автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.02, диссертация на тему:Исследование и анализ строения льняных тканей в процессах их изготовления и эксплуатации

На правах рукописи

ТОМИЛОВА ОЛЬГА ВАЛЕРЬЕВНА

ИССЛЕДОВАНИЕ И АНАЛИЗ СТРОЕНИЯ ЛЬНЯНЫХ ТКАНЕЙ В ПРОЦЕССАХ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИИ

Специальность 05.19.02 -Технология и первичная обработка текстильных материалов и сырья

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2005 г.

Работа выполнена на кафедрах ткачества Московского государственного, текстильного университета имени А.Н.Косыгина и Костромского государственного технологического университета.

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Николаев Сергей Дмитриевич

Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор

Панин Иван Николаевич

кандидат технических наук, доцент Тарасов Виктор Лукьянович

Ведущая организация Российский заочный институт текстильной и

легкой промышленности

Защита диссертации состоится "_"_2005 года в "_" часов на

заседании диссертационного совета К 212.139.01 в Московском государственном текстильном университета имени А.Н. Косыгина по адресу: 119991, Москва, Малая Калужская улица, дом 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного текстильного университета имени А.Н.Косыгина.

Автореферат разослан "_"_2005 года

Ученый секретарь диссертационного совета К 212.139.01, доктор технических

наук Ю.С.Шустов

ямы ■

АННОТАЦИЯ

В диссертационной работе изложены результаты теоретических и экспериментальных исследований. Применяемые экспериментальные и теоретические методы исследования обеспечивают необходимую достоверность полученных результатов, так как основываются на большом экспериментальном материале, использовании проверенных приборов и аппаратуры, использовании современных теорий в соответствии с теоретическими и экспериментальными исследованиями.

Получена полная информация о строении и свойствах льняных тканей и пряжи для ее изготовления. Проанализировано изменение параметров строения ткани на различных этапах ее формирования и эксплуатации. Проведен аналитический расчет параметров строения ткани.

Исследовано влияние заправочных параметров ткацкого станка на свойства, строение и условия изготовления тканей. Установлены математические зависимости между параметрами изготовления суровой, готовой тканей и установлена связь этих параметров с потребительскими свойствами ткани. Определены оптимальные параметры изготовления льняной ткани на ткацком станке.

АВТОР ЗАЩИЩАЕТ:

1. Метод исследования параметров строения и свойств льняных пряжи и тканей в процессе изготовления и эксплуатации тканей.

2. Методику прогнозирования строения готовых льняных тканей, основанную на полученных адекватных моделях зависимостей параметров строения суровой и готовой тканей.

3. Результаты оценки напряженности заправки ткацкого станка при изготовлении льняных тканей.

4. Математические модели для расчета основных параметров строения и свойств исследуемой льняной ткани в зависимости от технологических параметров ее изготовления на ткацком станке.

5. Оптимальные технологические параметры заправки ткацкого станка при изготовлении льняной ткани с заданными свойствами.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы Конкурентоспособность продукции текстильных предприятий в современных условиях, как известно, обеспечивается оперативной сменой ассортимента, низкой себестоимостью, а также выпуском тканей с заданными структурными и физико-механическими свойствами. Поскольку качество тканей проявляется через потребительские свойства, глубокое изучение зависимости этих свойств от структуры ткани, сырьевого состава нитей и условий формирования данной ткани на станке представляет большой практический и теоретический интерес, так как отсутствуют научно-обоснованные методы регулирования потребительских свойств тканей. Производственники сегодня при проектировании новых тканей руководствуются лишь инженерной интуицией. Такое положение нельзя признать правиявнымц и о нал ь ная!

I библиотека I

В связи с этим возможность прогнозирования льняных тканей с улучшенными потребительскими свойствами при минимальных сырьевых и трудовых затратах является актуальной задачей.

Целью данной работы является:

а) Исследование влияния технологических параметров, принятых при выработке ткани на ткацком станке на её структуру и свойства.

б) Установление зависимостей между структурными параметрами суровой и готовой ткани, которые будут использованы для проектирования льняных тканей.

Методика данного научного исследования включает проведение теоретических и экспериментальных исследований.

Теоретические исследования основаны на использовании современных « научных теорий в области функциональных зависимостей между технологическими параметрами и параметрами строения тканей. Экспериментальные исследования ; проводились в лабораториях кафедр ткачества Костромского государственного ' технологического университета, Московского государственного текстильного университета имени А.Н. Косыгина, а также в условиях ЗАО Большая Костромская Льняная Мануфактура и ОАО Костромская Льняная Корпорация (г. Кострома).

При обработке экспериментальных данных использовались современные методы статистики, анализа и планирования эксперимента. При проведении работы широко использовалась современная вычислительная техника.

Научная новизна работы заключается в:

- исследовании вязкоупругих свойств льняной пряжи на основе линейной теории вязкоупругости, выявлении корреляционной связи между вязкоупругими параметрами и свойствами тканей в процессах их изготовлении и эксплуатации;

- теоретически доказана возможность изготовления льняных тканей на бесчелночных ткацких станках СТБ на основе расчета критерия длительной прочности Бейли и расчета обрывности нитей основы и утка с использованием теории надежности;

- получена математическая регрессионная модель влияния вытяжки нитей на уработку нитей основы;

- получена корреляционная взаимосвязь между параметрами строения тканей в процессах изготовления ткани на ткацком станке, отделки, отлежки и стирки.

Практическая значимость работы заключается в:

- разработке метода прогнозирования условий изготовления льняных тканей на бесчелночном ткацком станке СТБ;

разработке метода исследования влияния вытяжки нитей на потребительскую усадку ткани;

- получении математических регрессионных моделей, позволяющих на инженерном уровне прогнозйровать условия изготовления льняных тканей, их строение и свойства;

- определено оптимальное заправочное натяжение основы при изготовлении льняных тканей, обеспечивающее минимально-возможную обрывность нитей основы и утка и высокое качество тканей;

- предложены рекомендации по улучшению качества льняных тканей.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ

Основные положения диссертации обсуждались на заседаниях кафедр ткачества Костромского государственного технологического университета (20022004 гг.) и МГТУ им. Косыгина (2005 г.). Результаты диссертационной работы доложены на международной научно-технической конференции «Лен - 2002» (Кострома, 2002), на межвузовской научно-технической конференции аспирантов, магистров и студентов «Молодые ученые - развитию текстильной промышленности;) (Поиск - 2001, Поиск - 2003, Иваново), на всероссийской научно-технической конференции «Текстиль-2005» (Москва, 2005), на f международной научно-технической конференции ВГТУ (Витебск, 2005), на международной научно-технической конференции «ТЕХТЕКСТИЛЬ - 2005» (Димитровград, 2005).

t Структура и объем диссертации Работа изложена на 131 странице

машинописного текста, состоит из введения, 4 глав, общих выводов по работе, списка использованных источников из 120 наименований, 1 приложения на 1 стр., содержит 44 таблицы, 5 рисунков.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследования, отражена научная новизна и практическая значимость результатов.

