ВЛИЯНИЕ НА ПЛОТНОСТЬ И НА КОЭФФИЦИЕНТ НАПОЛНЕНИЯ ПЕРЕПЛЕТЕНИЯ НОВОЙ СОРОЧЕЧНОЙ ТКАНИ

АННОТАЦИЯ

В работе использованы хлопчатобумажные, модальные и лавсановые нити. Получены закономерности растяжения хлопчатобумажных, модалных и лавсановых нитей в зависимости от относительной деформации, а также закономерности влияния окружающей среды на равновесную влажность хлопчатобумажных, модалных и лавсановых нитей. Разработаны переплетения сорочечных тканей для летнего жаркого периода климатических условий Республики и для осенне-зимнего периода климатических условий Республики.

ABSTRACT

Cotton and lavsan threads were used in this work. The regularities of stretching of cotton, modal and lavsan threads depending on the relative deformation, as well as the regularities of the influence of the environment on the equilibrium moisture content of cotton, modal and lavsan threads were obtained. Weaves of shirt fabrics have been developed for the hot summer period of the climatic conditions of the Republic and for the autumn-winter period of the climatic conditions of the Republic. 

Ключевые слова: ткань, модал, хлопок, лавсан, нить, закономерность, переплетения, плотность, наполнение, строение, рапорт.

Keywords: fabric, modal, cotton, lavsan, thread, pattern, weave, density, filling, structure, report

Введение

Ткани, выпускаемые, текстильной промышленностью классифицируют по следующим признакам: по роду волокна (сырьевому составу); по характеру отделки ткани; по назначению ткани; по переплетению ткани [7; 8; 15]. Такое сочетание признаков   называют ассортиментом тканей.  Эксплуатация одежды из указанных материалов должна сопровождаться чувством комфорта, который определяет работоспособность и здоровье человека [2; 3; 7; 8]. Эксплуатационная долговечность сорочечных тканей выражается в относительно непродолжительном сроке носки изделий, который зависит от изменения их внешнего вида и потребительских свойств под влиянием многократных воздействий окружающей среды.  В зависимости от своего назначения ткани должны иметь соответствующие потребительские, физико-механические и гигиенические свойства, определяемые видом волокнистого материала, из которого выработана ткань, её строением. Под строением ткани понимают взаимное расположение нитей основы и утка, а также их взаимосвязи [2; 3; 12].

В работах [5; 6; 10] отмечено: ткань для одежды должна обладать удобным прилеганием к телу в устойчивом состоянии и эластичностью при движениях тела. Данные характеристики могут быть эффективно достигнуты с помощью ткани, которая обладает двумя механическими свойствами. Во-первых, свойства растяжения, чтобы справиться с формируемостью и подгонкой к телу, и, во-вторых, свойства восстановления, которые связаны с воспроизведением формы тела тканью после растяжения. Эластичность с высокой степенью восстановления и хорошим сохранением формы, можно привнести в ткань одежды путем введения эластомерного компонента в ткань либо в виде чистой нити, либо путем слияния нити спандекса с другими текстильными волокнами. В работах [14; 18] аналитически исследовано влияние раппорта переплетения, число переходов нитей, линейной плотности и вида уточной нити на уработку нитей в тканях, а также влияние отношения диаметров нитей на плотность тканей и высоту волны изгиба нитей основы и утка в тканях.  В работах [9; 10; 18] разработан метод оценки технологичности нитей при выработке тканей различных переплетений на основе теории подобия и анализа размерностей с учетом разрывной нагрузки и выносливости пряжи к многократному растяжению. Исследованы физико-механические свойства нитей различного волокнистого состава с целью прогнозирования эффективности их переработки на ткацком станке. В работах [1; 4] предположено, что фаза строения ткани зависит от соотношения натяжения основных и уточных нитей в элементе ткани, причем основную роль при формировании элемента ткани играет уточная нить. Автор отмечает, что основной величиной, влияющей на порядок фазы строения ткани, является натяжение утка, а характер формирования элемента ткани зависит от таких свойств утка, как прочность, гибкость и удлинение. На основе разработанной геометрической модели строения предложены формулы для расчета высот волн изгиба, порядка фазы. В работе [11; 16; 17] разработана математическая модель системы заправки для анализа факторов влияющих на смещение опушки ткани при простое ткацкого станка. Получение простой регрессионной модели, позволяет вести расчет максимального отклонения опушки ткани с заданной точностью. Нами в работе использованы хлопчатобумажные, лавсановые нити. Получены закономерности растяжения хлопчатобумажных, модалных и лавсановых  нитей в зависимости от относительной деформации, а также закономерности влияния окружающей среды на равновесную влажность хлопчатобумажных, модалных и лавсановых нитей.

