Износостойкость тканей: факторы, механизмы и методы оценки

Износостойкость текстильных материалов характеризует их способность противостоять комплексу разрушающих факторов в процессе эксплуатации. На швейные изделия воздействуют солнечный свет, влажность, многократные деформации (растяжение, изгиб, кручение), трение, стирка, химчистка и перепады температур. Совокупное влияние этих факторов приводит к постепенному изменению структуры, потере прочности и, в конечном итоге, разрушению материала. Интенсивность износа напрямую зависит от волокнистого состава, строения ткани, вида отделки и конкретных условий использования изделия.

Одним из ключевых видов механического разрушения является износ от истирания. Он проявляется в уменьшении массы ткани из-за отщепления и выпадения частиц волокон, начинающегося с выступающих на поверхности изгибов нитей. Стойкость к истиранию часто характеризуется числом циклов трения до образования дырки и зависит от природы волокон, поверхностной плотности, переплетения и отделки. Наибольшей устойчивостью обладают материалы из полиамидных волокон (капрон, нейлон).

Увеличение линейной плотности ткани и применение переплетений с удлиненными перекрытиями также повышает сопротивление истиранию. Для продления срока службы изделия важно, чтобы эксплуатационные нагрузки не превышали предела выносливости материала. Долговечность часто увеличивают конструктивными методами: укрепляя низ брюк специальной лентой, а участки повышенного износа (локти, колени) — накладными деталями.

Под действием трения в структуре рыхлых материалов может возникать пиллингуемость. Это свойство ткани образовывать на поверхности скатанные в комочки (пилли) концы волокон. Пиллингуемость ухудшает внешний вид и снижает прочность, так как пилли, отрываясь, приводят к утонению материала. Наиболее склонны к пиллингу малоплотные ткани из рыхлой слабо крученой пряжи, объемных текстурированных нитей, а также некоторые суконные пальтовые ткани.

Для количественной оценки пиллингуемости используют приборы пиллингометры или пиллинг-тестеры. В ходе испытаний искусственно создают ворсистость и пилли, после чего подсчитывают их количество на заданной площади (например, на 10 см²). По результатам материалы классифицируют как непиллингующиеся, мало-, средне- или сильнопиллингующиеся. Практически не подвержены этому явлению гладкие синтетические подкладочные ткани.

Деградация свойств тканей под действием светопогоды (совместного влияния света, кислорода и влаги) вызвана окислительными процессами в волокнах. Устойчивость к светопогоде оценивают по снижению разрывной нагрузки после облучения образца лампами, имитирующими солнечный свет, в дозе, эквивалентной 75 000 условных доз облучения (УДО). Наибольшей стойкостью обладают хлопчатобумажные, плотные и суровые (неотбеленные) ткани, а крашение обычно её снижает.

Многократные стирки — ещё один важный фактор износа, приводящий к разрушению волокон под действием моющих растворов, температуры и механических воздействий. Устойчивость к многократным стиркам определяют по уменьшению прочности после заданного количества циклов в мыльно-содовом растворе. Соблюдение рекомендованных режимов ухода (стирки, химчистки, ВТО) критически важно для сохранения ресурса материала.

В лабораторной практике не существует единого универсального метода оценки общей износостойкости. Испытания проводят раздельно по ключевым факторам: определяют стойкость к истиранию, многократным стиркам, деформациям и светопогоде. Перспективным является акустический метод, основанный на зависимости затухания ультразвука в материале от степени его износа и не требующий разрушения образца.

Наиболее объективным, но длительным способом оценки является опытная носка. Партию изделий из новых материалов передают для носки репрезентативной группе людей, а через установленное время эксперты анализируют характер и причины износа. Это позволяет дать обоснованное заключение о целесообразности внедрения материала в массовое производство.

Сведения об авторах и источниках:

Авторы: Гущина К.Г., Беляева С.А., Баженов В.И., Юрченко Н.Н. и др.

Источник: Материаловедение швейного производства.

Данные публикации будут полезны студентам специальностей в области легкой промышленности и конструирования одежды, начинающим технологам, конструкторам и дизайнерам швейного производства, а также всем, кто интересуется свойствами и классификацией текстильных материалов.