Исследование и анализ строения льняных тканей в процессах их изготовления и эксплуатации [Электронный ресурс] Томилова Ольга Валерьевна

Содержание к диссертации

ВВЕДЕНИЕ 5

Глава I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА 12

1.1 .Литературный обзор 12

1.1.1. Работы по исследованию влияния условий формирования ткани

на ее строение и свойства 12

1. Исследования по изучению зависимостей между параметрами строения ткани и технологическими параметрами изготовления ткани 22

2. Расчетные методы и способы анализа строения ткани 30

3. Работы по расчетным методам и способам проектирования ткани.... 32

4. Теоретическая и экспериментальная базы исследования 42

5. Задачи исследования 43

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 45

Глава И. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ УСЛОВИЙ

ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛЬНЯНЫХ ТКАНЕЙ НА ТКАЦКОМ СТАНКЕ 46

II. 1. Выбор ткани для исследования 46

6. Определение вязкоупругих параметров растяжения суровой, готовой льняной пряжи и пряжи после воздействия на нее стирок 46

7. Оценка повреждаемости основной пряжи в процессе ткаиеформирования 57

8. Расчет обрывности основных и уточных нитей на ткацком станке 63

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 76

Глава НІ. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ. ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЛЫІЯ11ЫХ ПОЛОТЕН ПА

РАЗЛИЧНЫХ ЭТАПАХ ПРОИЗВОДСТВА 77

111.1. Методшш измерений 77

1. Исходные данные эксперимента 77

2. Инструменты 78

3. Методика проведения эксперимента 78

HI.2. Результаты эксперимента 81

4. Оценка изменений структурных параметров ткани по ширине 81

5. Структурные параметры ткани на различных этапах ее формирования 82

6. Определение тесноты связи между структурными параметрами

ткани 83

4. Характер изменения ширины ткани во времени 84

5. Характер изменения уработки основных нитей во времени 85

6. Характер изменения уработки уточных нитей в ткани во времени.... 86

7. Характер изменения плотности ткани по основе во времени 86

8. Характер изменения плотности ткани по утку во времени 87

9. Характер изменения поверхностной плотности ткани во времени.... 88

10. Характер изменения релаксационной усадки ткани во времени 89

11. Характер изменения потребительской усадки ткани 90

Ш.З. Прогнозирование строения готовой ткани 92

III.4. Оценка тесноты связи между вязкоупругими параметрами пряжи и

структурными параметрами ткани в процессе тканеформирования 95

Ш.5. Взаимосвязь вытяжки пряжи, уработки основы и потребительской

усадки льняной ткани 103

Глава IV. ОПТИМИЗАЦИЯ НАТЯЖЕНИЯ ОСНОВЫ ПРИ

ИЗГОТОВЛЕНИИ ЛЬНЯНОЙ ТКАНИ Ш

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 114

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 115

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАБОТЕ 118

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 119

ПРИЛОЖЕНИЕ 131

Введение к работе

Одеждой XXI века официально объявлен лс'ег [3.12]. Эксперты заявляют, что через пару лет более 60% всей одежды будет шиться из льняных тканей, а медики утверждают, что люди, с рождения использующие в одежде и в быту лён, болеют меньше и живут в среднем на 10 лет дольше.

Природные свойства льняного волокна действительно уникальны - лён не только обладает антибактериальными свойствами, но даже защищает от радиации. В народной традиции льняная нить всегда считалась священной, обладающей отвращающими зло и очистительными силами. Сейчас па Западе самые дорогие элитные ткани - льняные, а Австрия, Германия, Голландия, Бельгия, Франция, Англия, Северная Ирландия и Шотландия уже приобрели статус крупных поставщиков льна. У нас же до сих пор в «моде» синтетика с вьетнамского рынка.

Почему же иностранцы платят огромные деньги за лён? Здесь формула проста: «Зелёные - за зелёное». Льняной бум объясняется не только модой, но, в первую очередь тем, что эти ткани экологичны. На них не скапливается статическое электричество, в жару в льняной одежде прохладно, в холод -тепло, он «дышит». Японские медики определили, что леи лечит: у людей, прикованных к постели, не бывает пролежней, если они лежат на льняных простынях. Если пы носите такую одежду, проходят многие кожные болезни - от элементарной нотницы до хронических экзем.

За последние годы производство льняных тканей выросло па 20 - 30 % [3.12J. Фактически весь этот прирост был обеспечен импортными поставками. Только Іїологодекая область па импорт длинноволокнистого сырья затратила 5 миллионов долларов. II псе же насколько выгодна эта культура, говориг одна цифри: в 20(H) году экспорт лыюпродукцпи принёс 150 миллионов долларов прибыли. По, пока иностранцам будут платить втридорога и не ценить труд отечественного производители, воз с русским льном, но большому счёту, пс сднпиеіся с месі а.