Первая глава посвящена состоянию вопроса. Все работы, тесно связанные с темой диссертации, рассматривались по следующим направлениям:

- работы по исследованию влияния условий формирования ткани на ее строение и свойства;

- работы, посвященные изучению зависимостей между параметрами строения ткани и технологическими параметрами изготовления ткани;

- работы, посвященные расчетным методам и способам анализа строения ткани; i

- работы по расчетным методам и способам проектирования ткани.

Анализ литературных источников позволил подтвердить актуальность выбранной темы, отметить ее научную значимость и практичную ценность. Представлены теоретическая и экспериментальная базы исследованйя. Для исследования взяга чистольняная ткань бельевого назначения, переплетение 1гкани -полотняное. Выработка ткани проводилась на бесчелночном ткацком станке СТБ2 -180 в условиях ЗАО Большая Костромская Льняная Мануфактура (г. Кострома). Сформулированы цели и задачи исследования.

Вторая глава посвящена теоретическим исследованиям, связанным с прогнозированием условий изготовления льняных тканей на ткацком станке.

Для того, чтобы решшь вопрос о возможности получения ткани с заданными структурой и свойствами, необходимо определить вязкоупругие параметры пряжи, используемой для ее изготовления, изучить проходящие в ней релаксационные процессы.

Для экспериментального исследования выбрана чистольняная ткань обр. 46 (Т0=ТУ=46 Текс, Р0=1б6 н/10см, Ру=! 85 н/10см), вырабатываемая на станках СТБ2-180 в условиях ЗАО Большая Костромская Льняная Мануфактура (г. Кострома).

В качестве теории, описывающей процессы деформирования во времени, принята наследственная теория линейной вязкоупругости, построенная на основе принципа суперпозиции Л. Больцмана. В данной работе использовался метод определения вязкоупругих параметров, разработанный на кафедре ткачества МГТУ им. А.Н Косыгина. Сущность его заключается в измерении нагрузки при заданной деформации во времени. Нить основы или утка на универсальной разрывной машине ФП-10 доводится до деформации е, машина останавливается и далее через определенные промежутки времени фиксируется нагрузка.

На машине можно записать экспериментальную кривую релаксации на диаграммную бумагу. Зная скорость бумаги, легко можно найти значения нагрузок, о-/, а2, Од, о4 во времени О. ¡4-

Упрощённая методика определения вязкоупругих параметров изложена в работах проф. Николаева С.Д.

Уравнения для расчета вязкоупругих параметров имеют следующий вид: сг/ а(а+1)

£ =- (1)

е[а(а+1)-А (,"] иа - г2а(а,- а^ + // (а,- а$ = 0

((Т1-СУ2) а(а+1) А =-

а,(а+1Х120-1,0)+(01-02)11а а4-а, + [ЕеА (и"-г,")]/а

ЕеА(иа+' 1Г')/(а+1)

(2)

(3)

(4)

Решение уравнений проводили при использовании стандартной информационной программы «Эврика». Параметр а определялся численными методами.

Для облегчения анализа полученных результатов отметим, что релаксационные процессы протекают интенсивнее с ростом параметра А и уменьшения параметра а. Параметр (3 оказывает такое же влияние как и параметр А, но значительно менее интенсивно.

В таблице 1 представлены данные расчёта по результатам испытаний 50 нитей. Скорость деформирования - 980 мм/мин.

Таблица 1

Пар-р Пряжа ДО ткач. Из сур. ткани Из гот. ткани После стирки Х81 После стирки №2 После стирки №3 После стирки №4 После стирки №5

Е, МПа 1600 1480 1400 1300 1260 1240 1240 1240

А 0,303 0,0302 0,0281 0,279 0,275 0,270 0,267 0,266

А 0,100 0,102 0,121 0,124 0,126 0,130 0,129 0,129

В 0,419 0,413 0,380 0,400 0,391 0,413 0,400 0,390

Анализ полученных данных свидетельствует о том, что наибольшим релаксационным явлениям подвержена пряжа при отделке ткани. Стирка также

влияет на вязкоупругие параметры ткани. Но, в среднем, после третьей стирки состояние нитей стабилизируется. Однако в суровой пряже релаксационные процессы протекают быстрее. Мгновенный модуль упругости готовой льняной пряжи и пряжи после воздействия на неё стирок по отношению к суровой меньше. В процессе ткачества модуль упругости пряжи также снижается. В таблице 2 представлены данные изменения вязкоупругих параметров льняной пряжи в процессах ткачества, отделки и стирок.

Таблица 2

Изменение вязкоупругих параметров льняной пряжи БМВЛ 46Текс(%)

Параметр Пряжа до ткач. Пряжа из сур. ткани Пряжа из гот. i ткани Пряжа из ткани после стирок

№1 №2 №3 №4 №5

Е 100 92,5 87,5 81,5 79 77,5 77,5 77,5

А 100 99,7 93 92,4 90,5 89 88,1 87,8

а 100 102 121 124 126 130 129 129

Р 100 98,5 91 95,5 93,2 98,5 95,5 95

Исходя из полученных значений, можно сделать вывод, что структура ткани после третьей стирки уравновешивается.

Нити основы на ткацком станке испытывают большие динамические нагрузки, чем уточные. Поэтому вызывает интерес оценка их работоспособности. В данном разделе проводится расчет повреждаемости нитей основы для прогнозирования возможности изготовления тканей. Нами используется критерий длительной прочности Бейли, который позволяег оценить напряженно-деформированное состояние нитей на ткацком станке.

Проф. Щербаков В.П. в своих работах использовал степенной закон, связывающий напряжение нити и время разрушения. Критерий Бейли имеет следующий вид:

« dT

Н--(5)

' В а" где а - напряжение нити.

