ANALYSIS OF PROPERTIES OF YARN FROM A MIXTURE OF COTTON AND CHEMICAL FIBERS

АННОТАЦИЯ

В статье представлены результаты эксперимента выработки пряжи из смеси волокон хлопок/полиэстер. Для выработки пряжи использовали средневолокнистое хлопковое волокно и полиэфирное волокно. Выработаны образцы пряжи на кольцепрядильной машине линейной плотностью Ne 40/1 из смеси хлопок/полиэстер в соотношениях 86/14%, 85/15% и 83/17%. Качество готовой пряжи определяли на испытательных приборах USTER (Uster TESTER-4 и др.) и проверяли на соответствие требованиям Uster® Statistics 2018.

ABSTRACT

The article presents the results of mixing up to 20% polyester fiber into cotton fiber to improve the quality of the yarn. For this purpose, medium-fiber cotton fiber and polyester fiber were used to make yarn samples. Ne 40/1 cotton/polyester in 86/14%, 85/15% and 83/17% mixed yarn ratios was spun in the loop spinning method. The quality of the finished yarn was determined on USTER testing devices (Uster TESTER-4, etc.) and checked for compliance with the Uster Statistic-2018 standard.

Ключевые слова: синтетическое волокно, пряжа, полиэстер, хлопок, волокно, смешивание, длина волокон, оборудование, краткий план.

Keywords: synthetic fiber, yarn, polyester, cotton, fiber, blending, fiber length, equipment, short plan.

Введение. Синтетические волокна доминировали на мировом рынке волокон с середины 1990-х годов, когда они превысили объем хлопка. В 2020 году на эту категорию волокон приходилось около 68 миллионов тонн синтетического волокна, что составляло 62% мирового волокна. При этом наибольшая доля производимого волокна в мире – 51,5% приходится к полиэфирным волокнам, за ним следует хлопковое волокно – 24,5% [1].

На сегодняшний день существуют различные виды химических волокон, которые более прочны и обладают особенными свойствами, чем хлопок и шерсть. В частности, текстильные изделия из смеси химических и натуральных волокон отличаются от изделий из 100 % натуральных волокон своими положительными свойствами [2].

Как показано в [3], при добавлении к шерстяному волокну 20-30% химического волокна прочность трикотажа увеличивается вдвое, а при добавлении 40-45% лавсанового волокна к хлопковому волокну ткань становится легкой, несминаемой, прочной, износостойкой и т.д. [4]

Ткань, полученная из смесовой пряжи состоящая из 80% хлопка и 20% полиэфирного волокон, обеспечивает сохранение тепла, а также придает готовым изделиям мягкость и приятное ощущение на теле человека. Из них часто шьют детскую одежду, рассчитанную на прохладную погоду. В то же время ткань позволяет коже дышать [5].

Результаты исследований. В данной статье исследуется влияние доли полиэстера добавляемого к хлопковому волокну на качество пряжи. Целью эксперимента является разработка новых ассортиментов пряжи ткацкого назначения из смеси полиэстера и хлопкового волокна. Для выработки смешанной пряжи использовано хлопковое волокно выращенное в Ташкентской области и полиэстер. Образцы выбирались согласно O’zDSt 614-2018, качественные показатели волокон определены на приборе USTER AFIS PRO 2. Физико-механические свойства волокон отобранных для эксперимента приведены в таблице-1, доля смешиваемых компонентов в таблице-2, краткий план прядения приведен в таблице-3.

Эксперименты проводились в лабораторных условиях ТИТЛП. При этом доля полиэстера добавляемого к хлопковому волокну поэтапно увеличивалось. Из подготовленных образцов волокон выработана пряжа линейной плотностью 15,4 текс (Ne 40/1). Показатели качества пряжи определялись на приборе USTER, неровнота пряжи на приборе Uster® Tester 6, физические свойства на приборе Uster® Tensojet 4

Таблица 1.

Свойства смешиваемых волокон

Таблица 2.

Доля смешиваемых волокон

-

86%

85%

83%

100%

14%

15%

17%

Таблица 3.

Краткий план прядения для выработки смешанной пряжи хлопок/полиэстер линейной плотностью 15,4 текс (Ne 40/1)

USTER® STATISTICS 2018 является общепринятым инструментом для оценки качества материалов в текстильной промышленности, основой для торговли пряжей и фундаментом для сравнения полученных результатов с эталонными показателями качества во всей текстильной промышленности [6].

(USP-Uster Statistics Percentiles) были введены в 1965 году, и сегодня представители отрасли могут оценить по принятым категориям, указывающие значения для стандарта 5%, 25%, 50%, 75% и 95%. Цифра USP представляет собой рейтинг по определенному параметру, основанный на сравнении с уровнем качества, производимым заводами по всему миру [7]. 

Таблица 4.