Безусловно, нам нужно обновить ассортимент, а то до сих пор, как и при Петре І, выпускаем мешки и тяжеловесные ткани, Л западный рынок сейчас требует ткани легче, намного тоньше наших. По даже при этом 90 % переработанного льна уходит за рубеж. Во всем мире чётко поняли: лён - это стратегический продукт, которым государство должно заниматься серьёзно.

Актуальность работы. Конкурентоспособность продукции текстильных предприятий в современных условиях, как известно, обеспечивается оперативной сменой ассортимента, низкой себестоимостью, а также выпуском тканей с заданными структурными и фнзико-механическнми свойствами. Требования, предъявляемые к тканям в зависимости от назначения, очень разнообразны. Например, льняные ткани бельевого и одёжного назначения, выпускаемые отечественной промышленностью, часто имеют жёсткость и потребительскую усадку, не отвечающие требованиям потребителя. В частности, потребительская усадка, даже соответствующая нормативному уровню (для льняной ткани по ГОСТ 10138-93 Уо=6%, Уу=4%) является существенным недостатком. Поэтому зарубежные заказчики стремятся покупать ткань, не прошедшую заключительную отделку. Предприятия заинтересованы в быстрейшем освоении производства новой продукции и улучшении её качества. В связи с этим, усложняются, стоящие перед технологами и десспнаторами, задачи по разработке и внедрению нового ассортимента тканей общего п специального назначения, максимально отвечающих современным требованиям. Складывающаяся в настоящее время ситуация требует от текстильщиков включиться в большую работу но созданию новых улучшенных образцов тканей. Это особенно касается работников льняной промышленности, поскольку ткапп льняного ассортимента сейчас занимают большой удельный вес на рынке текстильной продукции, благодаря ряду ценных свойств, особым преимуществом их являются гигиенические свойства. В силу присущих этим тканям сминаемое'і'н и усадочпости они требуют специальной отделки, которая придает изделиям комфортность и течение всего процесса эксплуатации, обеспечивает разнообразие ассортимента текстильных материалов, их конкурентоспособность. Однако зарубежные заказчики покупают у отечественных производителей ткань, прошедшую в основном отделку, включающую в себя лишь отбеливание, мягчение и аппретирование. Видимо, заключительная отделка тканей отечественных предприятий не даёт того результата, который ожидают получить заказчики. Окончательную специальную отделку тканей покупатель производит самостоятельно.

Так как качество тканей проявляется через потребительские свойства, глубокое изучение зависимости этих свойств от структуры ткани, сырьевого состава нитей и строения тканей представляет большой практический и теоретический интерес и при наличии имеющихся видов отделки на отечественных предприятиях.

Хотя ткани льняного ассортимента, как было сказано выше, широко используются в быту, производственники при проектировании новых тканей руководствуются лишь инженерной интуицией, так как отсутствуют научно-обоснованные методы регулирования потребительских свойств тканей.

В этой связи представление возможности прогнозирования льняных тканей с улучшенными потребительскими свойствами при минимальных сырьевых и трудовых затратах является актуальної'! задачей.

Среди параметров, обеспечивающих высокое качество тканей в процессе их эксплуатации, наиболее важными и управляемыми являются сырьевой состав и структура нитей, число нитей на единицу длины, которые в значительной степени определяют строение ткани и её потребительские свойства.

Параметром проектирования для бытовых тканей чаще всего является поверхностная плотность ткани, а для технических - прочность при растяжении. Процесс проектирования заключается и определении толщины и вида пряжи, плотности по основе и утку и уработкн нитей. Однако па этом проектирование нельзя закапчивать, так как намечаемая к производству ткань должна иметь рациональные параметры выработки и па станке.

Необходимо установить оптимальные натяжение основы, величину заступа и другие технологические параметры. Далее, необходимо знать зависимость между параметрами заправки ткацкого станка и строением ткани, например, насколько изменить заправочное натяжение основы при изменении плотности или других параметров её строения. В настоящее время предприятия не располагают подобными данными, и поэтому успешная организация процесса ткачества во многом зависит от квалификации мастеров, помощников мастеров и ткачей. Натяжение основы на станке не нормализовано и не измеряется, а определяется интуитивно. Вследствие этого оно получается неодинаковым даже на станках, заправленных одинаковым ассортиментом. Такое положение нельзя признать правильным.

Для того, чтобы выбрать основные параметры заправки станков, необходимо знать условия формирования данной ткани на станке, факторы, влияющие на процесс формирования и конкретные формы связи заправочных параметров с показателями строения ткани. Немаловажное значение для технологов ткацкого производства имеет норма расхода сырья для тон или иной ткани. Её можно получить на основе параметров заправки станка, в частности, натяжения нитей основы, определяющего величину уработки пряжи в процессе ткачества.

Таким образом, при проектировании ткани обязательно затрагиваются вопросы определения плотности ткани, натяжения нитей в процессе ткачества, их уработки и других параметров заправки.

Как известно, текстильная ткань имеет две товарных формы: суровая ткань. готовая ткань.

Первая является полуфабрикатом для изготовления втором, а вторая является предметом народного и промышленного потребления.

