Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Аналитический обзор литературы по проблеме применения пряжи фасонной крутки типа букле и современного состояния производства трикотажа двухсторонних кулирных переплетений с ее использованием 13
1.1 Аналитический обзор известных структур трикотажа с использованием пряжи фасонной крутки 13
1.2 Структура, виды пряжи фасонной крутки и современные способы ее получения 16
1.3. Перспективные направления в технологии производства пряжи фасонной крутки 20
1.4. Известные структуры трикотажных полотен с использованием пряжи фасонной крутки 23
Выводы по главе 1 40
Глава 2. Теория создания многослойных структур двухстороннего трикотажа кулирных переплетений 42
2.1 Понятие и особенности строения многослойных структур двухстороннего трикотажа кулирных переплетений 42
2.2 Условное обозначение структур трикотажа многослойных переплетений 49
2.3 Разработка структур и способов получения многослойных структур трикотажа (МТ) 55
2.3.1 Выбор ЭСТ и СЭТ для проектирования МТ с использованием ПФК 55
2.3.2 Разработка двухстороннего трикотажа двухслойной структуры кулирных переплетений с расположением протяжек на внешних сторонах трикотажа в последовательности «одна над другой» 67
23.3 Разработка двухстороннего трикотажа двухслойной структуры кулирных переплетений с расположением удлиненных протяжек на внешних сторонах трикотажа в «шахматном» порядке 76
2.3.4 Разработка двухстороннего трикотажа двухслойной структуры кулирных переплетений увеличенной толщины 85
2.3.5 Разработка двухстороннего трикотажа четырехслойных структур кулирных переплетений с соединением слоев перпендикулярно расположенным полотном, выработанным из дополнительной нити 94
Выводы по главе 2 109
Глава 3. Прогнозирование возможных дефектов полотна с помощью построения математической модели описания «опасных» участков ПФК ... 112
3.1 Анализ процесса переработки ПФК на плосковязальном оборудовании 112
3.2 Экспериментальная проверка возможности переработки ПФК и определение дефектов полотна 121
3.3 Аналитический метод оценки количества случаев провязывания ЭП в петли 129
3.4 Адресный метод оценки количества случаев провязывания ЭП в петли и построение математической модели описания «опасных» участков ПФК 142
3.5 Применение полученной ' математической модели для прогнозирования появления случаев провязывания ЭП в петли адресным методом 147
3.6 Определение сводных характеристик результатов с учетом ошибок одностепенной случайной выборки 159
Выводы по главе 3 168
Глава 4. Разработка метода расчета показателей основных геометрических характеристик новых двухсторонних структур многослойных полотен с использованием ПФК 171
4.1 Метод определения процентного содержания составляющих пряжи фасонной крутки, расчет среднего диаметра ПФК 171
4.2 Расчет поверхностной плотности двухстороннего трикотажа двухслойной структуры кулирных переплетений Пр+ПГ; Пр+ПГ -ОН+ОН - ОіУ; Прі02 П У, 02; Оь Пр с расположением протяжек на внешних сторонах трикотажа в порядке «одна над другой» 173
4.3 Расчет поверхностной плотности двухстороннего трикотажа двухслойной структуры кулирных переплетений Пр+ПГ; Пр+ПГ -ОН+ОН - ОьУ; ПріОг П У, 02; Оь Пр с расположением удлиненных протяжек на внешних сторонах трикотажа в «шахматном» порядке 185
4.4 Расчет поверхностной плотности двухстороннего трикотажа двухслойной структуры кулирных переплетений Пр+ПГ; Пр+ПГ -ОН+ОН-ОіУ; ПрА Г) У, 02; Оь Пр увеличенной толщины 192
4.5 Расчет поверхностной плотности двухстороннего трикотажа четырехслойных структур кулирных переплетений ПГ;ПГ;ПГ;ПГ; - ДН --4li, П, П, Аж4 П Ажь П, П, -4І4 с соединением слоев перпендикулярно расположенным полотном, выработанным из дополнительной нити 198
4.6 Расчет поверхностной плотности двухстороннего трикотажа четырехслойных структур кулирных переплетений ПГ;ПГ;ПГ;ПГ; - ДН --ЧІ1, П, П, Аж4 П Ажь П, П, -4І4 с соединением слоев перпендикулярно распрдржещшм прлотнрм, выработанным из ДН-2 206
Выводы по главе 4 213
Глава 5. Расчет силовых и геометрических параметров двухстороннего трикотажа двухслойной структуры кулирных переплетений с расположением удлиненных протяжек на внешних сторонах трикотажа в «шахматном» порядке 214
Выводы по главе 5 224
Глава 6. Экспериментальные исследования основных параметров и свойств двухстороннего трикотажа двух/четырехслойной структуры кулирных переплетений с использованием ПФК 226
6.1 Вид оборудования, переплетений и сырья для экспериментальных исследований 226
6.2 Основные группы свойств, характеризующие двухсторонний трикотаж двух/четырехслойных структур кулирных переплетений с использованием ПФК 227
6.3 Геометрические свойства двухстороннего трикотажа двух/четырехслойных структур кулирных переплетений с использованием ПФК 228
6.4 Механические свойства двухстороннего трикотажа двух/четырехслойных структур кулирных переплетений с использованием ПФК 231
6.5 Износостойкость и усадочные свойства двухстороннего трикотажа двух/четырехслойных структур кулирных переплетений с использованием ПФК 235
