Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Анализ существующих способов улучшения эксплуатационных свойств ацетатных нитей 11
1.1«Основные физико-химические предпосылки получения устойчивой извитости у тексту-рированных нитей на основе целлюлозных полимеров 1.2.Способы "внешнего",механического придания устойчивой извитости ацетатным нитям 21
1.3.Анализ новых способов получения фасонных химических нитей 25
1.4. Использование принципа "полого" веретена для создания нового поколения машин фасонного кручения 48
Выводы 54
Глава 2. Основная задача исследования, выбор и обоснование выходных параметров /показателей качества/ и методика их определения 56
2.1.Структурный синтез модели объекта исследования
2.2. Выбор показателей для оценки свойств ацетатных текстурированных нитей 65
2.3.Выбор показателей для оценки свойств фасонных нитей 72
2.4.Применение параметров распределения Вейбулла в качестве сводных характернетик результатов испытаний нитей на истирание 78
Выводы 82
Глава 3. Исследование процесса получения ацетатныхнитей, обладающих устойчивой извитостью 85
3.1. Исследование процесса пластификацион-ного текстурирования на лабораторной установке 3.2. Исследование надмолекулярной структуры элементарных нитей до и после текстурирования 91
3.3. Разработка конструкции устройств для нанесения пластифицирующего агента непосредственно на машинах для текстурирования 94
3.4. Использование рототабельного композиционного планирования для уточнения технологических параметров текстурирования 101
3.5. Анализ результатов наработки и переработки опытных партий ИЗ
Выводы 117
Глава 4. Разработка нового ассортимента фасонных ацетатных нитей с использованием кольцекрутильной машины "Текстима 3112" 120
4.1. Опробование ацетатных текстурированных нитей в ассортименте фасонной нити узелкового типа
4.2. Метод расчета параметров настройки привода "улитки" при производстве узелковых нитей 130
4.3. Влияние состава замасливателя, применяемого при получении ацетатных нитей, на устойчивость фасонных нитей на их основе к истирающим воздействиям 139
4.4. Моделирование процесса нарушения устойчивости при формировании эффектов /петель/ в кручении фасонных нитей 146
4.5. Анализ результатов наработки опытных партий фасонных нитей петлистой структуры на машине "Текстима 3112" 156
Выводы 161
Глава 5. Результаты опытно-промышленной и промышленной апробации нового ассортимента фасонных и гидротекстурированных ацетатных нитей 163
5.1. Анализ результатов промышленных испытаний машины "Преномит" для получения фасонных нитей
5.2. Оптимизация технологических параметров выработки фасонных петлистых нитей на машине "Преномит" 170
5.3. Анализ результатов переработки опытно-промышленных партий гидротекстурированных нитей "агитэн" и "тагитэн" 177
Выводы 183
Общие выводы и рекомендации 185
Литература .189
Приложения 202
- Использование принципа "полого" веретена для создания нового поколения машин фасонного кручения
- Выбор показателей для оценки свойств ацетатных текстурированных нитей
- Исследование надмолекулярной структуры элементарных нитей до и после текстурирования
- Метод расчета параметров настройки привода "улитки" при производстве узелковых нитей
Введение к работе
Главной задачей одиннадцатой пятилетки в свете решений ХХУІ съезда КПСС является обеспечение дальнейшего роста благосостояния советских людей на основе устойчивого, поступательного развития народного хозяйства, ускорения научно-технического прогресса и перевода экономики на интенсивный путь развития, более рационального использования производственного потенциала страны, всемерной экономии всех видов ресурсов и улучшения качества работы.
