![[[Микроскопический]] анализ](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/8c/Scientists_are_working_in_the_lab.9.jpg/1280px-Scientists_are_working_in_the_lab.9.jpg)
Испытания текстиля — это процесс измерения свойств и эксплуатационных характеристик текстильных материалов . Испытания текстиля включают физические и химические испытания сырья и готовой продукции.
Тестирование текстиля помогает текстильному производству выбирать различные типы волокон и их преобразование в пряжу , ткани и готовые изделия, такие как одежда. Материалы оцениваются на нескольких этапах производства для квалификации, сравнения и стандартизации в соответствии с нормами различных этапов производства и требованиями потребителей . Тестирование текстиля проводится в лабораториях и на местах с использованием простых и сложных методов и оборудования для тестирования. При тестировании текстиля используются многие аналитические приборы и системы онлайн-мониторинга. Тестирование текстиля добавляет ценность различным агентствам, участвующим в цепочке поставок текстиля, от производства, распределения и потребления. [1] [2]
Для измерения текстильных волокон, нитей, пряжи и тканей используются различные единицы .
Тестирование текстиля — это процесс оценки качества и свойств текстильного материала посредством серии тестов на различных этапах производства. [1] Тестирование текстиля, как и текстильных изделий, является обширной темой. Историческую эволюцию методов измерения и тестирования текстиля трудно объединить, поскольку предмет разрознен и имеет различные временные рамки стадий для своих отправных точек. [3]
В конце XVIII века начали работать первые механические прядильные фабрики. Однако более 150 лет текстильная промышленность полагалась на некачественное испытательное оборудование. Пряжу приходилось проверять визуально, либо вручную растягивая несколько нитей, либо проверяя их на доске.
В период с 1935 по 1945 год электронная промышленность достигла огромных успехов в производстве военной техники. После Второй мировой войны новые электронные компоненты улучшили технологию измерения. Тестирование текстильных изделий было одной из многих областей применения. После 1950 года стало возможным мгновенно проверить, что потребовалось 30 минут для измерения [длины волокна] с помощью аппарата для диаграммы сшивания концов. [4]
Тестирование текстиля помогает во многих отношениях в процессе производства текстиля, от исследований, выбора сырья, контроля процесса, тестирования продукта, разработки процесса и спецификаций тестирования. Оно также играет важную роль в работе текстильного бюро. [1] [2] Тестирование текстиля облегчает поточную обработку [предотвращая осложнения на последующих этапах], а также рекомендует инструкции по стирке и уходу за конечным продуктом.
Переменное качество является характеристикой, общей для всех видов сырья. Волокна имеют разный цвет, тонкость и длину, пряжа различается по количеству, крутке и прочности, а ткани различаются по плотности, количеству нитей , весу и уровню усадки . Правильный выбор сырья обеспечивает бесперебойную работу последующих стадий. [2]
Целью тестирования продукта является обеспечение того, чтобы готовый продукт функционировал так, как ожидалось. [2]
Специальные организации разработали процедуры тестирования, такие как Американская ассоциация текстильных химиков и колористов (AATCC) и Американское общество по испытаниям и материалам (ASTM). Эти процедуры тестирования позволяют точно оценить свойства текстильных изделий, такие как относительная прочность или прочность волокон и т. д. [6]
С 1921 года AATCC обслуживает текстильную промышленность. Во время Первой мировой войны , когда атлантическая блокада не позволяла европейским красителям поступать в Америку, а недавно созданные американские производители красителей боролись за обеспечение единообразной продукции, потребность в американских методах тестирования текстиля стала очевидной. [7] AATCC разработала более двухсот текстильных стандартов, методов испытаний, процедур оценки и монографий. Эти спецификации ежегодно публикуются в Техническом руководстве AATCC. [8]
Американский национальный институт стандартов утверждает стандарты эксплуатационных характеристик текстильных изделий, установленные ASTM International . [9] Другие испытательные агентства или органы, признанные или принятые в качестве международных стандартов на основе контрактов, включают в себя следующее: [10]
Тестирование текстильных изделий проводится на разных этапах, включая тестирование сырья, волокон, пряжи, ткани и готовой продукции.
Основным сырьем в прядильной промышленности является волокно, которое имеет высокую степень изменчивости. HVI (High Volume Instrument) измеряет следующие параметры: длину волокна, однородность длины, прочность волокна, зрелость волокна, содержание короткого волокна, микронейр (тонкость волокна), цвет, листья и посторонние примеси.
