कपड़ों का वस्त्र परीक्षण: यांत्रिक, पृष्ठ व आराम संबंधी गुण
2. कठोरता, अपरूपण, ड्रेप व सिलवट-पुनर्प्राप्ति
कठोरता (कैंटिलीवर विधि)। पट्टी को क्षैतिज मंच के किनारे पर तब तक आगे धकेला जाता है जब तक उसका सिरा क्षैतिज से 41.5° झुके तल पर न गिर जाए। निकलाव-लंबाई l से बंकन-लंबाई c = l ÷ 2 मिलती है, और प्रति इकाई चौड़ाई नमन-दृढ़ता G = W c³ है, जहाँ W प्रति इकाई क्षेत्रफल भार (N/m², g = 9.81 m/s² लेकर) और c मीटर में है, जिससे G, N·m में मिलती है। घन का अर्थ है कि बंकन-लंबाई का छोटा परिवर्तन कठोरता का बड़ा परिवर्तन है, और दी गई बंकन-लंबाई पर कठोरता कपड़े के भार के साथ बढ़ती है। l = 4.0 cm व 120 g/m² हेतु: c = 2.0 cm, G = 0.12 × 9.81 × 0.02³ = 9.4 × 10⁻⁶ N·m।
अपरूपण। समतल-अंतर्गत अपरूपण सूतों के जाल का कोणीय विरूपण है (ट्रेलिसिंग)। अपरूपण-दृढ़ता G_s = प्रति इकाई चौड़ाई अपरूपण-बल ÷ अपरूपण-कोण (रेडियन या अंश में) है। कम G_s कपड़े को दोहरी-वक्र सतह पर बिना सिलवट के ढलने देता है, अतः दर्ज़ीगिरी व ड्रेपिंग हेतु महत्त्वपूर्ण है, और अपरूपण-लूप का शैथिल्य सूतों के बीच घर्षण मापता है। ड्रेप सुंदर तहों में लटकने की क्षमता है। कुज़िक ड्रेप परीक्षक में वृत्ताकार प्रतिदर्श (जैसे 30 cm व्यास) छोटी आलंबक-डिस्क (18 cm) पर टिकता है; ड्रेप हुए छल्ले की छाया उकेरी जाती है और उसका क्षेत्रफल A_d निकाला जाता है। ड्रेप गुणांक F = (A_d − A_s) ÷ (A_D − A_s) × 100%, जहाँ A_D प्रतिदर्श का और A_s डिस्क का क्षेत्रफल है। कम F का अर्थ ढीला, अधिक ड्रेप-योग्य कपड़ा है, और F = 100% पूर्ण कठोर कपड़ा।
सिलवट-पुनर्प्राप्ति। प्रतिदर्श को निर्धारित भार में निर्धारित समय तक मोड़ा जाता है, छोड़ा जाता है और लौटने दिया जाता है; सिलवट-पुनर्प्राप्ति कोण पुनर्प्राप्ति के बाद दोनों भुजाओं के बीच का कोण है। मोड़ की पूर्ण पुनर्प्राप्ति (सपाट) को 180° मानें तो प्रतिशत पुनर्प्राप्ति = कोण ÷ 180 × 100, और ताना व बाना के कोण प्रायः जोड़े जाते हैं। प्रत्यास्थ तंतु (ऊन, पॉलिएस्टर) व रेज़िन-परिसज्जित कपास भली-भाँति लौटते हैं, और अनुपचारित कपास या अलसी जैसे कम प्रत्यास्थ-पुनर्प्राप्ति वाले तंतु कम लौटते हैं। आर्द्र सिलवट-पुनर्प्राप्ति धो-पहन कपड़ों हेतु भीगने के बाद मापी जाती है।
3. तनन, आंसू व बर्स्टिंग परीक्षण
कपड़े का तनन परीक्षण। पट्टी-परीक्षण में निर्धारित चौड़ाई (जैसे 50 mm) व गेज लंबाई का प्रतिदर्श पकड़कर स्थिर दर पर टूटने तक खींचा जाता है, और परिणाम भंजन-बल व विस्तार है, जो प्रतिदर्श-चौड़ाई प्रति दिया जाता है क्योंकि मोटाई अस्पष्ट है। ग्रैब परीक्षण में चौड़े प्रतिदर्श का केवल मध्य भाग पकड़ा जाता है, अतः पड़ोसी सूत भी भार वहन करते हैं। बुने कपड़े हेतु पट्टी-सामर्थ्य लगभग चौड़ाई में सूतों की संख्या × एकल-सूत भंजन-बल × 1 से कम उपयोग-गुणक होता है, क्योंकि सूत क्रिम्प्ड होते हैं और असमान विकृतियों पर टूटते हैं। 3.2 N के 140 सूतों व 0.85 उपयोग हेतु पट्टी-बल 380.8 N है। निट कपड़े टूटने पर कहीं अधिक खिंचते हैं।