2. Теоретическая часть

Ткани с максимальной плотностью P^'_o и P^'_у   по обеим системам нитей вырабатывать на ткацком станке практически невозможно. Поэтому производят выработку тканей с меньшей (фактической) плотностью P_o и P_у по обеим системам нитей основы и утка. Отношение фактической плотности P_o и P_у к максимальной плотности P^'_o и P^'_у характеризуется наполнением ткани волокнистым материалом и определяется следующим соотношением:

• для нитей основы

K_Ho=P_o/ P^'_o                                                   (1)

• для нитей утка 

K_Hy=P_у/ P^'_у                                                  (2)

• для тканей 

K_тк=K_Ho · K_Hy                                               (3)

Определяют коэффициент наполнения ткани нитями основы и коэффициент наполнения ткани нитями утка по формулам:

Коэффициент наполнения ткани нитями основы

Коэффициент наполнения ткани нитями утка

где: Р_о, Р_у – фактическая плотность ткани по основе и утку, нит/см; d_o, d_y– диаметры нитей основы и утка, мм; R_o, R_y – раппорты переплетения по основе и утку;

ч_о – количество переходов нитей основы с одной стороны ткани на другую в пределах раппорта из расчета на одну нить; ч_у – количество переходов нитей утка с одной стороны ткани на другую в пределах раппорта из расчета на одну нить.

3. Экспериментальная часть

На рисунке 1 представлена фактура ткани полотняного переплетения, где 1 – хлопчатобумажная нить основы, 2 – модалная нить утка, 3 – лавсановая нить. На рисунках 2–11 представлены фрагменты переплетения тканей. Из рисунка 1 следует после прокладывания десяти утков из модалных нитей 2, линейной плотностью 11,8 х 2 текса, прокладывают один дополнительный лавсановый уток 3, линейной плотностью 23,6 х 2 текса. По ширине ткани такое расположение уточин повторяется, необходимое количество раз. Сочетание толстых и тонких нитей образуют рельефную поверхность на ткани, то есть полоски шириной четыре–пять миллиметров, что позволяет расширить ассортимент сорочечной ткани. Облегчить конструкцию сорочек за счет уменьшения поверхностной плотности ткани. Улучшить воздухопроницаемость, несминаемость, гигроскопичность, стойкость к истиранию, на разрывную прочность по утку.

Как следует из вышесказанного, изготовление сорочечной ткани обусловлено высокой устойчивостью к светопогоде, так как во время изготовления и эксплуатации сорочки подвергаются воздействию атмосферных условий: света, температуры, влажности и т.д.; стойкостью к истиранию, смыванию, способностью сохранять приданную ей форму. Наряду с другими свойствами, светоустойчивость определяет срок их службы в процессе эксплуатации сорочек. Поэтому при выборе сырья для выработки сорочечных тканей, при оценке потребительных свойств тканей необходимо учитывать и другие свойства: технологические, эстетические, гигиенические. Эта сорочечная ткань предназначена для летнего жаркого периода климатических условий республики. Для осенне-зимнего периода климатических условий республики разработаны в переплетении нитей из модала – переплетения сатиновое, саржевое, репсовое и их комбинации, которые представлены ниже.

Рисунок 1. Переплетения:
1) – фактура ткани, построенная на базе переплетения полотна 1/1; 2) – переплетение ткани, построенное на базе полотна 1/1;  3) – переплетение ткани, построенное на базе основного полурепса 2/1; 4) – переплетение ткани, построенное на базе уточного  полурепса 1/2; 5) –переплетение ткани, построенное на базе основного  репса 2/2; 6) – переплетение ткани, построенное на базе уточного репса 2/2; 7) –переплетение ткани, построенное на базе рогожка 2/2; 8) – переплетение ткани, построенное на базе неправильный сатина – четырехнитного; 9) –переплетение ткани, построенное на базе саржа 1/3; 10) – переплетение ткани, построенное на базе саржа 2/2; 11) – переплетение ткани, построенное на базе саржа ½

В таблице 1 для V порядка фазы строения ткани показано влияние на геометрические и максимальные плотности по основе и утку сорочечной ткани для переплетений – полотняное 1/1, основный  2/1 полу репс и уточный 1/2 полу репс, основный 2/2 репс и уточный репс 2/2, саржа 1/2,   неправильный четырех нитный сатин, саржа 1/3 и саржа 2/2, рогожка 2/2, саржа 1/2.