Качество ткани должно определяться ее* потребительскими свойствами, которые ей необходимы в процессе использования, а используется ткань в готовом виде, а не суровье. Отсюда, чтобы обеспечить высокое качество нового образца ткани, необходимо проектировать его по заданным структурным показателям в готовой ткани. Для такого порядка проектирования необходимо: - знать сумму потребительских свойств ткани данного назначения при их оптимальных, экономически необходимых количественных значениях; это нужно для проектного задания. знать зависимость структурных показателей ткани от соответствующих показателей пряжи, от физико-механических свойств ткани и от изменения этих показателей в процессе отделки ткани; это нужно для проектирования суровых тканей и заправочных данных на их выработку.

Первую группу вопросов в настоящее время решают товароведы н материаловеды текстильных изделий, вторую же группу вопросов решают дессинаторы и технологи ткацкого производства.

Таким образом, актуальность работы заключается в разработке нового метода анализа строения тканн для последующего проектирования тканей льняного ассортимента, соответствующих требованиям рынка.

Предметом исследования являются процессы изготовления и эксплуатации льняных тканей и их строение на основе системного подхода к качеству входного продукта, технологического процесса и выходного продукта; исследование свойств тканей с учётом выбора рационального строения и оптимального технологического процесса.

Целью настоящей работы является: а) Исследование влияния технологических параметров, принятых при выработке ткани на ткацком станке па сё структуру и свойства. б) Установление зависимостей между структурными параметрами суровой н готовой ткани, которые будут использованы для проектирования льняных тканей.

Методика данного научного исследования включает проведение теоретических и ЖСІісріімен тал мімх исследований.

Теоретические исследования основаны на использовании современных научных теорий в области функциональных зависимостей между технологическими параметрами и параметрами строения тканей. Экспериментальные исследования проводились в лабораториях кафедр ткачества Костромского государственного технологического университета, Московского государственного текстильного университета имени Л.Н. Косыгина, а также в условиях ЗАО Большая Костромская Льняная Мануфактура и ОАО Костромская Льняная Корпорация (г. Кострома).

При обработке экспериментальных данных использовались современные методы статистики, анализа и планирования эксперимента. При проведении работы широко использовалась современная вычислительная техника.

Научная новизна работы заключается в: - исследовании вязкоупругих свойств льняной пряжи на основе линейной теории вязкоупругости, выявлении корреляционной связи между вязкоупругими параметрами и свойствами тканей в процессах их изготовлении и эксплуатации; - теоретически доказана возможность изготовления льняных тканей на бесчелночных ткацких станках СТБ на основе расчета критерия длительной прочности БеЙли и расчета обрывности нитей основы и утка с использованием теории надежности; получена математическая регрессионная модель влияния вытяжки нитей основы в шлихтовании на уработку основных нитей; получена корреляционная взаимосвязь между параметрами строения тканей в процессах изготовления ткани па ткацком станке, отделки, отлежки и стирки.

Практическая значимость работы заключается в: - разработке метода прогнозирования условий изготовления льняных тканей па бесчелночном ткацком станке СП»; разработке метода исследования влияния вытяжки нитей основы в шлихтовании на потребительскую усадку ткани; получении математических регрессионных моделей, позволяющих на инженерном уровне прогнозировать условия изготовления льняных тканей, их строение и свойства; - определено оптимальное заправочное натяжение основы при изготовлении льняных тканей, обеспечивающее минимально-возможную обрывность нитей основы и утка и высокое качество тканей; - предложены рекомендации по улучшению качества льняных тканей.

Похожие диссертации на Исследование и анализ строения льняных тканей в процессах их изготовления и эксплуатации [Электронный ресурс]

Разработка автоматизированных методов проектирования технологических процессов изготовления тканей заданного строенияНазарова, Маргарита Владимировна

Аналитические системы и соотношения для прогнозирования строения, анализа и расчета тканей заданных характеристик Салихова Аниса Хамидовна

Анализ тканей ортогонального и не ортогонального строения для кромокСиницына Ирина Вадимовна

Методы исследования заправок, их синтез и разработка критериев оптимальности условий эксплуатации ткацких станков при формировании плотных тканейПодгорный, Юрий Ильич

Исследование мотальных паковок на основе использования методов подобия и анализа размерностейКомаров Павел Михайлович

Разработка метода расчета рациональных параметров строения тканей различного переплетения с учетом технологии их изготовленияРаченкова, Ольга Михайловна

Развитие теории формирования и строения ткани на основе нелинейной механики гибких нитейСтепанов Сергей Гаевич

Совершенствование методики расчета параметров строения ткани и условий ее выработки на бесчелночных ткацких станкахЛенец Оксана Павловна

Разработка метода проектирования параметров строения ткани для фильтровЗаздравных, Валентина Сергеевна

Применение теории строения ткани для прочностного расчета напорных пожарных рукавов при гидравлическом воздействииСтепанов, Олег Сергеевич