Поэтому, естественно то особое внимание, которое уделялось на ХХУІ съезде вопросам расширения выпуска и существенного повышения качества товаров народного потребления, в том числе изделий текстильной и легкой промышленности, общий выпуск которых должен возрасти к 1985 году на 18-20$$. В решениях ноябрьского /1982г./ Пленума ЦК КПСС со всей остротой ставится задача:обеспечить соответствие между денежными доходами населения и товарным предложением предметов потребления. Причем, речь идет не просто о механическом увеличении выпуска тех или иных изделий /одежды,обуви,тканей/; а, именно, о все более полном удовлетворении платежеспособного спроса населения, что предусматривает мобильное изменение структуры выпускаемого ассортимента, основанного на научном прогнозировании все возрастающих запросов советских людей. Не может быть далее терпимым такое положение, когда часть продукции предприятий текстильной и легкой промышленности из-за низкого качества, несоответствия моде и т.п. причин не может найти покупателя.
Значительную долю среди предметов одежды как повседневного использования, так и модных изделий, пользующихся повышенным спросом, занимают трикотажные изделия. Выпуск их в 1985г.
должен быть доведен до 2,06 млрд.штук. В качестве сырья трикотажная промышленность широко использует различные виды химических нитей, тем более, что благодаря огромному вниманию, которое уделяли партия и правительство ускоренному развитию этой отрасли химической промышленности, в нашей стране за последние десятилетия освоено многотоннажное производство практически всех известных видов химических волокон и нитей. В 1985 году общий выпуск их составит 1,6 млн.т.
Однако, здесь следует отметить, что "золотая пора", когда у впервые открывающихся магазинов "Синтетика" выстраивались очереди покупателей, уже прошла. Повышеяным спросом пользуются предметы одежды изготовленные из натуральных волокон, несмотря на такие явные преимущества изделий, в том числе и трикотажных, из химических волокон, как высокая прочность, износостойкость, нес-минаемость. Причины такого изменения спроса видятся в низкой "комфортности" изделий из химических волокон - их электризуемос-ти, низкой гигроскопичности, высокой теплопроводности и т.п.
Поскольку шансы на удовлетворение потребности в одежде без использования химических видов волокон с каждым годом уменьшаются - рост потребности в расчете на душу населения сопровождается и ростом населения во всем мире, - единственным выходом является улучшение гигиенических свойств химических волокон.
С точки зрения спроса, среди всех видов трикотажных изделий из химических нитей наиболее неудовлетворительная ситуация складывается для изделий из диацетатных комплексных нитей. Это объясняется тем, что диацетатные нити обладая /хотя и в несколько меньшей степени/ всеми теми недостатками гигиенических свойств характерными в общем для синтетических нитей /электризуемостью, малой гигроскопичностью и т.п./ в тоже время значительно уступа-
ют последним /капроновым, лавсановым и др./ по физико-механическим показателям - разрывной нагрузке, усталостной прочности, износостойкости.
Однако, в нашей стране созданы и действуют ряд предприятий значительной мощности по выпуску диацетатных нитей,- Киро-ваканский, Каунасский, Ферганский, Серпуховский заводы и производство на Энгельсском п.о."Химволокнои суммарным объемом выпуска почти 45 тыс.тонн в год. Поскольку использование этих нитей для производства трикотажных изделий возможно лишь при резком улучшении их качества, приобретают черезвычайную актуальность исследования по созданию новых текстильных структур на базе ацетатных комплексных нитей с целью обновления ассортимента изделий из них за счет улучшения гигиенических показателей, художественно-колористического оформления и т.п., что как раз в полной мере отвечает задаче более рационального использования производственного потенциала страны, выдвинутой на ХШ съезде КПСС.
Кроме того, общая тенденция последних лет, выражающаяся, с одной стороны, в некотором сужении невосполнимой сырьевой базы синтетических нитей /нефти,природного газа/;а, с другой стороны, в расширении использования этих /обладающих высокими механическими свойствами/ нитей в технике; - очевидно потребует частичной замены капроновых и лавсановых нитей в ассортименте тканей и трикотажа, предназначенных для одежды. В этой связи ацетатные нити новых структур вполне могут стать таким заменителем.