6.6 Оптические свойства двухстороннего трикотажа двух/четырехслойных структур кулирных переплетений с использованием ПФК 239
Выводы по главе 6 242
Общие выводы по работе 244
Литература 246
Приложение
- Структура, виды пряжи фасонной крутки и современные способы ее получения
- Разработка структур и способов получения многослойных структур трикотажа (МТ)
- Экспериментальная проверка возможности переработки ПФК и определение дефектов полотна
- Расчет поверхностной плотности двухстороннего трикотажа двухслойной структуры кулирных переплетений Пр+ПГ; Пр+ПГ -ОН+ОН - ОіУ; Прі02 П У, 02; Оь Пр с расположением протяжек на внешних сторонах трикотажа в порядке «одна над другой»
Введение к работе
Введение В настоящее время трикотажные полотна, вырабатываемые с использованием пряжи фасонной крутки (ПФК) или в сочетании ее с гладкой нитью, пользуются большим спросом. Применение ПФК в трикотаже изменяет фактуру поверхности, увеличивает толщину полотна, что способствует улучшению теплозащитных свойств, уменьшает истирание поверхности. Эти качества трикотажных полотен особенно важны для производства верхних изделий осенне-зимнего ассортимента, в частности джемперов, жакетов, костюмов, пальто.
Однако анализируемый ассортимент изделий из трикотажных полотен с использованием ПФК в основном разработан на базе гладких одинарных структур, выработанных из ПФК или на базе одинарных или двойных структур, выработанных из гладкой нити с прокладыванием ПФК в виде уточной или футерной нити.
Такие полотна, как правило, обладают, в силу своего строения, односторонним фактурным эффектом, закручиваемостью, что вызывает сложности при раскрое и пошиве изделий, требуют образования на изделиях типа жакетов, пальто двойных бортов, кроме того, ПФК, закрепленная обычно в виде футерной или уточной нити, легко вытягивается, вследствие чего, изделия быстро теряет внешний вид.
Расширение ассортимента трикотажных полотен с использованием ПФК возможно, только при детальном изучении уже известных структур переплетений с применением ПФК, а именно при изучении их строения, свойств и способов выработки.
Поэтому необходимо решить задачи по расширению ассортимента полотен для верхних трикотажных изделий за счет создания незакручивающих-ся, облегченных трикотажных многослойных структур с двухсторонним фактурным эффектом, получаемым с помощью использования ПФК, надежно закрепленной в трикотаже, а также разработать технологический процесс выработки таких полотен.
Для разработки облегченных трикотажных многослойных структур с двухсторонним фактурным эффектом, получаемым с помощью использования ПФК, надежно закрепленной в трикотаже, необходимо провести анализ известных одинарных и двойных структур, применяемых для трикотажных полотен из ПФК, а также систематизировать элементы структуры трикотажа (ЭСТ) и структурные элементы трикотажа (СЭТ), позволяющие производить выбор элементов для проектирования структур трикотажа с односторонним и двухсторонним фактурным эффектом.
Для решения поставленных задач работа должна осуществляться в трех направлениях: улучшения эксплуатационных свойств, внешнего вида полотен, создание технологического процесса их выработки на существующем оборудовании.
Основная цель работы: направлена на создание новых двухсторонних полотен многослойных структур кулирных переплетений с использованием ПФК для производства верхних изделий.
В соответствии с целью в работе поставлены следующие задачи:
- анализ и разработка способов получения ЭСТ и СЭТ, которые можно рекомендовать для проектирования новых двухсторонних структур полотен с использованием ПФК;
- на основе синтеза выбранных ЭСТ и СЭТ проектирование принципи . ально новых многослойных структур и способов получения двухсторонних полотен кулирных сложнокомбинированных переплетений для производства верхних изделий с использованием ПФК;
- определение основных характеристик и экспериментальная проверка переработочной способности ПФК различного вида;
- анализ и экспериментальное исследование процесса петлеобразования при выполнении разработанных способов получения новых структур с целью выявления основных дефектов, вызванных ПФК, на полотнах;
- разработка методов оценки количественной и качественной характеристик дефектов полотен;
- проверка методов и сравнительный анализ расчетных данных с факти ческими показателями с целью определения точности прогнозирования и расчета количества дефектов;
- на основе геометрической модели разработка метода расчета показателей основных геометрических параметров новых двухсторонних двухслойных и четырехслойных структур трикотажных полотен с использованием ПФК;
- разработка метода расчета основных силовых и геометрических параметров двухслойного трикотажа сложнокомбинированного переплетения и сравнение его результатов с геометрическими параметрами, полученными по геометрической модели;
- определение основных параметров и свойств новых структур двухсторонних полотен кулирных переплетений с использованием ПФК для производства верхних изделий.