Волокно является основным компонентом текстиля. Тестирование свойств волокна имеет жизненно важное значение. Применение волокна определяется его физическими, механическими, химическими и экологическими свойствами. Физические свойства — это те, которые можно оценить невооруженным глазом или с помощью микроскопа . Лаборатория по тестированию текстиля определяет механические свойства различных волокон. [6]
Существуют различные методы испытаний, которые помогают идентифицировать волокна. Идентификация и исследование волокон включают микроскопический анализ, испытания на горение и химические испытания. [11]
Классификация хлопка, или классификация, представляет собой процесс классификации хлопка на основе его сорта, длины штапеля и микронейра. [13] Микронейр является мерой зрелости хлопка . [14] Зрелость хлопковых волокон измеряется с помощью теста на измерение одного волокна или теста на двойное сжатие потоком воздуха. Она выражается в процентах или коэффициенте зрелости. [15]
Простое значение микронейра хлопка определяется как тонкостью волокон, так и их зрелостью. [16] Значения или показания микронейра представляют тонкость хлопкового волокна. Например, предпочтительный диапазон микронейра составляет от 3,7 до 4,2. Хлопок Upland грубее, чем Gossypium barbadense (хлопок Pima). [17]
Пряжа проходит различные испытания. Uster Technologies , обычно называемая «Uster» в прядильной промышленности, является швейцарским производителем аналитических приборов и систем онлайн-мониторинга пряжи. Наиболее типичные испытания пряжи включают оценку однородности пряжи. [Равномерность пряжи], которая выводит индекс равномерности пряжи. [18]
GPT означает «Garment Package Test» (тест упаковки одежды), а FPT означает «Fabric Package Test» (тест упаковки ткани) в тестировании одежды и текстиля. Каждый покупатель предоставляет руководство о том, какие тесты требуются на этапах производства ткани и последующих этапов производства одежды. [19]
Тестирование тканей предлагает всесторонний обзор различных тестов, которые могут быть выполнены с тканями. [20] Тестирование тканей включает такие измерения, как вес ткани , ширина ткани, испытание на усадку , устойчивость цвета к стирке , устойчивость к свету , образование катышков , прочность на разрыв и продавливание и т. д.
Основным соображением при выборе ткани является конечное использование. Потребности ткани сильно различаются в зависимости от области применения. Одинаковые типы ткани могут не подходить для всех областей применения. [21] : 18
Вес ткани или GSM является важным параметром при производстве различных тканей. Для ковра требуется ткань с 1300 GSM, но халат может быть сделан с 160 GSM. Конечно, ткани для одежды и ковров имеют разный вес. [21] : 18
Растягивающиеся ткани обладают большей подвижностью и поэтому более удобны, чем ткани без растяжения или с меньшей степенью растяжения. [21] : 23
Стандарты и испытания текстиля различаются в зависимости от области использования и применения. Например, существуют определенные способы проверки того, насколько хорошо военный и промышленный текстиль работает в суровых условиях. [23]
Комфортные характеристики текстиля являются важнейшим требованием, влияющим на принятие продукта. После комфорта главными приоритетами являются безопасность и защита. [24] Для оценки эксплуатационных характеристик текстиля проводятся многочисленные испытания.
Метод испытания оценивает тепловое сопротивление и паропроницаемость тканей, которые влияют на комфортность одежды. [25] [26]
Скорость пропускания водяного пара, также называемая скоростью пропускания водяного пара (MVTR), представляет собой метод испытания или измерения проницаемости пароизоляции .
Воздухопроницаемость относится к пористости ткани или ее способности пропускать воздух. Стандартизированная процедура тестирования имеет решающее значение для различных тканей, поскольку она раскрывает основные качества, такие как тепло в одеялах и сопротивление воздуху в парашютной ткани. [30] Метод испытания на воздухопроницаемость предназначен для измерения способности воздуха проходить через текстильные материалы. [31]
Испытание на впитывание влаги или управление влажностью проводится для проверки свойств управления влажностью, таких как способность впитывать влагу и эффективность высыхания.
Метод испытания Qmax используется для оценки поверхностных ощущений тепла и холода от ткани и для указания мгновенного теплового ощущения, ощущаемого при первом соприкосновении ткани с поверхностью кожи. [33] [34]
.jpg/1280px-Military_helmet_(3633205430).jpg)
Тепловой манекен — это устройство для анализа теплового интерфейса человеческого тела и окружающей среды. Он оценивает тепловой комфорт и изоляционные свойства одежды, например, защитного снаряжения для военных. [35] [36]
Система оценки Кавабата измеряет механические свойства текстиля, такие как прочность на разрыв , прочность на сдвиг , поверхностное трение и шероховатость. Система оценки Кавабата предсказывает реакцию человека и понимает восприятие мягкости. Ее также можно использовать для определения краткосрочных свойств теплопередачи, которые отвечают за ощущение прохлады, когда ткань касается кожи во время ношения. [37] [38]
Различные механические испытания могут проводиться на текстильных волокнах, пряжах и готовых изделиях. Такие факторы, как химическая структура волокон, скручивание пряж и структура плетения, могут влиять на механические свойства. [39] Некоторые из них обсуждаются здесь более подробно:
Для отдельных волокон используется следующий стандарт испытаний: ISO 5079 (2020). [40] В этом случае волокна зажимаются на концах и растягиваются с постоянной скоростью до разрыва. Отдельные стандарты ISO также определены для испытаний пряжи и тканей, которые работают по схожим принципам.
Для испытания прочности текстильных изделий на разрыв можно использовать гидравлические или пневматические методы. [39] В этом испытании материал подвергается нагрузке во всех направлениях одновременно с использованием воды (гидравлический метод) или воздуха (пневматический метод). [41] Это особенно полезно для таких применений, как парашюты, фильтры и т. д., поскольку дает больше информации по сравнению с одноосными результатами, полученными при измерениях прочности на разрыв.
Для нетканых материалов ISO 9073-7 (1995) [42] может использоваться для измерения как длины изгиба, так и жесткости при изгибе. В этом случае один конец прямоугольной полоски ткани поддерживается линейкой, а другой конец свободно висит. Длина материала, которая будет изгибаться под собственным весом в определенной степени, выражается как длина изгиба. Она дает меру драпируемости ткани, тогда как жесткость при изгибе дает меру жесткости ткани. [43]
ISO предлагает четыре различных теста для измерения прочности тканей на разрыв. ISO 13937-1 (2000) определяет прочность на разрыв как «силу, необходимую для распространения разрыва, инициированного при определенных условиях» [44]. Этот тест полезен для анализа поведения материала при порезе.