ВЫБОР, ИССЛЕДОВАНИЕ И ОБОСНОВАНИЕ НИТОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ СПЕЦИАЛЬНОЙ ОДЕЖДЫ

АННОТАЦИЯ

С целью изучения и оценки эксплуатационных свойств аппретируемого материала были проведены опыты по изучению влияния способности распускаемости материала на швейных швах. Эксперименты показали, что закрепления структуры ткани для предотвращения раздвигаемости нитей ткани в швах целесообразна. При проведении испытательных экспериментов по определению прочности швов была задано нагрузка  185-268 Н, что на 2-2,5 раз превышает нормальное давление. Следовательно так как на швы и участки одежды давление не превышает 90-120 Н, можно сделать вывод, что не наблюдается случаи обрыва ниток на швах.

ABSTRACT

In order to study and evaluate the operational properties of the material being applied, experiments were conducted to study the effect of the ability of the material to dissolve on sewing seams. Experiments have shown that fixing the fabric structure to prevent the spreading of the fabric threads in the seams is advisable. During the test experiments to determine the strength of the joints, a load of 185-268 N was set, which is 2-2.5 times higher than the normal pressure. Therefore, since the pressure on the seams and sections of clothing does not exceed 90-120 N, it can be concluded that there are no cases of thread breakage at the seams.

Ключевые слова: спецодежда, базальтовая ткань, раздвигаемость нитей, швейные нитки, стачной шов, разрывная машинка, выносливость швов, контрольные и аппретированные образцы.

Keywords: workwear, basalt fabric, thread spreading, sewing threads, stitch seam, bursting machine, seam endurance, control and appreted samples.

Известно, что при изготовлении готовых изделий используются различные виды материалов (кожа, мех, ткани, трикотажные полотна, нетканные материалы и др.). К готовым изделиям, в зависимости от назначения и условий эксплуатации, предъявляются требования призванные обеспечить надежность изделия в целом. Одним из специфических требований является прочность соединительных швов, зависящих в основном от физико-механических свойств используемых швейных ниток  и раздвигаемости нитей ткани.

Раздвигаемость нитей в ткани характеризуется смещением нитей одной системы по нитям другой системы (основы по утку или утка по основе). Раздвигаемость может проявляться в процессе носки на отдельных участках одежды (в области локтя, колена и т.п.). Часто раздвигаемость наблюдается вблизи швов, где она является результатом воздействия на нити ткани стежков строчки при растяжении деталей. Раздвигаемость, является следствием малого тангенциального сопротивления нитей в ткани. Одним из основных компонентов по обеспечению прочности соединительных швов является швейные нитки [5].

Для обработки деталей одежды и их крепления и пришивания используется нитка, клей и метод сварки. В нитевидном методе используются швы, состоящие из различных стежков и швов. Метод крепления нитками считается классическим и применяется не только в швейной промышленности, но и в других отраслях промышленности (трикотаж, обувь, изделия из кожи и др.) занимает большое место. Во всех этих отраслях промышленности по номенклатуре оборудования 70% составляют нитевидные швейные машины, а в швейной промышленности эти машины составляют 75%. Нитяной способ крепления деталей одежды относится к двух или многослойному материалу, состоящему из одной, двух и более нитей, скрепленных стежками и  это позволяет широкому распространению нитевого метода, повысить его универсальность. Показатель качества нитевого способа зависит от веса и долговечности, качества пряжи, режима работы швейных машин. Показатель качества крепления ниток неодинаков при креплении различных швейных изделий и различных деталей. Сначала прочность и долговечность потом стойкость к растяжению (при креплении теплового слоя, фиксации краев изделия) ещё большое значение приобретает эластичность. Другие качественные характеристики нитевого метода включают устойчивость к внешнему трению, твердость и эластичность, слабое натяжение нитей, растяжение материалов, роспуск строчки, стойкость к химической очистке, стойкость к проколам иглы.

К основным качественным показателям ниточных соединений на специальной одежде относится надежность и долговечность одежды. При креплении особых деталей одежды особое значение приобретают не только качественные, но и количественные показатели. Потому что они определяют продолжительность ношения данной одежды и позволяют защитить ее от вредных воздействий. Отдельно стоит отметить, что в результате стягивания ниток начинается не только при надевании одежды, но и в момент ее крепления на швейной машинке. Такое многократное повторение действий приводит к потере прочности швов, а окончательный процесс приводит к разрушению швов из-за разрыва ниток. Чтобы обеспечить заданные показатели крепления, необходимо изучить процессы формирования шва на швейных машинах. [6]

Наиболее важными показателями прочности швов являются:

• максимальная нагрузка при растяжении в поперечном направлении шва;
• удлинение при разрыве в продольном направлении;
• выносливость при многократном растяжении вдоль и поперек строчки.

Испытание швов в двух первых случаях проводится на разрывной машине. Образцы стачивают швом вдоль или поперек (рис. 1). В последнем случае концы ниток строчки завязывают узлом.