Методика исследований. Выполненная работа базировалась на использовании теоретических и экспериментальных методов исследования, математической статистике, методах комбинаторики, графического анализа, метода математического описания процессов петлеобразования, аналитического и адресного методов оценки возможного количества дефектов полотна, основных положениях, относящихся к анализу и синтезу (проектированию) трикотажных полотен, теории вязания и строения трикотажа, методах расчета основных параметров трикотажа по геометрической модели и с учетом определения силовых параметров этого трикотажа, зарубежной научной информации. Разработанные алгоритмы реализованы на ЭВМ, в частности с использованием новых и стандартных вычислительных программ (в среде Delphi 6.0, Mathcad, Matlab/Simulink®, Excel) и программного обеспечения «Model 5.21» фирмы Steiger Zamark (Швейцария).
Экспериментальные исследования проводились в технологических лабораториях на кафедре технологии трикотажного производства, на кафедрах МТВМ, ИТиВТ Московского государственного текстильного университета им. А.Н. Косыгина, а также в испытательном центре текстильных мате риалов ФГУП «ЦНИХБИ» с учетом существующих методик нормативно-технической документации (ГОСТ, ОСТ и ТУ).
Научная новизна. При проведении теоретических и экспериментальных исследований автором впервые получены следующие результаты:
- разработана схема структурообразования многослойного трикотажа и усовершенствована методика условного обозначения этих полотен в виде буквенной записи их структуры;
- на основе синтеза ЭСТ и СЭТ, а также способов соединения слоев полотна, рекомендованных для использования при проектировании двух/многослойных полотен теоретически разработаны и экспериментально получены три двухсторонние двухслойные структуры:
• двухсторонний трикотаж двухслойной структуры кулирных переплетений Пр+НГ; Пр+НГ - ОН+ОН - 0,У; Пр,02 П У, 02; Оь Пр, с расположением протяжек в последовательности «одна над другой» - Патент на изобретение № 2263729 от 12.11.04;
• двухсторонний трикотаж двухслойной структуры кулирных переплетений Пр+ПГ; Пр+ПГ - ОН+ОН - 0,,У; Пр,02 П У, 02; Оь Пр с расположением удлиненных протяжек в «шахматном» порядке;
• двухсторонний трикотаж двухслойной структуры кулирных переплетений Пр+ПГ; Пр+ПГ - ОН+ОН - 0,У; Пр,02 Г) У, 02; Оь Пр увеличенной толщины
- на основе синтеза ЭСТ и СЭТ, рекомендованных для использования при проектировании двух/многослойных полотен теоретически разработаны и экспериментально получены две двухсторонние четырехслой-ные структуры:
• двухсторонний трикотаж четырехслойной структуры кулирных пе
реплетений ПГ;ПГ;ПГ;ПГ; - ДН - ХПЬ П, П, Аж4 П Ажь П, П, -4. с со
единением слоев -L расположенным полотном, выработанным из ДН-1 Патент на изобретение № 2294410 от 27.02.07; • двухсторонний трикотаж четырехслойной структуры кулирных переплетений ПГ;ПГ;ПГ;ПГ; - ДН - -ЦПі, П, П, Аж4 П Ажь П, П, -1]. с соединением слоев - - расположенным полотном, выработанным из ДН-2;
- проведен теоретический анализ операций петлеобразования из ПФК на плосковязальном оборудовании.
- предложен аналитический метод определения максимально возможного количества внешних дефектов полотна.
- разработан метод адресного определения дефектов, основанный на определении положения «опасных» участков ПФК в получаемых полотнах.
- разработана программа «Расчет коэффициентов Фурье и прогнозирование возможных нарушений процесса в заданной точке полотна», позволяющая по составленным аналитическим выражениям в виде разложения в ряд Фурье спрогнозировать и рассчитать дефекты в любой точке трикотажного полотна, исходя из параметров длины нити в петле и длин «опасного» и «безопасного» участков ПФК.
- разработана программа «Сетка дефектов полотна», позволяющая наглядно оценить фактурный эффект и рассчитать количество дефектов полотна на основе определения положения «опасных» участков (координат) в получаемых полотнах. Свидетельство об отраслевой регистрации разработки №5961 от 31.03.06.
Практическая значимость.
