ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТКАНИ ПО ЗАДАННОЙ РАСТЯЖИМОСТИ

АННОТАЦИЯ

В статье представлены результаты определения геометрических параметров методу проектирования ткани по заданной растяжимости. В ходе изучения  литературных и аналитических исследований было выявлено, что  ткани с содержанием эластомеров пользуются большой популярностью у потребителей. В литературных источниках практически не обнаружены рекомендации по технологии изготовления растяжимых тканей. Свойства растяжимых нитей в значительной степени отличаются от свойств традиционных нитей, используемых в ткачестве. Поэтому очевидна необходимость выявления диапазона технологических режимов ткачества, в котором возможно получение растяжимых смесовых тканей с вложением эластановых нитей.

Производительность оборудования и труда и качество выпускаемой продукции зависят от правильно выбранных технологических параметров.  Результаты исследования показывают, что оптимальные параметры станка устанавливают в основном опытным путем, иногда с помощью экспериментальных исследований, и для опытной ткани они являются индивидуальными. Однако существуют общие закономерности или исходные предпосылки, которые нужно учитывать при отработке оптимальных параметров.

ABSTRACT

The article presents the results of determining the geometric parameters of a fabric design method based on a given stretchability. In the course of studying literary and analytical studies, it was revealed that fabrics containing elastomers are very popular with consumers. Practically no recommendations on the technology of manufacturing stretchable fabrics have been found in literary sources. The properties of stretchable yarns are significantly different from those of traditional yarns used in weaving. Therefore, it is obvious that it is necessary to identify a range of technological modes of weaving in which it is possible to obtain stretchable blended fabrics with the addition of elastane threads. The productivity of equipment and labor and the quality of products depend on the correctly selected technological parameters. The results of the study show that the optimal machine parameters are set mainly experimentally, sometimes with the help of experimental studies, and they are individual for the experimental fabric. However, there are general patterns or initial assumptions that need to be taken into account when working out optimal parameters.

Ключевые слова: Структура ткани, технологические параметры, структурные параметры, толщина ткани, эластановая нить, проектирование, растяжимость.

Keywords: Fabric structure, technological parameters, structural parameters, fabric thickness, elastane thread, design, extensibility.

Введение. В связи с усилением конкуренции на мировом хлопковом рынке между хлопкосеющими странами уменьшение производственных расходов и улучшение качества на основе совершенствования технологий по дальнейшей глубокой переработке производных хлопка являются актуальным [1].

Поэтому, в связи с широкой популярностью в настоящее время растяжимых тканей актуальной задачей является их проектирования и изготовления на современных ткацких оборудованиях, установленных на ткацких предприятиях. В литературе отсутствуют методы проектирования растяжимых тканей, выработанных с эластанными нитями. Эластанная нить, которая обладает непревзойденными упругими свойствами, проявляющиеся при выработке ткани на ткацком станке, не позволяют спроектировать ткань, применяя известные методы. В связи с этим существует практическая необходимость в разработке метода проектирования тканей, выработанных тканей с вложением трехкомпонентных хлопок-модал-эластан. 

С целью определения основных параметров строения ткани, необходимых для выполнения заправочных расчетов и определения условий ее выработки на ткацком станке, в работе предложена методика для определения уработки уточной нити, заработанной в ткань, что в конечном итоге позволит применить метод проектирования ткани по заданной растяжимости по ширине.

Методы исследований. Для проектирования в работе приняты следующие предварительные параметры сырья и ткани: в качестве сырья при выработки растяжимой ткани для основы используется 100% хлопковая нить линейной плотностью 15,4х2текс, по утку смесовая пряжа хлопок+Modal+Эластан линейной плотностью 30 текс. Доля эластановой нити используемой для утка в пряже 5%, а в ткани 8 %. Проектируемая ткань относится к I группе, растяжимость Р=10%, коэффициент растяжимости Кр=0,85. Ткань с такой растяжимостью имеет легкое, необлегающий силуэт тело человека, которое дает возможность свободное движение при носке, без повреждения одежды.

Для проектирования задается растяжимость  ткани Р=10%, переплетение-полотняное, наполнение волокнистым материалом по утку  больше единицы (K_Hy>1) а по основе меньше единицы (K_Ho<1), проектируемая ткань  находится IV порядка фазы строения. Где ткань имеет по утку максимальную плотность P_у =242нить/дм, а по основе равно максимальной P_o =220нить/дм [2], коэффициент наполнения по основе К_но =1, по утку К_ну=1,1, линейная плотность пряжи по основе Т_о=15,4х2 текс и по утку Т_у=30текс, коэффициент соотношения диаметров нитей, коэффициенты изменения размеров нити в ткани. Коэффициент наполнения ткани характеризует напряженность выработки ткани на ткацком станке и определяется:

K_Hт = K_Ho · K_Hy=1,1                                                 (1)

Чем ближе коэффициент наполнения ткани к единице, тем напряженнее выработка ткани на ткацком станке. Проектируемая растяжимая ткань состоит из смеси хлопчатобумажной, Modal волокна с добавлением эластановой нити, при этом по доле вложения волокна каждого вида нити определим значения коэффициента С. Для комбинированной пряжи 30 текс. Определим С для уточной нити до ткачества

      (2)

где:

δ₁ – средняя плотность х/б пряжи, принимаем из таблицы (1);

δ₂ – средняя плотность Modal пряжи, принимаем из таблицы (1);

δ₃ – средняя плотность полиуретановой пряжи, принимаем из таблицы (1);

n₁ – доля х/б волокна в пряже, 41%;

n₂ – доля Modal волокна в пряже, 41%;

n₃ – доля полиуретана в пряже, 8%.