Одним из путей наиболее удачного изменения гигиенических свойств /влажности, комфортности носки и т.п./ химических комплексных нитей является текстурирование. Однако, широкое при-
- 8 -менение диацетатных текстурированных нитей сдерживается тем, что полученная в результате текстурирования извитая форма элементарных нитей неустойчива во времени и исчезает в процессе эксплуатации изделий на их основе, особенно при влажно-тепловой обработке. Причина в том, что на существующем оборудовании для текстурирования,/из-за близости температурных областей размягчения и термического разложения такого жесткоцепного полимера, как диацетат целлюлозы/ задаваемый в термокамере тем-пературно-силовой режим воздействия на нить приводит всего только к вынужденной высокоэластической деформации элементарных нитей, которая впоследствии исчезает в результате различного рода релаксационных процессов. Очевидно поэтому доля текстурированных нитей составляет в настоящее время лишь около 6% от общего выпуска ацетатных нитей.
Устойчивая извитая форма элементарных волокон получается лишь в том случае, если в процессе текстурирования реализуется режим вязкого течения для волокнообразующего полимера, что для такого полимера, как ацетилцеллюлоза, возможно только лишь при воздействии температуры на предварительно пластифицированную нить, причем эффект пластификации должен быть "временным" и не проявляться в процессе эксплуатации изделий.
Таким образом, разработка принципиально нового процесса текстурирования предварительно пластифицированных нитей целлюлозного происхождения позволит резко улучшить качество ацетатных текстурированных нитей за счет придания им извитости, устойчивой к влажно-тепловым обработкам, что,в свою очередь,позволит расширить использование этих нитей в трикотажной промышленности. Обновление ассортимента на базе натурподобных по внешнему виду нитей как раз и отвечает современным вкусам покупателей.
Необходимо отметить, что из-за малой разрывной нагрузки ацетатные текстурированные нити, как правило, используются в изделиях не в чистом виде, а в сочетании с синтетическими нитями, которое осуществляется как на стадии получения комбинированных нитей, так и непосредственно при вязании. Но уж если производить комбинированные нити /для чего необходимо введение дополнительных технологических переходов, оборудования и т.п./-то целесообразнее не ограничиваться одной только задачей "укрепления" ацетатной нити, а одновременно преследовать и цели улучшения художественно-колористического оформления изделий из такой нити. Таким требованиям вполне отвечают фасонные нити. Тем более, что наблюдаемый сейчас во всем мире столь повышен -ный интерес к изделиям из фасонных нитей, позволяет говорить о "втором рождении" этого ассортимента. В связи с этим ощущается явный недостаток экспериментальных исследований по разработке оптимальных параметров получения этих нитей, учитывая еще и то обстоятельство, что по сравнению с прошлым пиком в производстве фасонных нитей, изменились, как технологические возможности в целом, так и компоненты, входящие в фасонную нить. Если ранее это была, в основном, пряжа, то теперь, в качестве компонентов используют химические комплексные и текстурированные нити.
Необходимо отметить, что вопрос о возможности применения в фасонных нитях текстурированной диацетатной нити ранее практически не исследовался.
Таким образом, комплексное решение как проблемы устойчивости текстурных свойств ацетатных нитей, так и создание фасонных нитей на основе ацетатных нитей для выпуска изделий, отвечающих современным направлениям моды, позволяет не просто
улучшить качество какого-то узкого ассортимента товаров народного потребления, но и предложить пути кардинального изменения сложившейся в настоящее время диспропорции между наличием мощной, развитой сырьевой базы /заводов химического волокна, производящих ацетатную комплексную нить/, с одной стороны, и все уменьшающимся спросом населения на изделия из традиционных видов ацетатных нитей,с другой.
Поэтому целью данной работы являлось:
- изучить принципиально новый процесс и разработать основ
ные требования к аппаратурному оформлению текстурирования с
предварительным пластифицированием нити на однопроцессных маши
нах ложного кручения вьюркового и фрикционного типов.