В результате проведенного анализа, разработаны способы получения ЭСТ и СЭТ для проектирования новых двухсторонних структур полотен с использованием ПФК. Разработаны способы получения двухсторонних полотен кулирных сложнокомбинированных переплетений для производства верхних изделий с использованием ПФК. На основе синтеза выбранных ЭСТ и СЭТ теоретически разработаны и экспериментально получены принципиально новые двух/четырехслойные структуры, выработанные из ПФК с высокой степенью ее закрепления в структуре полотна, что позволит увеличить износостойкость изделий и, следовательно, повысить их качество. Полотна, предназначенные для производства изделий осенне-зимнего ассортимента, обладают высокими теплозащитными свойствами, двух/четырехслойная двухсторонняя структура переплетений исключает закручиваемость полотна, что позволит при определенных толщинах трикотажа не делать на изделиях двойных бортов. В свою очередь исключение двойных бортов с одной стороны снизит расход сырья на изделия, а с другой сократит технологический процесс производства изделий за счет уменьшения времени, расходуемого на раскройные и швейные операции. Проведен теоретический анализ операций петлеобразования из ПФК на плосковязальном оборудовании и предложен аналитический метод и метод адресного определения количества внешних дефектов полотна. Разработан метод расчета основных силовых и геометрических параметров двухслойного трикотажа сложнокомбинированного переплетения и сравнение его результатов с геометрическими параметрами, полученными по геометрической модели. Определены основные физико-механические свойства новых двух/четырехслойных структур двухсторонних полотен кулирных переплетений с использованием ПФК для производства верхних изделий. Разработанные двух/четырехслойные структуры двухсторонних полотен кулирных переплетений с использованием ПФК внедрены на предприятии отрасли.
Апробация работы проводилась в процессе выполнения экспериментальных работ в УПМ МГТУ им. А.Н. Косыгина и в учебно-производственном центре «Steiger».
Результаты работы внедрены на фабрике АО «Жаклин» при выпуске изделий с использованием разработанного двухслойного двухстороннего полотна кулирных переплетений с использованием ПФК. Акт внедрения результатов научно-исследовательской работы прилагается.
Образцы полотен разработанного трикотажа двухстороннего трикотажа двух/четырехслойной структуры кулирных переплетений с использованием ПФК выставлялись на Всероссийской выставке Научно-технического творче ства молодежи Москвы и Московской области, Москва, ВВЦ, 20-24 июня 2006 г.
Основные положения диссертационной работы обсуждались на заседании кафедры технологии трикотажного производства в 2004-2006 г., а так же:
- На научно-технических конференциях в период 2004 - 2006 г.
- На Всероссийской выставке Научно-технического творчества молодежи Москвы и Московской области, Москва, ВВЦ, 20-24 июня 2006 г.
- На расширенном заседании кафедры технологии трикотажного про
изводства МГТУ им. А.Н. Косыгина (ноябрь 2006 г.)
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 7 глав с выводами, общих выводов, списка литературы и приложений. Работа содержит 266 страниц машинописного текста, 85 рисунков, 32 таблицы, 4 приложения. Список литературы включает 83 наименования.
Структура, виды пряжи фасонной крутки и современные способы ее получения
Основное отличие пряжи фасонной крутки - неоднородная структура, на поверхности которой расположены различные утолщения в виде пучков, петель, узелков и др. [1.18].
К фасонной пряже основных видов относятся многониточная, с утолщениями и цветными эффектами, равномерно скрученная переслежистая и волнистая, фасонно-крученая пряжа - узелковая, шишковатая, петлистая, комбинированная пряжа фасонной крутки.
Особый интерес для получения фактурного эффекта представляет пряжа фасонной крутки, которая состоит из двух или трех и более нитей (рис. 1.1).
Такая пряжа фасонной крутки имеет основную нить 1 (рис. 1.1), называемую сердцевиной, или стержневой. Вокруг основной нити (она может состоять из нескольких элементарных нитей) обвивается нагонная нить 2, подаваемая с большей скоростью, чем основная нить.
В результате получаются различные эффекты, а также различные комбинации этих эффектов. Особенности строения и способов получения различных эффектов пряжи фасонной крутки представлены в таблице 1.2. Для закрепления эффектов, полученных при первом кручении, некоторые виды пряжи фасонной крутки скручиваются вторично в обратную сторону еще с одной нитью 3 (рис. 1.1), называемой закрепляющей.
Крутильная машина фасонного кручения КФ-100 является универсальной. Она используется в хлопкопрядильной, шерстопрядильной и шелкопрядильной промышленностях. Пряжа изготовляется обычно в два этапа.
Сначала на машине КФ-100 фасонного кручения скручиваются две или три нити, являющиеся стержневыми, затем эти нити подаются в зону кручения, куда одновременно поступает нагонная нить со скоростью, превышающей скорость подачи стержневых нитей [1.18]. Эта скорость может быть переменной. Нагонная нить обвивает стержневую и, в зависимости от соотношения скоростей обеих нитей, образует на их поверхности узелки, петли, спирали или шишки.
При втором пропуске через крутильную машину вводится закрепительная нить, которая фиксирует положение нагонной и стержневой нитей или сама создает дополнительный эффект [1.18].
Как видно из таблицы 1.2. пряжа фасонной крутки имеет сложные конструкции и требует для их производства использования специальных приемов и оборудования. Поэтому также представляет интерес рассмотрение перспективных направлений в технологии производства данной пряжи.
