17.2. Експериментальна частина.

Вживані прилади і матеріали: установка для діелектричних досліджень, зразки текстильних волокон (ниток).

Порядок виконання роботи.

1. Вивчити прилад і принцип дії установки для діелектричних досліджень.

2. Нитки (волокна) укладають паралельно у вимірювальний осередок і закріплюють між електродами за допомогою мікрометричного гвинта. За свідченнями мікрометра (до і після закріплення його між електродами) визначають товщину матеріалу, що вивчається. Заряджений таким чином вимірювальний осередок встановлюють в термокамері і до неї приєднують сигнальні електроди.

3. Знімають температурно-частотну залежність тангенса кута діелектричних втрат tgд і відносної діелектричної проникності ниток (волокон).

4. Розрахунок і обробка результатів досліджень.

Відносну діелектричну проникність визначають по формулі:

ε^/ = С d / (ε₀ S)

де З - значення місткості, одержані з експерименту (свідчення моста), Ф;

d - товщина досліджуваного матеріалу, м;

ε₀ - діелектрична проникність вакууму, Ф/м;

S - площа вимірювального електроду, м².

5. Розрахункові значення ε^/ заносять в таблицю 17.1. Після цього визначають тангенс кута втрат tgδ. При фіксованих частотах 200, 800 Гц і ін.

6. Побудову суміщених кривих температурної залежності ε^/ і tgδ при заданій частоті проводять, використовуючи експериментальні дані (табл. 17.1) . На кривих знаходять значення температури Тmax, при якій на кривій tgδ (Т) має місце максимум, а на кривій е^/ (Т) - точка перегину. Суміщені криві температурно-частотної залежності tgδ (Т) і е^/ (Т) будують по аналогії з попередніми кривими, але при різних частотах.

Таблиця 17.1

Т, 0С

С, Ф

ε0, Ф/м

ε/

tg δ/

tg δ

Контрольні питання.

1. Які характеристики електричних властивостей волокон і ниток Ви знаєте?

2. Як виникає електризованість волокон?

3. Чому залежать електричні властивості текстильних матеріалів?

4. Чому діелектрична проникність є однією з найважливіших характеристик електричних властивостей?

5. Що відбувається із структурними одиницями макромолекул, що становлять волокна і нитки, під впливом електричного поля?

6. Які чинники впливають на величину діелектричних втрат?

7. Який метод використовується для дослідження діелектричних властивостей волокон і ниток?

Задачі

1. Визначити номер бавовняної пряжі, тонина якої виражена тексом Т = 7,4.

2. Визначити номер віскозної пряжі, що має титр Т_і = 30.

3. Знайти, чому дорівнює титр Т_і і текс Т капронового волокна, номер якого N = 4000.

4. Визначити метричний номер комплексної капронової нитки, якщо її титр Т_і = 40.

5. Для визначення тонини штапельного волокна взяли наважку масою в 15 мг і шляхом послідовного промірювання всіх волокон знайшли, що їх сумарна довжина становить 33,7 м. Визначити метричний номер волокна і його текс.

6. З середньої частини пучка волокон вовни зробила вирізку завдовжки 50 мм. Виявилося, що маса вирізки дорівнює 18,65 мг. Кількість волокон у пучку становить 276. Який номер і текс волокон у пучку?

7. Визначити середню кількість волокон у поперечному перерізі пряжі, знаючи, що середнє значення метричного номера волокна, з якого складається пряжа, дорівнює N_b = 3200, а середній фактичний номер пряжі N_пр= 80.

8. Обчислити умовний діаметр волокна енант, якщо його номер N = 1000, а χ = =1,1 мг/мм³.

9. Обчислити умовний діаметр мідно-аміачного шовку, що має номер N = 8400 і

χ = 1,52 мг/мм³.

10. Бавовняна пряжа і пряжа з казеїнового волокна мають однаковий поперечник, виражений величиною умовного діаметра = 0,20 мм Визначити для тієї чи іншої пряжі показник тонини μ і метричний номер N.