разработать оптимальные технологические параметры текстурирования ацетатных нитей с применением, в качестве пластификатора, умягченной воды.
определить оптимальные, - с точки зрения качества трикотажного полотна, структуры фасонных нитей на базе ацетатных в том числе и текстурированных нитей.
разработать оптимальные технологические режимы получения фасонных нитей на однопроцессных машинах с горизонтальными полыми веретенами типа"Преномитп, с оценкой влияния основных параметров на свойства нитей и устойчивость процесса кручения.
Работа проводилась на кафедре переработки химических волокон Московского текстильного института, Энгельсском п.о."Химво-локно" и в опытно-механическом заводе и лабораториях ВНИИТП.
- II -
Использование принципа "полого" веретена для создания нового поколения машин фасонного кручения
Как уже отмечалось, большинство оригинальных способов получения фасонных нитей, хоть и защищены патентами, однако, не вышли до сих пор из стадии опытных и опытно-промышленных разработок.
Объясняется это тем, что, пожалуй, никакой другой вид оборудования, кроме классических фасонных кольцекрутильных машин, не дал возможностей для выпуска такого многообразия структур фасонных нитей при незначительной переналадке машины. Все остальные способы позволяли выпускать, как правило, лишь один-два вида фасонных нитей.
Поэтому понятны попытки создания универсальных машин, подобных "классическим" /Текстима, КФ-ЮО/ и др., обладающих вместе с тем значительно более высокими линейными скоростями кручения, большей массой выходной паковки и большей производительностью.
Для этого необходимо было "избавиться" от принципа кольцевого кручения, ограничивающего и скорость, и величину выходной паковки. Наиболее перспективным решением является схема с исполь зованием полого веретена и принципа оплеточного кручения, когда крутка нити при ложном кручении закрепляется за счет обвивання основной скручиваемой нити, второй закрепительной /оплеточной нитью/.
Сам по себе этот способ известен довольно давно - оплеточные машины создавались на базе крутильноэтажных машин, где вместо обычных веретен устанавливались полые, и служили для получения специальных видов крученых изделий - парчи, металлизированных, оплетенных нитей с резиновым сердечником и т.п.
Соединение полого веретена с вытяжным прибором прядильной машины привело к созданию оригинальной отечественной прядильно-крутильнок машины, позволяющей исключить тростильно-крутильныи переход в производстве крученой пряжи С37] . Как и в отношении всех уже упомянутых видов оборудования, применение основных способов "дестабилизации" возможно и на крутильных машинах с "полым" веретеном. Фасонные эффекты достигаются за счет: 1.0. соединения разнородных компонентов [243,245,246] в том числе разноусадочных нитей и пряжи [242] ; 2,0. разных скоростей вращения веретен [244] или питания [247,268] ; 3.0. применения разрезающих ножей [269,270] для получения ворсистой /синельной/ пряжи; 4.0. периодического изменения скорости подачи волокна или нитей [271-275] или периодического изменения частоты вращения веретен [27б] за счет торможения веретен; 4.1. перемещения точки соединения скручиваемых компонентов с закрепительной нитью [277,278] . Значительное число способов получения фасонных нитей на армирующих машинах /использующих тот же принцип оплетки, толь-" ко не непрерывной нитью, а волокнами/ предложено проф.Триковым П.П. с сотрудниками [279] . Таким образом, к основным достоинствам /табл.1.2/ технологической схемы с "полым" веретеном, позволяющим ей стать основой для создания нового поколения машин фасонного кручения, следует отнести значительное /в два и более раза/ повышение скорости, увеличение массы выходной паковки, ликвидацию операции второго перехода для закрепления эффектов кручения фасонной нити, исключение операции перемотки готовой нити. В настоящее время известно уже несколько моделей машин, использующих этот принцип, - отечественная, созданная на базе ПК-ЮО - К0Ф-І00; разработанная в Болгарском институте одежды и текстиля серия машин "Преномит", RatU TR8 фирмы