आंसू-सामर्थ्य। जीभ (ट्राउज़र) आंसू में चीरे हुए प्रतिदर्श की दोनों टाँगें अलग खींची जाती हैं, अतः आंसू आगे बढ़ता है और बल तब अंकित होता है जब सूत बारी-बारी टूटते हैं; एल्मेनडॉर्फ परीक्षक गिरता लोलक प्रयोग करता है, और निर्धारित लंबाई फाड़ने में उसकी खोई ऊर्जा औसत बल देती है, F = E ÷ d। विंग-रिप व ट्रैपेज़ॉइड परीक्षण रूपांतर हैं। एक समय केवल कुछ सूत भारित होते हैं, अतः आंसू-बल पट्टी-सामर्थ्य से कहीं कम होता है। सूत फिसलकर इकट्ठे होकर भार बाँट सकते हैं, अतः उसी सूत का ढीला बुना या कम परिसज्जित कपड़ा प्रायः कसे कपड़े से अधिक कठिनाई से फटता है।
बर्स्टिंग-सामर्थ्य। कपड़े का वृत्ताकार क्षेत्र क्लैंप किया जाता है और रबर-डायाफ़्राम (द्रवचालित या वायवीय) से फुलाया जाता है, या इस्पात की गेंद से तब तक धकेला जाता है जब तक वह फट न जाए, जिससे द्वि-अक्षीय परीक्षण मिलता है: परिणाम फटने का दाब या बल है, और यह निट कपड़ों, नॉनवोवन व पैराशूट-कपड़े हेतु उपयुक्त है जो सब दिशाओं में भारित होते हैं। गोलाकार गुंबद हेतु प्रति इकाई चौड़ाई झिल्ली-तनाव N = P R ÷ 2 है, जहाँ क्लैंप-त्रिज्या a व गुंबद-ऊँचाई h हेतु R = (a² + h²) ÷ (2h)। P = 300 kPa, a = 12.5 mm व h = 8 mm पर: R = 13.77 mm और N = 300 × 10³ × 0.01377 ÷ 2 = 2065 N/m (2.07 N/mm)।
4. पिलिंग व घर्षण-प्रतिरोध
पिलिंग पहनने में कपड़े की सतह पर तंतु की छोटी उलझी गेंदों (पिल) का बनना है। क्रम है: रोएँ का बनना (तंतु-सिरे बाहर आते हैं), गेंदों में उलझना, कपड़े में बचे तंतुओं से पिल का टिकना, और आधार टूटने पर पिल का झड़ना। सशक्त, घर्षण-रोधी तंतु (पॉलिएस्टर, नायलॉन) अपने पिल थामे रखते हैं और इसलिए स्थायी पिलिंग दिखाते हैं, जबकि कपास व ऊन के पिल जल्दी टूटकर गिर जाते हैं। सूत का रोएँपन, कम ऐंठ, छोटा स्टेपल व ढीली संरचना पिलिंग को बढ़ावा देते हैं।
पिलिंग का परीक्षण मार्टिनडेल विधि (प्रतिदर्श स्वयं या मानक अपघर्षक पर लिसाजू पथ में रगड़ा जाता है), ICI पिलिंग बॉक्स या यादृच्छिक-टम्बल विधि (प्रतिदर्श अस्तरित ड्रम में लुढ़काए जाते हैं) से, निर्धारित चक्रों के बाद किया जाता है, और फ़ोटो-मानकों से दृश्य श्रेणीकरण होता है, प्रायः 5 (पिलिंग नहीं) से 1 (अत्यंत गंभीर)। घर्षण-प्रतिरोध निर्धारित दाब में रगड़कर मार्टिनडेल उपकरण (अंत-बिंदु सूतों का निर्धारित टूटना, या रगड़ों की संख्या) या टेबर उपकरण (घूमता प्रतिदर्श अपघर्षी पहियों के नीचे, परिणाम द्रव्यमान-हानि या चक्र) से परखा जाता है। इसे अंत-बिंदु तक चक्रों, प्रतिशत द्रव्यमान या मोटाई-हानि या सामर्थ्य-हानि के रूप में बताया जाता है। अंत-बिंदु तक अधिक चक्रों का अर्थ बेहतर प्रतिरोध है, और भिन्न उपकरणों व अपघर्षकों के परिणाम विनिमेय नहीं हैं।