Согласно предлагаемому методу дальнейшее проектирование растяжимых тканей, выработанных с использованием из смеси хлопок+ Modal+ эластановой нити включает следующие стадии:

-определение диаметр нити в ткани в зависимости от коэффициента соотношения диаметров и среднего диаметра нити;

- определение расчетного диаметра нитей в ткани

- определение высот волн изгиба нитей основы и утка;

- определение геометрической плотности;

- определение максимально возможной плотности;

- определение уработки нитей в зависимости от параметров строения ткани и вида используемых переплетений;

- определение поверхностной плотности ткани.

Численные значения указанных параметров могут быть определены по формулам, приведенным в литературном источнике [3-4].

Полученные расчетные показатели, представляет интерес изучение влияния волокнистого состава, процентного содержания эластановой нити на уработку нитей в ткани в дальнейших исследованиях.

Для определения теоретических значений уработки основных и уточных нитей в растяжимой ткани, выработанной с использованием из смеси хлопок+ Modal+ эластановой, получены следующие формулы:

По основе:

                                           (3)

По утку: 

                                      (4)

где: t_o, t _y– число переходов основных нитей и соответственно число переходов уточных нитей с одной стороны ткани на другую сторону ткани в пределах раппорт ткани из расчета на одну нить;

R_o, R_y – раппорт переплетения ткани по основе и по утку.

К_р- коэффициент растяжимости

Эластичность тканых полотен складывается из таких показателей как растяжимость ткани по основе или утку, полной деформации и уработки нити основы и утка.

Полная деформация- έ_о, текстильных материалов состоит из и необратимой частей. Полную деформации определяют по формуле:

                                                    (5)

где: l_о- начальная длина образца, мм

 l₁- длина образца после приложения нагрузки, мм

 l₂ – длина образца после «отдыха», мм.

Долю необратимой деформации определяют по формуле:

                                             (6)

При одноцикловых показателей нитей деформации растяжения зависит от волокнистого состава материала, условий окружающей среды, величины действующей нагрузки и в значительной степени определяется особенностями строения текстильных материалов[5-6]. Для описания уработки в процессе развития высокоэластической деформации, уработка получает развитие в зависимости коэффициента растяжимости. Так как проектируемая ткань имеет свойство растяжимости по ширине ткани, необходимо при проектировании учитывать коэффициент растяжимости.

Коэффициент растяжимости определяют по формуле:

Кр = ε_н /100 _,

где:

ε_н– необратимая деформация растяжения, %

Кр – коэффициент растяжимости полотна.

Результаты исследований. В ходе вышеприведенных исследований получены следующие результаты:

Таблица 1.

Значения структурных параметров растяжимых тканей

Заключение. Расчеты по определению геометрических параметров растяжимой ткани приведены в таблице - 2.

Анализ таблицы 2 показывает то, что напряженность выработки растяжимых тканей на ткацком станке пределах допустимых значений. Уработка уточных нитей IV образца выше на 3% по сравнению с II образцом, по основе на 42%.

Таблица 2.

Значения параметров строения образцов тканей

В IV образце ткани плотность нитей основы увеличилась на 7% чем плотности нитей основы II образца. Увеличению плотности нитей основы повлияло волокнистый состав пряжи, который выражается через диаметр нити.

Список литературы:

1. Усманов Х.С. Инновационная технология очистки хлопка // Монография, 2024. LAPLAMBERT ACADEMIC PUBLISHING, Mauritius. с-6.
2. Хамраева С.Б. Даминов А.Д. Кадирова Д.Н. Исследование влияние полиуретановой нити на технологические параметры и физико-механические свойства эластичной ткани. Golden Brain. ISSN 2181-4120/  Volume 1| Issue 10 2023 .
3. Мартынова А.А., Слостина Г.Л., Власова Н.А. Строение и проектирование тканей: Учебное пособие для студентов вузов по направлению «Технология и проектирование текстильных изделий». - М.: МГТУ им. А.И.Косыгина «Международная программа образования», 1999. - 434 с 3.
4. Степанов, О.С. Некоторые геометрические соотношения теории строения ткани. /О.С. Степанов, В.Н. Грачев. // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. – 2009. - № 6. - С.45-48.
5. Телицын А.А., Делекторская И.А., Новиков С.В. Особенности формирования самокрученой структуры из готовых нитей. Изв. ВУЗов. Технология текстильной промышленности №3, 2004.
6. Даминов А.Д., Кадирова Д.Н. Исследования формирования растяжимых тканей. Jornal of innovation in sciеntific and educational rеsеarch. Volumе-1 ISSUЕ -7. 2021.30octobеr
7. Даминов А.Д., Кадирова Д.Н., Study of the parameters of Extensive . Журнал Наука и образование в Каракалпакстане. Нукус-2021 г. 4/1 сон 108стр.
8. Даминов А.Д., Кадирова Д.Н., Формирование растяжимых тканей на ткацком станке. Formation of psychology and pedagogy as interdisciplinary scences-Italia/ ISBN 973-955-3605-06-4. 2021
9. Расулов Х. Ю., Рахимходжаев С. С. НАТЯЖЕНИЕ НИТЕЙ ОСНОВЫ ПО МЕРЕ СРАБАТЫВАНИЯ ТКАЦКОГО НАВОЯ //Universum: технические науки. – 2024. – Т. 3. – №. 7 (124). – С. 13-17.