Разработка нетрадиционных и совершенствование существующих способов прядения и технологических процессов прядильного производства позволяет расширить ассортимент высококачественных трикотажных изделий, снизить их стоимость. Внедрение результатов работ позволит обеспечить повышение производительности труда в прядильном производстве, даст возможность создать поточные линии одно и двухпереходной цепочки, что снизит стоимость выпускаемой пряжи, поэтому обзор современных способов прядения представляет интерес. Фасонные нити аэродинамического способа формирования. На кафедре Витебского государственного технологического университета разработан способ получения комбинированных фасонных нитей аэродинамическим способом. Сущность процесса формирования фасонных нитей на машине ПБК заключается в следующем. Помимо компонентов, необходимых для получения обычной аэродинамической пряжи (мычка и сердечник), в аэродинамическое пряжеформирующее устройство поступает эффектообра-зующий компонент - комплексная химическая нить, образующая на поверхности пряжи петлистый эффект.
Комбинированные фасонные нити на машине ПК. В рамках этого же ВУЗа был разработан способ получения комбинированных фасонных нитей в один переход, на модернизированной машине ІЖ100, что даст возможность осуществить автоматизацию процесса прядения, значительно расширить ассортимент и качество выпускаемых изделий за счет получаемой оригинальной структуры пряжи.
В предлагаемом способе в качестве механизма формирования петель используется аэродинамическое устройство эжекционного типа (форсунка). Применением аэродинамического устройства достигаются правильная форма петли и, что очень важно, однородное распределение петель по длине фасонной нити.
Согласно предлагаемому способу получения комбинированных фасонных нитей различной структуры (петлистые, узелковые, спиральные, штопорные, с ровничным эффектом) можно вырабатывать нити линейной плотностью ЗО текс и выше.
В качестве стержневого компонента используются комплексные химические нити и пряжи, полученные из натуральных волокон. В качестве закрепительной составляющей предпочтительно использовать комплексные химические нити, обладающие малой линейной плотностью при относительно высокой разрывной нагрузке. В качестве нагонного компонента можно использовать комплексные химические нити, пряжи из натуральных волокон и смесей различного волокнистого состава, а также мычку, выходящую из вытяжного прибора. Особенностью данного способа является возможность использования в качестве исходных компонентов льняных нитей.
Известны также работы, направленные на проектирование фасонной пряжи под заказанное полотно. Использование оборудования с управляемыми рабочими органами и стандартного программного обеспечения позволяет реализовать принципиально новый подход к проектированию и производству трикотажных полотен с использованием фасонной пряжи.
До последнего времени практически весь объем фасонной пряжи, выпускаемой в России, производился с использованием прядильно-крутильных машин PL-31 (Польша) или на модернизированных прядильно-крутильных машинах ПК-100.
В статье Пищикова О.А. (Кафедра прядения шерсти Российского заочного института текстильной и легкой промышленности) представлен новый подход к проектированию фасонной пряжи, суть новаций можно сформулировать следующим образом: «теперь можно сформировать вид фасонной пряжи и смоделировать ее поведение в полотне еще на стадии разработки» [2.11].
Разработка структур и способов получения многослойных структур трикотажа (МТ)
Структура слоев МТ зависит от ЭСТ и СЭТ [1.6., 3.4], из которых образовано переплетение. Исходя из требований к разрабатываемому полотну, проектируемая структура должна быть двухсторонней и иметь максимально возможный фактурный эффект, создаваемый элементами - петлями (ЭП) ПФК на обеих сторонах трикотажа. Трикотаж проектируемой структуры также должен быть, по крайней мере, двухслойным и его внешние слои иметь одинаковую структуру.
Таким образом, для разработки новых двухсторонних структур МТ ку-лирных переплетений с использованием ПФК возникают основные задачи: выбор ЭСТ и ЭСТ для образования слоев; определение способа соединения и порядка чередования соединительных элементов;
Как показывает схема (рис.2.1) видов МТ бесчисленное множество, однако использование ПФК для их производства накладывает определенные ограничения всвязи с проблематичностью ее переработки.
Поэтому из всего многообразия ЭСТ и СЭТ, возможных для использования в МТ необходимо выделить такие, которые позволили образовать структуру с достаточным фактурным эффектом и надежным закреплением ПФК в структуре полотна.
Для получения на внешних сторонах структуры трикотажа фактурного эффекта произведем выбор ЭСТ и СЭТ на основании схемы (рис. 1.14, глава 1, раздел 1.4.) структурных элементов трикотажа, несущих признаки ПФК. Так как обе стороны трикотажа, образованные из разных слоев должны обязательно состоять из петель, то наиболее целесообразно выделить три элемента: петлю, образованную из ПФК, петлю, образованную из любой другой нити, закрытую протяжкой, полученной из ПФК, и протяжку, образованную из ПФК.
В силу особенностей процесса петлеобразования, считалось, что фактурный эффект в структуре переплетения кулирная гладь, образованного только из петель, проявляется в основном по изнаночной стороне трикотажа, так как протягиваясь через старые петли, ЭП новых петель из петлистой ПФК (как узелки новых петель из узелковой ПФК), остаются на платинных дугах, апетли получаются неравномерными по величине.