5. निम्न-प्रतिबल यांत्रिक लक्षणों का वस्तुनिष्ठ मूल्यांकन
कपड़े का हैंड (उँगलियों में अनुभव) व दर्ज़ीगिरी का व्यवहार टूटने के परीक्षण से कहीं छोटे विरूपणों पर निर्भर है: पहनने की विकृतियाँ छोटी, प्रायः कुछ प्रतिशत से कम होती हैं। अतः निम्न-प्रतिबल यांत्रिक लक्षण तनन, अपरूपण, बंकन, संपीडन व पृष्ठ-घर्षण के छोटे, उत्क्रमणीय विरूपणों पर मापे जाते हैं। कपड़ों हेतु Kawabata मूल्यांकन प्रणाली (KES-F) यह चार उपकरणों पर करती है, और FAST (Fabric Assurance by Simple Testing) प्रणाली इसे वर्स्टेड व दर्ज़ी उद्योग हेतु सरल उपकरणों से करती है: मोटाई हेतु संपीडन-मापी, बंकन-मापी, विस्तार-मापी और आयामी-स्थिरता परीक्षण।
| उपकरण व प्रकार | प्राचल | अर्थ |
|---|---|---|
| FB1 तनन | LT, WT, RT | भार-विस्तार वक्र की रैखिकता, तनन-ऊर्जा व तनन-प्रत्यास्थता |
| FB1 अपरूपण | G, 2HG, 2HG5 | अपरूपण-दृढ़ता व दो अपरूपण-कोणों पर अपरूपण-शैथिल्य |
| FB2 शुद्ध बंकन | B, 2HB | प्रति इकाई चौड़ाई बंकन-दृढ़ता व बंकन-शैथिल्य |
| FB3 संपीडन | LC, WC, RC | संपीडन की रैखिकता, संपीडन-ऊर्जा व संपीडन-प्रत्यास्थता |
| FB4 पृष्ठ | MIU, MMD, SMD | घर्षण का माध्य गुणांक, उसका माध्य विचलन व ज्यामितीय खुरदरापन |
| साथ ही | T, W | मोटाई व प्रति इकाई क्षेत्रफल भार |
परिणामों का उपयोग। शैथिल्य-पद अप्राप्त ऊर्जा मापते हैं: उच्च 2HG या 2HB का अर्थ है कि कपड़ा विरूपण से सेट हो गया है और लौटेगा नहीं। Kawabata ने प्राचलों को हैंड से समाश्रयण-समीकरणों द्वारा जोड़ा जो प्राथमिक हैंड-मान (कठोरता, चिकनापन, और भरेपन सहित मुलायमपन) और उनसे कुल हैंड-मान देते हैं, पर भार-गुणक उस कपड़ा-वर्ग हेतु विशिष्ट हैं जिस पर वे फ़िट किए गए, अतः हैंड-मान, मान लें सूटिंग व बुनाई-वस्त्र के बीच, स्थानांतरणीय नहीं है। वही आँकड़े दर्ज़ीगिरी व ड्रेप-पूर्वानुमान में काम आते हैं, और छोटे K हेतु बंकन-वक्रता K व प्रति इकाई चौड़ाई बंकन-आघूर्ण M का संबंध M = B K है। B = 2.0 × 10⁻⁵ N·m व K = 40 m⁻¹ हेतु प्रति इकाई चौड़ाई आघूर्ण 8.0 × 10⁻⁴ N है।
6. वायु-पारगम्यता, आर्द्रण व बत्ती-क्रिया
वायु-पारगम्यता निर्धारित दाबांतर पर कपड़े के प्रति इकाई क्षेत्रफल से वायु का आयतन-प्रवाह है। कपड़े का वृत्ताकार क्षेत्र क्लैंप किया जाता है, पंखा उसमें से हवा खींचता है, दाब-पतन निर्धारित मान (जैसे परिधान-कपड़ों हेतु 100 Pa) पर रखा जाता है और प्रवाह पढ़ा जाता है; वायु-पारगम्यता = Q ÷ A, mm/s या L/m²/s में। 20 cm² से Q = 0.30 L/s हेतु: 3.0 × 10⁻⁴ ÷ 2.0 × 10⁻³ = 0.15 m/s = 150 mm/s। प्रवाह खुले क्षेत्र व रंध्र-आकार से नियंत्रित होता है, अतः वह आवरण, कैलेंडरिंग और भीगने पर फूलने से घटता है, और बड़े प्रवाहों पर दाब-पतन के कड़ाई से अनुपाती नहीं रहता। यह पवन-रोधन, श्वसन-क्षमता व छनन को नियंत्रित करता है।