Таблица 1.

Влияние на геометрические и максимальные плотности по основе и утку сорочечной ткани для переплетений для V порядка фазы строения ткани

В таблице 2 представлено влияние рапорта нитей в ткани на коэффициент наполнения.

Таблица 2.

Влияние рапорта нитей в ткани на коэффициент наполнения.

4. Обсуждение

Анализ исследований показывает то, что наибольшую величину работы разрыва имеет модалное волокно, а наименьшую – хлопчатобумажное волокно, так как имеет меньшую растяжимость. При оценке пригодности волокон различных видов для производства сорочечных тканей надо учитывать изменение их свойств во влажном состоянии, а также от воздействия окружающей среды, характерной для условий эксплуатации нашего региона.  при влажности окужающей среды 65 % равновесная влажность лавсановых волокон составляет 0,5 %, хлопчатобумажных волокон составляет 8 %, модалное волокно имеет 11 %. При влажности окужающей среды 95 % равновесная влажность лавсановых волокон составляет 0,7 %, хлопчатобумажных волокон составляет 27 %, модалное волокно имеет 37 %.  Модалные волокна имеют показатель по впитываемости влаги на  27 % выше, чем хлопчатобумажное волокно. Для линейной плотности нитей основы Т_О = 11,8х2 текс и линейной плотности нитей утка Т_У  = 11,8х2  текс определены высота волны изгиба нитей основы и утка, предельная и максимальная плотность ткани по основе и по утку в зависимости от  диаметров нитей основы и утка. Для осеннего и зимнего сезона рекомендуются переплетения по рис. 2–10. Эти переплетения ткани уплотненные и имеют на поверхности различные узоры в пределах рапорта между полосами из нитей лавсана. Ткань. Рогожка изготавливалась из чистого хлопка, модала и лавсана (рис.7). Особенность переплетения рогожка, и нити утка, и нити основы одинаковы. Для создания ткани используют окрашенные и неокрашенные нити, добиваясь тем самым эффекта мелкой клетки. Такие сорочки подходят как для официальных мероприятий, так и для повседневной носки. Сорочки из ткани Рогожка не требуют особого ухода, их можно часто стирать и они сохраняют свою форму намного лучше, чем другие виды рубашек, они очень прочные и практичные. Ткань Рогожка очень легкая и хорошо пропускает воздух, поэтому она прекрасно подходит для пошива летних мужских рубашек.

Четырехнитный неправильный сатин – так называют ткани, выработанные сатиновой и атласной группы (рис.8). Особенно богато и роскошно смотрится классический белый. Ткань четырехитный неправильный сатин относится к тем материалам, которые отличаются особой прочностью и долговечностью, поэтому из нее получаются рубашки очень высокого качества. Другим преимуществом ткани «четырехитный неправильный сатин» является то, что она легко окрашивается в самые разные цвета. Благодаря структуре тканого плетения, рубашки из ткани «четырехитный неправильный сатин» практически не мнутся, поэтому их очень удобно использовать для повседневной носки. Из ткани четырехитный неправильный сатин (в зависимости от типа пряжи) шьют как повседневную, так и вечернюю одежду. Таким образом, целесообразно использовать технологию производства тканей для сорочек из хлопка, модала и лавсана, учитывающих климатические условия региона, современные высокоскоростные ткацкие станки, обеспечивающие выработку качественных сорочечных тканей из хлопчатобумажных нитей или пряжи и их смесей. Переплетение ткани, построенное на базе саржа 1/3 (рис. 9) и переплетение ткани, построенное на базе саржа 2/2 (рис. 10) имеют отличительный рисунок плетения, представляющий собой параллельные, расположенные по диагонали «жилки». Параллельные, расположенные по диагонали «жилки» создаются на сарже благодаря специальному плетению нитей утка. Саржа же разделяется на лицевую часть и изнаночную. На лицевой стороне саржи более четко виден необычный рисунок плетения. Особенно хорошо смотрятся полосатые рубашки из саржи, так как саржевое плетение выгодно подчеркивает и усиливает полосатый рисунок на ткани (рис.11).

