Влияние вида переплетения на различные параметры строения и технологические параметры изготовления ткани

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВЛИЯНИЕ ВИДА ПЕРЕПЛЕТЕНИЯ НА РАЗЛИЧНЫЕ ПАРАМЕТРЫ СТРОЕНИЯ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТКАНИ

Данилов А.В.1, Шустов Ю.С.2

`Данилов Александр Владимирович -- аспирант;

2Шустов Юрий Степанович -- доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой, кафедра материаловедения и товарной экспертизы,

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Российский государственный университет им. А.Н. Косыгина (Технологии. Дизайн. Искусство), г. Москва

Аннотация: в настоящее время углеродные и арамидные волокна используются в самых разных областях человеческой деятельности - от производства спортивных товаров до использования в аэрокосмической технике. Текстильные конструкционные композиты предназначены для применения в основных элементах несущих конструкций. В качестве арматуры в них используются волокнистые каркасы, изготовленные текстильными методами. Актуальность темы обусловлена высокими требованиями к тканям специального назначения. Такие ткани выпускаются и сейчас. Но отсутствие требований к структурам тканей в зависимости от их свойств не позволяет получать ткани необходимого качества. Выбор структуры тканей зачастую проводится интуитивно на основе ранее применяемых тканей в других областях.

Ключевые слова: метод, проектирование, ткани, переплетения.

композит конструкционный текстильный волокно

THE INFLUENCE OF THE TYPE OF INTERWEAVING ON VARIOUS PARAMETERS OF THE STRUCTURE AND TECHNOLOGICAL PARAMETERS OF FABRIC MANUFACTURE

Danilov A.V.1, Shustov Yu.S.2 1'Danilov Aleksandr Vladimirovich - Postgraduate Student;

2Shustov Yuri Stepanovich - Doctor of Technical Sciences, Professor, Head of the Department,

DEPARTMENT OF MATERIALS SCIENCE AND COMMODITY EXAMINATION, FEDERAL STATE BUDGETARY EDUCATIONAL INSTITUTION OF HIGHER EDUCATION RUSSIAN STATE UNIVERSITY NAMED AFTER A.N. KOSYGIN (TECHNOLOGIES. DESIGN. ART), MOSCOW

Abstract: currently, carbon and aramid fibers are used in various fields of human activity - from the production of sports goods to use in aerospace technology. Textile constructional composites are designed for use in the main elements of supporting structures. As the reinforcement they use fiber frames made by textile methods. The relevance of the topic is due to the high requirements for special purpose fabrics. Such fabrics are available now. But the lack of requirements for tissue structures, depending on their properties, does not allow obtaining fabrics of the required quality. The choice of tissue structure is often carried out intuitively on the basis of previously used tissues in other areas. Keywords: method, design, fabric, weav, yarn.

Текстильные конструкционные композиты предназначены для применения в основных элементах несушцх конструкций. В качестве арматуры в них используются волокнистые каркасы, изготовленные текстильными методами.

Уникальное сочетание легкости, гибкости, высоких прочности и вязкости разрушения, характерное для текстильных армируюших структур, определило преимушества их применения для широкого спектра изделий. Оживление в последнее время интереса к текстильным конструкционным композитам - прямое следствие острой необходимости в значительном увеличении внутри - межслоевой прочности и сопротивления распространению повреждений изделий из конструкционных композитов. С расширением применения элементов конструкций из композитов появляются все новые возможности использования текстильных армируюших каркасов ввиду достаточно высокой степени взаимодействия волокон между собой по всему объему композита и способности каркаса по завершении процесса формования принимать форму изделия с размерами, близкими к чистовым.

При выборе вида переплетения [1] вырабатываемых тканей необходимо учитывать их эстетические, потребительские, а также экономические показатели. Эстетические качества ткани характеризуются величиной ПФС; потребительские качества определяются, наряду с прочим, видом сырья зарабатываемого в ткань и видом переплетения ткани; одним из основных факторов снижения материальных затрат является выбор для выработки переплетений с более низкими значениями уработки нитей в ткани, что позволяет уменьшить расход сырья, т.е. снизить себестоимости продукции. Учесть все эти факторы можно при моделировании ткани на ПЭВМ.

Для выявления влияния вида переплетения на строение тканей при прибое составим таблицу 1. Величина порядка фазы строения ткани - ПФС, уработки ткани по основе и утку - ао, ау, высоты волны изгиба нити основы и утка в ткани - ho, hy, находится при постоянных величинах натяжения нитей основы и утка - F0 = 34 сН., Fy = 28 сН., плотности ткани по основе - Р0 = 200 н/дм., плотности ткани по утку - Py = 130 н/дм., линейной плотности нитей основы - T0 = 25 текс x 2, линейной плотности утка - T y = 18,5 текс х 2, коэффициента, характеризующего нити основы и утка - с0= cy = 1,25 модуля упругости нити основы и утка - Е0 = Еу = 120 кг/мм2 - для хлопчатобумажной пряжи.