11. Зіставити умовний і розрахунковий d_р діаметри для віскозної штапельної пряжі N= 34; δ= 0,84 мг/мм³; χ= 1,52 мг/мм³.

12. Обчислити умовний діаметр віскозного шовку, що має номер N= 3200 і

χ= 1,5 мг/мм³.

13. Знайти розрахунковий діаметр ацетатного волокна, якщо його номер N= 3000 і δ = 0,8 мг/мм³.

14 Знайти розрахунковий діаметр (d_р) волокна бавовни, якщо його номер N= 7000 δ= 1,1 мг/мм³.

15. За величиною метричного номера N знайти величину умовного діаметра () комплексної нитки з волокна нітрон N= 90 χ= 1,17 мг/мм³.

16. Знайти розрахунковий діаметр волокна шерсті (d_р), якщо його номер

N= 1800 і δ= 1,2 мг/мм³.

17. Обчислити умовний діаметр волокна бавовни, що має номер N= 5200 і χ = 1,5 мг/мм³.

18. Порівняти величини умовного та розрахункового діаметрів нитки з волокна енант, номер якої N= 200; χ= 1,10 мг/мм³; δ= 0,9 мг/мм³.

19. Зіставити величини розрахункового і умовного діаметрів для комплексної нитки шовку, яка має N= 400; χ= 1,37 мг/мм³; δ = 1,12 мг/мм ³.

20. Зіставити умовний і розрахунковий діаметри для конопляної пряжі номера N = 14; δ = 0,6 мг/мм ³; χ = 0,55 мг/мм ³.

21. Дві партії штучного волокна характеризуються за тониною:

- вітчизняного виробництва N = 7500;

- імпортне титром Т_і = 1,09. Порівняйте обидві партії за тониною (в текс).

22. Визначити криючу здатність:

- капронової нитки, що має N = 300 і δ = 0,9 мг/мм ³;

- шовку-сирцю, що має номер N = 430 і δ = 1,12 мг/мм ³;

- віскозної штапельної пряжі з номером N = 40 і δ = 0,84 мг/мм ³;

- конопляної пряжі з довгого волокна, якщо номер її дорівнює 2, а δ = 0,87 мг/мм ³.

конопляної пряжі з короткого волокна, якщо її номер дорівнює 2, а δ = 0,87 мг/мм ³

23. Розрахувати з метою порівняння криючу здатність F₁ при однаковому метричному номері N = 100:

- шовкової пряжі (δ = 0,75 мг/мм ³);

- бавовняної пряжі (δ = 0,85 мг/мм ³);

- віскозної нитки основи (δ = 0,9 мг/мм ³);

- скляної нитки (δ = 1,5 мг/мм ³).

24. Порівняти за величиною криючої здатності лляну пряжу номерів N₁ = 10; N₂ = 20; N₃ = 40; N₄ = 60. Звернути увагу на те, як і якою мірою збільшення метричного номера впливає на зміну величини криючою здатності. Масу одиниці об’єму пряжі прийняти рівною δ = 1,0 мг/мм ³.

25. Для виробництва панчох була взята одна бобіна капронових ниток масою 80 г. Шляхом зважування на торсійних вагах відрізків нитки завдвовжки в 1 м, заготовлених з бобіни в кількості 10, визначили, що їх маса, виражена в мг, дорівнює:

1,60;1,70;1,65;1,60;1,70;

1,70;1,75;1,55;1,60;1,55.

Необхідно визначити: 1) середній фактичний номер нитки N_ф; 2) коефіцієнт варіації за номером с.

26. Для партії одиночної пряжі з віскозного штапельного волокна зробили 30 визначень метричного номера (зважуванням 100-метрових пасм на квадранті) й отримали такі результати:

32;34;35;31;35;34;33;31;36;35

36;30;34;37;33;37;36;32;35;33

37;36;32;36;34;32;34;34;30;36.

Знайти середній фактичний номер пряжі, коефіцієнт нерівності та коефіцієнт варіації за номером.

