ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПОВЕРХНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ НА ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ШВЕЙНЫХ НИТОК

АННОТАЦИЯ

Данная статья посвящена исследованию влияния поверхностной обработки швейных ниток на физико-механических свойств швейных ниток, таких как разрывная нагрузка, разрывное удлинение и неровность поверхностей. В работе при проведении исследований применены стандартные методы определения физико-механических свойств швейных ниток из хлопка.  В результате проведенных исследований выявлены возможности улучшения прочностных свойств швейных ниток, изготовленных из натуральных волокон.

ABSTRACT

This article is devoted to the study of the influence of surface treatment of sewing threads on the physical and mechanical properties of sewing threads, such as breaking load, elongation at break and surface roughness. During the research, standard methods were used to determine the physical and mechanical properties of cotton sewing threads. As a result of the research, possibilities for improving the strength properties of sewing threads made from natural fibers were identified.

Ключевые слова: швейные нитки, ниточное соединение, текстильный материал, компоненты, прочность, технологическая операция, качество, готовое изделие, полимерная композиция.

Keywords: sewing threads, thread connection, textile material, components, strength, technological operation, quality, finished product, polymer composition.

В условиях рынка перед предприятиями ключевая проблема состоит в создании условий для разработок и внедрения новых технологий, позволяющих существенно повысить качество выпускаемых швейных изделий [1-4]. Совершенствование технологии ниточного соединения деталей швейных изделий, повышение их эксплуатационных и других свойств позволят перейти к изготовлению импортозамещающих и конкурентных на мировом рынке продукции.

При изготовлении одежды более 80% операций по монтажу деталей швейных изделий осуществляется швейными нитками [5-9]. Технологический процесс, производимый на швейных машинах, считается трудоемким. Альтернативные, так называемые без ниточные (сварка, клеевые и т.д.) способы соединения деталей швейных изделий пока не находят широкого применения в отрасли. Практическое использование получило только формование посредством влажно-тепловой обработки [10-12].

Учитывая достаточность сырьевой база и мощностей текстильных предприятий для выпуска швейных ниток, можно с уверенностью утверждать о предпосылках для совершенствования технологии их производства, а также применение при этом универсальной химической технологии обработки швейных ниток с использованием эффективных полимерных композиционных материалов. При разработке новой технологии для повышения прочности швейных ниток и снижение их обрывности предполагается однопроцессная обработка швейных ниток с совмещением технологии шитья [13-15].

Целью данной работы является совершенствование технологии, включающей химическую обработку швейных ниток и процесс ниточного соединения деталей швейных изделий для снижения обрывности нитки при изготовлении швейных изделий и улучшения эксплуатационных свойств ниточных соединений.

При проведении исследований физико-механических свойств исследуемых ниток использованы существующие стандартные методы в условиях сертификационной лаборатории Ташкентского института текстильной и легкой промышленности [16].

Образцы взятые из объекты исследования главной совокупности первой выборки были изучены в динамике: до шитья и эксплуатации (стирки) и после было осуществлена обработка хлопчатобумажных швейных ниток полимерной композицией на завершающей стадии.

Согласно основной задаче поставленной при выполнении данного исследования, а также учет осуществления химической обработки швейных ниток в процессе пошива была выполнена программа по оценке пошивочных свойств швейных ниток, где были исследовано воздействие предлагаемой технологии на показатели внешнего вида строчки и физико-механические свойства ниточных соединений.

Применение критериев на основе стандартной методики при оценке линейных параметров срезов после стачивания изучено на основе удлинения (растяжение) и относительной усадки.

В результате проведенных исследований стало известно, что на усадку нижнего материала влияют свойства сшиваемых материалов, рабочие параметры швейной машины, конструкция и давление лапки. На деформирование материала строчкой ΔС% влияют длина строчки, направление строчки относительно нити основы и диаметр швейной иглы.

В то же время скорость вращения основного вала и давление лапки швейной машины не влияют на натяжение игольной нити, то есть на приводит к деформации материала. На основе разработанного плана экспериментальная работа проводилась в двух этапах. На первом этапе оценивались соединения выполненные промышленными швейными нитками, на втором этапе оценивался способ химической обработки ниток в процессе шитья. После установки мало габаритного устройства на машину  натяжения игольной нити настраивалась таким образом, чтобы обеспечить соотвествие показателей внешнего вида при образовании строчки. Оценивалось влияние химической обработки ниток на усадку материала и изменение параметров ниточных соединений (количество стежков на 10 мм. и диаметр иглы). Результаты исследований приведены в табл.1.

Как показывают результаты исследования, обработка игольной нитки в процессе шитья не ухудшает деформационные показатели материала после образования строчки. На исследуемых материалах и разновидностях ниток не наблюдается большое изменение показатели относительной усадки и удлинения (растяжение) (табл. 1).

Таблица 1.