Рисунок 1. Соединение деталей для испытания вдоль (а) и поперек (б) шва

Максимальная нагрузка при растяжении в поперечном направлении шва зависит от вида ниток, количества строчек в шве, частоты строчки, вида стежков, плотности и толщины материалов.[1]

Для стачного шва максимальная нагрузка при растяжении в поперечном направлении шва может быть определена расчетным путем по формуле:

P=m*Q*K      

где Р – максимальная нагрузка при растяжении в поперечном направлении шва; м – количество стежков на 1 см строчки; Q – максимальная нагрузка нитки;  К – поправочный коэффициент, учитывающий снижение прочности ниток при пошиве; соотношение прочности петли стежка в шве и прочности ниток; конструкцию шва и вид материала.

Значение коэффициента К колеблется от 0,6 до 1,3. Потеря прочности нитки в процессе шитья на машинах челночного стежка составляет 12–15 %, цепного – в 2 раза меньше. Прочность петли стежка в шве меньше прочности двух нитей, поскольку нити не только растягиваются, но и подвергаются сжатию в переплетении. В строчках цепного стежка переплетение ниток происходит на поверхности, нагрузка воспринимается двумя параллельными отрезками верхней нити и поэтому максимальная нагрузка при растяжении шва в поперечном направлении в 2-3 раза выше. Результаты расчета по формуле достоверны, если максимальная нагрузка шва меньше разрывной нагрузки ткани.

При растяжении шва в продольном направлении сопротивление растяжению оказывают нитки и материал. Материал утоняется и нитки не только растягиваются, но и распрямляются. Часто сначала разрывается материал, а затем – нитки. Удлинение хлопчатобумажных ниток составляет 5–6 %; шва на стачивающей челночной машине – 12–15 %; машине цепного стежка – 30–35 %.

Испытания на выносливость проводят при реально возникающих в одежде нагрузках и удлинении. Швы выдерживают достаточно большое количество циклов испытаний, однако при возрастании удлинения до 6–7 % – всего 500 циклов. Выносливость швов, выполненных цепной строчкой, выше.

С целью изучения и оценки эксплуатационных свойств аппретируемого материала были проведены опыты по изучению влияния способности распускаемости материала на швейных швах.[2,3]

Рисунок 2. Процесс проверки прочности шва на разрывной машине AUTOGRAPH

По утку из базальтовой ткани (контрольный и аппретированный) были изготовлены образцы размером 50х300 мм. Образцы стачивали на универсальной машине в стачном шве шириной 2 мм, 3 мм, 4 мм нитками № 10, № 20, № 40. Исследование проводилось на разрывной машине AUTOGRAPH. Аппретированный образец ткани сравнивали с контрольным образцом, показанным в таблице ниже.[4]

Таблица 1.

Сравнение образцов ткани

Для изучения процесса скольжения нитей по швам чаще всего применяют соединительный шов при шитье специальной одежды.

Вывод

Как показали исследования по влиянию конструкции швов на раздвигаемость, именно в стачном шве в разутюжку для всех исследуемых материалов, наблюдалась наибольшая величина раздвижки. Следовательно, целесообразность закрепления структуры ткани для предотвращения раздвигаемости нитей ткани в швах целесообразна.

Требования к стежкам, строчкам и швам - по ГОСТ 29122-91-Нормативные значения разрывной нагрузки ниточных швов соединений основных деталей в изделиях спецодежды должны быть не менее 250 Н. Спецодежду изготавливают в соответствии с требованиями настоящего стандарта, промышленной технологией изготовления спецодежды, образцом-эталоном и техническим документом на изделие, утвержденным в установленном порядке. При ношении специальной одежды нагрузка на швы или давление на определенный участок одежды не превышает 90-120 Н.  При проведении испытательных экспериментов по определению прочности швов была задано нагрузка  185-268 Н, что на 2-2,5 раз превышает нормальное давление. Следовательно так как на швы и участки одежды давление не превышает 90-120 Н, можно сделать вывод,что не наблюдается случаи обрыва ниток на швах.

Список литературы

1. Авезов М.Ф., Кулиева Д.Р. “Использование инновационных тканей для пошива рабочей одежды”. «Техническое регулирование в едином экономическом пространстве» г. Екатеринбург- 2021 г.
2. Авезов М.Ф., Кулиева Д.Р. Подбор швейных игл в зависимости от плотности и механических свойств материала. Международная научная конференция, посвященная 135-летию со дня рождения профессора В.Е. Зотикова. Часть 1, Москва, 2022 г.
3. Авезов М.Ф., Кулиева Д.Р. “Анализ физико-механических свойств базальтовых полотен”. «Техническое регулирование в едином экономическом пространстве» г. Екатеринбург-2022 г.
4. Авезов М.Ф., Кулиева Д.Р “Prospects of using basalt fibers in light industry”, E3S Web of Conferences 390, 05016 (2023) https://doi.org/10.1051/e3sconf/202339005016 AGRITECH-VIII 2023.
5. Норбаева Р. Х., Эгамбердиев Ф. А., Ташпулатов С. Ш. Статья. Пути повышения прочностных свойств швейных ниток и ниточных соединений в текстильных материалах.
6. И.С.Солиев. Технология швейных изделий, 2021. стр. 47-49.