Контроль тканых, ворсовых и прессованных войлочных изделий.

Контроль тканых, ворсовых и прессованных войлочных изделий

Введение
Войлок – уникальный нетканый материал, обладающий ценными свойствами: высокой пористостью, упругостью, тепло- и звукоизоляционными характеристиками, способностью к фильтрации и амортизации. Разнообразие технологий производства (ткачество, валка с созданием ворса, прессование) порождает широкий спектр изделий для промышленности и быта. Обеспечение стабильного качества и соответствия этим изделиям заданным требованиям невозможно без строгой системы контроля. Данная статья освещает ключевые аспекты испытаний тканых, ворсовых и прессованных войлочных изделий.

1. Объекты испытаний

Объектами контроля являются готовые войлочные изделия и полуфабрикаты (полотна), изготовленные разными методами:

• Тканые войлоки: Получаются путем переплетения волокон (чаще всего шерстяных или полушерстяных) на ткацких станках. Используются для уплотнений, прокладок, основ для ворсовых покрытий, технических фильтров.
• Ворсовые войлоки (войлочно-ворсовые): Изготавливаются путем нанесения (вваливания, приклеивания) ворсовых волокон на тканую или нетканую основу. Основное применение – напольные покрытия (ковры, ковровые покрытия), настенные покрытия, декоративные изделия.
• Прессованные войлоки: Формируются из волокнистой массы под воздействием высокого давления и температуры, часто с применением связующих. Отличаются высокой плотностью и жесткостью. Применяются как полировальные круги, прокладки, фильтры, ударопоглощающие элементы, детали мебели.
• Прочие войлоки: Сюда могут относиться иглопробивные, комбинированные войлоки, а также войлоки специального назначения (например, термоизоляционные).

2. Область испытаний (Контролируемые параметры)

Контроль качества войлочных изделий охватывает широкий спектр физико-механических и эксплуатационных свойств:

• Структурные параметры:
  • Поверхностная плотность (масса 1 м², г/м²).
  • Толщина (под стандартным давлением, мм).
  • Плотность (объемная масса, кг/м³).
  • Пористость и воздухопроницаемость.
  • Линейные размеры (длина, ширина) и форма изделия.
• Механические свойства:
  • Прочность при растяжении (разрывная нагрузка, удлинение при разрыве).
  • Сопротивление раздиру.
  • Упругость (восстановление толщины после сжатия).
  • Жесткость при изгибе (актуально для прессованных войлоков и некоторых ворсовых покрытий).
  • Абразивная стойкость (особенно важно для ворсовых напольных покрытий и полировальных войлоков).
  • Стойкость ворса к истиранию и выщипыванию (для ворсовых войлоков).
• Эксплуатационные свойства:
  • Теплопроводность / Термическое сопротивление (для теплоизоляционных войлоков).
  • Звукопоглощение (для акустических войлоков).
  • Маслоемкость (для фильтров и полировальных войлоков).
  • Водопоглощение и капиллярность.
  • Стойкость к сминанию (восстановление ворса после нагрузки, для ковров).
• Специфические свойства:
  • Содержание связующего (для прессованных войлоков).
  • Стойкость к агрессивным средам (для технических войлоков).
  • Огнестойкость (горючесть, распространение пламени, дымообразование).
  • Экологическая безопасность (содержание вредных веществ).

3. Методы испытаний

Испытания проводятся по стандартизированным методикам, обеспечивающим воспроизводимость и сопоставимость результатов. Основными источниками методов являются:

• Национальные стандарты (ГОСТ, DIN, ASTM и др.): Например, ГОСТы серии 288, ГОСТ 15902.3, ГОСТ 3816, ГОСТ 13525.8, ГОСТ Р ИСО 5084 и множество других в зависимости от конкретного параметра и типа изделия.
• Международные стандарты (ISO): Широко используются ISO 5084 (толщина), ISO 9073-3 (разрывная нагрузка и удлинение), ISO 12947 (стойкость к истиранию Мартиндейла), ISO 9237 (воздухопроницаемость), ISO 8302 (термическое сопротивление) и т.д.
• Отраслевые стандарты и Технические условия (ТУ): Для специфических видов войлочных изделий или уникальных требований заказчика.

