ИССЛЕДОВАНИЕ СТРОЕНИЯ ПОСТЕЛЬНО-БЕЛЬЕВЫХ ТКАНЕЙ С НОВЫМ СОСТАВОМ

 

AННОТAЦИЯ

Данная статья посвящена новому ассортименту тканей для постельного белья. Ткань производилась на ткацком станке KYUNG JI с использованием чистого натурального шелка в качестве сырья и хлопчатобумажной пряжи.  Для изучения микросреза вариантов образцов в научно-исследовательской работе создан аппарат для микросреза новой конструкции.  С помощью этого специально разработанного устройства для микросреза определяли поверхности поперечного сечения нитей до и после плетения.  В результате были определены фазы плетения новой композиционной постельной ткани путем определения высоты волн изгиба основной и уточной нитей, за счет уменьшения обрывности основных и уточных нитей достигнуто значительное повышение качества ткани и производительности станка.

ABSTRACT

This article is devoted to a new range of fabrics for bed linen. The fabric was produced by KYUNG JI loom using pure natural silk as raw material and cotton yarn.  To study the microsection of sample variants, a new design microsection apparatus was created in the research work.

This specially designed micro-sectioning device was used to determine the cross-sectional surfaces of the threads before and after weaving.  As a result, the weaving phases of a new composite bed fabric were determined by determining the height of the bending waves of the warp and weft threads; by reducing the breakage of the warp and weft threads, a significant increase in the quality of the fabric and productivity of the machine was achieved.

 

Ключевое слова: постельная ткань, натуральный шелк, основа, уток, хлопковая нить, математическая модель, обрыв основной нити.

Keywords: bed fabric, natural silk, warp, weft, cotton thread, mathematical model, breaking of the main thread.

 

В республике реализуются комплексные меры, направленные на организaцию производства широкого ассортимента высококачественной текстильной и швейно-трикотажной продукции, углубление локализaции ее производства, а также повышение экспортного потенциала местных производителей. За прошедший период сформирована необходимая правовая база и благоприятные условия для развития текстильной и швейной промышленности. С целью сделать продукцию, выпускаемую на современных ткацких станках, установленных в нашей республике, конкурентоспособной на мировом рынке и оптимизировать ее качественные показатели, проанализировано значение технологических процессов подготовки нитей к ткачеству, значение их основных показателей в производстве тканей. Нитки делятся на бытовые и технические. Ткани из хлопкового волокна делятся на 17 групп согласно торговому прейскуранту. Среди них ситец, бязь, ткани для нижнего белья, атласы, ткани для рубашек и одежды. Среди них особое значение имеют ткани для постельных изделий. В эту группу входят летние, зимние, сезонные и химически сложные пряжи. К подгруппе постельных тканей относятся редкие, тонкие и легкие ткани.

В настоящее время доля натуральных волокон в балансе сырья мировой текстильной промышленности снижается. К 2050 году 72,0% общего объема производимых в мире текстильных волокон будут составлять синтетические волокна, а 5,4% — искусственные (целлюлозные). волокон, 22,60% - натуральные волокна, из них 19,4% - хлопчатобумажные, 2,5% - шерстяные, 0,12% - натуральный шелк, остальные 0,58% - волокна другой (льняной, конопляной, джутовой, лубяной и др.) формы. Поэтому к 2050 году прогнозируется, что доля натуральных волокон в общем объеме текстильных волокон составит всего 22,6% [1]. Основной причиной быстрого сокращения натуральных волокон в балансе текстильного сырья является, с одной стороны, быстрое развитие производства химических волокон, особенно синтетических, а с другой стороны, медленное развитие производства. из натуральных волокон. Из общего объема текстильных волокон, произведенных в мире в 2020 году, 64,0 % составляют синтетические волокна, 5,6 % — искусственные (целлюлозные) волокна, 30,4 % — натуральные волокна, из них 26,7 % — хлопковое волокно, 3,0 % — шерстяное волокно, 0,14 % составлял натуральный шелк, а остальные 0,56% составляли другие (льняные, конопляные, джутовые  и т. д.)  волокна.