आर्द्रण। द्रव ठोस को तब गीला करता है जब संपर्क-कोण θ, 90° से कम हो, Young के संबंध cos θ = (γ_SV − γ_SL) ÷ γ_LV के साथ। खुरदरापन प्रवृत्ति को बढ़ाता है: गीला करने वाली सतह अधिक गीली होती है और विकर्षी अधिक विकर्षित करती है। परीक्षण हैं बूँद (आर्द्रण-काल) परीक्षण, फुहार परीक्षण (सतह-आर्द्रण की दृश्य रेटिंग) और जलस्थैतिक शीर्ष परीक्षण। θ > 90° वाले जल के प्रवेश का r त्रिज्या का रंध्र Δp = 2 γ |cos θ| ÷ r दाब तक प्रतिरोध करता है, अतः रंध्र-त्रिज्या आधी करने पर कपड़ा जिस दाब को सह सके वह दुगुना हो जाता है, और जल-शीर्ष Δp ÷ (ρ g) है। r = 25 μm, θ = 110° व γ = 0.072 N/m हेतु: Δp = 2 × 0.072 × 0.342 ÷ 25 × 10⁻⁶ = 1970 Pa, लगभग 0.20 m शीर्ष।
बत्ती-क्रिया (wicking) कपड़े के अनुदिश द्रव का स्वतः केशिका-प्रवाह है। r त्रिज्या की केशिका हेतु गुरुत्व अनदेखा करके Lucas–Washburn संबंध h² = γ r cos θ t ÷ (2 η) है, अतः ऊँचाई √t के अनुसार बढ़ती है और श्यानता के साथ घटती है। गुरुत्व अंतिम ऊँचाई को 2 γ cos θ ÷ (ρ g r) तक सीमित करता है। बड़े रंध्र आरंभ में तेज़ चढ़ाव देते हैं, जबकि छोटे रंध्र व अधिक जल-स्नेही सतह (छोटा θ) अधिक अंतिम ऊँचाई देते हैं। बत्ती-क्रिया रँगे द्रव के ऊर्ध्वाधर पट्टी पर समय के सापेक्ष चढ़ाव से मापी जाती है। γ = 0.072 N/m, r = 10 μm, cos θ = 0.8, η = 1.0 mPa·s व t = 20 s हेतु: h² = 0.072 × 10⁻⁵ × 0.8 × 20 ÷ (2 × 10⁻³) = 5.76 × 10⁻³ m², h = 76 mm।
7. जलवाष्प-संचरण व तापीय प्रतिरोध
जलवाष्प-संचरण। कप विधि में कप में शुष्कक या जल रखा जाता है, उस पर कपड़ा बाँधकर किनारे पर सील किया जाता है, और नियंत्रित वायुमंडल में रखा जाता है; कप का द्रव्यमान-परिवर्तन WVT = Δm ÷ (A t) देता है, g/m²/दिन में, जहाँ A खुला क्षेत्रफल है। 25 cm² से 4 h में Δm = 0.30 g हेतु: 0.30 ÷ 0.0025 = 4 h में 120 g/m² = 720 g/m²/दिन। स्वेदी रक्षित तप्त-पट्टिका (त्वचा-मॉडल) कपड़े के नीचे गीली पट्टिका को त्वचा-ताप पर रखने हेतु आवश्यक ऊष्मा मापती है, और वाष्पीकरण-प्रतिरोध R_et = (p_पट्टिका − p_वायु) ÷ (प्रति इकाई क्षेत्रफल वाष्पन ऊष्मा-फ्लक्स) Pa·m²/W में देती है, जहाँ कम मान अधिक श्वसन-योग्य कपड़ा दर्शाता है। वास्तविक कपड़े का प्रतिरोध उसकी सतह की स्थिर-वायु परत समेत होता है, अतः उस परत की मोटाई, केवल कपड़ा नहीं, मायने रखती है।