Общие принципы методов:

• Отбор проб: Производится по регламентированным схемам от партии изделий.
• Кондиционирование: Образцы выдерживаются в стандартных атмосферных условиях (температура 20±2°С, относительная влажность 65±2%) для стабилизации свойств перед испытаниями.
• Подготовка образцов: Образцы вырезаются определенных размеров и формы согласно методике.
• Проведение испытания: Используется специализированное оборудование для создания заданных воздействий (растяжение, сжатие, истирание, тепловой поток и т.д.) и измерения отклика материала.
• Обработка результатов: Полученные данные обрабатываются статистически, сравниваются с нормами, указанными в технической документации на изделие (ТУ, стандарты, договор поставки).

4. Испытательное оборудование

Контроль качества войлочных изделий требует применения широкого спектра измерительных приборов и испытательных машин:

1. Оборудование для измерения структурных параметров:
   • Весы аналитические: Точное измерение массы образцов для расчета поверхностной плотности, содержания связующего.
   • Толщиномеры (плотномеры): Приборы с круглой опорной площадкой определенного диаметра и измерительным наконечником, прикладывающие заданное давление для измерения толщины (например, по ГОСТ Р ИСО 5084).
   • Линейки, рулетки металлические: Для измерения геометрических размеров.
   • Приборы для определения воздухопроницаемости: Измеряют объем воздуха, проходящего через единицу площади образца при заданном перепаде давления.
2. Оборудование для испытания механических свойств:
   • Разрывные машины (Универсальные испытательные машины): Оснащенные соответствующими зажимами (захватами) для определения прочности при растяжении и удлинения. Могут иметь датчики силы и перемещения, термокамеры для испытаний при разных температурах.
   • Приборы для определения сопротивления раздиру (Элмендорфа, трапециевидный метод): Специальные маятниковые или механические устройства.
   • Приборы для измерения упругости (восстановления толщины): Устройства, создающие заданную нагрузку на образец на определенное время, с последующим измерением остаточной и восстановленной толщины.
   • Приборы для измерения жесткости при изгибе: Различные конструкции (консольный метод, метод цилиндрической оправки).
   • Приборы для определения абразивной стойкости:
     • Машины истирания Мартиндейла (круговые траектории): Стандарт для оценки стойкости к истиранию ворсовых напольных покрытий и обивочных тканей.
     • Машины истирания типа Шоппера, Вейса (возвратно-поступательные траектории): Чаще для технических войлоков, уплотнений.
     • Табер-тестер (абразивные круги): Для оценки истирания поверхности.
   • Приборы для оценки стойкости ворса к выщипыванию (вытягиванию): Обычно представляют собой устройства с зажимами или вакуумным методом удаления ворса.
3. Оборудование для оценки эксплуатационных свойств:
   • Приборы для измерения теплопроводности / термического сопротивления: Плоские и цилиндрические тепломеры, работающие по принципу стационарного или нестационарного теплового потока.
   • Акустические измерительные установки: Трубки Кундта, реверберационные камеры для измерения коэффициента звукопоглощения.
   • Приборы для определения маслоемкости и водопоглощения: Весы, емкости с жидкостями, устройства для центрифугирования.
   • Приборы для оценки стойкости к сминанию (восстановление ворса): Устройства для создания нагрузки на ворс с последующей визуальной или инструментальной оценкой восстановления.
   • Камеры климатические и солевые туманы: Для испытаний на стойкость к атмосферным воздействиям и агрессивным средам.
   • Установки для испытаний на огнестойкость: Различные типы в зависимости от метода (вертикальная/горизонтальная плита, калориметры, установки для измерения дымообразования).
4. Вспомогательное оборудование:
   • Устройства для вырубки образцов (пробоотборные резаки).
   • Камеры/шкафы кондиционирования.
   • Микроскопы (включая стереоскопические) для оценки структуры волокон, ворса.

Заключение
Контроль качества тканых, ворсовых и прессованных войлочных изделий представляет собой комплексный процесс, основанный на строгой стандартизации методов испытаний и применении специализированного оборудования. Систематический подход к отбору проб, кондиционированию, проведению испытаний по регламентированным методикам и объективной интерпретации результатов гарантирует, что продукция будет соответствовать всем предъявляемым требованиям по безопасности, надежности и эксплуатационным характеристикам. Постоянное совершенствование методов контроля и оборудования позволяет обеспечивать высокий и стабильный уровень качества современных войлочных материалов и изделий из них.