Анализ оценки влияния швейных свойств швейных ниток на показатели деформирования материала после выполнения стежка

Обработка швейных ниток в процессе шитья обеспечивает свободное прохождение ниток по нитенаправителям швейной машины и не воздействует на деформационные свойтсва соединений при изминении ниток.

Разрыв игольной нити на машинах двухниточного челночного стежка изучается с помощью трех методов, их характеристика приведена в [16]. Достоверность полученных результатов, а также максимальное приближение лабораторных условий к промышленным позволило апробировать способ химической обработки игольной нитки в процессе шитья на лаборатории кафедры.

Основываясь на сведениях приведенных в табл. 2, что технология химической обработки уменьшает обрывность швейных ниток в 4-6 раз при исследовании в лабораторных условиях приближенных к производственным. Полученные показатели обрывности являются удовлетворительными. Высокая эффективность обработки в производственных условиях зависит от порядка проведения эксперимента в лабораторых условиях.

В процессе образовании стежка влияние химической обрабоки на физико-механические свойства игольной нитки оценивались с помощью общепризнанной стандартной методики по разрывной нагрузке и удлинению при разрыве одной нитки. На основе проведенных исследований стало известно, что для выполнения любых строчек должны применятся нитки, которые имеют показатель удлинения при разрыве 20%. Сведения приведенные в табл.2 показывают, что предлагаемая технология увеличивает величину разрывной нагрузки и удлинения при разрыве хлопчатобумажных швейных ниток.

Учитывая свойство статической нагрузки нитки, а также основываясь на методике  [16] оценке удлинения при разрыве, фактически оно не существует на универсальной швейной машине двухниточного челночного стежка и неизменность внешнего вида строчки удлинение при разрыве хлопчатобумажных швеных ниток равно 6%.

Таблица 2.

Исследование воздействия технологии химической обработки на физико-механические свойства игольной нити в процессе образования стежка

Повышение прочности хлопчатобумажных ниток (табл.2) определяется приобретением влажности нити при воздействии с полимерной композицией. В составе хлопка водяные связи не разрушаются, а только образуют новые связи и усиливают подвижность структуры макромолекул полимера. В результате чего в нитках поправляются направление волокон и сглаживание утолшений, тем самым повышая прочность на разрыв. Определение критериев оценивания эффективности заключительной отделки ниток позволил определить показателей трех групп. Это показатели характеризующие разрывность на высокоскоростной машины двухниточной челночной строчки. Выше указанные группы являются критериями оценки эффектвности технологии химической обработки нитей в процессе пошива.

Сравнительный анализ изменения показателей нероавномерности нитей по толщине проводился в двух этапах. На первом этапе изучалось фактическое изменение поверхности нитки непосредственно после проведения обработки (рис.1 и 2).

На втором этапе соответствие показателей неравномерности в условиях кондиционной влажности оценивался после обрботки нитей путем изменения градиента неравномерности.

Распределение поверхностной неравномерности, а также данный показатель имеет цикличный характер для прядильных продуктов и определяет этапы технологического процесс в производстве.

Ниже приведенные рисунки показывают, что после химической обработки состояние поверхности ниток улучшилось и дефекты внешнего вида намного сгладились.

Рисунок 1. Спектрограмма неравномерности швейных ниток торговой марки 40 S: промышленных (а) и обработанных

Рисунок 2. Спектрограмма неравномерности швейных ниток торговой марки 40 Z: промышленных (а) и обработанных

Самая большая эффективность наблюдается при обработке хлопчатобумажных ниток № 40. Известно, что самый лучший показатель эффективности обработки не превышает 30 % для ниток с неравномерной толщиной.

Таблица 3.

Динамика изменения неравномерности хлопчатобумажных ниток

Характер результатов приведенных в вышеуказанной 3-таблице показывают на улучшение поверхности ниток после обработки и позитивное влияние химической композиции на поверхностные полимеры волокна.

Показатели определяющие качество швейных ниток и технологические а также эксплутационные свойства условно можно разделить на контролируемые технической документацией и не контролируемые. Полученные от них сведения могут помочь при порогнозировании степени обрывности ниток на высокоскоростных швейных машинах челночной строчки.

Как показывает анализ работ термо-физико-механического процесса образования строчки даёт основание сделать следующий вывод. Здесь показатели характеризующие качество поверхности нитки имеет ажной значение нетолько при прогнозировании обрывности нитки, но также определяет степень износа нитки и помогает увеличить устойчивость при эксплуатации.

Таким образом, проведенные исследования по влиянию поверхностной обработки швейных ниток показал положительный результат. Применение поверхностной обратоки химическими реагентами в процессе шитья позволяет улучшить поверхность, сгладить средние и крупные деффекты и снизить интенсивность их износа. Дальнейшие исследования будут направлены разработке рационального состава полимерной композиции для поверхностной обработки швейных ниток из местного сырья.