तापीय प्रतिरोध। कपड़े के नीचे त्वचा-ताप T_s पर रखी रक्षित तप्त-पट्टिका T_a ताप की वायु को ऊष्मा-फ्लक्स q (W/m²) खोती है; शुष्क तापीय प्रतिरोध R_ct = (T_s − T_a) ÷ q है, m²·K/W में। परिधान की इकाई 1 clo = 0.155 m²·K/W है (1 tog = 0.1 m²·K/W)। कपड़े की गरमाहट अधिकांशतः फँसी स्थिर वायु से आती है, अतः तंतुमय परत हेतु R ≈ t ÷ k_eff, जो मोटाई t के साथ बढ़ता है और कपड़ा दबने या भीगने पर घटता है; श्रेणी में परतें जुड़ती हैं, R_कुल = R₁ + R₂ + R_वायु-अंतराल, और पवन सतह-प्रतिरोध घटाता है। t = 2.0 mm व k_eff = 0.040 W/m·K हेतु: R = 0.002 ÷ 0.040 = 0.050 m²·K/W = 0.32 clo।
मुख्य बिंदु
- मोटाई निर्धारित दाब पर पढ़ी जाती है; संपीड्यता = (T₁ − T₂) ÷ T₁ × 100। नमन-दृढ़ता G = W c³, जहाँ बंकन-लंबाई c = निकलाव ÷ 2 (41.5° पर कैंटिलीवर) और W, N/m² में। ड्रेप गुणांक F = (A_d − A_s) ÷ (A_D − A_s) × 100, और कम F अधिक ड्रेप-योग्य है।
- अपरूपण-दृढ़ता वक्र सतहों पर ढलने को नियंत्रित करती है। सिलवट-पुनर्प्राप्ति कोण मोड़ के बाद प्रत्यास्थता मापता है। बुने कपड़े का पट्टी-सामर्थ्य ≈ पट्टी में सूत × सूत-बल × 1 से कम उपयोग।
- आंसू-परीक्षण एक समय केवल कुछ सूत भारित करते हैं, अतः आंसू-बल पट्टी-सामर्थ्य से कहीं कम है, और सूत की गतिशीलता उसे बढ़ाती है। बर्स्टिंग द्वि-अक्षीय है, झिल्ली-तनाव N = P R ÷ 2 और R = (a² + h²) ÷ (2h) के साथ।
- पिल रोएँ से बनते हैं और तंतु सशक्त होने पर टिके रहते हैं; पिलिंग का परीक्षण मार्टिनडेल व ICI बॉक्स और घर्षण का मार्टिनडेल व टेबर करते हैं, और भिन्न विधियों के परिणाम विनिमेय नहीं हैं।
- KES-F निम्न प्रतिबल पर तनन (LT, WT, RT), अपरूपण (G, 2HG), बंकन (B, 2HB), संपीडन (LC, WC, RC) व पृष्ठ (MIU, MMD, SMD) मापता है; FAST सरल समूह है। शैथिल्य-पद अप्राप्त ऊर्जा दिखाते हैं, और हैंड-मान समीकरण कपड़ा-वर्ग विशिष्ट हैं।
- वायु-पारगम्यता = Q ÷ A निर्धारित दाब-पतन पर। आर्द्रण हेतु θ < 90° चाहिए; भेदन-दाब Δp = 2 γ |cos θ| ÷ r। Lucas–Washburn से h² = γ r cos θ t ÷ (2 η)। WVT = Δm ÷ (A t); R_ct = (T_s − T_a) ÷ q, जहाँ 1 clo = 0.155 m²·K/W और R ≈ t ÷ k_eff।
अभ्यास प्रश्न (17)
उत्तर खोलने से पहले प्रत्येक प्रश्न हल करें। हर व्याख्या सही विकल्प के साथ लुभावना गलत विकल्प भी बताती है, क्योंकि अंक वहीं जाते हैं।
एक कपड़े की मोटाई 1 kPa के हल्के दाब पर 3.20 mm और 50 kPa के भारी दाब पर 2.40 mm है। संपीड्यता को (T₁ − T₂) ÷ T₁ × 100 लें, जहाँ T₁ हल्के दाब पर मोटाई है; वह क्या है?
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उत्तर: B — 25.0%
संपीड्यता = (3.20 − 2.40) ÷ 3.20 × 100 = 25.0%। खोई मोटाई को दबी मोटाई से भाग देने पर 33.3% आता है, जो प्रचलित भूल है, और 75.0% दोनों मोटाइयों का अनुपात है।दो कपड़ों X व Y की कैंटिलीवर परीक्षण में बंकन-लंबाई समान है, पर कपड़े X का प्रति इकाई क्षेत्रफल द्रव्यमान कपड़े Y से दुगुना है। G = W c³ से X की नमन-दृढ़ता का Y की नमन-दृढ़ता से अनुपात क्या है?