Анализ таблицы 1 показывает следующее: в V фазе строения ткани максимальная плотность  по основе P^'_o составляет 118 нить/дм для переплетений полотняное 1/1, и уточный 1/2 полу репс, уточный репс 2/2, а для  переплетений   основный репс 2/2,    неправильный четырех нитный сатин, саржа 1/3 и саржа 2/2, рогожка 2/2   составляет 192 нить/дм, соответственно, максимальная плотность по утку составляет 118 нить/дм для переплетений полотняное 1/1, полу репс  уточный 1/2, основный 2/2 репс, неправильный четырехнитный сатин, саржа 1/3 и саржа 2/2, рогожка 2/2  составляет 192 нить/дм, что дает возможность выработки тканей с повышенной плотностью по основе  P^'_o  и по утку P^'_у на  63 % . Такие ткани целесообразно использовать в осенне-зимний период. Аналогична такая зависимость в остальных фазах строения ткани; высота волн изгиба по основе и по утку во всех вариантах одинакова; геометрическая плотность по основе и по утку изменяется в зависимости от рапорта ткани по основе и по утку. Коэффициент наполнения волокнистым материалом учитывает плотность ткани, линейную плотность нитей, вид перекрытия одной системы нитей, другой системой нитей в рапорте переплетение ткани. Коэффициент наполнения волокнистым материалом показывает напряженность выработки ткани на ткацком станке. Чем значения коэффициента наполнения ближе к единице K_тк˂ 1, тем процесс выработки ткани на ткацком станке более напряжен [10; 18].  Для сорочечной ткани с  различными раппортами переплетения, линейной плотностью нитей основы Т_О=11,8х2 текс и линейной плотности нитей утка Т_У =11,8х2 текс,  фактической плотностью по основе  P_o = 267 нить/дм фактической плотностью по утку P_у=190 нить/дм. Анализ таблицы 2 показывает то, что при изменении рапорта ткани коэффициент наполнения волокнистым материалом различен. Наиболее напряженный процесс выработки ткани на ткацком станке происходит при выработке с малым рапортом ткани, так как показатель коэффициента наполнения волокнистым материалом наиболее близок к единице. В зависимости от своего назначения ткани должны иметь соответствующие потребительские, физико-механические и гигиенические свойства, определяемые видом волокнистого материала, из которого выработана ткань, её строением.

5. Выводы

1. Целесообразно использовать технологию производства тканей для сорочек из хлопчатобумажных нитей в основе, а в утке модалных нитей, учитывающих климатические условия региона. Современные высокоскоростные ткацкие станки обеспечивают выработку качественных сорочечных тканей из хлопчатобумажных нитей или пряжи и их смесей. Наибольшую величину работы разрыва имеет модалное волокно, а наименьшую – хлопчатобумажное волокно, так как оно имеет меньшую растяжимость.

2. При влажности окужающей среды 65 % равновесная влажность лавсановых волокон составляет 0,5 %, хлопчатобумажных волокон составляет 8 %, модалное волокно имеет 11 %. При влажности окужающей среды 95 % равновесная влажность лавсановых волокон составляет 0,7 %, хлопчатобумажных волокон составляет 27 %, модалное волокно имеет 37 %.  Модалные волокна имеют показатель по впитываемости влаги на 27 % выше, чем хлопчатобумажное волокно.

3. В V фазе строения ткани максимальная плотность по основе P^'_o составляет 118 нить/дм для переплетений: полотняное 1/1, и уточный 1/2 полу репс, уточный репс 2/2, а для  переплетений – основный репс 2/2,  неправильный четырех нитный сатин, саржа 1/3 и саржа 2/2, рогожка 2/2   составляет 192 нить/дм, соответственно максимальная плотность  по  утку составляет 118 нить/дм для переплетений: полотняное 1/1, полу репс  уточный 1/2, основный 2/2 репс, неправильный четырехнитный сатин, саржа 1/3 и саржа 2/2, рогожка 2/2  составляет 192 нить/дм.

4. При изменении рапорта ткани коэффициент наполнения волокнистым материалом различен. Наиболее напряженный процесс выработки ткани на ткацком станке происходит при выработке  с малым рапортом ткани, так как показатель коэффициента наполнения волокнистым материалом наиболее близок к единице.