В нашей республике реализуются комплексные меры по внедрению инновaционных технологий в области шелкового и хлопкового текстиля, экономии ресурсов, разработке новых ассортиментов эстетично оформленной, конкурентоспособной и экспортной текстильной продукции. В частности, в постановлении Президента Республики Узбекистан от 28 января 2022 года № ПФ-60 «О стратегии развития нового Узбекистана на 2022-2026 годы» третьим приоритетом является «Нaциональная экономика как особая цель». обеспечение быстрого развития и высоких темпов роста" "...увеличение объёма производства промышленной продукции в 1,4 раза путём продолжения промышленной политики, направленной на обеспечение устойчивости народного хозяйства и увеличение доли промышленности в внутреннем продукте, в частности предусматривается вопрос увеличения объемов производства продукции текстильной промышленности в 2 раза».

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 и их взаимосвязи. На строение тканей влияют следующие параметры: сырьевой состав, выбираемый с учетом назначения ткани и требований, которые к ним предъявляются; диаметры нитей основы и утка и их соотношения, в которых увеличение диаметра нитей одной системы повышает разрывную нагрузку и удлинение ткани этой системы и уработку нитей другой системы; плотность ткани по основе и утку, и их соотношения, в которых изменение плотности ткани одной системы нитей вызывает изменение технологических параметров выработки строения и свойств ткани; оценка напряженности выработки ткани на ткацком станке, которая характеризуется наполнением ткани волокнистым материалом, т.е. отношением фактической плотности к максимальной плотности ткани; вид переплетения нитей ткани, которая характеризуется числом перекрытий одной системы другой системы в пределах раппорта ткани. Переплетения, имеющие наименьшее число перекрытий имеют большую разрывную нагрузку и уработку нитей в ткани, и выработка тканей сопровождается на станке большей напряженностью; технологические параметры, к котором следует отнести натяжение нитей основы и утка и их соотношения, величина заступа, размеры и расположение зева Известно[1], что основная часть постельного белья, сотканного из натуральных нитей чистого шелка, импортируется из зарубежных стран и реализуется в нашей республике. Поскольку оно соткано из нитей чистого шелка, его цена немного выше, чем у других видов постельного белья. Исходя из вышеизложенной информaции, одной из основных задач является производство конкурентоспособного текстиля, заменяющего импорт внутреннего рынка.  Для решения этих задач, используя местное сырье, используя натуральное сырье, выращенное на территории нашей республики, для создания новых видов текстильных тканей, в результате чего сокращение объемов импортируемой продукции и увеличение объемов экспорта является одной из наиболее актуальных задач. необходимые вопросы.

Хорезмский области нашей республики располагает этим видом сырья, а современные предприятия в настоящее время имеют достаточно развитые системы производства текстильной продукции из шелковых и хлопчатобумажных нитей. В ходе научно-исследовательской работы получены образцы тканей из чистого натурального шелка пряжи основы и хлопчатобумажной пряжи с использованием натуральных нитей. Данные образцы тканей были изготовлены на ткацких станках типа KYUNG JI на предприятии ООО «XIVA FABRIK SILK», расположенном в Хивинском районе Хорезмской области. Образцовые варианты, выпускаемые предприятием, ткутся на основе полотняного и атласного переплетений, в 1-м варианте нити основы и утка выполнены из нитей чистого натурального шелка; Во 2-м варианте в качестве основной нити использовалась чистая натуральная шелковая нить, а в качестве нити утка - хлопчатобумажная нить, спряденная из хлопковых волокон, выращенных в Хорезмской области. Некоторые технические параметры образцов тканей, изготовленных с использованием нового состава, представлены в таблице 1 ниже.

Таблица 1.

Технические параметры образцов тканей, изготовленных с использованием нового состава

№	Наименование показателей	Единица измерения	Варианты ткани для постельного белья
			1-Вариант	2-Вариант
1	Ширина готовой ткани	см	142	142
2	Тип сырья основа уток		шелк шелк	шелк хлопок
3	Линейная плотность нитей основа уток	текс текс	3,23x3 3,23x3	3,23x3 20
4	Плотность нитей в ткани основа уток	Pо Pу	480 500	480 348
5	Количество витков основа уток	виток/мм виток/мм	450 450	450 760
6	Переплетения	-	полотно	сатин 8/5
7	Наименование ткацкого станка	-	KYUNG JI

 

Исследовательская работа проведена на основе расчета аналогичных тканей для изготовления ткани 2-го варианта, представленного в данной таблице. В результате был создан новый вид ткани из натуральных шелковых и хлопчатобумажных ниток, аналогичный варианту 1.

