УЛУЧШЕНИЕ ПОТРЕБИТЕЛЬСКИХ СВОЙСТВ ЭЛАСТИФИЦИРОВАННЫХ ТРИКОТАЖНЫХ ПОЛОТЕН И ОБЩАЯ ОЦЕНКА ФОРМОУСТОЙЧИВОСТИ

АННОТАЦИЯ

В статье изучен аспект улучшения потребительских свойств эластифицированных трикотажных полотен и общей оценки формоустойчивости. Получена формула для оценки формоустойчивости трикотажных полотен с нитями лайкры предполагает предварительные испытания одноцикловых характеристик при растяжении стандартных образцов.

ABSTRACT

The article studies the aspect of improving the consumer properties of elasticated knitted fabrics and the overall assessment of dimensional stability. A formula for estimating the dimensional stability of knitted fabrics with lycra threads has been obtained, which involves preliminary tests of single-cycle characteristics in tension of standard samples.

Ключевые слова: трикотаж, эластифицированный, оценка формоустойчивости, коэффициент формоустойчивости, лайкра.

Keywords: knitwear, elasticated, dimensional stability assessment, dimensional stability coefficient, lycra.

Ежегодно в мире производятся сотни миллионов метров текстильных полотен с эластановой синтетической нитью, которая обладает рядом привлекательных свойств для производителей одежды. Начиная с 1962 года первая в мире эластановая нить, получившая торговую марку Lycra (Лайкра), производится в промышленных масштабах. В химической технологии лайкра классифицируется как сегментированный полиуретан [1].

В настоящее время данные нити применяются для придания особых значимых свойств материалов и улучшения внешнего вида практически всех видов одежды, изменяя их функциональные свойства и обеспечивая принципиально важные показатели, как драпируемость, несминаемость.

Лайкра применяется только в комбинации с другими видами волокон, как натуральными, так и химическими. Процентное вложение эластановых волокон, обеспечивающее выпуск изделия с оптимальными эксплуатационными свойствами и высокими эстетическими характеристиками, определяется типом текстильного изделия и его назначением. Так, менее 2% лайкры достаточно, чтобы улучшать качество любой одежды (увеличение сроков носки, облегаемость, устойчивость формы). При требовании повышенной облегаемости и высокой формоустойчивости одежды (например, спортивная) в состав изделия включается от 14 до 40% лайкры [2].

Изделия c лайкрой полностью сохраняют лучшие свойства, а также и ощущение того типа волокон, которые превалируют в данном изделии. При этом любые изделия (из трикотажа или ткани), содержащее волокно лайкра, становятся мягким, изящным и при носке подобной одежды появляется ощущение большей комфортности, повышается формоустойчивость одежды и увеличиваются сроки носки [3].

Волокно лайкра может быть матированным (белым), полупрозрачным, прозрачным и выпускается различной линейной плотности (тонины) в диапазоне от 11 до 1880 децитекс. Основным преимуществом полиуретановых волокон по отношению к другим полимерам является их высокая степень растяжения. Например, эластан (в Европе - Elastan, в США и Канаде - Spandex) имеет степень растяжимости 500-700% [4].

Полиуретановые нити имеют ряд существенных преимуществ перед резиновыми и латексными [5]:

1. Прочность в 2-3 раза выше, а масса в 3 раза меньше, чем у резиновых;

2. Значительно большая величина упругого восстановления - 92-98%;

3. Высокая растяжимость - 500-800%;

4. Устойчивость к действию агрессивных сред (солнечная радиация, масла, солёная вода, щелочи) – хемостойкость.

Таблица 1.

Основные показатели физико-механических свойств полиуретановых волокон

В таблице 2 дана характеристика показателей основных физико-механических свойств полиуретановых волокон [6].

В таблице 3 предоставлены технические требования к физико-механическим показателям свойств полиуретановых нитей российского производства, выпускаемых по ТУ 6-13-35994971-7-98.

Таблица 3.

Физико-механические показатели свойств полиуретановых нитей российского производства

Использование полиуретановых нитей лайкра в трикотажном производстве способствует созданию полотен с ценными физико-механическим свойствами (табл. 2, табл. 3). Среди этих свойств наиболее выделяется высокая растяжимость и эластичность, улучшающие потребительские свойства, например, облегаемость, что создаёт преимущества в эксплуатации плотнооблегающих изделий из таких материалов.

Так как высокие деформационные свойства составляют ведущий признак трикотажных полотен с нитями лайкра, то исследование этих свойств с выявлением определённых закономерностей и общая оценка формоустойчивости трикотажа представляют практический интерес для промышленности, где актуальна разработка способов расчета деформационных свойств для проектирования нового трикотажа.

