Determination of the Impact of Weft Density on Fabric Dynamic Thickness under Tensile Forces

• Autorzy: Penava Željko , Šimić Penava Diana , Knezić Željko

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0013.4467

Warianty tytułu

PL

Określenie wpływu gęstości wątku na zmianę grubości tkaniny podczas oddziaływania sił rozciągających

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper deals with the impact of fabric density on fabric thickness change when samples are subjected to uniaxial tensile forces in the weft direction. During stretching, fabric thickness changes depending on the value of the tensile force. In an effort to be as precise as possible in measuring fabric dynamic thickness changes and the area on which the tensile force acts, a new measuring apparatus was designed and constructed. This measuring apparatus allows the simultaneous measurement of fabric dynamic thickness, related tensile axial forces and extension. Measurements of the fabric dynamic thickness, breaking force and breaking extension during the stretching process were carried out on five samples of cotton woven fabric with a constant warp density and different weft densities in the same structural plain weave. Based on the experimentally obtained values, the paper presents diagrams of the relationship between dynamic changes in fabric thickness in relation to the tensile force and extension. The research presented in this paper shows that an increase in the tensile force increases fabric thickness for all weft densities. Also, the out-of-plane woven fabric ratio was calculated as a relation between the relative thickness strain and relative axial strain. The characteristic curve shows this ratio.

PL

W artykule określono wpływ gęstości wątku na zmianę grubości tkaniny podczas oddziaływania jednoosiowych sił rozciągających w kierunku wątku. Podczas rozciągania grubość tkaniny zmienia się w zależności od wartości siły rozciągającej. Aby pomiar dynamicznych zmian grubości tkaniny i obszaru, na który działa siła rozciągająca był jak najbardziej precyzyjny zaprojektowano i zbudowano nowy aparat pomiarowy. Zaprezentowane urządzenie pomiarowe umożliwia jednoczesny pomiar grubości dynamicznej tkaniny oraz powiązanych sił osiowych i rozciągania. Pomiary grubości dynamicznej tkaniny, siły zrywającej i rozciągania przy zerwaniu podczas procesu rozciągania przeprowadzono na pięciu próbkach tkanin bawełnianych o stałej gęstości osnowy, różnych gęstościach wątku i tym samym strukturalnym splocie płóciennym. Na podstawie uzyskanych eksperymentalnie wartości w pracy przedstawiono schematy zależności między dynamicznymi zmianami grubości tkaniny w stosunku do siły rozciągającej i rozciągania. Badania przedstawione w artykule pokazały, że wzrost siły rozciągającej zwiększa grubość tkaniny dla wszystkich gęstości wątku. Obliczono również stosunek tkaniny w płaszczyźnie jako stosunek między odkształceniem względnej grubości a względnym odkształceniem osiowym.

Słowa kluczowe

EN

woven fabric; dynamic thickness; warp density; weft density; tensile force; extension; out-of-plane woven fabric ratio

PL

tkanina; grubość dynamiczna; gęstość osnowy; gęstość wątku; siła rozciągająca; przedłużenie; stosunek tkaniny w płaszczyźnie

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Łódzki Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Fibres & Textiles in Eastern Europe
• Rocznik: 2019
• Tom: Vol. 27, no. 6 (138)
• Strony: 46--53
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Penava Željko

• University of Zagreb, Faculty of Textile Technology, Department of Textile Design and Management, Prilaz baruna Filipovića 28a, 10000 Zagreb, Croatia

autor

Šimić Penava Diana

• University of Zagreb, Faculty of Civil Engineering, Department of Engineering Mechanics, Fra Andrije Kačića-Miošića 26, 10000 Zagreb, Croatia

autor

Knezić Željko

• University of Zagreb, Faculty of Textile Technology, Department of Textile Design and Management, Prilaz baruna Filipovića 28a, 10000 Zagreb, Croatia