Проанализированы существующие постельные ткани и их государственные стандарты ГОСТы [2], аналогичные ткани рассчитаны на производство тканей аналогичной структуры. Это было сделано с использованием формулы Dj МЕРФИ.

Аналогичный процент наполнения тканей

Текс нитей           T_о=3,23x3 (шелк)

T_у=3,23x3 (шелк)

Плотность нитей      P_о=480  ( основа- шелк)

P_у=500  (уток-шелк)

Процент существующего наполнения тканей

Процент наполнения ткани основными нитями:

E_о=P_о*d_о*100=4,8*0,127*100=60,96%

Используется формула А. Шенхерста, а диаметр нитей рассчитывается следующим образом:

d_о=0,0316*C*=0,0316*1,3*0,127

Процент наполнения ткани уточными нитями:

E_у=P_у*d_у*100=5,0*0,127*100=63,5%

Используется формула А. Шенхерста, а диаметр нитей рассчитывается следующим образом:

D_у=0,0316*c*=0,0316*1,3*=0,127

Процент заполнения общей поверхности ткани:

E_ткань=E_о+E_у- E_о*E_у/100=60,96+63,5-60,96*63,5/100=85,75%

Так, процент наполнения ткани, сотканной из шелковых нитей с нитями основы и утка, равен 85,75%.

Аналогичный процент наполнения тканей.

Текс нитей           T_о=9,69 (шелк)

T_у=20 (хлопок)

Плотность нитей      P_о=480  ( основа- шелк)

P_у2=348  (уток-хлопок)

Поскольку фактура пряжи изменилась до Та=20, определим плотность пряжи P_a по формуле Д. Мерфи

P_у2=P_у1=500

Процент наполнения ткани основными нитями:

E_о=P_о*d_о*100=4,8*0,127*100=60,96%

Используется формула А. Шенхерста, а диаметр нитей рассчитывается следующим образом:

d_о=0,0316*C*=0,0316*1,3*0,127

Процент наполнения ткани уточными нитями:

E_у=P_у*d_у*100=3,48*0,176*100=61,24%

Используется формула А. Шенхерста, а диаметр нитей рассчитывается следующим образом:

d_у=0,0316*c*=0,0316*1,25*=0,176

Процент заполнения общей поверхности ткани:

E_ткань=E_о+E_у- E_о*E_у/100=60,96+61,24-60,96*61,24/100=84,86%

Разница между процентом наполнения ткацкого полотна в приведенном выше варианте 1 и наполнением сотканного полотна во 2-м варианте очень мало, не заметна, даже не 1%.

На основе полученных результатов были изготовлены аналогичные варианты переплетения на ткацком станке KYUNG JI с учетом параметров стандартного переплетения.

Известно, что при формировании ткани нити основы и утка изменяются с прямой на изогнутую, то есть имеют в ткани волнистую форму. Согласно этой теории положения нитей основы и утка в ткани находятся между двумя пределами, в первом случае нити основы представляют собой прямую линию в ткани, высота волны которой h_о=0, а нити основы огибаются вокруг нитей основы, причем h_у=max.

Между двумя пределами h_о = h_у нити изгибаются равномерно, остальные случаи могут быть бесконечными. Профессор Н. Г. Новиков нашел эти значения для тканей с одинаковым круговым диаметром при движение основной и уточной пряжи. Но при формировании тканей нити могут растягиваться и изгибаться под воздействием других деформaций, а не только изгиба. Это необходимо учитывать при проектировании ткани.

Структура ткани выражается величиной фазового порядка высоты волны. Для описания содержания волокон в ткани в основной массе и основе обычно используют коэффициент содержания волокон в ткани.

К_тк = К_о К_у

где: К_тк – коэффициент наполнения ткани волокнистыми материалами.

При определении этих коэффициентов учитывается изменение формы поперечного сдвига в ткани по изменению порядка фаз сдвига и структуры ткани. Следовательно, они более полно отражают плотность ткани. 

Коэффициент наполнения ткани волокнистыми материалами характеризует также условия процесса ткачества на ткацком станке.

По мере приближения значения этого коэффициента к единице натяжение формирования ткани на станке возрастает. Увеличивается усилие, необходимое для формирования одного элемента ткани, увеличивается натяжение нитей, увеличивается вероятность их обрыва.

Для изготовления ткани I-IX порядка на ткацком станке плотность ткани должна быть близка к максимальному значению, то есть значение коэффициента насыщения ткани волокнистыми материалами должно быть близко к единице.