27. Для партії віскозного шовку в бобінах номінального номера N₀ = 90 здійснили 50 випробувань на номер шляхом зважування на торсійних вагах відрізків ниток завдовжки 1м. У результаті отримали такі дані (в мг):

11,2;11,7;11,3;11,2;11,9;11,6;10,9;11,5;11,6;11,3;

11,6;11,0;10.8;11,4;11,3;11,4;11,1;11,5;11,0;11,1;

10,7;11,4;12,0;11,8;11,7;12,0;11,3;11,2;10,9;11,4;

11,5;11,1;12,1;11,6;11,3;11,2;11,0;10,8;11,1;11,5

11,7;10,9;11,2;11,3;11,0;11,3;11,5;11,2;11,4;11,8.

28. Знайти середній фактичний номер пряжі, коефіцієнт варіації по ньому та величину відхилення ΔN середнього фактичного номера від номіналу (в % від N₀).

29. Знайти величину кондиційного номера N_к:

а) шовку крученого, що при вологості 9% має фактичний номер, який дорівнює 80;

б) пряжі з напівтонкої вовни гребінного прядіння, середній фактичний номер якої при вологості 13% дорівнює 52;

в) капронової нитки, середній фактичний номер якої при вологості 6% дорівнює 500.

30. Середній фактичний номер, знайдений з 40 визначень для партії віскозного шовку, дорівнює N_ф = 76,5, а коефіцієнт варіації, що характеризує нерівність за номером становить C = 3,8%. Чому дорівнюють гарантійні похибки вибірки з якими визначено N_ф і C? Яку кількість випробувань необхідно здійснити, щоб гарантувати одержання коефіцієнта варіації номера в межах 3,44÷4,2%?

31. За середнім фактичним номером крученої пряжі, що дорівнює N_ф = 15, визначити загальний середній номер одиночних ниток з яких скручена дана пряжа при кількості складань n = 3; n = 5; n = 8.

32. Визначити номінально-розрахунковий номер крученої пряжі, що має один з наступних номінальних номерів:

1) N₀ =30/5; 2) N₀ =120/3/4; 3) N₀ =40/60; 4) N₀= (24/2)/(48/2); 5) N₀= (28;32;40)/3; 6) N₀=; 7) N₀= .

33. Яким буде номінально-розрахунковий номер крученої пряжі, отриманої:

- скручуванням в п'ять складань одиночних ниток номінального номера

N₀= 200;

- скручуванням в три складання нитки номінального номера N₀=135/2;

- скручуванням в один прийом чотирьох одиночних ниток номінальних номерів: 50; 60; 70; 80;

- скручуванням в два складання ниток номінального номера N₀= 42/58?

34. Для кожної з двох досліджуваних партій пряжі одного й того ж середнього фактичного номера зробили розрахунок коефіцієнта нерівності за номером, який дорівнює: для першої партії 4,0%, для другої 4,5%. Знаючи, що перша характеристика отримана за результатами випробування напівпасм (50 м), а друга – за результатами випробування чвертей пасм (25 м), встановити (керуючись вказівкою:

Н₁=0,9Н₂; Н₁=0,8Н₄,

де Н₁ – коефіцієнт нерівності номера для цілих пасм;

Н₂ – коефіцієнт нерівності номера для напівпасм;

Н₄ – коефіцієнт нерівності номера для чвертей пасм.)

в якій партії нерівність пряжі за номером менше.

35. Було встановлено, що для виробництва бавовняної пряжі необхідного номера з бавовни – волокна метричного номера 5400 потрібно, щоб вміст волокон у поперечному перерізі пряжі становив n=45. Необхідно визначити номер, призначений до виробництва.

36. Під час досліджень необхідно було визначити метричний номер волокна, з якого була виготовлена досліджувана пряжа. Для цього здійснили підрахунок кількості волокон n в поперечному перерізі пряжі й встановили, що середнє значення n = 25. Фактичний номер пряжі дорівнює 70. Укрутка пряжі U = 5%. Визначити номер волокна, з якого складається пряжа?