В работе [7] исследована деформируемость и связанная с ней формоустойчивость трикотажа с различным содержанием нитей лайкра. Для этого выработаны полотна повышенной растяжимости на кругловязальной машине «Мультиколор» модели 5610/12 (ГДР) комбинированного переплетения на базе ластика и неполной глади. Исследованы составные части деформации при одноосном растяжении по известной методике [8] исследования одноцикловых характеристик с помощью релаксометра типа «Cтойка» в режиме статического нагружения (нагрузка – 5% от разрывной). С увеличением содержания полиуретановых нитей в полотне (21…48%) величина быстрообратимой деформации ε_б возрастает незначительно, существенно растет эластичная компонента ε_м (медленнообратимая), а остаточная деформация ε₀, наоборот, несколько снижается. Так, при изменении массовой доли нитей лайкра в указанном диапазоне в полотне (эластик+лайкра) остаточная деформация составила: по длине образца ε₀ = 13,6…7,0% , по ширине ε₀ = 22,4…12,4%.

Таким образом, введение в структуру трикотажа нитей лайкра позволяет в определенной мере управлять деформируемостью, а следовательно, и формоустойчивостью такого трикотажа. Причем формоустойчивость исследуемых полотен комбинированных переплетений несколько выше, чем ластичных. Наиболее перспективны полотна с 25 – 30% - ным содержанием лайкры, так как дальнейшее увеличение содержания лайкры не способствует улучшению физико-механических свойств, а себестоимость трикотажного полотна значительно возрастает. Полученные аналитические зависимости полной деформации ε от содержания нитей лайкры в полотне в виде линейных функций дают возможность оценить растяжимость и в некоторой степени формоустойчивость трикотажных полотен.

Рисунок 1. Зависимость быстрообратимой деформации трикотажных полотен комбинированных переплетений от содержания в заправке нитей спандекс при растяжении по ширине (1) и длине (2) [7]

Как следует из рис. 1, увеличение содержания нитей спандекса от 10 до 40% мало изменяет быстрообратимую деформацию ε_б трикотажных полотен, особенно при растяжении по ширине и, таким образом, данную зависимость можно аппроксимировать линейной функцией вида y=a+bx, где x – содержание нитей спандекса. Для данного вида переплетения увеличение содержания нитей спандекс в полотне до 10% приводит к резкому возрастанию быстрообратимой деформации при растяжении по ширине.

Если предположить, что зависимости составляющих обратимой деформации (быстрообратимой ε_б и медленнообратимой ε_м деформации) носят линейный характер, то можно записать:

ε_б = а₁+b₁x; ε_м=a₂+b₂x,                                                              (1)

где  х – содержание нитей спандекса (лайкры), %;

a₁, b₁ – постоянные экспериментов для быстрообратимой деформации;

a₂, b₂ - постоянные экспериментов для медленнообратимой деформации.

Так как полная деформация равна

ε = ε_б+ε_м+ε_о, то ε_о= ε – (ε_б + ε_м),                                                 (2)

где  ε_о – остаточная деформация.

Выразив формоустойчивость К_ф через негативный показатель ε_о, получим

                                            (3)

Полученная формула (3.11) для оценки формоустойчивости трикотажных полотен с нитями лайкры предполагает предварительные испытания одноцикловых характеристик при растяжении стандартных образцов и поэтому данная методика в сущности является расчетно-экспериментальной.

Список литературы:

1. Понятие Lycra. Доступно из URL:www.lycra.ru
2. Старкова Г.Л. Методологические основы проектирования спортивной одежды из высокоэластичных материалов.: Дис.ссс докт.техн.наук. –Владивосток: ВГУЭиС, 2004. 287с.
3. Технологическая информация. Доступно из URL:www.lycra.ru
4. Лайкра завоевывает позиции в СНГ. // Текстильная промышленность. 1993. №8-9. С.80.
5. Моисеенко Ф.А., Кочеткова О.В. Научные основы переработки эластомерных нитей в трикотажном производстве. // Трикотажная промышленность. -1986. №1. –С42-44.
6. Фирма «Дюпон» в международном центре моды в Москве Электронный ресурс. // Швейная промышленность. 1993. — № 3. - Режим доступа: http://www.legprominfo.ru
7. Шиганова Ж.С., Мишта В.П., Дрегуляс Э. П., Литвиненко Г.Е. Оценка деформационных свойств трикотажных полотен ластичных переплетений с различным содержанием нитей спандекс. // Изв. вузов. Технология легкой пром-сти. - 1988. - N 5. - С. 35-38.
8. Кукин Т.Н., Соловьев А.Н., Кобляков А.И. Текстильное материаловедение (текстильные полотна и изделия). М.: Легпромбытиздат. 1992. -272с.