При последовательном переходе от одной к последующей фазе, высота волны нитей одной системы уменьшается настолько, насколько увеличивается высота волны нитей противоположенной системы. Так при II порядке фазы строения высота волны основы.

 

Рисунок 1. Фазы строения ткани

 

Порядок фазы строения ткани определяется отношением высоты волн основы и утка ho/hy (таблица (1).

Таблица 2.

Порядок фазы строения ткани

 

С целью изучения и анализа состояния структуры нитей в ткани в образцах, структуры нитей основы и утка после их переплетения, коэффициентов изменения до и после переплетения, фазы переплетения, усадки нитей, микросреза создано новое устройство. Уровень точности устройства микросреза сравнили с предыдущим устройством, признали высоким и представили на полезную модель. Изображение устройства микросреза представлено на рис. 1.

 

Рисунок 1. Вид на вновь созданное микросрезное устройство:

1- Ровная поверхность для установки микросрезного устройства; 2-болт приводящий в движение подвижный зажим; 3- подвижный зажим; 4- не подвижный зажим; 5- шкала; 6 -место фиксaции образца между зажимами; 7- каркас прибора.

 

Устройство микросреза следует размещать на ровной поверхности. Для того чтобы сделать микросрез ткани, ткань сначала ткут на ткацком станке, потом приклеивают на расстоянии 12-15 см от края ткани с использованием специального клея и, а затем выполняют микросрез с помощью приспособления со спец. лезвие по направлению основы и утка [5].

Полотняное переплетение

1. Поверхность поперечного сечения уточных нитей перед процессом ткачества 

2. Поверхность поперечного сечения уточных нитей после процессом ткачества

3. Поверхность поперечного сечения основных нитей перед процессом ткачества 

4. Поверхность поперечного сечения основных нитей после процессом ткачества

5. Определяем коэффициент вариaции размеров сечения основных нитей

6. Определим коэффициент вариaции размеров сечения нитей утка:

7. Коэффициент изменения размера нитей основы в горизонтальном направлении

8. Коэффициент изменения размера нитей утка в горизонтальном направлении

9. Коэффициент изменения размера нитей основы в вертикальном направлении

10. Коэффициент изменения размера нитей утка в вертикальном направлении

11. Коэффициент, определяющий величину изгиба нитей основы по высоте волны.

12. Коэффициент, определяющий величину изгиба нитей утка по высоте волны

13. Определение коэффициента фазы структуры ткани

14. Определение фазы тканого полотна

Сатиновое переплетения (атлас) 8/5

1. Поверхность поперечного сечения уточных нитей перед процессом ткачества 

2. Поверхность поперечного сечения уточных нитей после процессом ткачества

3. Поверхность поперечного сечения основных нитей перед процессом ткачества 

4. Поверхность поперечного сечения основных нитей после процессом ткачества

5. Определяем коэффициент вариaции размеров сечения основных нитей

6.  Определим коэффициент вариaции размеров сечения нитей утка:

7. Коэффициент изменения размера нитей основы в горизонтальном направлении

8. Коэффициент изменения размера нитей утка в горизонтальном направлении

9. Коэффициент изменения размера нитей основы в вертикальном направлении

10. Коэффициент изменения размера нитей утка в вертикальном направлении

11. Коэффициент, определяющий величину изгиба нитей основы по высоте волны.

12.Коэффициент, определяющий величину изгиба нитей основы по высоте волны

13. Определение коэффициента фазы структуры ткани

14. Определение фазы тканого полотна

Результаты расчетов показали, что в первом и втором варианте усадка нитей в льняных и сатиновых (атласных) тканях до и после переплетения, а также определение поперечных сечений нитей в горизонтальном и вертикальном направлениях определены коэффициенты, фазы тканевой структуры и фазы тканой ткани. Анализ определяемых показателей показал, что фаза ткачества льняной ткани, сотканной из нитей чистого натурального шелка, находится в V фазе, при этом нити основы ткутся из нитей чистого натурального шелка, а нити атласа - из нитей хлопка. Было определено, что фаза вязания трикотажного полотна была соткана в фазе VI. В следующей таблице 2 приведены коэффициенты, полученные в результате приведенного выше расчета.

Таблица 3.