Atkinson Haserlck and Co,Mitove$t фирмы bemmill and Dunsmore и op. Как видно из приведенных на рис.1.7 и 1.8 технологических схем машины К0Ф-І00 и Преномит, основное отличие между ними заключается в расположении полого веретена 5 и крутильного органа 6. Для машин К0Ф-І00 характерно вертикальное расположение веретена и установка крутильного органа 6 перед веретеном. На схеме Преномит при горизонтальном расположении полого веретена крутильный орган помещен после веретена по ходу продукта. При получении петлистой нити на той и другой машине, стержневая и нагонная нити сматываются с питающих паковок, проходит через регулируемые натяжители тарельчатого типа 2, и, с помощью гребенки 3, направляются в питающий прибор 4. Нагонная нить подается в зону кручения со скоростью питающей пары 4, в то время как или ступенчатый валик на машине КОФ, или кольцевая прорезь на поверхности питающего валика /машина Преномит/ и направляющая гребенка 3 способствуют свободному про- . хождению стержневой нити, получающей таким образом скорость выпускной пары 7, имеющей величину меньшую чем скорость питающей пары. Поэтому, за счет "излишка" длины нагонной нити, поступающей в зону кручения, непосредственно у питающего валика, в так называемом "треугольнике кручения", образуются петли. Полученная "заготовка" у входа в полое веретено 5, соединяется с закрепительной нитью. После прохождения крутильного органа 6, при раскручивании в противоположную сторону, и происходит окончательное закрепление эффектов в виде петель, букле и т.п. Готовая нить после выпускной пары 7 поступает в приемно-намоточный механизм 8, где формируется цилиндрическая бобина крестовой намотки 9. Следует отметить терминологическую путаницу в обозначении крутильного органа - его называют "интегратором","ограничителем крутки". По своей сущности, вращающийся механизм /за счет своей особой формы создающий большую силу трения между ним и нитью и, обеспечивающий передачу нити крутящего момента/ - является ни чем иным, как обычным вьюрком, - если пользоваться терминами классической теории кручения. Действительно Г.В.Соколова [43] на стр.23 приведен рисунок вьюрка, по своей конструкции почти неотличимый от "ограничителя крутки" машин Преномит. К достоинствам машины Преномит, кроме высокой скорости выпуска и производительности, необходимо отнести наличие механизма самоостанова - электромеханических датчиков, позволяющих контролировать каждую заправленную нить, что исключает появление пропусков эффектов и других видов брака и их заработку в готовую нить, что имеет место на других машинах для получения фасонных нитей.
Выбор показателей для оценки свойств ацетатных текстурированных нитей
Полная номенклатура показателей качества нитей, как обязательных /нормируемых ГОСТами,ТУ и т.п./ так и факультативных /применяемых только в исследовательских целях/ состоит из нескольких основных групп и включает [5 с.403 484] : геометрические характеристики /линейная плотность, извитость, растяжимость, устойчивость растяжимости, объемность,размеры поперечного сечения, набухание, усадка при влажно-тепловом воздействии, крутка, коэффициент крутки, укрутка/; механические свойства /разрывная нагрузка, удлинение при разрыве, разрывная нагрузка и удлинение при испытании узлом или петлей, начальный модуль упругости, компоненты деформации при одноцикловом растяжении, выносливость, долговечность и остаточная относительная деформация при многоцикловом растяжении, устойчивость к двойным изгибам, жесткость при кручении, крутящий момент, устойчивость к истиранию/; физические и химические свойства /равновесная влажность, тепловое сопротивление, коэффициент температуропроводности, теплостойкость, термостойкость, морозостойкость, поверхностная плотность зарядов, удельное электрическое сопротивление, диэлектрическая пропускаемость, устойчивость и равномерность окраски, блеск, атмосферостойкость, хемостойкость/; пороки нити и намотки /узлы, шишки, пух, хорды на бобине/; показатели неравномерности характеризующие изменение геометрических, механических или физических свойств по длине нити/.