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उत्तर: B — 2
c समान होने पर G, W के अनुक्रमानुपाती है, अतः W दुगुना करने से G दुगुना होता है। घन c पर लागू है, W पर नहीं, अतः 8 भार-अनुपात का घन लेने की भूल है। 1 की समान दृढ़ता हेतु X की बंकन-लंबाई 2 के घनमूल से कम होनी चाहिए।कौन-सा कपड़ा-गुण मुख्यतः तय करता है कि बुना कपड़ा अर्धगोले जैसी दोहरी-वक्र सतह पर बिना सिलवट के ढल सकता है या नहीं?
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उत्तर: C — निम्न समतल-अंतर्गत अपरूपण-दृढ़ता, जो सूत-जाल को ट्रेलिस करने देती है
दोहरी वक्रता ढकने हेतु कपड़े को ताना व बाना के बीच का कोण बदलना पड़ता है, जो समतल-अंतर्गत अपरूपण है, अतः निम्न अपरूपण-दृढ़ता सक्षम करने वाला गुण है। उच्च तनन-मापांक कपड़े को उस विस्तार का प्रतिरोधी बनाता है जो अन्यथा सहायक होता, और वायु-पारगम्यता व सिलवट-पुनर्प्राप्ति का ढलने से संबंध नहीं है।एक कपड़े को चपटा मोड़ा जाता है (0° माना गया) और परीक्षण के बाद दोनों भुजाएँ 126° के कोण तक लौट आती हैं, जहाँ 180° पूर्ण पुनर्प्राप्ति होगी। प्रतिशत पुनर्प्राप्ति क्या है?
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उत्तर: C — 70%
प्रतिशत पुनर्प्राप्ति = 126 ÷ 180 × 100 = 70%। 54 का आँकड़ा अंशों में अप्राप्त कोण है, और कोण को ही प्रतिशत लिखने पर असंभव मान 126% आता है।एक बुने कपड़े का ट्राउज़र-आंसू बल उसी कपड़े के पट्टी तनन परीक्षण के बल से कहीं कम आता है। मुख्य कारण क्या है?
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उत्तर: A — फाड़ने में किसी भी क्षण आंसू के सिरे के केवल कुछ सूत भार वहन करते हैं, जबकि पट्टी परीक्षण चौड़ाई के सभी सूतों को भारित करता है
भार आंसू के सिरे पर टूटते कुछ सूतों पर केंद्रित रहता है, प्रत्येक बड़ा भाग वहन करता है, जबकि पट्टी परीक्षण भार को पूरी चौड़ाई में बाँटता है। दर का अंतर कारण नहीं है, केवल चीरा काटा जाता है, परखे जाने वाले सूत नहीं, और एल्मेनडॉर्फ परीक्षण भी औसत बल बताता है।पॉलिएस्टर निट कपड़ा पहनने के बाद अपनी सतह पर भद्दे पिल रखे रहता है, जबकि वैसा ही सूती कपड़ा अपने पिल जल्दी खो देता है। सामान्य व्याख्या क्या है?
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उत्तर: B — पिल को थामने वाले सशक्त, घर्षण-रोधी पॉलिएस्टर तंतु नहीं टूटते, अतः पिल जुड़ा रहता है
पिल को थामने वाले आधार-तंतु होते हैं, और सशक्त पॉलिएस्टर आधार टूटने का प्रतिरोध करते हैं, अतः पिल बने रहते हैं, जबकि दुर्बल कपास-आधार टूटते हैं और पिल झड़ जाते हैं। कपास भी पिल बना सकती है। जल-अवशोषण व पिघलने की व्याख्याएँ गलत हैं, क्योंकि पॉलिएस्टर बहुत कम जल सोखता है और कपास पिघलती नहीं।जलस्थैतिक शीर्ष परीक्षण में जल कपड़े के रंध्रों को गीला नहीं करता (संपर्क-कोण 90° से अधिक, पूरे समय वही द्रव व सतह)। यदि प्रभावी रंध्र-त्रिज्या आधी कर दी जाए तो भेदन हेतु आवश्यक जल-दाब Δp = 2 γ |cos θ| ÷ r कैसे बदलता है?