ВлЬ- коэффициенты, определяемые экспериментально. При испытаниях нитей на разрывных машинах с высокой постоянной скоростью деформирования (до 1000 мм/мин) можно принять рассматриваемые нити как вязкоупругие. Для расчета вязкоупругих параметров нитей по данным, полученным с разрывной машины с постоянной скоростью деформирования, использована методика, разработанная на кафедре ткачества Mi 1У имени А.Н.Косыгина и изложенная в работах к.т.н. Н.А. Николаевой. Результаты расчета на ЭВМ численными методами параметров В и Ь представлены в таблице 3.

Расчет повреждаемости нитей основы проводился по среднему натяжению основы по формуле:

тг------(6)"

Ваь

Данные расчета приведены в таблице 4.

Таблица 3

Значения параметров Хлопчатобумажная пряжа, 29 Текс Льняная пряжа, 46 Текс, БМВЛ

Деформация,% 61=7.0 е 1=4,2

82=6,6 £2=4,0

Время разрушения, мин 11-0,035 (,=0,021

^=0,0527 12=0,0289 '

Скорость деформирования, мм/мин У,=1000 У,=1000

Уг=625 У2=690

Параметры Ь=5,96 Ь=5,90

В=21,650 В=15,685

Повреждаемость пряжи

Таблица 4

Значения параметров / Хлопчатобумажная пряжа, 29 Текс Льняная пряжа, 46 ' Текс, БМВЛ

Повреждаемость,' 11 0,385 0,841

Среднее натяжение основы, И, Сн /* 60

По полученным данным таблицы видно, что наилучшие условия достигаются при использовании в основе хлопчатобумажной пряжи. Однако и льняная пряжа может перерабатываться на бесчелночном ткацком станке СТБ.

Обрывность в ткачестве может служить одним из важных показателей уровня технологии и организации производства.

Таблица 5

Значения параметров нормального и логарифмически нормального законов

распределения

Параметры Среди« значение Логарифмически среднее значение Среднее квадратическое отклонение Критерий Пирсона

Разрывная нагрузка утка 558.8 - " 86.94 1.43

Разрывное удлинение утка 2.13 - 0.345 5.57

Выюслшхль оснсеык мшгадрашм нагрузкам 4.01 й 133 0.99

Стойкость основы к истиранию 2.934 0.113 2.01

Расчет обрывности основных и уточных нитей проводился по методике, разработанной на кафедре ткачества МГТУ им. А.Н. Косыгина.

Обрывность основы рассчитывалась по данным стойкости нитей к истиранию и их выносливости к многократным нагрузкам; обрывность утка - по полуцикловым характеристикам, определенным на разрывной машине с высокой скоростью деформирования нити, соизмеримой со скоростью прокладывания утка на станке СТБ.

В таблице 5 представлены результаты параметров законов распределения для исследуемых свойств льняной пряжи.

В результате расчетов:

обрывность основных нитей: г<>= Г|+ г2=0.09+0.13=0.22 обр/м.

обрывность уточных нитей равна: гу= г3+ Г4=0.03+0.13=0.16 обр/м.

Третья глава посвящена экспериментальным исследованиям структурных параметров льняных полотен на различных этапах производства.

В данной работе йсследовалась структура льняной ткани (Т0=ТУ=46 текс, Р0=166 нит/Юсм, Ру=185 нит/10см).

Эксперимент проводился на двух рядом расположенных ткацких станках СТБ2 - 180 с приблизительно одинаковыми заправочными параметрами. После съёма ткань с этих станков поступала в браковочный отдел и распределялась в разные партии отделки. Формирование партий происходило с интервалом в один день. Результаты исследований, расчетов и статистической обработки представлены в таблице 6.

Таблица 6

X» ст. № парт. ТКАЦКИЙ СТАНОК ОТЛЁЖКА

ао,% ау,% Ро, н/см Ру. н/см Мп, г/м2 а„, % ау, % Ро, н/см Ру. н/см Мп, г/м2

137 I 11,4 3,5 15,8 17,6 180,4 10 3,5 15,9 17,2 177,5

137 II 11 3,46 16 17,4 180 10,8 3,52 16 17,2 178,8

156 I 9,03 4,08 15,9 17,8 180,1 7,5 4,2 15,9 17,2 175,7

156 II 10,2 4,02 16 17,8 181,8 9 4,2 16 17 177,7

№ ст. № партии ОТДЕЛКА СТИРКА '

а«,% Uy,% Ро, н/см Ру. н/см Мп г/м Yo, % Yy, % Мп, г/м2

137 I 5 13,5 17,3 15,8 182,4 3,1 1,2 165,6

137 II 4,6 13,5 17,4' 15,6 181,4 2,6 1,1 169,2

156 I 3,6 13,8 17,9 16,4 188 2,9 0,9 ,164,0

156 П 5 13,8 17,9 16,8 191,7 3,2 1.1 165,2

В результате проделанной работы были сделаны следующие выводы:

а) структурные параметры ткани меняются в зависимости от ткацкого оборудования и времени проведения эксперимента;

б) наблюдается уменьшение уработки ткани по основе иоа^ суточной

отлёжки, а также после отделки, что влечёт за собой уменьшение плотности ткани по утку;

в) структура ткани после отделки меняется и зависит от параметров суровой ткани;

г) после стирки анализ усадки ткани по основе показал, что чем больше уработка нитей по основе, тем больше и усадка ткани.

Для определения тесноты связи между структурными параметрами ткани был проведен корреляционный анализ. Так как все основные зависимости имеют линейный характер, поэтому за критерий оценки принят коэффициент корреляции. Результаты анализа представлены в таблице 7.

Таблица 7

Результаты корреляционного анализа_

КОЭФФИЦИЕНТ КОРРЕЛЯЦИИ, г

СТАНОК ОТЛЕЖКА ОТДЕЛКА

8о,% Эу,% Ро, н/см Ру, н/см ао,% ау>% Ро, н/см Ру. н/см Зо,% ау,% Р., н/см Ру. н/см

Яо.% - 0.89 0.46 0.73 - 0.90 0.47 О.&О . 0.44 0.20 0.12

Зу'/о 0.89 - 0.99 0.94 0.87 - 0.99 0.95 0.44 0.23 0.64

Ро, н/см 0.46 0.99 - 0.92 0.47 0.99 - 0.94 0.20 0.23 - 0.09

Ру. н/см 0.73 0.92 0.09 ■ 0.80 0.95 0 94 - 0.12 0.64 0.09 -

м„, г/м2 0.76 0.95 0.93 0.90 0.94 0.95 0 96 0.95 0.12 0 47 0.47 0.55

Как видно из таблицы, связь между параметрами уменьшается после отделки, что подтверждает известное положение.