Однако проведенный эксперимент по выработке образцов трикотажа переплетением кулирная гладь показал, что при вязании трикотажа переплетением кулирная гладь количество ЭП петлистой ПФК, которые выходят на лицевую сторону полотна зависит от плотности трикотажа и от параметров самого элемента ЭП.
Для эксперимента были получены, при разной установочной глубине кулирования трикотажные полотна площадью 100 х 100 петель, выработанные переплетением кулирная гладь на плосковязальной машины «Vesta 130 Е», фирмы Staiger, 7 класса с использованием: 1 заправка - только полушерстяной ПФК линейной плотности 200 текс. 2 заправка - полушерстяной ПФК линейной плотности 200 текс в сочетании с гладкой хлопчатобумажной нитью 58 текс (провязывание через ряд).
Далее представлены графики изменения m - количества ЭП на лицевой и изнаночной сторонах полотна (двух заправок) из ПФК линейной плотности 200 текс (средняя высота ЭП 2,5-КЗ мм, частота ЭП на 1м пряжи - 300) и ее сочетания с гладкой хлопчатобумажной нитью 58 текс в зависимости от глубины кулирования - hK (рис 2.7.), от плотности трикотажа по горизонтали - Рг (рис.2.8.) и плотности по вертикали - Рв (рис 2.9.), от поверхностной плотно-сти-gr/M (рис.2.10.).
Как видно из графика (рис.2.7.) число ЭП в структуре трикотажа переплетения гладь увеличивается (интенсивно на палочках петель лицевой стороны, так как с изменением глубины кулирования, главным образом, меняется параметр В, мм - высота петельного ряда) с увеличением глубины кулирования.
Очевидно, что наибольшее количество ЭП на лицевой стороне полотна будет при наименьшей плотности трикотажа. Важно отметить, что при вязании трикотажа данной структуры в сочетании с гладкой хлопчатобумажной нитью (рис.2.10.) показатели поверхностной плотности уменьшились.
Например, при т=1650, интенсивно р=270 г/м для трикотажного полотна из ПФК, тогда как при использовании ПФК в сочетании с гладкой хлопчатобумажной нитью в трикотаже переплетения кулирная гладь для количества ЭП т=1650, поверхностная плотность полотна значительно мень-ше р 210 г/м . Использованием комбинированной заправки, как показал анализ образцов, можно добиться снижения материалоемкости при сохранении требуемых фактурных свойств полотен.
Следовательно, ЭСТ-петля при определенных условиях может быть использован в структуре трикотажа для получения ЭП на ее лицевой поверхности, что с одной стороны позволит закрепить пряжу фасонной крутки в трикотажном полотне, так как она провязана в петли, а с другой стороны увеличить фактурный эффект его поверхности.
Используя в качестве структурного элемента протяжку (ПР), которая всегда находится на изнаночной стороне трикотажа, можно предположить, что если вывести ПР на лицевую сторону, можно увеличить фактурный эффект поверхностей полотна.
Получение ПР на лицевой стороне трикотажа требует выполнения определенных процессов. Такими процессами являются: -получение ПР, образованных из ПФК в структуре каждого слоя трикотажа; выведение ПР, образованных из ПФК, на лицевую сторону трикотажа противоположного слоя.
Для образования ПР в структуре одного из слоев МТ необходимо выполнить простейший из применяемых трикотажных процессов - выключение иглы из работы, на графической записи (рис.2.11.) показано провязывание петель из ПФК в двух слоях трикотажа I и II, образованных в разных циклах Сі и С2 петлеобразования на иглах 1,5 и т.д. и 4, 8 и т.д. и образование протяжек на иглах 3, 7 и т.д. и 2, 6 и т.д. Как видим, для образования удлиненных ПР структуры слоев даже двухслойного трикотажа должны быть неполными.
Для выведения ПР, образованных в структуре одного слоя I на лицевую сторону структуры трикотажа другого слоя II необходимо перед вязанием ЭСТ второго слоя перенести проложенные ПР первого слоя на иглы противоположной игольницы, чтобы после провязывания структуры второго слоя II и последующего сбрасывания ПР с игл, они оказались перед петлями структуры II.
Вязание МТ предполагается выполнять на современных плосковязальных машинах, оснащенных устройствами электронного отбора рабочих органов, механизмом переноса и сдвига игольниц.
Однако даже самые современные плосковязальные машины, выполняющие переносы ЭСТ с помощью игл не могут выполнить перенос протяжки, так как принимающая игла при подъеме проходит выше протяжки и не захватит ее (рис.2.12). Вместе с тем имеющиеся на петлистой ПФК элементы петли - ЭП могут попасть на головку иглы, что недопустимо. Таким образом, механический перенос протяжки за счет операции ее непосредственного переноса с помощью игл практически невозможен.
