секундах указывается в паспорте прибора.

Аспирационный психрометр с помощью шарика 7 подвешивают на металлический штырь-кронштейн и располагают с учетом рекомен-даций для размещения простых психрометров.

Перед началом работы, а также перед каждым последующим наблюдением, ткань, в которую обернут ртутный шарик термометра, смачивают из пипетки дистиллированной водой. После смачивания пружину аспиратора заводят до отказа. Показания сухого и влажного термометра записывают по истечении 4-5 мин после пуска вентилятора. Относительную влажность воздуха определяют по номограмме или таблице (таблица 1). Точность психрометрического метода определяется главным образом погрешностью измерения температур сухого и влажного термометров.

1, 2 – термометры; 3, 4 – раструбы; 5 – трубка;

6 – щелевое отверстие; 7 – шарик; 8 – ключ; 9 – барабан;

10 – винт; 11 – контрольная черта; 12 – вентилятор

Рисунок 2 – Аспирационный психрометр с механическим приводом

Таблица 1 – Определение относительной влажности воздуха по аспирационному психрометру

Показания термометра, 0С
мокрого	сухого
15	15,5	16	16,5	17	17,5	18	18,5
9,5	44	40	37	34	-	-	-	-
10	49	45	41	38	35	-	-	-
10,5	53	50	46	42	39	36	-	-
11	58	54	50	47	43	40	37	34
11,5	63	59	55	51	47	44	41	38
12	68	64	60	56	52	48	45	42
12,5	73	69	64	60	56	53	49	46
13	78	74	69	65	61	57	53	50
13,5	84	79	74	70	66	61	58	54
14	-	84	79	75	70	66	62	58
14,5	-	-	84	79	75	71	66	63
15	-	-	-	84	80	75	71	67
15,5	-	-	-	-	85	80	76	72
16	-	-	-	-	-	85	80	76
16,5	-	-	-	-	-	-	85	81
17	-	-	-	-	-	-	-	85
17,5	-	-	-	-	-	-	-	-
18	-	-	-	-	-	-	-	-
18,5	-	-	-	-	-	-	-	-
19	-	-	-	-	-	-	-	-
19,5	-	-	-	-	-	-	-	-
20	-	-	-	-	-	-	-	-
20,5	-	-	-	-	-	-	-	-
21	-	-	-	-	-	-	-	-
21,5	-	-	-	-	-	-	-	-
22	-	-	-	-	-	-	-	-
22,5	-	-	-	-	-	-	-	-

Продолжение таблицы 1