В работе доказано, что параметры суровой ткани влияют на структуру готовой. В результате были получены следующие адекватные модели зависимости некоторых структурных параметров готовой ткани от параметров суровой: а„ гот. = £ (во ст); во гот. = ДаоСт; У^); Уре^^ст; Уры); а0гот = £(а0ст; Урея,). где Урел2 - технологическая притяжка ткани "П".

Наибольший интерес и значимость представляет 2 модель вида аоГОТ.= =1Г(а0ст; Уреяг)- По данным анализа этой модели соответствует линейное уравнение следующего вида:

а0гот = -2,581 + (0,7735 * а^т - 0,1702 * П) (7)

Чтобы представить данное уравнение графически, были взяты два значения уработки основных нитей на станке - минимальное и максимальное и два значения притяжки - минимальное и максимальное, соответствующие данному ассортименту ткани, полученного в условиях ткацкого производства.

Комбинируя пары значений уработки основных нитей на станке и притяжки и подставляя их в уравнение (7), получили четыре значения уработки основных нитей готовой ткани.

■о гот, %

4 -1 3,5 -3

2,5

о" 2

>> 1.5

1

0,5

0

3,6 4,9 5 6,5 6 7 8 9 10 11 ао ОТД, %

Рис. 2 График зависимости между потребительской усадкой по основе и уработкой основных нитей в готовой ткани

Используя полученные координаты точек (а0ст; П; аогот). было построено графическое представление модели аоГот=Г (аост; П) на рисунке 1.

Следующий этап — построение графика зависимости между потребительской усадкой по основе "У0" и уработкой основных нитей в готовой ткани "а0гот" по данным производственного эксперимента. Характер этой зависимости представлен на рисунке 2. Данный график может быть использован для прогнозирования потребительской усадки ткани по основе по уработке основных нитей в готовой ткани, которая рассчитывается с использованием выведенной математической модели по параметрам суровой ткани.

Для определения тесноты связи между параметрами пряжи и структурой ткани был проведен корреляционный анализ. В качестве критерия оценки выбран коэффициент корреляции, так как все основные зависимости имеют линейный вид.

Наиболее тесная корреляционная зависимость наблюдается между: модулем упругости Е и вязкоупругими параметрами А и а; модулем упругости и вязкоупругими параметрами с разрывными характеристиками тканей и усадкой ткани по основе и по утку; плотностями ткани по основе и по утку и усадкой ткани по основе и по утку; между уработками основы и утка и ПФС ткани; между усадками ткани по основе и по утку.

Известно, что потребительская усадка ткани в наибольшей мере зависит от уработки пряжи. В свою очередь, величина уработки зависит от многих факторов, которые разделены на две группы:

1) факторы, связанные с технологией процесса ткачества (натяжение основных и уточных нитей, цатяжение ткани, технологические параметры зевообразования, величина прибойной полоски и т. д.);

2) факторы, связанные со структурой ткани (вид пряжи, вид переплетения, толщина основной и уточной пряжи, плотность ткани).

Среди названных факторов не учтён такой важный технологический параметр, как вытяжка основы в шлихтовании, влияющий на деформационные свойства ошлихтованных нитей и их натяжение в процессе ткачества. О влиянии вытяжки нитей на потребительскую усадку ткани информации нет.

Под наблюдением находились три ткацких навоя: первый - из одной партии, два других - из другой. Вытяжка нитей в шлихтовании измерялась прибором Любимова в трёх зонах по глубине наматывания каждого навоя, натяжение группы основных нитей в статическом заступе - прибором ТОНГ.

Для всех навоев выявлена тенденция снижения вытяжки в процессе их формирования на 23-67 %.

По мере срабатывания на ткацких станках навоев изменение натяжения основных нитей не превысило 10 %, то есть оно увеличилось несущественно. Таким образом, можно принять, что уработка основы в этом эксперименте определялась только уровнем вытяжки ее в процессе шлихтования.

Для оценки потребительской усадки вся ткань прошла отделку (расшлихтовка, беление, ширение и сушка), после которой проведён контроль технологической притяжки (Пт), и остаточной уработки (а^). Из таблицы 8 следует, что увеличению вытяжки основы внутри каждого навоя соответствует уменьшение технологической притяжки.

В результате корреляционного и регрессионного анализов массива единичных измерений установлено, что корреляционное отношение между уработкой основы и её вытяжкой составляет на станке т|1=0.63, и взаимосвязь исследуемых параметров описывается адекватным |Тр=0.6 < Ета6л=3.68; 0.95; 7; 9] уравнением второго порядка:

а0| = 8,753+5,701В-6,369В2

Таблица 8

N станка Вытяжка,% Притяжка, % Уработка после отделки аоз,% Усадка после стир., %

слева в середине справа

Уо Уу

I 0,63 5,7 4,2 4,3 4,5 3,6

0,76 4,4 4,7 5,3 4,7 3,3 1,6

0,91 4,3 5,1 5,0 5,1 3,8 1,3

II 0,4 4,4 4,6 5,5 4,5 2,7 2,4

0,4 3,2 4,7 4,8 4,8 2,1 2,7

0,52 3,6 4,3 5,4 4,9 2,4 2,4

III 0,18 4,4 5,4 5,3 4,8 2,9 2,4

0,24 3,4 4,6 4,6 4,1 3,2 2,2

0,54 2,6 4,8 5,2 5,0 2,8 1,5

Вытяжка и ширение в процессе отделки привели к уменьшению значений ао3 до 4,1...5,5 % (табл.8), но существенных различий в этих показателях, как по зонам ширины ткани, так и по вариантам вытяжки не обнаружено.

По результатам проведенного исследования сделаны выводы:

- установлено, что корреляционная связь между вытяжкой основы в шлихтовании и уработкой нитей на станке, после оглёжки и после отделки снижается и становится несущественной.

- доказано, что в производственных условиях вытяжка основы не влияет на потребительскую усадку ткани.

Четвертая глава посвящена определению оптимального заправочного натяжения основных нитей при изготовлении исследуемой ткани на бесчелночном ткацком станке СТБ. Основным технологическим параметром, который влияет на качество и строение тканей является заправочное натяжение основных нитей Рз.

В качестве критериев оптимизации выбраны: обрывность основы г0 и обрывность утка гу, уработки основы и утка - а0 и Эу соответственно. Решение компромиссной задачи проводилось графическим путем:

ао<5% при условии Р3>45 сН;

%<5% при условии Р3<52.5 сН;

Го<0.25 обр/м Р3=46.5 - 53.5 сН;

гу<0.15 обр/м Р3=46.0 - 51.5 сН.

