Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время большое внимание уделяется текстильным изделиям бытового и технического назначения, таким, как шнуроплетеные изделия, которые находят широкое применение в различных отраслях промышленности, и в частности в текстильной и легкой промышленности. Шнуроплетеные изделия используются в спортивной и комфортной одежде при занятии активным отдыхом и туризмом, в рыболовстве, в технике, в обувной промышленности, в быту и т.д. Сегодняшние требования потребителя к шнуро-плетеным изделиям, обеспечивающим безопасность, практичность, комфортность, увеличение срока эксплуатации и улучшение качества, создают предпосылки для производства новых видов изделий.
В комфортной одежде для спорта, отдыха и туризма основным назначением шнуроплетеных изделий является обеспечение безопасных и комфортных условий, сохранение нормального функционального состояния, работоспособности и свободы движения человека. В настоящее время полые (без наполнителя) шнуроплетеные изделия, наработанные из полиамидных (ПА) нитей, не отвечают требованиям комфортной одежды: они быстро развязываются в узле бантика шнура. Это объясняется тем, что поверхность этих изделий - гладкая, скользкая, с низким коэффициентом трения и низкой растяжимостью, что не способствует удержанию узла бантика шнура, этот недостаток уменьшает сферу применения шнуроплетеных изделий, наработанных из ПА нитей без сердечника или наполнителя.
Таким образом, разработка структуры и технологии шнуроплетеных изделий нового поколения, обладающих упругой растяжимостью, является в настоящее время актуальной задачей.
Цель работы и задачи исследования. Целью данной работы является разработка структуры и технологии получения эластичных шнуроплетеных изделий без наполнителя для комфортной одежды, спорта, отдыха и туризма.
В соответствии с указанной целью были поставлены и решены следующие задачи:
выбраны текстурированные высокорастяжимые нити, комплексные и эла-стомерные нити для шнуроплетеных изделий, используемых при изготовлении комфортной одежды для занятий спортом и активным отдыхом;
разработана рациональная структура и технология получения эластичных шнуроплетеных изделий различных линейных плотностей;
проведены исследования физико-механических и специфических свойств шнуроплетеных изделий;
разработана рациональная структура шнуроплетеных изделий из гладких ПА нитей и с эластомерным компонентом;
разработана методика определения усилия завязывания и развязывания узла бантика шнуроплетеных изделий;
определены основные технологические параметры, влияющие на свойства эластичных шнуров;
проведен анализ целесообразности использования гладких комплексных ПА и эластомерных нитей для эластичных шнуров;
проведено планирование эксперимента в целях получения оптимальных технологических параметров процесса выработки готовых растяжимых шнуроплетеных изделий с использованием пакета программ Excell и MathCAD;
оптимизирован процесс изготовления шнуроплетеных изделий из высокорастяжимых нитей по методу подобия.
Методика исследований. Поставленные задачи решались теоретическими и экспериментальными методами. Экспериментальные исследования по наработке шнуроплетеных изделий проводились в лаборатории кафедры прядения ФГБОУ ВПО МГТУ им. А.Н. Косыгина на шнуроплетельной машине ШП-24-3-1, а для определения разрывной нагрузки и удлинения при разрыве - на разрывной машине "Instron 4411" в лаборатории кафедры текстильного материаловедения. В работе использовались методы математического планирования эксперимента. При исследовании свойств шнуроплетеных изделий из ПА нитей использовались ГОСТированные методики. Результаты экспериментальных и теоретических исследований обработаны методами математической статистики с использованием ЭВМ и пакета программ MathCad.
Научная новизна:
доказана целесообразность использования текстурированных высокорастяжимых нитей для производства шнуроплетеных изделий;
доказана целесообразность использования лайкры в качестве эластомер-ного компонента для производства шнуроплетеных изделий в сочетании с полиамидными гладкими и текстурированными комплексными нитями;
разработана технология выработки эластичных шнуроплетеных изделий;
предложена схема заправки с использованием эластомерных нитей лайкра на шнуроплетельной машине ШП-24-3-1;
представлена методика определения завязывания и развязывания узла бантика шнура;
разработаны расчетные формулы для определения разрывной нагрузки шнуроплетеных изделий различных линейных плотностей на основе теории размерности и подобия.
Практическая ценность. Основными результатами являются:
- разработка структуры и технологии производства эластичных шнуропле
теных изделий из текстурированных высокорастяжимых комплексных нитей;
разработка структуры и технологии производства эластичных шнуропле-теных изделий с использованием в оплетке эластомерных нитей лайкра;
применение приспособлений к разрывной машине РМ-3-1 для определения усилия завязывания и развязывания узла бантика шнура;
получение уравнений для расчета разрывной нагрузки шнуроплетеных изделий;
теоретические и экспериментальные исследования, положенные в основу данной работы, дают возможность вырабатывать растяжимые шнуроплетеные изделия для комфортной одежды из текстурированных высокорастяжимых нитей и с использованием эластомерного компонента.
Реализация результатов работы. Разработанные структура и технология позволяют получить на шнуроплетельных машинах отечественного и зарубежного производства эластичные шнуроплетеные изделия, используемые для активного отдыха и туризма, а также в комфортной одежде, в обувной промышленности и в быту.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и получили положительную оценку на:
межвузовской научно-технической конференции «Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности (Поиск-2008)», ИГТА, Иваново, 2008;
межвузовской научно-технической конференции «Современные проблемы текстильной и легкой промышленности», РЗИТЛП, Москва, 2008;
восьмой Всероссийской научно-технической выставке творчества молодежи, ВВЦ, Москва, 2008;
девятой Всероссийской научно-технической выставке творчества молодежи, ВВЦ, Москва, 2009;
всероссийской научно-технической конференции «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности (Текстиль-2009)», МГТУ имени. А.Н. Косыгина, Москва 2009;
заседании кафедры прядения «МГТУ им. А.Н.Косыгина», Москва, май 2011.
По материалам диссертационной работы опубликовано 5 статей и 7 тезисов докладов на различных конференциях.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав с выводами, заключения, библиографического списка использованной литературы и приложения. Работа изложена на 142 страницах машинописного текста, имеет 79 рисунков (в том числе 1 рисунок представлен в приложении), 14 таблиц, библиографический список использованных литературных источников включает 72 наименования. Приложения представлены на 10 страницах.