Для синтеза более или менее "управляемой" модели процесса текстурирования ацетатной нити необходимо из всей этой совокупности, включающей почти сотню показателей, отобрать очень ограниченное число тех из них которые могут дать наибольшую информацию о предполагаемых к улучшению свойствах трикотажа. Как об этом упоминалось в предыдущем параграфе строг1 объективных правил такого отбора не существует/ не известны коэффициен ты корреляции на всей совокупности свойств между показателями качества нитей и трикотажа/. Поэтому выбор показателей безусловно будет субъективным, хотя и основанным, в какой-то мере, на априорной информации. При существующей степени неопределенности задачи, такой подход не хуже многих других [252 с.17 18]. Таким образом, в первом приближении были выбраны: относительная разрывная нагрузка, удлинение при разрыве, устойчивость текстурных свойств. Впоследствии, на основании результатов первых экспериментов, в этот список был включен процент потери прочности в узле /уточнение модели выходных параметров/. Следует отметить, что хотя разрывные характеристики химических нитей, из-за их большой абсолютной величины малоинформативны, - с точки зрения потребительских свойств изделий; включение их /в том числе и устойчивости к истиранию/ для ацетатных нитей вполне оправдано, так как на фоне всех остальных химических нитей ацетатные имеют предельно малые значения этих показателей. Инструментальное определение разрывных характеристик не вызывает никаких затруднений и производится по ГОСТ 66II.3-73.
Одной из основных задач, сформулированных в гл.1, является создание ацетатной текстурированной нити с извитостью, устойчивой к последующим влажнотепловым обработкам в процессе отделки и эксплуатации. Поэтому, особое значение имеют методы оценки устойчивости текстурных свойств нити.
По ГОСТ 233.63-78 для оценки текстурированных синтетических нитей применяется показатель "устойчивость извитости", который определяется в процентах по относительной разнице в длине мотка нити до и после нагружения из расчета I сН/текс.
Однако, как показал анализ предварительных экспериментов этот показатель не отвечает поставленной задаче - оценке устой чивости нити к влажным обработкам при наличии некоторой растягивающей нагрузки, потому что моделирует только действие растягивающей нагрузки.
Кроме того, из-за малой абсолютной величины растяжимости ацетатных нитей - 15 40$ /по сравнению с 200-400$ для синтетических нитей/, определяемая для подсчета показателя "устойчивость растяжимости" разность длины нити до и после растяжения, имеет абсолютные значения порядка 2-Змм. Поэтому при визуальном отсчете по миллиметровой шкале относительная ошибка, даже чисто теоретически, должна быть не менее 30-50$. Это подтверждают данные, приведенные в табл.2.1.
В качестве еще одной существенной причины повышенной не-ровноты показателей растяжимости необходимо отметить следующее. Под действием груза предварительного натяжения, ацетатная тек-стурированная нить / в отличие от эластика/ полностью не расправляется т.е. ее ось не превращается в прямую линию, а образуются довольно жесткие изломы, петли и даже сукрутины, расположенные на значительном /50 200мм/ расстоянии друг от друга. Поэтому, хотя средняя растяжимость, обусловленная распрямлением извитков элементарных нитей, составляет не более 8 10$ на отдельных участках, за счет распрямления осевой линии, она достигает 20 и более процентов /см.табл.2.1/.
Исследование надмолекулярной структуры элементарных нитей до и после текстурирования
Положительные результаты текстурирования диацетатных нитей с водой в качестве пластифицирующего агента указывали на необходимость апробации данного способа применительно ко всему классу искусственных нитей на основе целлюлозы: - в первую очередь триацетатных, а также и вискозных комплексных нитей. Совместно с сотрудниками Энгельсского п.о."Химволокно", были определены параметры текстурирования триацетатных и вискозных нитей, наработаны опытные партии текстурированных нитей с применением режима гидротекстурирования.