Список литературы:

1. Багаи Б., Шанбех М., Гареаджи А.А. Влияние циклических нагрузок при растяжении иусталости на мешкообразную деформацию эластичных тканей // Indian Journal of Fiber Textile Resumes. – 2010. – Vol. 35. – P. 298–302.
2. Ислам С., Парвин Ф., Урми З., Ахмед С., Арифуззаман М., Ясмин Дж. Исследование пользы для здоровья человека, комфортных свойств человека и экологического воздействия натуральных устойчивых текстильных волокон // Европейский журнал физиотерапевтических и реабилитационных исследований. – 2020. – №1. – С. 1–24.
3. Ислам С., Парвин Ф., Урми З., Ахмед С., Ислам С. Исследование решений проблем загрязнения окружающей среды и проблем со здоровьем рабочих, вызванных операциями по производству текстиля // Международный журнал текстильных исследований. – 2020. –№ 2. – С. 1–21.
4. Кадирова Д.Н., Даминов А.Д., Рахимходжаев  С.С. Технология, проектирование и параметры технических тканей : монография. – LAP LAMBERT ACADEMIC PUBLISHING, Mauritius, 2020. – 170 c.
5. Мартынова А.А., Власова Н.А., Слостина Г.Л. Строение и проектирование тканей: учеб. для студ. вузов по направлению "Технология и проектирование текстил. изделий". – М.: МГТУ им. А.Н. Косыгина: Междунар. программа образования, 1999. – 434 с.
6. Панну C., Ахирвар M., Джамдигни P., Бехера Б.К..  Влияние спандекса, денье пряжи уткового сердечника, на свойства готовой эластичной ткани // Международный журнал инженерных технологий и управленческих исследований. – 2020 – № 7(7). – С. 21–32. 
7. Патра А.К. и Паттанаяк, А.К. Новые разновидности джинсовых тканей // ред. Р. Эд. Пол. Джинсовая ткань. – Woodhead Publishing Limited, Кембридж, 2015. – С. 483–506.
8. Эльмогахзи Ю.Э. Эксплуатационные характеристики традиционного текстиля: изделия из джинсовой ткани и спортивной одежды // ред.Y.E. Elmogahzy. Engineering Textiles. – Elsevier, Amsterdam, 2020. – С. 319–346.
9. Kadirova D.N., Daminov A.D.,Rahimhodjaev S.S., Technology of production of technical belts and the study of their properties // Scoups. – 2019. – P. 549–552.
10. Handbook of Weaving // Ed. by S Adanur, Department of Textile Engineering, Auburn University, USA, 2000. – 440 p.
11. Islam and Bandara. Cloth Fell Control to Prevent Start-up Marks in Weaving // Journal of Textile Instruments. – 1999. – Vol. 90. – № 3. – C. 336–345.
12. Kadirova D.N., Daminov A.D., Rahimhodjaev S.S., Technology of production of technical belts and the study of their properties // Scoups. – 2019. – P. 549–552.
13. Paluanov, B., Pirmatov, A., Muxtarov, J., & Kojametov, B. (2022). Investigation of mechanical damage of cotton fiber in the process of pressing and baling // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. Paluanov B.A. [и др.]. 2022. 3(96). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13229 (дата обращения: 29.01.2024).
14. Rakhmatullinov, F., Paluanov, B., Pirmatov, A., & Yusupaliyeva, U. The  Change in the Properties of Semi-Finished Products Prepared in Technology for Spinning from Unpressed Fibers Using a Combined System // International Conference on Science, Engineering & Technology. – 2023. –Vol. 1. – № 1. – Р. 13–16.
15. Raximxodjaev S.S, D.N.Qodirova To’qima loyialashning zamonaviy usullari. Darslik. – T.: Adabiyot uchqunlari, 2018. – 144 b.
16. Vancheluwe L. and Kiekens P. Modeling Mechanical Behavior of Fabric and Warp Yarn During Loom Stops // Textile Research Journal. – 1996. – № 66(10). – Р. 722–726.
17. Vangheluwe L. and Kiekens P. Simulationof Procedurec to Avoid Set Marks in Weaving Caused by Relaxation // Textile Research Journal. – 1997. – Vol. 67. – № l. – P. 34–39.
18. Wellington Sears Handbook of Industrial Textiles // Ed. by S Adanur Ars Textrina. A Journal of Textiles and Costume, Winnipeg, Canada TS 1300 A77.