Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности - А.Г.Печникова
УДК 677.017.4.072.6.074
МЕТОДИКА РАСЧЕТА МОДУЛЯ УПРУГОСТИ
ВОЛОКНА ХЛОПКА В ПРЯЖЕ
Ю.К. БАРХОТКИН (Ивановская государственная
текстильная академия)
Основным
параметром для расчета прочностно-деформационных характеристик пряжи и ткани
является модуль упругости волокна в пряже. Для его определения существует
общеизвестная формула и методика, суть которой заключается в измерении величины
деформации отдельного волокна при определенной величине осевого усилия
растяжения. По этой методике модуль упругости средневолокнистого хлопка
составляет около 500 кг/мм2. Однако деформация волокна хлопка при
растяжении в свободном состоянии и в структуре пряжи.
Известно,
что зрелое волокно хлопка имеет сложную пространственную форму в виде
сплющенной и скрученной в попеременном направлении ленточки. Поэтому при растяжении
одиночного волокна происходит раскручивание его витков, что легко наблюдается
под микроскопом. Очевидно, что изменение пространственной формы волокна хлопка
при осевом растяжении (распрямлении витков) увеличивает его общую деформацию,
которая в данном случае состоит из деформации материала волокна (целлюлозы) и
удлинения за счет раскручивания витков волокна. Причем большая извитость
волокна (до десяти витков на один миллиметр длины волокна) существенно влияет
на величину общей деформации удлинения волокна хлопка.
Волокно хлопка, находящееся в
теле пряжи, взаимодействует с соседними волокнами, имея на своем протяжении
несколько точек контакта. Поэтому при растяжении пряжи волокно ограничено в
своей возможности раскручивать витки и дополнительно удлиняться за счет этого.
Очевидно, что модуль упругости хлопкового волокна, определенный в свободном
состоянии, не равен модулю упругости волокна, находящегося в теле пряжи. Для
определения последнего авторами предлагается формула, учитывающая удлинение
волокна при его растяжении за счет раскручивания его витков. Расчеты по новой
формуле показывают, что модуль упругости волокна средневолокнистого хлопка,
находящегося в теле пряжи, составляет около 1000 кг/мм2. Это
примерно в два раза выше, чем у волокна, находящегося в свободном состоянии,
что необходимо учитывать в расчетах прочностно-деформационных параметров пряжи
и ткани.
7 