Для того, чтобы ответить на вопрос: действительно ли pea лизуется при гидротекстурировании режим вязкого течения, и насколько глубоко затрагивается внутренняя структура, - необходимо было провести следующий комплекс физико-химических исследований. Из одних и тех же паковок исходной нити были получены образцы текстурированной нити по обычному способу и с применением воды. По три таких образца /исходный, контрольный и гидротекстурированный/ для диацетатной, триацетатной и вискозной нити были подвергнуты: рентгеноструктурному анализу; электронной микроскопии поверхности; радиотермолюминесцентному анализу; инфракрасной спектроскопии.
Поскольку диацетат и триацетат целлюлозы, как правило,находятся в аморфном состоянии, рентгеноструктурный анализ мог дать информацию только лишь о вискозных нитях. Для них гидро-текстурирование приводит к заметной разнице рентгенограммы исходных и текстурированных нитей - угол разориентации макромолекул увеличивается с 16,8 до 17,3. Рентгенограммы же исходной и гидротекстурированной триацетатной нитей практически не имеют значимых различий.
Фотографии поверхности элементарных нитей, выполненные с помощью электронного микроскопа /рис.3.3./ представляют значительный интерес. На приведенных фотографиях хорошо видно /рис.3.3./ что, по сравнению с исходными и контрольными, поверхность гидротекстурированных элементарных нитей имеет складчатые новообразования явно выраженной спиралеобразной формы.
Такая поверхность в какой-то степени напоминает вид хлопкового волокна, что является неожиданным подтверждением орга-нолептического ощущения "хлопкоподобности" гидротекстурирован ных диацетатных нитей.
Характер данных новообразований определенно подтверждает, что на поверхности элементарных нитей, подвергшихся гидротек-стурированию, имел место режим вязкого течения, причем направление вязкого течения определялось действием скручивающего момента.
Результаты радиотермолюминесцентного анализа /табл.3.1./ и инфракрасной спектроскопии многократного отражения поверхности элементарных волокон /табл.3.2./ также говорят о значимой разнице надмолекулярного строения между исходными, контрольными и гидротекстурированными нитями. В случае же необходимости более глубокого изучения происходящих изменений могут быть рекомендованы дополнительные исследования /дифференциально-термический анализ, ИК-спектры поглощения и т.п./.
Основным выводом из проведенных исследований надмолекулярной структуры является тот, что в процессе гидротекстуриро-вания реализуется режим вязкого течения,по меньшей мере, в поверхностном слое элементарных нитей.
Метод расчета параметров настройки привода "улитки" при производстве узелковых нитей
Для получения нитей с узелковым эффектом на машине "Тек-стима 3112" используется качающаяся планка с "улитками" I /рис.4.І./ приводимая в движение специальным механизмом, конст рукция позволяет менять величину звеньев Г- Гд г6)гч Г5 а, также, угол $ , что позволяет, учитывая возможность установ ки одно, двух, трех, пяти и семилепесткового кулачков 4, - в широких пределах менять, как характер движения качающейся планки с "улитками", так и амплитуду колебаний конечного звена [і с.137+145] . Структура узелковой нити с самозакрепляющимися узелками, представляет собой крученую нить с регулярно повторяющимися по длине утолщениями [30 с.6,15,92] , которые состоят из витков нагонной нити 2 /рис.4.2./ намотанной с малым шагом на скрученные стержневую 3 и нагонную нити 2 и закрепленными дополнительными витками нагонной нити. Основными геометрическими характеристиками структуры и внешнего вида нити является длина узелка S , промежуток между узелками Л , повторяемость рисунка или раппорт ft , диаметр узелка S . Для того, чтобы исходя из заданного "рисунка" нити /сочетаний конкретных значений R , Я f о /получить аналитическую зависимость между параметрами нити и технологическими параметрами машины необходимо рассмотреть характер относительного движения планки с улитками и нити. Как видно из рис.4.2., нагонная нить подается перпендикулярно к движению стержневой нити, причем точка соединения двух нитей, благодаря возвратно-поступательному движению совершает относительное движение вдоль скручиваемого продукта. Образование собственно узелка происходит в тот момент, когда направление движения"улитки" и скручиваемой нити совпадают. Промежуток между эффектами образуется тогда, когда планка с "улитками" и нить имеют противоположное направление движения. Таким образом, за один полный цикл подъема и опускания планки с "улитками", "улитка" относительно подвижной системы координат связанной с движущейся нитью проходит два пути, которые можно обозначить как У и Л , - то есть путь проходимый при совпадении направлений движения и при противоположных направлениях движения, при этом: где ton. и In. - соответственно время опускания и подъема планки с "улитками"; Von и Vn - относительные скорости движения "улитки" и нити в период опускания и подъема план ки.