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उत्तर: D — वह दुगुना हो जाता है
Δp, 1/r के अनुसार बदलता है, अतः त्रिज्या आधी करने पर कपड़ा जिस दाब को सह सके वह दुगुना हो जाता है। महीन रंध्र जल को बेहतर रोकता है। चौगुना होने हेतु त्रिज्या चौथाई होनी चाहिए, और आधा होना गलत दिशा होती।20.0 cm² क्षेत्रफल के वृत्ताकार कपड़ा-प्रतिदर्श से निर्धारित दाब-पतन पर 0.45 L/s आयतन-प्रवाह से वायु बहती है। वायु-पारगम्यता mm/s में क्या है?
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उत्तर: B — 225
Q = 0.45 L/s = 4.5 × 10⁻⁴ m³/s और A = 20 cm² = 2.0 × 10⁻³ m², अतः Q ÷ A = 0.225 m/s = 225 mm/s। 0.225 वही राशि m/s में है पर इकाई गलत है, और अन्य मान दस के गुणक की चूक से आते हैं।कप परीक्षण में कप-मुख का क्षेत्रफल 30.0 cm² है और कप कपड़े से 6.0 h में 0.45 g जलवाष्प ग्रहण करता है। जलवाष्प-संचरण दर g/m²/दिन में क्या है?
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उत्तर: C — 600
0.45 g ÷ 0.0030 m² = 6 h में 150 g/m², और 6 h दिन का चौथाई है, अतः दर 150 × 4 = 600 g/m²/दिन। 150 का मान 6-घंटे का आँकड़ा है, और 25 वह आँकड़ा प्रति घंटा है।Kawabata (KES-F) निम्न-प्रतिबल प्राचलों के बारे में निम्नलिखित में से कौन-से कथन सही हैं?
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उत्तर: A — B प्रति इकाई चौड़ाई बंकन-दृढ़ता है; B — MIU सतह का माध्य घर्षण-गुणांक है
B (बंकन) व MIU (पृष्ठ घर्षण) सही परिभाषित हैं। RC संपीडन-प्रत्यास्थता है, तनन-प्रत्यास्थता RT है, और अपरूपण-दृढ़ता G तनन के साथ पहले उपकरण पर मापी जाती है, संपीडन वाले पर नहीं।कपड़े के सामर्थ्य-परीक्षणों के बारे में निम्नलिखित में से कौन-से कथन सही हैं?
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उत्तर: A — पट्टी तनन परिणाम प्रतिदर्श की चौड़ाई प्रति दिया जाता है, क्योंकि कपड़े की मोटाई अस्पष्ट है; B — बुने कपड़े का पट्टी-सामर्थ्य लगभग पट्टी में सूतों की संख्या गुणा एकल-सूत बल गुणा 1 से कम उपयोग-गुणक है
पट्टी परिणाम चौड़ाई प्रति बताए जाते हैं, और सूत-संख्या गुणा बल का आकलन सामान्य सामर्थ्य-मॉडल है। बर्स्टिंग द्वि-अक्षीय परीक्षण है, और आंसू में केवल सिरे के सूत भार वहन करते हैं।आराम से संबंधित कपड़ा-परीक्षणों के बारे में निम्नलिखित में से कौन-से कथन सही हैं?