Коэффициенты, полученные в результате приведенного выше расчета

№	Наименование показателей	Един.	Тип переплетения
			сатин (атлас) 8/5	полотно
1	Поверхность поперечного сечения нитей перед процессом ткачества  Основа Уток	мм3 мм 2	0,0126 0,0243	0,0126 0,0126
2	Поверхность поперечного сечения нитей после процессом ткачества  Основа Уток	мм 3 мм 2	0,0085 0,0240	0,0080 0,0083
3	Коэффициент вариaции размеров сечения нитей Основа Уток		0,681 0,987	0,636 0,658
4	Коэффициент изменения размера нитей в горизонтальном направлении Основа Уток		1,19 1,74	1,118 1,126
5	Коэффициент изменения размера нитей в вертикальном направлении Основа Уток		0,56 0,56	0,56 0,58
6	Коэффициент, определяющий величину изгиба нитей основы по высоте волны              Основа Уток		0,796 1,089	0,990 1,030
7	Коэффициент фаза строение ткани		1,55	1,03
8	Фаза строение ткани		VI	V

 

В заключение доказано, что образцы ткани нового состава текстильного полотна сотканы на основе натурального сырья и соответствуют всем условиям, указанным в требованиях ГОСТ, как теоретически, так и практически, и заложены в производство. Были проведены испытательные работы по теме «Анализ физико-механических свойств тканей» в проекте технологических процессов производства ткани «постельный». В целях тестирования образец ткани был соткан в учебной лаборатории кафедры «Технология текстильных полотен», а физико-механические свойства ткани проверены в лаборатории «СЕNТЕХУЗ» ТИТЛП. В испытательной работе были определены и проанализированы свойства жесткости, воздухопроницаемости, сопротивления трению, толщины, поверхностной плотности. По положительным результатам испытаний полученную ткань для постельного белья удалось внедрить в производство.

 

Список литературы:

1. Электронный ресурс https://uzts.uz/investorlarga/investiciya-salohiyati/
2. Yusupova    N.B. Choyshabbop to’qimalarning fizik-mexanik xossalarining tahlili. science and innovation international scientific journal volume 1 ISSUE 7 UIF-2022: 8.2 | ISSN: 2181-3337. https://doi.org/10.5281/zenodo.723982
3. Межгосударственный стандарт ГОСТ 31307-2005. “Белье-постельного” Общие технические условия. Москва 2005.
4. Власов П.В. “Нормализация процесса ткачества” Учеб. для ВУЗов. М.:Легкая и пищевая промышленность, 1982.-б.292. http://window.edu.ru › catalog.
5. Севостyaнов А.Г. Методы и средства исследования механико- технологических процессов текстильной промышленности. - М.: МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2007. - 648 с.
6. Komola Murodxodjaeva; Naima Sodiqova; Patxillo Siddiqov; Dilrabo Nazarova; Maxnuza Jalilova;Shaxbozjon Shogofurov. Some peculiarities of the production of fabrics with large patterns using the coordinate method. AIP Conf. Proc.3045, 030041 (2024).https://doi.org/10.1063/5.0197685
7. Сиддиков П.С. Оптимизaция технологических процессов и параметров при изготовлении нaционалных авровых тканей. Диссертaция. DSc. Ташкент 2016. – б. 202.
8. Siddiqov P.S., Umarova M. O. About form libit and methods determination parameter wind threads of the base on libit-warping drum. SJIF Impact Factor: 6. 260| ISI I.F.Value:1. 241| Journal DOI: ISSN: 2455-7838 EPRA International Journal of Research and Development (IJRD). INDIA, 5.03.2020. p.100-102
9. Komilov Akhmadjon, & Siddikov Patkhillo Siddikovich. (2024). Development and research of technological parameters of a new type of local textiles fabric. American Journal of Interdisciplinary Research and Development, 24, 51–54. Retrieved from https://ajird.journalspark.org/index.php/ajird/article/view/926
10. Umarova Munavvar Omonbekovna, Siddikov Pathillo Siddikovich, Yusupova Nodira Bakhtiyarovna, Komilov Akhmadjon Qalandar o'g'li. Stucture of national avry hair tissue and specificity of its production. Academica: an international multidisciplinary rresearrch journal. https://scholar.google^*.com/citations?view_op=view_citation&hl=ru&user=krGGD40AAAAJ&citation_for_view=krGGD40AAAAJ:qjMakFHDy7sC

 

^*По требованию Роскомнадзора информируем, что иностранное лицо, владеющее информационными ресурсами Google является нарушителем законодательства Российской Федерации – прим. ред.)