Определяя относительную скорость через абсолютную и пере носную имеем: ton ton где i[on и Un - соответственно абсолютные скорости опускания и подъема планки с "улитками"; и/= const - скорость /переносная/ движения нити. Из кинематической схемы машины "Текстима 3112" [і с.142] можно найти соотношение между временем подъема и опускания планки с "улитками" и скоростью нити. Время подъема и опускания планки равно времени, в течении которого палец звена 5 находится в зацеплении с восходящей ветвью профиля кулачка, т.е. с временем поворота кулачка на угол V7 , соответствующий ветви подъема или опускания: В свою очередь, скорость нити определяется частотой вращения средних питающих цилиндров; и между ним и эксцентриком /из кинематической схемы/ получаем соотношение: Подставляя /4.15/ в /4.13/ и /4.14/ и произведя арифметические вычисления имеем: где С= 4,92 10 - постоянный коэффициент Подставляя/4.16/ и /4.17/ в /4.II/ и /4.12/ соответственно, а также имея ввиду, что при любом виде /или характере/ функции Un (і) И Lion (t) интегралы Slinclt и 1Lion cl t равны посто янной величине - амплитуде качающейся планки - к ; получим Для определения величин раппорта /повторяемости рисунка/ рассмотрим три условия: I. Пусть lion = и/ - усредненная скорость опускания планки с "улитками" равна скорости нити, то есть наматывание узелка происходит практически в одной точке движущейся нити /что имеет место при величине « R / тогда 2. Пусть Поп W- что соответствует условию образования самозакрепляющегося узелка, тогда что приведет, в случае симметричности ветви подъема и опуска ния к следующему выражению для раппорта нити: Нужно отметить еще одно существенное ограничение, накладываемое на разность между 1/«, и V . Для получения "плотного" узелка, значительно выделяющегося по диаметру на скрученной нити, необходимо малый шаг намотки витков нагонной нити, т.е. за время где пъ - частота вращения веретена к - заданная крутка нити Путь, проходимый опускающейся "улиткой" относительно движущейся нити не должен превышать условного диаметра нагонной Как видно из формул /4.18/, /4.19/, /4.20/, /4.21/,/4.22/ и /4.24/ "рисунок" фасонной узелковой нити, то есть расстояние между эффектами, размеры эффектов и раппорт, - зависят от амплитуды и характера движения "улитки" /что хорошо известно и из экспериментальных работ/. Поэтому неоднократно делались попытки дать методику расчета /заправочные данные/ которые позволяли бы, исходя из требуемого рисунка нити / определяющего, в конечном счете, рисунок ткани или трикотажного полотна/ установить на машине необходимые значения рычагов Г, п / 3 Гч ц Лб- » а также угла & . Решая эту задачу в первом приближении, проф.К.И.Корицкий полагает перемещение точек I и 2 пропорциональными плечами гг и h, и соответствующим углам перемещения этих плеч, что имеет место при параллельности плечей Гл и / v [ЗО с.87-5-97].