Все условия выполняются, когда заправочное натяжение основы равно Р3= 49 сН.

Были получены регрессионные уравнения влияния заправочного натяжения основных нитей на выходные параметры ткани. Эти уравнения имеют следующий вид:

Натяжение основы при прибое, сН: Fri|,=7+1,46F3

Натяжение основы при зевообразовании, сН: F3eB=3.4+1,42F3

Обрывность основы, обр/м: ro=8.27-0.32F3+0.003F3

Обрывность утка, обр/м: ry=4.84-0.19F3+0.002F3

Уработка по основе, %: а<,=13.68-0.19F3

Уработка по утку, %: ay=-5.48+0.2F3

Разрывная нагрузка полоски ткани по основе, Н: Рр0=-116+28.57F3-0.29F3 Разрывная нагрузка полоски ткани по утку, H: Ppy=-278+33.89F3-0.34F3 Разрывное удлинение полоски ткани по основе, %: 1р0=12.04-0.1F3 Разрывное удлинение полоски ткани по утку, %: lpv=l .92+0.1F3 Воздухопроницаемость ткани, дм3/м2с : W=315+4.2F3

Стойкость ткани к истиранию, циклов: ^=194+1.0F3

Установка оптимального заправочного натяжения основных нитей обеспечивает выполнение тех критериев оптимизации, которые были заданы выше. Ткани, изготовленные при оптимальном заправочном натяжении, имеют необходимые физико-механические свойства и рациональные параметры строения:

- натяжение основы при прибое - 78.4сН;

- натяжение основы при зевообразовании - 73.5сН;

- обрывность основы - 0.21 обр/м;

- обрывность утка -0.1 Зобр/м;

- уработка уточных нитей - 4.3%; ^

- уработка основных нитей - 4.2%; >

- разрывная нагрузка полоски ткани по основе - 598Н;

- разрывная нагрузка полоски ткани по утку - 558Н;

- разрывное удлинение полоски ткани по основе - 7.05%;

- разрывное удлинение полоски ткани по утку- 6.85%;

- воздухопроницаемость - 518 дм3/м2с;

- стойкость ткани к истиранию - 264 цикла.

В приложении приведен акт о внедрении результатов работы в учебный процесс.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Установлено, что изменение параметров строения и свойств тканей в процессах их формирования, отделки и эксплуатации связано с релаксационными процессами; для описания релаксационных процессов выбрана линейная теория наследственной вязкоупругости, а в качестве взаимосвязи между напряжением и деформацией нитей использована слабосингулярная функция А.Р Ржаницына.

2. Установлено, что релаксационные процессы в льняной ткани наиболее интенсивно протекают на этапах её отделки и первых стирок, о чем свидетельствуют изменения параметров А и а. Процессы формирования

ткани, отделки и первые стирки снижают упругие свойства льняной пряжи, о чем свидетельствуют изменения параметра Е (мгновенного модуля упругости нити).

3. На основе метода определения параметров долговечности текстильных нитей в результате измерений на универсальной разрывной машине с постоянной скоростью деформирования нитей, разработанного на кафедре ткачества МГТУ имени А.Н. Косыгина, проведен расчет повреждаемости нитей основы по критерию Бейли. На аналитическом уровне доказана возможность изготовления исследуемых льняных тканей на современном бесчелночном ткацком станке СТБ.

4. На основе теории надежности проведен расчет обрывности нитей основы по данным испытаний на выносливость к многократным нагрузкам и стойкость к истиранию и нитей утка по данным полуцикловых характеристик, определенных при высоких скоростях деформирования. Данные свойства пряжи предопределяют условия работы нитей основы и утка на ткацком станке. Значения обрывности основных нитей 0.22 обр/м и утка 0.16 обр/м свидетельствуют о нормальной работе ткацкого станка при изготовлении льняных тканей.

5. Проведенные экспериментальные исследования параметров льняных тканей на различных этапах производства позволили установить, что структурные параметры ткани после отделки изменяются и зависят от параметров суровой ткани.

6. Корреляционная связь между параметрами строения льняной ткани после отделки уменьшается.

7. Проанализировано изменение основных параметров строения льняных тканей в суровом виде в процессе отлежки, отделки; полученные данные являются основой для прогнозирования строения готовой ткани.

8. Предложен метод прогнозирования строения готовых льняных тканей, основанный на полученных адекватных моделях зависимостей параметров строения суровой и готовой тканей.

9. Корреляционный анализ взаимосвязи между свойствами пряжи и параметрами строения льняных тканей установил, что наибольшая теснота связи наблюдается между:

- модулем упругости с вязкоупругими параметрами;

- модулем упругости и вязкоупругими параметрами с усадкой ткани по основе и по утку;

- плотностями ткани по основе и по утку с усадкой ткани по основе и по утку;

- уработками основных и уточных нитей с порядком фазы строения тканей.

10. Процессы отделки и стирки ослабевают корреляционную зависимость между большинством исследуемых факторов, за исключением связи между:

- вязкоупругими параметрами с усадкой ткани;

- плотностями ткани по основе и по утку с усадкой ткани.

11. Установлено, что корреляционная связь между вытяжкой основы в шлихтовании и уработкой нитей на станке, после отлежки и после отделки

Ц2198?2006Г4

18668

снижается и становится несущественной. Доказано, что в производст^ппшл i условиях вытяжка основы не влияет на потребительскую усадку ткани. |

12. В условиях действующего производства Большой Костромской Льняной | Мануфактуры определено оптимальное заправочное натяжение основных нитей на станке при изготовлении исследуемой льняной ткани (F3=49 сН), 1 обеспечивающее высокое качество суровой ткани.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Сокова Г.Г., Нестерова О.В., Старцева Е.Ю., Тивилина И.Г. Исследования изменений структурных параметров ткани на различных этапах eö формирования. // Тезисы доклада на межвузовской научно-технической конференции аспирантов, магистрантов и студентов «Поиск- 2001», апрель 2001 г., ИГТА, Иваново.