Экспериментальная проверка возможности переработки ПФК и определение дефектов полотна
Для оценки возможности переработки пряжи фасонной крутки на плосковязальном оборудовании «Vesta 130 Е», фирмы Steiger, 7 класса, была использована полушерстяная пряжа различных линейных плотностей. Некоторые показатели этой пряжи, влияющие на надежность переработки, представлены в таблице 3.2. Из пряжи (табл.3.2.) вырабатывались образцы теоретически разработанной двухслойной структуры трикотажа двухсторонних кулирных переплетений Пр+ПГ; Пр+ПГ - ОН+ОН - ОіУ; Пр,02 П У, 02; Оь состоящей из чередования элементов переплетения производная гладь и прессового переплетения, соединенных между собой удлиненными протяжками производной глади и набросками прессового переплетения, .в котором удлиненные протяжки глади, образованные из ПФК, пересекают две петли прессового переплетения, образованные из гладкой нити, с разных сторон полотна. Режимы для переработки пряжи были приняты следующие: скорость вязания 0,8 м/с; входное натяжение пряжи 25+30 сН, при изменении глубины кулирования 6,5+8,5 мм или, соответственно установочных показателей 650+850 единиц для ПФК, глубина кулирования для гладкой нити 3,0 мм постоянная. Глубина кулирования для всех видов ПФК была принята 6,5+8,5 мм, так как с целью достижения максимального фактурного эффекта поверхностей полотна и появления ЭП на палочках петель нецелесообразно устанавливать меньшую глубину кулирования. Диапазон линейных плотностей перерабатываемой на машине 7 класса пряжи имеет пределы, определяемые следующей формулой [1.3.,1.23.,1.24]: где коэффициент c =—Jy (у - плотность вещества, г/см3), tH = —— игольный шаг, К - класс машины. Таким образом, при использовании полушерстяной пряжи, для которой плотность вещества, в зависимости от процентного содержания составляющих варьируется в пределах у Ср -1,25+1,29 г/см3, коэффициент
В соответствии с вышеизложенными расчетами возможный диапазон перерабатываемых линейных плотностей полушерстяной пряжи равен 53+240. Как видим (табл.3.2.), значения линейных плотностей ПФК значительно превышают допустимые, однако линейная плотность этих нитей увеличивается не за счет увеличения основного диаметра нити, влияющего на возможность переработки, а за счет ЭП, образованных нагонной нитью, что видно на фотографиях представляющих пряжу. Поэтому переработка ПФК может оказаться проблематичной. Возможность переработки пряжи фасонной крутки больших линейных плотностей требует проверки. Кроме того, ПФК, как правило, бывает неравномерной, как по высоте ЭП, так и по их частоте вдоль пряжи (рис.3.12.). Данная пряжа представляет собой чередование участков 1 и 2, на которых условие b а - е либо соблюдается, либо не соблюдается - участок 1. Участок 2 практически безопасен с точки зрения анализа процесса петлеобразования и образования дефектов в результате его нарушения, и поэтому назовем его «безопасным». Участок 1, где Ь а, может вызывать нарушение процесса и, следовательно, образование дефектов. Назовем его условно «опасным». Вследствие разброса величин высот ЭП, вероятно, ПФК не может обеспечить получение бездефектного полотна, отсюда возникает необходимость проверки возможности переработки ПФК сложной крутки и оценки дефектности полотен, получаемых из данных видов ПФК (таб.3.2). На основании анализа таблицы 3.3. видим, что из-за наличия на пряже ЭП могут появиться дополнительно два дефекта: разрыв ЭП, приводящий к разрушению структуры полотна и изменение структуры полотна за счет про-вязывания ЭП. Ряд дефектов трикотажной продукции является следствием технологической наследственности [1.4].
Явление переноса свойств объекта от предшествующих операций к последующим называют технологическим наследованием, а сохранение этих свойств - технологической наследственностью [1.4]. Известно также [1.23], что дефекты внешнего вида трикотажа можно разделить на сырьевые (когда без нарушения целостности структуры они переносятся в изделие) и технологические, которые возникли в процессе вязания. Интересующие нас дефекты: разрыв ЭП и изменение структуры полотна из-за провязывания ЭП следует отнести к технологическим. С целью прогнозирования и выявления возможных технологических дефектов были экспериментально выработаны образцы трикотажных полотен из полушерстяной пряжи (табл.3.2.) различных видов при ранее указанных режимах ее переработки (Приложение 1). Анализ трикотажных полотен, полученных из ПФК (табл.3.2.), в которой периодически появляются «опасные» участки с ЭП, размеры которых имеют большой разброс значений, показал наличие технологических дефектов.
Прогнозирование дефектов представляет интерес для дальнейших исследований. Для удобства восприятия пронумеруем образцы полотен согласно порядковому номеру ПФК (таб.3.2), из которой они были выработаны. Испытания пряжи на вязальную способность показали, что все виды пряжи фасонной крутки типа букле (табл.3.2.) можно применять для вязания при ранее указанных режимах. Нарушения в виде обрыва пряжи, набора петель или незахвата пряжи в процессе петлеобразования отсутствовали. Исследования образцов трикотажных полотен, показали, что самыми распространенными являются дефекты, приходящиеся на петли, в которые, помимо образующей ее гладкой пряжи, попал в процессе петлеобразования ЭП, принадлежащий «опасному» участку ПФК (рис.3.12.).
