Rostok, fonalak és szövetek
Rostok, fonalak és szövetek. metrológia rostos anyagok.
Jellemzően, a textil-páncél sokaságát tartalmazza réteg szövet, amelyet előállított szövőszék elemi szálak. A fonalak (multifilament) egyéni szálak egymáshoz kémiailag - ragasztás vagy mechanikus - sodrás. Rögzítés a szálak egymáshoz képest, amikor csavaró miatt előfordul, hogy a súrlódási erők a szálak között. Az erőssége a mechanikus kapcsolat a szálak a fonalat csavar határozza - száma sodratok egységnyi hosszra jutó vagy szögben torziós között mért a szál és az izzószál tengelyére. Növelésével a csavar növeli felületi érintkezést az egyes szálak között, és ezáltal növeli az erejét a fonal. Ez a tendencia azonban megmarad legfeljebb csak egy bizonyos határig.
Rostok és szálak nevezzük egydimenziós anyagok, mivel az egyik mérete sokkal nagyobb, mint a másik kettő. Alapján az adott geometria a szálak és fonalak textilipari, és létrehozott egy olyan rendszert kapcsolatos intézkedéseket a vastag szálak és fonalak. Mindenütt alábbiakban, utalva a vagy szálat fogjuk használni a kifejezést menet, ha nem torzítják a jelentését, amit mondott.
Metrikus rost vagy szál száma NM mérjük száma méter, álló egy gramm rost. A jobb mértéke - a vastagsága a fonal elfogadott a legtöbb országban a „Tex”, amely megfelel a tömege grammban 1000 m fonal (1 tex = 1 g / km = 1 mg / m). A külföldi szakirodalomban a készülék használatát méri a vastag szálak „tagadó” - a tömege grammban 9000 méter fonal. Átadását az egyik vastagsága intézkedés (vagy amint az szokásos a textiliparban, "lineáris sűrűség") egy másik a következők szerint: 1 = 9 tex finomságú 1 denier = 1,11 decitex (dtex), NM metrikus száma = 1000 / tex.
Annak megállapításához, a névleges átmérő dycn izzóspirál (kondicionált, mivel a keresztmetszete fonal ritkán körkörös), szükséges tudni, hogy a sűrűsége a polimer pM. amelynek a menet. A képlet a konverziós vastagsága tex nominális átmérő milliméterben jelentése [2,2].
Nitei szilárdságú szálakból és jellemzően meghatározott vegyes rendszerben egységek - a centinewton per tex (cN / tex) vagy grammsilah per tex (GF / tex). Képletek fordítását méretei szilárdsági jellemzőit a vegyes rendszer SI egységek formájában:
Egy fontos jellemzője a szálak azok nagy hajlítási ellenállása, azaz képesek ellenállni anélkül, hogy elszakadna a nagyon éles kanyarokban. Ez a tulajdonság a tényen alapul, hogy mivel a kis keresztmetszete a szálak (10 50 mikron) feszültségek eredő perifériás régiókban a szál a kanyarokban nem éri el a határértékeket megfelelő szilárdsági paramétereit. Ez eltér a tömbpolimer szálas anyag, amelynek nagy keresztirányú méretei (> 1 mm).
Képletek meghatározásához feszületsége felmerülő elasztikus rostok hajlítás közben, az alábbi formájú
Úgy becsüljük, a feszültségek és terhelések felmerülő a szálak, amelyek átmérője d = 0,03 mm és 1 mm-es hajlítási görbületi sugarú R = 5 mm. Feltételezve, E = 100 GPa kapjunk vékony szál e = 0,3%, δ = 0,3 GPa; egy vastag e = 10%, δ = 10 GPa. Összehasonlítva a számított értékek törzseinek és feszültségek marginális (fülre. 2.1) azt látjuk, hogy a finom rost hajlító határértékeket nem érhető el, és a vastag szál ugyanolyan terhelési feltételek fogják semmisíteni.
Csökkentésével a feszültség hirtelen megnő, hajlítási sugár, ahol a szálak nem tartják kis hajlítási sugarak. Például, amikor meghúzása törékeny szálak szerelvény összeomlik. Ebben a tekintetben, a gyakorlatban a fizikai és mechanikai vizsgálatokat a jellemzőit a szálak a hajlítószilárdság által meghatározott szakítószilárdság egy csomópont vagy hurok. Hajlítási ellenálló képesség jellemzi, szakítószilárdság veszteséget képest a vizsgálat nélkül inflexiós.
Nagy ellenállás elegendően vastag fonal hajlítást okozott az a tény, hogy ezek állnak nagyszámú (750-1000) a monofilamentek (szálak), kis átmérőjű. Jellemző átmérője monofilamentek ballisztikai szövetek: CBM - 15 mikron; Rusar - 10 mikron; Twaron-mikrofilamentumok, Kevlar-mikrofilament- 9 mikron.
Az elemi szálak belépnek a szövés feldolgozása a szövetet. A termelés szövet használt a SIB használt a fonal finomsága 29,4; 58,8 és 100 tex. A szövet kapott összefonó két fonal rendszerek elrendezve egymáshoz képest két, egymásra merőleges irányban. A rendszer szál fut végig a szövet, az úgynevezett alapja a rendszer, amely a függőleges, úgynevezett vetülékfonal. Típusának megfelelően sző a lánc- és vetülék szövet vannak osztva sima szövet, sávoly és szatén (szatén) sző.