Bibliografia

• 1. Olofsson B. A General Model of a Fabric as a Geometric-Mechanical Structure. Journal of the Textile Institute Transactions 1964; 55(11): 541-557.
• 2. Haven G B. New Fabric Thickness-Measurer. Textile Research Journal 1933; 3(5): 229-237.
• 3. Schiefer H F. The Compressometer: An Instrument for Evaluating the Thickness, Compressibility and Compressional Resilience of Textiles and Similar Materials. Textile Research Journal 1933; 10(1): 505-513.
• 4. Peirce F T. Geometry of Cloth Structure. The Journal of the Textile Institute 1937; 28(1): T45-T96.
• 5. Womersley J. R. The Aplication of Differential Geometry to the Study of the Deformation of Cloth under Stress. The Journal of the Textile Institute 1937; 28: T97.
• 6. Seaman R. E. The Measurement of Fabric Thickness. Textile Research Journal 1953; 23(4): 262-266.
• 7. Kenyon D. Determination of the Crimps in Plain-Weave Nylon Fabric. Journal of the Textile Institute Transactions 1962; 53(1): T38-T44.
• 8. Fan J, Gardiner IV, Hunter L. A Portable Tester for Nondestructively Measuring Fabric Properties. Textile Research Journal 2002; 72(1): 21-26.
• 9. Dhoot NS, Patil LG, Katkar PM. Effect of Fabric Weaves on Compressional Behaviour of Woven Fabric. Indian Journal of Fibre & Textile Research 2014; 39(1): 79-82.
• 10. Majumdar A, Saha SS. A Novel Fabric Thickness and Compression Tester using Magnetic Inductance Principle. Journal of the Textile Institute 2008; 99(4): 359-362.
• 11. Kang TJ, Choi SH, Kim SM et al. Automatic Structure Analysis and Objective Evaluation of Woven Fabric Using Image Analysis. Textile Research Journal 2001; 71(3): 261-270.
• 12. Raychaudhuri B. Fuzzy Electronic Determination of the Thickness of Fabrics. J. Text. Assoc 2003; 63(6): 295-297.
• 13. Fontaine S, Durand B, Freyburger JM. Fabric Thickness Dynamic Measurement during a Classic Uniaxial Tensile Test. Experimental Mechanics 2002; 42(1): 84-92.
• 14. Xiao X, Long A, Zeng X. Through-Thickness Permeability Modelling of Woven Fabric Under out-of-Plane Deformation. Journal of Materials Science 2014; 49(21): 7563-7574.
• 15. Lowe L. Graphical Relationships in Cloth Geometry for Plain, Twill, and Sateen Weaves. Textile Research Journal 1954; 24(12): 1073-1083.
• 16. Hamilton IB. General System of Woven-Fabric Geometry. The Journal of the Textile Institute 1964; 55(1): T66-T82.
• 17. Damjanov GB. Stroenie tkani i sovremennye metody ee proektirovanija. Legkaja i piševaja promyšlennost. Moskva, 1984; (na ruskom).
• 18. Kawabata S, Niwa M. Fabric Performance in Clothing and Clothing Manufacture. The Journal of the Textile Institute 1989; 80(1): 19-50.
• 19. Sun H. On The Poisson’s Ratios of a Woven Fabric. Composite Structures 2005; 68(4): 505-510.
• 20. Šimić Penava D, Penava Ž, Tkalec M. Influence of Coating on the Poisson’s Ratio of Woven Fabrics. Applied Mechanics and Materials 2016; 827: 27-30.
• 21. Penava Ž, Šimić Penava D and Tkalec M. Experimental analysis of the tensile properties of painting canvas. AUTEX research journal 2016; 16(4): 182-195.
• 22. Penava Ž, Šimić Penava D and Knezić Ž. Influence kinds of materials on the Poisson’s ratio of woven fabrics. Tehnički glasnik 2017; 11(3): 101-106.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).