Расчет поверхностной плотности двухстороннего трикотажа двухслойной структуры кулирных переплетений Пр+ПГ; Пр+ПГ -ОН+ОН - ОіУ; Прі02 П У, 02; Оь Пр с расположением протяжек на внешних сторонах трикотажа в порядке «одна над другой»
Поверхностная плотность является одной из важнейших механических характеристик трикотажа, так как определяет расход сырья. Произведем расчет поверхностной плотности, используя методику профессора Л.А.Кудрявина [1.11.,1.12], применяемую при проектировании параметров трикотажа рисунчатых полотен по геометрической модели переплетения.
Поверхностная плотность трикотажа рисунчатых переплетений р по методике Л.А.Кудрявина равна произведению массы раппорта m переплетения на число раппортов в м2, то есть: т-КГ6 P_A-BRH.RB Где А и В, соответственно, петельный шаг и высота петельного ряда; RH - раппорт по высоте, наименьшее число петельных рядов, после которых чередование ЭСТ повторяется; RB - раппорт по ширине, наименьшее число петельных столбиков, после которых чередование ЭСТ повторяется [1.11].
Исходя из рис.4.1, на котором представлен двухсторонний трикотаж двухслойной структуры кулирных переплетений Пр+НГ; Пр+НГ - ОН+ОН -0,У; Пр,Ог П У, Ot, Oj, Пр с расположением протяжек на внешних сторонах трикотажа в порядке «одна над другой», раппорт переплетения имеет показатели RH = 2 и RB = 2 петли и формула для определения поверхностной плотности переплетения принимает вид: где 2 - количество петель в раппорте; LF- длина ПФК в петле, мм; LG- длина гладкой нити в петле, мм; TF, TG- линейные плотности ПФК и гладкой нити, соответственно, текс. Ширину петли Ш, петельный шаг А и петельный шаг Атах определяем по одной стороне трикотажа (рис.5.1), так как обе стороны трикотажа имеют одинаковые структуры Величина ширины петли Ш рассчитывается исходя из параметров петли. Согласно известным формулам значение петельного шага А, равного ширине петли Ш, для глади [1.12], можно принять равным: Ш = 4й?, где dF -диаметр ПФК, мм. Реальное значение петельного А для двухстороннего трикотажа двухслойной структуры с расположением протяжек в порядке «одна над другой» превышает величину ширины петли, так как в петельный шаг А входит ширина лицевой петли и видимая часть изнаночной петли. Опытным путем по всем выработанным образцам многослойного трикотажа было установлено, что из-за образования длинных протяжек производной глади петельный шаг увеличивается. Однако протяжка, образованная из упругой ПФК имеет форму не прямой, а дуги, вызывая заход лицевых петельных столбиков на изнаночные. Видимая часть изнаночных петель по ширине составляет 0,85111, то есть действительный петельный шаг А=Атах/2 (для данного переплетения), учитывая коэффициент п, определяется как: А = 0,5 А = 0,5(111+0,85 Ш)
Реальная высота петельного ряда В из-за перетяжки части протяжки в палочки петель составляет не 3,5dF [1.11], a 5dF, то есть далее в расчетах высота петельного ряда будет принята равной: B = 5-d,..
Высота петельного ряда В является средней величиной между высотами петель, так как кажущиеся маленькими на плоском изображении (рис.4.1) петли в действительности изогнуты в плоскости (рис.2,17), а их игольные дуги находятся почти на высоте игольных дуг удлиненных петель. Поэтому для расчета всех петель была принята формула для средней величины высоты петли. Масса раппорта складывается из массы нитей, расходуемых на раппорт переплетения, поэтому необходимо определить длины данных нитей. Длина пряжи фасонной крутки в раппорте расходуется на две петли и две протяжки. Протяжка, образованная из ПФК, от каждой петли выходит на противоположную сторону трикотажа и огибает петельные столбики противоположной стороны. Длина каждой петли Lp складывается из суммы длин остова петли IQ, платинной дуги її и протяжки пр, выходящей на противоположную сторону трикотажа. Длина остова петли равна [1.11]: Длина платинной дуги [1.11]: где Ш - ширина петли, мм; В - высота петельного ряда, мм. Для расчета длины протяжки пр выполним разрез двухстороннего двухслойного трикотажа (рис.4.1) по линии kk. На основании рисунка 4.2, определим толщину Тр трикотажного полотна: где dF и do - диаметры ПФК и гладкой нити, соответственно, мм. Однако, экспериментально полученные значения толщины полотна (далее в расчетах - Т), как правило, превышают расчетные, поэтому опытным путем было установлено, что соотношение значений толщины определяется как: Тф«Тр-1,05