A leginkább sűrű szövésű típus - vászon, amelyben minden láncfonal és vetülékfonal váltakozva felett és alatt az átkelés a szálakat. Az ilyen szövetek maximális sűrűsége és tartós rögzítés szálak. Az egyéb típusú szövés vászon szövet húzóerő (prodergivaniya) szálakat, mint lehetséges. További világossá válik, hogy ez a körülmény negatívan befolyásolhatja a ballisztikus ellenállása vászonkötés szövet.
Amikor a sávoly elülső oldalán a szövet fonalak túlsúlyban az egyik irányba. Sávolykötésű jelentésük frakciót, amelyben a számlálóban a bázisainak számát átfedés, és a nevező - száma vetülék átfedés az elülső felület. Sávoly 1/2, 1/3, 1/4, az úgynevezett vetülék, mint az elülső oldalon uralja vetülék átfedések és sávoly 2/1, 3/1, 4/1 - alapvető, mivel a láncfonalak túlsúlyban az arcon oldalán a szövet. A jellemző sávolykötésű szövet jelenléte a felületen a észrevehető átlós csíkokkal. twill anyagból sűrűsége kisebb, mint vászon, fonal magasabb a mobilitás, a húzóerő lényegesen kisebb, mint a vászon.
A gyártási textil bronepaketov megfelel az első és a második osztályba rezisztencia GOST P 50744-95, alkalmazunk a szövet bélésszövet (például szövetspecifikus TSVM J., tételt 8601) és sávoly sző (TSVM-G, tétel 56319) [2.3].
A szatén és szatén szövés szövet általában az elülső felületén legalább 5 szálak egy irányban esik, egy vagy több más fonalak. Ilyen szövet sima, fényes felület. Jellemzőjük a viszonylag gyenge kötődését szálak a szövet, ezért a szál könnyen kihúzta a szövet és leválhatnak mentén vágott él.
Ballisztikus ellenállása szövetek függ a töltési fok fonalak, ami által meghatározott száma láncfonal és vetülékfonal P0 Pu függővé a hossza a szövet 10 cm fontos szerepet játszik felületi sűrűsége szöveti tt -. Tömeg egységnyi területen a szövet darab. Amikor meghatározzuk a felületi sűrűsége Mt. alkalmazásával számítjuk ki a standard jellemzők: sűrűség töltési szövet lánc- és vetülék P0 Pu. lineáris sűrűsége szálak a láncfonal és a vetülékfonal p0 pv. Adott hajlítási fonalak szövik a többször írhatók a következő összefüggés [2,4]
Fabric Tenacity Fp általában határozza meg nyújtással szövetcsíkmenetek szélessége b = 25 mm (néha 50 mm) vágunk ki a szövet a lánc- vagy vetülékfonallal. Összehasonlításképpen, a szilárdsági tulajdonságai az anyaggal, amely eltérő felületi sűrűségű beadott konkrét szakítóerőt Roi - Fp / (BTT). Számított szakítóeröt tulajdonítható
egy szál egy nyújtható szalagot aránya határozza meg Rrasch = Pp / (BP), ahol n = n0 vagy Pu függően
hogy milyen irányba (láncfonal vagy vetülékfonal) van vágva csík.
Nyomószilárdság (munka egységnyi hosszúságú) AR szövetmintát határozza integrálásával feszültség-nyúlás diagram P = P (e)
Ha a függvény F (ε) lehet ábrázolni, mint a teljesítmény függvényt P = αε”, akkor még a következő összefüggés av
Nyúlás húzó szövet több lépésben megy végbe. A kezdeti szakaszban a deformáció lép fel egyengető szöveti szálak elrendezve a terhelés irányában; stretching a szálak, csökkenésével társult szögek a helikális csavar a szálak, és egyengető a szálak csúszást. Az utolsó szakaszban a deformáció lép fel ténylegesen stretching a szálakat. Mivel a sima szövésű textília fonalak tapasztalható legnagyobb számú hajlítással, a nyúlási vászonkötés szövet van a legnagyobb nyúlás ceteris paribus. Azonban a növekvő sűrűsége a szövet nyúlása növekszik egy bizonyos határt, ami után rokonság elemi lesz olyan nagy, hogy a nyújthatóság csökken. Ezt a tényt figyelembe kell venni a tervezés során puha védő struktúrák NIB.
Abból a szempontból mechanika deformálható testek, ruha orto- tropikus anyag. A poláris diagram egy nyújtás különböző irányokba függően törési terhelés és a deformáció ábrán mutatjuk be. 2.1 [2.4]. Upon alkalmazása nyúlás erők szögben, hogy a szálak a láncfonal és a vetülékfonal ereje a szövet kisebb, mint amikor a terhelés a hosszirányban és keresztirányban. Alakváltozásai nyúlás, éppen ellenkezőleg, jelentősen növeli a közbenső terhelés irányát.
Főbb jellemzői bizonyos ballisztikai szövetek táblázatban mutatjuk be. 2.2. [2.6]