उत्तर देखें
उत्तर: A — Lucas–Washburn संबंध में बत्ती-ऊँचाई का वर्ग समय के अनुपात में बढ़ता है; B — अधिक शुष्क तापीय प्रतिरोध R_ct का अर्थ समान ताप-अंतर पर कपड़े से कम ऊष्मा-हानि है; C — एक clo, 0.155 m²·K/W के बराबर है
लूकस–वाशबर्न, ऊष्मीय प्रतिरोध और clo संबंधी कथन मानक हैं: गुरुत्व अनदेखा करने पर h² ∝ t, ऊष्मा-फ्लक्स = ΔT ÷ R_ct, और 1 clo = 0.155 m²·K/W। कपड़े से प्रवाह केवल कम प्रवाहों पर दाब-पतन के अनुपाती है, क्योंकि अधिक प्रवाहों पर जड़त्वीय हानियाँ अरैखिक भाग जोड़ती हैं।कैंटिलीवर कठोरता परीक्षण में 180 g/m² प्रति इकाई क्षेत्रफल द्रव्यमान के कपड़े की निकलाव-लंबाई 6.0 cm है जब उसका सिरा 41.5° झुके तल तक पहुँचता है। बंकन-लंबाई c = निकलाव ÷ 2, g = 9.81 m/s² और G = W c³ लें, जहाँ W प्रति इकाई क्षेत्रफल भार N/m² में है। प्रति इकाई चौड़ाई नमन-दृढ़ता, µN·m में एक दशमलव स्थान तक, ____ है।
संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।
उत्तर देखें
उत्तर: 47.7
c = 6.0 ÷ 2 = 3.0 cm = 0.030 m। W = 0.180 kg/m² × 9.81 = 1.766 N/m²। G = 1.766 × 0.030³ = 1.766 × 2.7 × 10⁻⁵ = 4.77 × 10⁻⁵ N·m = 47.7 µN·m। बंकन-लंबाई के बजाय निकलाव (6.0 cm) का घन लेने पर इसका आठ गुना आता है।कुज़िक ड्रेप परीक्षण में 30 cm व्यास का वृत्ताकार प्रतिदर्श 18 cm व्यास की आलंबक-डिस्क पर ड्रेप किया जाता है, और ड्रेप हुए प्रतिदर्श की छाया का क्षेत्रफल 400 cm² है। F = (A_d − A_s) ÷ (A_D − A_s) × 100 लेते हुए, जहाँ A_D प्रतिदर्श का और A_s डिस्क का क्षेत्रफल है, ड्रेप गुणांक प्रतिशत में, एक दशमलव स्थान तक, ____ है।
संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।
उत्तर देखें
उत्तर: 32.2
A_D = π × 15² = 706.9 cm² और A_s = π × 9² = 254.5 cm²। F = (400 − 254.5) ÷ (706.9 − 254.5) × 100 = 145.5 ÷ 452.4 × 100 = 32.2%। क्षेत्रफलों में त्रिज्याओं के स्थान पर व्यास लेने पर भिन्न, गलत मान आते हैं।एक कपड़ा वायवीय डायाफ़्राम से फाड़ा जाता है। क्लैंप किए वृत्ताकार क्षेत्र की त्रिज्या a = 15.0 mm है, फटते समय कपड़े के गुंबद की ऊँचाई h = 10.0 mm है, और दाब P = 400 kPa है। गुंबद को गोलाकार खंड मानकर, प्रति इकाई चौड़ाई झिल्ली-तनाव N = P R ÷ 2, जहाँ R = (a² + h²) ÷ (2h), N/mm में ____ है। (दो दशमलव स्थान दें)
संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।
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उत्तर: 3.25
R = (15.0² + 10.0²) ÷ (2 × 10.0) = 325 ÷ 20 = 16.25 mm = 0.01625 m। N = 400 × 10³ × 0.01625 ÷ 2 = 3250 N/m = 3.25 N/mm। क्लैंप-त्रिज्या 15.0 mm को R मानने पर 3.00 N/mm आता।पृष्ठ-तनाव 0.072 N/m व श्यानता 1.0 mPa·s का जल एक कपड़े में केशिका-क्रिया से चढ़ता है जिसके रंध्र 15 μm त्रिज्या की केशिकाओं की भाँति कार्य करते हैं और संपर्क-कोण cos θ = 0.7 है। गुरुत्व अनदेखा करके और h² = γ r cos θ t ÷ (2 η) प्रयोग करके 16 s में पहुँची ऊँचाई, mm में एक दशमलव स्थान तक, ____ है।
संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।
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उत्तर: 77.8
h² = 0.072 × 15 × 10⁻⁶ × 0.7 × 16 ÷ (2 × 1.0 × 10⁻³) = 1.2096 × 10⁻⁵ ÷ 2 × 10⁻³ = 6.048 × 10⁻³ m²। h = 0.0778 m = 77.8 mm। h² को ही ऊँचाई मान लेने, या गुणक 2 छोड़ देने पर गलत मान आता।3.0 mm मोटाई की कपड़े की परत की प्रभावी ऊष्मा-चालकता 0.040 W/m·K है, और उसका तापीय प्रतिरोध R = t ÷ k_eff लिया जाता है। 1 clo = 0.155 m²·K/W के साथ परत का ऊष्मा-रोधन clo में, दो दशमलव स्थान तक, ____ है।
संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।
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उत्तर: 0.48
R = 0.0030 m ÷ 0.040 W/m·K = 0.075 m²·K/W। clo में: 0.075 ÷ 0.155 = 0.484, अतः 0.48। मोटाई को मीटर में बदले बिना mm में लेने पर हज़ार गुना बड़ा मान आता है।