2. Лустгартен Н.В., Нестерова О.В. Влияние вытяжки основы на потребительскую j усадку льняной ткани. // Тезисы доклада на международной научно-технической 1 конференции «Лён-2002», октябрь 2002 г., КГТУ, Кострома. 1

3. Бурова В.А., Нестерова О.В. Влияние натяжения нитей основы на интенсивность i процесса осыпаемости. И Вестник КГТУ, №9,2004 г. С. 37-40. I

4. Лустгартен Н.В., Нестерова О.В., Цибизова Т.А. Взаимосвязь вытяжки пряжи, уработки основы и потребительской усадки льняной ткани. // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. - 2003, № 3.

5. Нестерова О.В. Сравнительный анализ способов оценки потребительской усадки ткани. // Тезисы доклада на межвузовской научно- технической конференции «Поиск -2003», апрель 2003г., ИГТА, Иваново. '

6. Нестерова О.В., Лустгартен Н.В. Потребительская усадка и заправочное натяжение | основы на ткацком станке. // Тезисы доклада на всероссийской научно- ; технической конференции «Текстиль-2003», ноябрь 2003г., МГТУ, Москва.

7. Николаев С.Д., Николаева H.A., Томилова О.В. Оценка напряженности изготовления льняны>: тканей. // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. - 2005, №4. 1

8. Томилова О.В., Николаев С.Д. Метод определения вязкоупругих параметров текстильных нитей. // Тезисы доклада на всероссийской научно-технической конференции «Текстиль-2005», ноябрь 2005г., МГТУ, Москва. J

9. Томилова О.В., Николаев С.Д. Прогнозирование изготовления льняных тканей. // Тезисы доклада на всероссийской научно-технической конференции «ТЕХТЕКСТИЛЬ-2005», ноябрь 2005г., ДИТУД, Димитровград.

10. Николаев С.Д., Ликучева A.A., Николаева H.A., Томилова О.В. Расчет обрывности 1 основных и уточных нитей на ткацком станке. // Тезисы доклада на всероссийской научно-технической конференции, ноябрь 2005г., ВГТУ, Витебск.

Подписано в печать 15.11.05 Формат бумаги 60x84/16 Бумага множ. Усл.печ.л. 1,0 . Заказ 527 Тираж 80 МГТУ им. А.Н. Косыгина, 119991, Москва, ул. Малая Калужская, 1

ВВЕДЕНИЕ.

Глава I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА.

1.1 .Литературный обзор.

1.1.1. Работы по исследованию влияния условий формирования ткани на ее строение и свойства.

1.1.2. Исследования по изучению зависимостей между параметрами строения ткани и технологическими параметрами изготовления ткани.

1.1.3. Расчетные методы и способы анализа строения ткани.

1.1.4. Работы по расчетным методам и способам проектирования ткани.

1.2. Теоретическая и экспериментальная базы исследования.

1.3. Задачи исследования.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ.

• Глава И. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ УСЛОВИЙ

ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛЬНЯНЫХ ТКАНЕЙ НА ТКАЦКОМ СТАНКЕ.

II. 1. Выбор ткани для исследования.

11.2. Определение вязкоупругих параметров растяжения суровой, готовой льняной пряжи и пряжи после воздействия на.нее стирок.

11.3. Оценка повреждаемости основной пряжи в процессе тканеформирования.

11.4. Расчет обрывности основных и уточных нитей на ткацком станке.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ.

Глава III. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ. ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЛЬНЯНЫХ ПОЛОТЕН НА

РАЗЛИЧ11ЫХ ЭТАПАХ ПРОИЗВОДСТВА.

111.1. Методика измерении.

3.1.1. Исходные данные эксперимента.

3.1.2. Инструменты. ш 3.1.3. Me годика проведения 'жеперимепта.

III.2. Результаты эксперимента.

3.2.1. Оценка изменений структурных параметров ткани по ширине.

3.2.2. Структурные параметры ткани на различных этапах ее формирования.

3.2.3. Определение тесноты связи между структурными параметрами ткани.

3.2.4. Характер изменения ширины ткани во времени.

3.2.5. Характер изменения уработки основных нитей во времени.

3.2.6. Характер изменения уработки уточных нитей в ткани во времени.

3.2.7. Характер изменения плотности ткани по основе во времени.

3.2.8. Характер изменения плотности ткани по утку во времени.

3.2.9. Характер изменения поверхностной плотности ткани во времени.

3.2.10. Характер изменения релаксационной усадки ткани во времени.

3.2.11. Характер изменения потребительской усадки ткани.

Ш.З. Прогнозирование строения готовой ткани.

111.4. Оценка тесноты связи между вязкоупругими параметрами пряжи и структурными параметрами ткани в процессе тканеформирования.

111.5. Взаимосвязь вытяжки пряжи, уработки основы и потребительской усадки льняной ткани.

Глава IV. ОПТИМИЗАЦИЯ НАТЯЖЕНИЯ ОСНОВЫ ПРИ

ИЗГОТОВЛЕНИИ ЛЬНЯНОЙ ТКАНИ.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ.

Одеждой XXI века официально объявлен лён [3.12]. Эксперты заявляют, что через пару лет более 60% всей одежды будет шиться из льняных тканей, а медики утверждают, что люди, с рождения использующие в одежде и в быту лён, болеют меньше и живут в среднем на 10 лет дольше.

Природные свойства льняного волокна действительно уникальны - лён не только обладает антибактериальными свойствами, но даже защищает от радиации. В народной традиции льняная нить всегда считалась священной, обладающей отвращающими зло и очистительными силами. Сейчас на Западе самые дорогие элитные ткани - льняные, а Австрия, Германия, Голландия, Бельгия, Франция, Англия, Северная Ирландия и Шотландия уже приобрели статус крупных поставщиков льна. У нас же до сих пор в «моде» синтетика с вьетнамского рынка.

Почему же иностранцы платят огромные деньги за лён? Здесь формула проста: «Зелёные - за зелёное». Льняной бум объясняется не только модой, но, в первую очередь тем, что эти ткани экологичны. На них не скапливается статическое электричество, в жару в льняной одежде прохладно, в холод -тепло, он «дышит». Японские медики определили, что лён лечит: у людей, прикованных к постели, не бывает пролежней, если они лежат на льняных простынях. Если вы носите такую одежду, проходят многие кожные болезни - от элементарной потницы до хронических экзем.

За последние годы производство льняных тканей выросло на 20 - 30 % [3.12J. Фактически весь этот прирост был обеспечен импортными поставками. Только Вологодская область па импорт длинноволокнистого сырья затратила 5 миллионов долларов. И все же насколько выгодна эта культура, говорит одна цифра: в 2000 году экспорт лыюпродукцни принёс 150 миллионов долларов прибыли. Но, пока иностранцам будут плагин, втридорога и не ценить труд отечественного производителя, воз с русским льиом, но большому счёту, не сдвинется с мест.