Стандартные показатели качества по Uster® Statistics 2018 для смешанной пряжи хлопок/полиэстер 80/20

Коэффициент вариации массы смешанной пряжи графически изображен на рис.1. Из графика видно, что коэффициент вариации массы равномерно уменьшается и при доле полиэстера 17% удовлетворяет требования Uster 95% показателя качества.

Рисунок 1. Коэффициент вариации массы смешанной пряжи

Из рисунка 2 видно что количество утонений смешанной пряжи при доли полиэстера 15% приближается к требованиям качества, при увеличении доли полиэстера до 17% показатели качества увеличились на 13,84%, при этом соответствуют 95% показателю качества по Uster. Количество утолщений приведены на рис.3. Из графика видно, что количество утолщений уменьшается в смешанной пряже хлопок/полиэстер при соотношении 83/17% и соответствует показателю качества 95% по Uster.

Рисунок 2. Утонения смешанной пряжи хлопок/полиэстер

Рисунок 3. Утолщения смешанной пряжи хлопок/полиэстер

На рис.4. приведены количество непсов. Количество непсов смешанной пряжи хлопок/полиэстер 83/17% уменьшается и соответствует показателю качества 25% по Uster, что показывает улучшения качества на 15,64%.  

Добавление 10% синтетических волокон к натуральным приводит к улучшению удлинения и разрывных показателей [8].

Рисунок 4. Непсы смешанной пряжи хлопок/полиэстер    

            На рис. 5 работа разрыва смешанной пряжи увеличивается параллельно с увеличением доли полиэстера до 17%, и достиг высокого показателя качества 50% по Uster.

Рисунок 5. Работа разрыва смешанной пряжи хлопок/полиэстер

Из графика на рисунке 6 видно что разрывная нагрузка смешанной пряжи должен быть не ниже 279,9 сН. Разрывная нагрузка смешанной пряжи хлопок/полиэстер 83/17% улучшилась на 19,64%, что является наивысшим показателем качеством 5% по Uster.

Рисунок 6. Разрывная нагрузка смешанной пряжи хлопок/полиэстер

Из графика на рисунке 7 видно что у смешанной пряжи 83/17% относительная разрывная нагрузка наиболее близка к нормативным показателям, и даже немного превышает его и соответствует показателю качества 50% по Uster.

Рисунок 7. Удельная разрывная нагрузка смешанной пряжи хлопок/полиэстер

Вывод. Из проведенных исследований видно, что смешанная пряжа линейной плотностью 15,4 текс с долевым содержанием волокон хлопок/полиэстер 83/17% является более оптимальным по сравнению с другими смесками. Данная смеска с содержанием волокон хлопок/полиэстер позволяет получить пряжу с наиболее приближенными, а в некоторых случаях превышающими показателями качества по Uster Statistics 2018. При долевом содержании полиэстера в смеси 17 % показатели количества толстых мест уменьшилось и качество пряжи по данному показателю улучшилось на 11,37 %, по количеству непсов — на 15,64 %. Разрывная нагрузка смешанной пряжи хлопок/полиэстер 83/17% улучшилась на 19,64%, что соответствует 5% показателю качества по Uster. Удельная разрывной нагрузка смесовой пряжи при долевом содержании полиэстера 15% и 17% имеет наилучшее значение, достигнув 50% показателя качества по Uster.

Список литературы:

1. Файзуллаев Ш.Р., Рахматуллинов Ф. Ф., Тухтабаeва О. К. Пахта ипини йигириш технологиясида кимёвий толаларни аралаштириб ип йигириш истиқболлари //Academic research in educational sciences. – 2021. – Т. 2. – №. 12. – С. 1121-1126.
2. Файзуллаев Ш.Р., Махкамова Ш.Ф., Исломова М., Кожаметов Б. “Пахта/полиэстер аралашма таркибининг ип хоссаларига таъсири” O’zbekiston to’qimachilik jurnali №2, 2021 й. Бет. 57-65
3. Ш.Файзуллаев, Ш.Махкамова “Исследование влияния долевого содержания компонентов в смеси на пороки внешнего вида хлопко/ полиэстеровой пряжи” Журнал «UNIVERSUM: технические науки» № 4 (85), Москва 2021 г. Апрел с. 64-68
4. О.О. Ражапов Исследование полноты смешивания хлопко-нитроновой пряжи. Журнал «UNIVERSUM: технические науки» № 7-2 (88), Москва 2021 г. с. 11-13
5. Ш.Р.Файзуллаев, Ш.Ф.Махкамова, Б.Т.Кожаметов “Исследование влияния соотношения волокон в смеси на качество хлопок/полиэстеровой пряжи” Республиканская научная конференция. Ташкент. 2021. с.185-187
6. https://www.uster.com/value-added-services/uster-statistics/
7. https://www.uster.com/FAQ_en_20181009/#_Toc526759966
8. Демская А. А. Разработка методики прогнозирования уровня качества материалов для пакетов верхней женской одежды. – Диссертация на соискания ученной степени к.т.н. – Москва, 2018. С.125