Список литературы:

1. Кокеткин П.П. Одежда: технология-техника, процессы-качество: Справочник / Кокеткин П.П. - М.: МГУДТ, 2001. - 560 с.
2. С.Ш.Ташпулатов, Ч.Т.Кочкорбаева, И.В.Черунова, Л.Ф.Немирова. Основные направления обеспечения качества одежды специального назначения для защиты от пыли // «Известия ОШТУ», ОШТУ, 2019, №3, С.212-218.
3. С.Ш.Ташпулатов, Т.Д.Кадиров, М.К.Расулова, И.Р.Абенова, А.Ж.Талгатбекова. Исследование показателей качества хлопчатобумажной ткани, обработанной технологическим раствором для изготовления спецодежды // «Известия ВУЗов. Технология текстильной промышленности», ИвГПУ, 2019, №5, С. 139-142 https://ttp.ivgpu.com/wp-content/uploads/2020/05/383_28.pdf
4. М.К.Расулова, С.Ш.Ташпулатов, И.В.Черунова. Разработка технологии изготовления спецодежды с улучшенными эксплуатационными свойствами // Монография, 2020, ИСОиП (филиал) ДГТУ, изд-во ЗАО “Университетская книга”, Курск, 2020, 191 с.
5. Е.В.Лунина, С.Ш.Ташпулатов, И.В.Черунова, И.Г.Шин и др. Актуальные направления и инновационные подходы проектирования швейных изделий как оболочек сложной пространственной формы // Монография / под общ. ред. доц. Е.В. Луниной. – М.: Издательская группа «ТРИУМ», 2021.–106 с.
6. У.Т.Муминова, С.Ш.Ташпулатов, И.В.Черунова, С.И.Шарипова. Разработка методологии комплексного проектирования детской одежды // Монография, 2020, ИСОиП (филиал) ДГТУ, изд-во “Лик”, Новочеркасск, 2020, 173 с.
7. Е.Б.Лукьянова, И.В.Черунова, С.Ш.Ташпулатов. Особенности проектирования женской теплозащитной одежды для условий криосферы // Монография, ИСОиП (филиал) ДГТУ, изд-во ЗАО “Университетская книга”, Курск, 2022, 62 с.
8. С.У.Пулатова, Н.Г.Закиряева, С.Ш.Ташпулатов, И.В.Черунова, Б.Г.Алимухамедова. Разработка методологии проектирования одежды специального назначения // Монография / Под ред. докт. техн. наук, проф. С.Ш.Ташпулатова. – Курск: изд-во ЗАО «Университетская книга», 2022, - 116 с.
9. С.Ш.Ташпулатов, Б.Г.Алимухамедова, И.В.Черунова, Т.Ж.Кодиров. Обеспечение прочностных свойств ниточных соединений в швейных изделиях // Монография, изд-во ЗАО “Университетская книга”, Курск, 2020, 96 с
10. Ташпулатов С.Ш. Разработка высокоэффективной ресурсосберегающей технологии изготовления швейных изделий: автореф. дис. ... докт. техн. наук / Т.: ТИТЛП. 2008. 42 с.
11. Ташпулатов С.Ш., Андреева Е.Г. Теоретические основы технологии изготовления швейных изделий / Учебное пособие. Т., 2017, 224 с.
12. С.Ш.Ташпулатов, Д.А.Бахриддинова, И.Г.Шин, И.В.Черунова, М.К.Кандидат. Формирование плоско-объемных участков одежды с помощью специального устройства для вакуумирования замкнутого технологического пространства // «Известия ВУЗов. Технология текстильной промышленности», ИвГПУ, 2019, №6, С. 194-202 https://ttp.ivgpu.com/wp-content/uploads/2020/07/384_38.pdf
13. Алимухамедова Б.Г., Ташпулатов С.Ш. ТЕХНОЛОГИЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ШВОВ ОТ РАЗДВИГАЕМОСТИ В ШВЕЙНЫХ ИЗДЕЛИЯХ ИЗ ТВИДОВЫХ ТКАНЕЙ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2023. 7(112). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/15801 (дата обращения: 08.09.2023).
14. Алимухамедова Б.Г., Ташпулатов С.Ш. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ ШВЕЙНЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ТВИДОВЫХ ТКАНЕЙ В СТИЛЕ ШАНЕЛЬ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2023. 7(112). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/15798 (дата обращения: 08.09.2023).
15. Алимухамедова Б.Г., Ташпулатов С.Ш. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ РАЗРЫВНОЙ НАГРУЗКИ МАТЕРИАЛА ОТ ХАРАКТЕРИСТИК ПОЛИМЕРНОЙ КОМПОЗИЦИИ И ШВЕЙНЫХ НИТОК В СИСТЕМЕ «ТКАНЬ+ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ+ШВЕЙНЫЕ НИТКИ» // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2023. 7(112). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/15802 (дата обращения: 08.09.2023).
16. Жирницин Ю.Л. и др. Методическое указания по выполнению научно-исследовательских и лабораторных работ по испытанию продукции текстильного назначения, Т., ТИТЛП, 2007.