Введение к работе
Актуальность темы. Для пошива изделий специального назначения требуются швейные нитки, обладающие высокими физико-механическими свойствами, хорошей перерабатывающей способностью. Качество швейных ниток определяет качество и надежность швейных изделий, и эффективность технологического процесса изготовления одежды. Внешний вид, прочность швейных и других изделий в определенной степени зависят от прочности швов, поэтому качеству швейных ниток придается большое значение.
В различных отраслях промышленности эксплуатируются термостойкие изделия, изготовленные из волокон и нитей на основе ароматических диаминов или диангидридов ароматических кислот - Русар, и полипарафенилен-1,3,4-оксадиазолов - Арселон. Волокна, нити, швейные нитки и изделия на их основе имеют уникальные свойства.
Потребность в швейных нитках данного вида достаточно высокая, однако, спрос ограничивается высокой стоимостью русара и недостаточной прочностью арселона, поэтому в настоящее время целесообразным и актуальным является разработка комбинированных неоднородных швейных ниток. Это позволит существенно повысить физико-механические, эксплуатационные, гигиенические и эстетические свойства текстильных изделий, в том числе и снизить затраты при производстве, а также позволит значительно расширить ассортиментную группу термо-,огнестойких ниток, обеспечивающих потребительские свойства защитной одежды.
Использование комбинированных швейных ниток из химических волокнистых материалов имеет особое значение, так как бурно развивается отрасль технического текстиля, как в нашей стране, так и за рубежом.
Выбранная тема исследований актуальна в условиях жесткой конкуренции на рынке, кризиса в мировой экономической системе, вступлением в ВТО и, связанной с этим, необходимостью совершенствования технологии изготовления высококачественных швейных ниток с новыми потребительскими свойствами, которая обеспечит конкурентоспособность отечественной продукции над импортной.
Цель исследования. Разработать структуру и технологию производства комбинированных швейных ниток специального назначения, для пошива изделий технического текстиля.
В соответствии с указанной целью были поставлены и решены следующие задачи:
проведен анализ целесообразности использования комбинированных синтетических швейных ниток в текстильной и легкой промышленности;
выбраны комплексные нити русар, арселон и арселоновая пряжа, для изготовления комбинированных швейных ниток и пошива изделий специального назначения;
проведены физико-механические исследования исходных комплексных нитей и пряжи различных линейных плотностей;
проведено с помощью теории механики нити, проектирование прочности исходных нитей служащих для выработки комбинированных швейных ниток;
разработана новая структура получения комбинированных швейных ниток;
проведено математическое планирование эксперимента с целью получения оптимальных параметров процесса кручения с использованием пакета программ Excel и MathCAD;
определены основные технологические параметры, влияющие на физико-механические свойства комбинированных нитей;
выбраны оптимальные условия кручения нитей с целью снижения их неравновесности;
проведено исследование влияния натяжения на физико-механические показатели комбинированных швейных ниток;
проведено исследование влияния влаги и температуры на прочность швейных ниток;
выведены формулы, для расчета прочности комбинированных швейных ниток;
наработана опытная партия комбинированных швейных ниток и проведена апробация их в производственных условиях;
проведен экономический расчет эффективности выработки комбинированных швейных ниток;
разработан проект технических условий, для швейных ниток;
получены патенты на две полезные модели и положительное решение о выдаче патента на изобретение.
Методика исследований. Поставленные задачи решались теоретическими и экспериментальными методами. Экспериментальные исследования по наработке комбинированных швейных ниток проводились в учебно-технологической лаборатории кафедры прядения МГТУ имени А. Н. Косыгина. В работе использовались методы математического планирования эксперимента. При исследовании свойств комплексных нитей русар, арселон и арселоновой пряжи использовались методы, предусмотренные Государственными Стандартами. Результаты экспериментальных и теоретических исследований обработаны методами математической статистики с использованием ЭВМ и пакета программ Microsoft Office Excel, MathCAD.
Научная новизна:
доказана целесообразность использования комбинированных швейных ниток, для пошива изделий специального назначения;
разработана структура комбинированных швейных ниток;
разработана технология и оптимальные технологические параметры выработки комбинированных швейных ниток из комплексных нитей;
разработана технология и оптимальные технологические параметры выработки комбинированных швейных ниток из комплексных нитей и пряжи;
получены регрессионные модели отражающие влияние параметров кручения на свойства швейных ниток;
получены расчетные формулы, для определения абсолютной разрывной нагрузки комбинированных швейных ниток;
показана экономическая эффективность выработки данных комбинированных швейных ниток.
Практическая ценность:
в разработке структуры и технологии производства комбинированных швейных ниток из комплексных нитей русар и арселон;
в разработке структуры и технологии производства комбинированных швейных ниток из комплексных нитей русар и арселоновой пряжи;
в разработке производства швейных ниток с низкой себестоимостью;
в разработке формул для расчета прочности комбинированных швейных ниток;
в разработке проекта технических условий, для швейных ниток.
Использование разработанных комбинированных швейных ниток позволяет расширить ассортимент крученых изделий, вырабатываемых из комплексных нитей русар, арселон и арселоновой пряжи, для пошива изделий технического текстиля.
Реализация результатов работы. Разработанные структуры комбинированных швейных ниток можно использовать для пошива термостойких тканей технического назначения, специальной защитной одежды, фильтровальных рукавов и т.п.
Апробация работы. Полученные швейные нитки прошли апробацию в производственных условиях, на ООО «НПФ Термостойкие изделия». В процессе использования нитки показали хорошие результаты, было установлено, что нитки из КР-КА (комплексная нитка русар и арселон) и КР-ПрА (комплексная нитка русар и арселоновая пряжа) не уступают швейным ниткам из 100% ниток типа русар, СВМ и т.п.
Основные результаты работы были доложены и обсуждены на:
- международной научно-технической конференции «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности» (Прогресс – 2010), Иваново: ИГТА, 2010;
- международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы науки в развитии инновационных технологий для экономики региона» (Лен–2010): КГТУ–Кострома, 2010;
- международной научно-технической конференции «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» (Текстиль – 2010) – М.; ГОУВПО «МГТУ им. А.Н. Косыгина», 2010;
- межвузовской научно-технической конференции аспирантов и студентов «Молодые ученые – развитию текстильной и легкой промышленности» (Поиск-2011), Иваново: ИГТА, 2011;
- всероссийская научная конференция молодых ученых «Инновации молодежной науки», Санкт-Петербург – СПб.: СПГУТД, 2011;
- 63-й межвузовской научно-технической конференции молодых ученых и студентов «Студенты и молодые ученые КГТУ - производству», КГТУ–Кострома, 2011;
- международной научно-технической конференции «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» (Текстиль – 2011) – М.; ФГБОУ ВПО «МГТУ им. А.Н. Косыгина», 2011;
- заседании кафедры прядения «МГТУ им. А.Н. Косыгина», Москва, апрель 2012.
По материалам диссертационной работы опубликовано 7 тезисов докладов на различных конференциях, 3 статьи в журналах рекомендованных ВАК, 1 статья в аспирантском сборнике, получены две полезные модели и положительное решение о выдаче патента на изобретение.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав с выводами, заключения, библиографического списка использованной литературы и приложения. Работа изложена на 166 страницах машинописного текста, имеет 31 рисунок, 48 таблиц, библиографический список использованных литературных источников включает 146 наименований. Приложения представлены на 57 страницах.