Безусловно, нам нужно обновить ассортимент, а то до сих пор, как и при Петре I, выпускаем мешки и тяжеловесные ткани. А западный рынок сейчас требует ткани легче, намного тоньше наших. Но даже при этом 90 % переработанного льна уходит за рубеж. Во всем мире чётко поняли: лён - это стратегический продукт, которым государство должно заниматься серьёзно.

Актуальность работы. Конкурентоспособность продукции текстильных предприятий в современных условиях, как известно, обеспечивается оперативной сменой ассортимента, низкой себестоимостью, а также выпуском тканей с заданными структурными и физико-механическими свойствами. Требования, предъявляемые к тканям в зависимости от назначения, очень разнообразны. Например, льняные ткани бельевого и одёжного назначения, выпускаемые отечественной промышленностью, часто имеют жёсткость и потребительскую усадку, не отвечающие требованиям потребителя. В частности, потребительская усадка, даже соответствующая нормативному уровню (для льняной ткани по ГОСТ 10138-93 Уо=6%, Уу=4%) является существенным недостатком. Поэтому зарубежные заказчики стремятся покупать ткань, не прошедшую заключительную отделку. Предприятия заинтересованы в быстрейшем освоении производства новой продукции и улучшении её качества. В связи с этим, усложняются, стоящие перед технологами и дессинаторами, задачи по разработке и внедрению нового ассортимента тканей общего и специального назначения, максимально отвечающих современным требованиям. Складывающаяся в настоящее время ситуация требует от текстильщиков включиться в большую работу по созданию новых улучшенных образцов тканей. Это особенно касается работников льняной промышленности, поскольку ткани льняного ассортимента сейчас занимают большой удельный вес на рынке текстильной продукции, благодаря ряду цепных свойств, особым преимуществом их являю гея гигиенические свойства. В силу присущих этим тканям еминаемости и усадочноети они требуют специальной отделки, которая придает изделиям комфортность в течение всего процесса эксплуатации, обеспечивает разнообразие ассортимента текстильных материалов, их конкурентоспособность. Однако зарубежные заказчики покупают у отечественных производителей ткань, прошедшую в основном отделку, включающую в себя лишь отбеливание, мягчение и аппретирование. Видимо, заключительная отделка тканей отечественных предприятий не даёт того результата, который ожидают получить заказчики. Окончательную специальную отделку тканей покупатель производит самостоятельно.

Так как качество тканей проявляется через потребительские свойства, глубокое изучение зависимости этих свойств от структуры ткани, сырьевого состава нитей и строения тканей представляет большой практический и теоретический интерес и при наличии имеющихся видов отделки на отечественных предприятиях.

Хотя ткани льняного ассортимента, как было сказано выше, широко используются в быту, производственники при проектировании новых тканей руководствуются лишь инженерной интуицией, так как отсутствуют научно-обоснованные методы регулирования потребительских свойств тканей.

В этой связи представление возможности прогнозирования льняных тканей с улучшенными потребительскими свойствами при минимальных сырьевых и трудовых затратах является актуальной задачей.

Среди параметров, обеспечивающих высокое качество тканей в процессе их эксплуатации, наиболее важными и управляемыми являются сырьевой состав и структура нитей, число нитей на единицу длины, которые в значительной степени определяют строение ткани и её потребительские свойства.

Параметром проектирования для бытовых тканей чаще всего является поверхностная плотность ткани, а для технических - прочность при растяжении. Процесс проектирования заключается в определении толщины и вида пряжи, плотности по основе и утку и уработки нитей. Однако па этом проектирование нельзя заканчивать, гак как намечаемая к производству ткапь должна имен, рациональные параметры выработки и па станке.

Необходимо установить оптимальные натяжение основы, величину заступа и другие технологические параметры. Далее, необходимо знать зависимость между параметрами заправки ткацкого станка и строением ткани, например, насколько изменить заправочное натяжение основы при изменении плотности или других параметров её строения. В настоящее время предприятия не располагают подобными данными, и поэтому успешная организация процесса ткачества во многом зависит от квалификации мастеров, помощников мастеров и ткачей. Натяжение основы на станке не нормализовано и не измеряется, а определяется интуитивно. Вследствие этого оно получается неодинаковым даже на станках, заправленных одинаковым ассортиментом. Такое положение нельзя признать правильным.

Для того, чтобы выбрать основные параметры заправки станков, необходимо знать условия формирования данной ткани на станке, факторы, влияющие на процесс формирования и конкретные формы связи заправочных параметров с показателями строения ткани. Немаловажное значение для технологов ткацкого производства имеет норма расхода сырья для той или иной ткани. Её можно получить на основе параметров заправки станка, в частности, натяжения нитей основы, определяющего величину уработки пряжи в процессе ткачества.

Таким образом, при проектировании ткани обязательно затрагиваются вопросы определения плотности ткани, натяжения нитей в процессе ткачества, их уработки и других параметров заправки.

Как известно, текстильная ткань имеет две товарных формы:

- суровая ткань.

- готовая ткань.

Первая является полуфабрикатом для изготовления второй, а вторая является предметом народного и промышленного потребления.

Качество ткан и должно определяться её потребительскими свойствами, которые ей необходимы в процессе использования, а используется ткань в готовом виде, а не суровье. Отсюда, чтобы обеспечить высокое качество нового образца ткани, необходимо проектировать его по заданным структурным показателям в готовой ткани. Для такого порядка проектирования необходимо:

- знать сумму потребительских свойств ткани данного назначения при их оптимальных, экономически необходимых количественных значениях; это нужно для проектного задания. знать зависимость структурных показателей ткани от соответствующих показателей пряжи, от физико-механических свойств ткани и от изменения этих показателей в процессе отделки ткани; это нужно для проектирования суровых тканей и заправочных данных на их выработку.

Первую группу вопросов в настоящее время решают товароведы и материаловеды текстильных изделий, вторую же группу вопросов решают дессинаторы и технологи ткацкого производства.

Таким образом, актуальность работы заключается в разработке нового метода анализа строения ткани для последующего проектирования тканей льняного ассортимента, соответствующих требованиям рынка.

