A feldolgozhatóság feltételei
A szálasanyagok mind a feldolgozás, mind a használatuk során sokféle mechanikai és kémiai hatásnak vannak kitéve. Feldolgozásuk feltétele, hogy velük szemben fellépő igénybevételekkel szemben időlegesen vagy tartósan ellent tudjanak állni. Az igénybevételek bekövetkezhetnek normál hőmérsékleten, száraz állapotban, vagy ettől eltérően. Nedvesség és magasabb hőmérséklet megváltoztatja a szálak egyes tulajdonságait.
Az alakíthatóság
A textilipari szálasanyagok a feldolgozások során a következő fontosabb igénybevételnek vannak kitéve: húzás, hajlítás, csavarás, súrlódás, dinamikus hatás. A legtöbb szálasanyag az egyszerűbb igénybevételekkel szemben ellenáll, mert jellegükből következően nem merevek, nem törnek el, hanem rugalmasak. Alakíthatóság nélkül nem is lehetne a szálasanyagot feldolgozni, hiszen hogyan keletkeznének a kötött kelmében a hurokszemek, vagy hogyan lehetne sodratot előállítani merev szálakon. Az alakíthatósági tulajdonság fontos szerepet játszik a késztermék tulajdonságainak kialakulásában is.
Feldolgozási igénybevételek
A feldolgozási technológiában a különböző igénybevételek külön-külön, vagy egyidejűleg lépnek fel. Sokszor nem egyszerű statikus hatás éri az anyagot, hanem rántásszerűen, dinamikusan jelentkeznek. Az előfonalgyártásig (bontás, kártolás, nyújtás) domináló igénybevétel a húzás, sodratadáskor a csavaró, hajlító és súrlódó, szövésnél pedig a húzó és súrlódó igénybevételek a leggyakoribbak. A feldolgozás során vegyi hatások is megjelennek (gyapjú tisztítása, pamut mercerezése). Ezek általában nedves közegben és hőhatás mellett lépnek fel. Az igénybevételek nem károsítják a szálasanyagot.
Az erő-nyúlás diagram értelmezése
A szakítógép diagramírója lerajzolja a húzóigénybevétel hatására létrejött folyamatot. A diagramról jól látható, hogy növekvő erő (feszültség) hatására a szál hosszváltozást (deformációt) szenved. A görbe csúcspontja jelzi a szakadást, ekkor a húzóerő és a megnyúlás is a legnagyobb értéket mutatja. Ez a két érték (szakítóerő, szakadási nyúlás) leolvasható a diagramról, jellegzetes ismertető jegye a különböző szálasanyagoknak. A kész termék megtervezésekor ismerni kell a kiindulási anyag szakítóerő és szakadási nyúlás értékét. A diagramon látható görbe alakja is jellegzetes, a különböző szálasanyagokra különböző szakítási diagramok jellemzőek. A diagram alatti terület (a görbe és a két tengely által körbezárt terület) arányos a szakítási munkával.
Feszültség-deformáció
A szálasanyagok mechanikai tulajdonságai a szálak külső (fizikai) igénybevétellel szembeni viselkedését jellemzik. Legegyszerűbb és leggyakrabban fellépő hatás a húzóigénybevétel. A szálra egy külső húzóerő hat, amelynek hatására el fog szakadni. Az elszakadásig a húzóerő hatására a szál alakja is megváltozik, megnyúlik, miközben keresztmetszete, vastagsága csökken. A két jelenség együtt lép fel, a szálban ébredő feszültség a szál deformációját idézi elő. A kettő alakulását diagramon lehet megjeleníteni ( a szakítógépek általában rendelkeznek diagramíró szerkezettel, amely lerajzolja ezt a jelenséget).
Az anyag alakváltozása
A húzóigénybevétel hatására a szál alakja megváltozik. Jó közelítéssel a szálasanyagot hengeres testnek lehet feltételezni. A húzáshoz a szálat 2 befogófej közé kell szorítani. Húzás létrejön, ha egy állandó (stabil) befogófejtől folyamatosan erővel eltávolítják a másik (mozgó) befogófejet. A húzás hatására a szál keresztmetszete csökken, elvékonyodik, és hossza megnő, megnyúlik. A szakadás pillanatában a legnagyobb a hossza.
Viszkoelasztikus viselkedés
A szakítási diagramon látható, hogy különböző meredekségű szakaszok vannak. Az első ún. rugalmas szakasz, amit azt jelenti, hogy ezen a szakaszon megszüntetik a terhelést (elszakítás nélkül), a tehermentesítés után a szál általában visszanyeri eredeti alakját. A második – az előzőtől eltérő meredekségű – szakaszra jellemző, hogy kisebb húzóerő hatására lényegesen nagyobb alakváltozás jön létre. Ezen a szakaszon már maradandó a deformáció, ha tehermentesítjük a szálat. Ezt hívják viszkozelasztikus szakasznak. A textíliákat nem szabad ilyen mértékű igénybevételnek kitenni, hiszen káros következményei lehetnek.
Az idő hatása
Az igénybevételek nem mindig hatnak csak rövid ideig, a szakítódiagramban ez a rövid ideig tartó terhelés hatására létrejövő folyamat látható. A gyakorlatban előfordulhat, hogy az anyagot hosszabb ideig éri valamilyen mechanikus hatás. Ilyenkor az alakváltozás az idő függvénye, amelynek oka, hogy a szálasanyag az egyensúlyi állapota felé törekszik, de azt csak késleltetve éri el.
21. századi közoktatás - fejlesztés, koordináció (TÁMOP-3.1.1-08/1-2008-0002)