Для выявления влияния вида переплетения [2] на натяжение нитей в ткани при прибое составим таблицу 2. Где величина натяжения - F находится при постоянных величинах плотности ткани по основе - Po = 200 н/дм, плотности ткани по утку - Py = 130 н/дм, линейной плотности нитей основы - To = 25 текс x 2, линейной плотности утка - Ty = 18,5 текс х 2, коэффициента, характеризующего нити основы и утка - с0 = су = 1,25, модуля упругости нити основы и утка - Е0 = Еу = 120 кг/мм2 - для хлопчатобумажной пряжи, коэффициенте соотношения натяжений основы и утка - к = 1,21 и порядка фазы строения ткани ПФС = 5,5.

При рассмотрении влияния вида переплетения на параметры строения и изготовления ткани разделим все переплетения на три группы:

полотняное и его производные:

полотняное;

репс основный 5/5;

репс уточный 5/5;

полурепс основный 4/1;

полурепс уточный 4/1;

саржи и их производные:

саржа 1/4;

саржа 2/3;

саржа 3/2;

сатины, атласы и их производные:

сатин 5/3;

атлас 5/3;

Таблица 1. Влияние вида переплетения на строение тканей

Таблица 2. Влияние вида переплетения на натяжение нитей в ткани

Отметим характерные особенности изменения параметров строения ткани от вида переплетения.

При рассмотрении полотняной группы переплетений можно заметить, что наибольшую высоту волны изгиба нитей утка имеют ткани переплетения репс и полурепс уточный, а наибольшую высоту волны изгиба нитей основы - репс и полурепс основный. Наибольшие уработки нитей имеет ткань полотняного переплетения, наименьшие - репс основный 5/5, полурепсы занимают промежуточные значения уработки нитей в ткани.

При рассмотрении саржевой группы переплетений можно заметить, что саржа 1/4 имеет наибольшую высоту волны изгиба нитей основы и утка. При этом саржа 2/3 и саржа 3/2 имеют меньшие значения высоты волны изгиба, чем саржа 1/4. Наибольшую величину уработки нитей в ткани имеет вафельное переплетение на базе саржа 1/5, далее идет саржа 1/4 и ее производные, наименьшую величину уработки среди рассматриваемых саржевых переплетений имеют саржа 3/2 и саржа 2/3.

При рассмотрении сатино-атласной группы переплетений можно заметить, что сатин 5/3 и атлас 5/3 имеют сравнительно близкие значения высот волны изгиба нитей основы и утка. Величина уработки тканей этой группы различается незначительно, следует отметить, что уработка нитей в ткани производных переплетений все же выше, чем в их прототипах.

При анализе зависимости заправочного натяжения нитей основы на станке от вида переплетения следует отметить, что для основной совокупности значений величина натяжения имеет неприемлемые значения, это обозначает, что ткань с заданными характеристиками не может быть выработана и нужно менять либо параметры строения ткани, либо тип станка.

Отметим характерные особенности изменения величины натяжения основных нитей на станке в зависимости от вида переплетения.

При рассмотрении полотняной группы переплетений можно заметить, что величина натяжения основных нитей на станке наибольших величин достигает в полотняном переплетении, имеющем большое количество перекрытий, а также в основном репсе и полурепсе, имеющих длинные основные перекрытия.

В саржевых переплетениях ткань с квадратами на базе сатин 1/4 и вафельное на базе саржа 1/5 имеют наибольшее натяжение, переплетения саржа 1/4 несколько ниже.

Для группы сатинов-атласов характерно максимальная величина натяжения нитей основы наблюдается в тканях с квадратами на базе сатин 5/3, далее идут атлас и сатин, минимальная - в тканях с полосами из неправильного сатина и атласа.

Таким образом, сравнительный анализ рассматриваемых групп переплетений показывает, что:

наибольшую высоту волны изгиба нитей имеют ткани с более длинными перекрытиями, при этом ткани главных переплетений имеют большую высоту волны изгиба нитей в ткани, чем производных;

наибольшую величину уработки нитей имеют ткани с большим количеством смены положения нити на противоположное и, при прочих одинаковых характеристиках строения, с большей длиной перекрытия;

наибольшую величину заправочного натяжения нитей основы на станке имеют ткани с большим количеством смены положения нити на противоположное, ткани, имеющие квадратное строение и ткани с более длинными основными перекрытиями при прочих равных условиях.

В данной статье проанализирована зависимость параметров строения тканей и технологических параметров их изготовления от вида переплетения, которая показывает, что:

наибольшее влияние изменение натяжения оказывает на уработку нитей в переплетениях, имеющих большую длину перекрытий.

в значительной степени изменяются параметры структуры тканей ткани сатино-атласной группы, ткани полотняной группы - в меньшей степени.

наибольшие уработки имеют ткани, принадлежащие к главной группе переплетений с длиной перекрытий от 2 до 4.

напряженные условия выработки ткани наблюдаются при:

большом количестве основных перекрытий в раппорте ткани;

большом количестве смены положения ремизки на противоположное;

одновременной смене положения всех нитей на противоположное.

Список литературы / References

Николаев С.Д. Прогнозирование технологических параметров изготовления тканей заданного строения и разработка методов их расчета: Дис. ... докт. техн. наук. М.: МТИ, 1988. 470 с.

Николаев С.Д., Власов П.В., Сумарукова Р.И., Юхин С.С. Теория процессов, технология и оборудование ткацкого производства. 2-е изд. перераб. и доп. М.: Легпромбытиздат, 1995. 256 с.

Размещено на Allbest.ru