Предметом исследования являются процессы изготовления и эксплуатации льняных тканей и их строение на основе системного подхода к качеству входного продукта, технологического процесса и выходного продукта; исследование свойств тканей с учётом выбора рационального строения и оптимального технологического процесса. Целью настоящей работы являе тся: а) Исследование влияния технологических параметров, принятых при выработке ткан и на ткацком станке па её структуру и свойства. б) Установление зависимостей между структурными параметрами суровой п готовой ткани, которые будут использованы для проектирования льняных тканей.

Методика данного научного исследования включает проведение теоретических и жепернмеп тальпых исследований.

Теоретические исследования основаны на использовании современных научных теорий в области функциональных зависимостей между технологическими параметрами и параметрами строения тканей. Экспериментальные исследования проводились в лабораториях кафедр ткачества Костромского государственного технологического университета, Московского государственного текстильного университета имени Л.Н. Косыгина, а также в условиях ЗАО Большая Костромская Льняная Мануфактура и ОАО Костромская Льняная Корпорация (г. Кострома).

При обработке экспериментальных данных использовались современные методы статистики, анализа и планирования эксперимента. При проведении работы широко использовалась современная вычислительная техника.

Научная новизна работы заключается в:

- исследовании вязкоупругих свойств льняной пряжи на основе линейной теории вязкоупругости, выявлении корреляционной связи между вязкоупругими параметрами и свойствами тканей в процессах их изготовлении и эксплуатации;

- теоретически доказана возможность изготовления льняных тканей на бесчелночных ткацких станках СТБ на основе расчета критерия длительной прочности Бейли и расчета обрывности нитей основы и утка с использованием теории надежности;

- получеЕ1а математическая регрессионная модель влияния вытяжки нитей основы в шлихтовании на уработку основных нитей;

- получена корреляционная взаимосвязь между параметрами строения тканей в процессах изготовления ткани на ткацком станке, отделки, отлежки и стирки.

Практическая значимость работы заключается в: - разработке метода прогнозирования условий изготовления льняных тканей на бесчелночном ткацком станке СП»;

- разработке метода исследования влияния вытяжки нитей основы в шлихтовании на потребительскую усадку ткани;

- получении математических регрессионных моделей, позволяющих на инженерном уровне прогнозировать условия изготовления льняных тканей, их строение и свойства;

- определено оптимальное заправочное натяжение основы при изготовлении льняных тканей, обеспечивающее минимально-возможную обрывность нитей основы и утка и высокое качество тканей;

- предложены рекомендации по улучшению качества льняных тканей.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

Установлено, что изменение параметров строения и свойств тканей в процессах их формирования, отделки и эксплуатации связано с релаксационными процессами; для описания релаксационных процессов выбрана линейная теория наследственной вязкоупругости, а в качестве взаимосвязи между напряжением и деформацией нитей использована слабосингулярная функция А.Р Ржаницина. Установлено, что релаксационные процессы в льняной ткани наиболее интенсивно протекают в процессах их отделки и первых стирок, о чем свидетельствуют изменения параметров А и а. Процессы формирования ткани, отделки и первые стирки снижают упругие свойства льняной пряжи, о чем свидетельствуют изменения параметра Е (мгновенного модуля упругости нити).

На основе метода определения параметров долговечности текстильных нитей в результате измерений на универсальной разрывной машине с постоянной скоростью деформирования нитей, разработанного на кафедре ткачества МГТУ имени А.Н. Косыгина, проведен расчет повреждаемости нитей основы по критерию Бейли. На аналитическом уровне доказана возможность изготовления исследуемых льняных тканей на современном бесчелночном ткацком станке СТБ. На основе теории надежности проведен расчет обрывности нитей основы по данным испытаний на выносливость к многократным нагрузкам и стойкость к истиранию и нитей утка по данным полуцикловых характеристик, определенных при высоких скоростях деформирования. Данные свойства пряжи предопределяют условия работы нитей основы и утка на ткацком станке. Значения обрывности основных нитей 0.22 обр/м и утка 0.16 обр/м свидетельствуют о нормальной работе ткацкого станка при изготовлении льняных тканей. Проведенные экспериментальные исследования параметров льняных тканей на различных этапах производства позволили установить, что структурные параметры ткани после отделки изменяются и зависят от параметров суровой ткани. Корреляционная связь между параметрами строения льняной ткани после отделки уменьшается.

Проанализировано изменение основных параметров строения льняных тканей в суровом виде в процессе отлежки, отделки; полученные данные являются основой для прогнозирования строения готовой ткани.

Предложен метод прогнозирования строения готовых льняных тканей, основанный на полученных адекватных моделях зависимостей параметров строения суровой и готовой тканей. Корреляционный анализ взаимосвязи между свойствами пряжи и параметрами строения льняных тканей установил, что наибольшая теснота связи наблюдается между: модулем упругости с вязкоупругими параметрами; модулем упругости и вязкоупругими параметрами с усадкой ткани по основе и по утку; плотностями ткани по основе и по утку с усадкой ткани по основе и по утку; уработками основных и уточных нитей с порядком фазы строения тканей. Процессы отделки и стирки ослабевают корреляционную зависимость между большинством исследуемых факторов, за исключением связи между: вязкоупругими параметрами с усадкой ткани; плотностями ткани по основе и по утку с усадкой ткани. Установлено, что корреляционная связь между вытяжкой основы в шлихтовании и уработкой нитей на станке, после отлёжки и после отделки снижается и становится несущественной. Доказано, что в производственных условиях вытяжка основы не влияет на потребительскую усадку ткани. В условиях действующего производства Большой Костромской Льняной Мануфактуры определено оптимальное заправочное натяжение основных нитей на станке при изготовлении исследуемой льняной ткани (F3=49 сН), обеспечивающее высокое качество суровой ткани.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАБОТЕ

1. При анализе строения суровой, готовой ткани после отделки и в процессе эксплуатации целесообразно анализировать вязкоупругие параметры используемой пряжи.

2. При оценке напряженности заправки ткацкого станка СТБ при изготовлении льняных тканей целесообразно использовать разработанную методику: расчет коэффициента повреждаемости по критерию длительной прочности; определение параметров долговечности нити по данным испытаний на разрывной машине с постоянной скоростью деформирования; расчет обрывности нитей основы и утка на основе теории надежности.

3. При исследовании строения льняных тканей в процессе изготовления и эксплуатации целесообразно использовать разработанную в работе методику, основанную на установлении корреляционной взаимосвязи между параметрами строения и свойствами тканей, включая и вязкоупругие параметры нитей.

4. Для получения ткани рационального строения и высокого качества при ее изготовлении на бесчелночном ткацком станке СТБ целесообразно устанавливать заправочное натяжение основы, равное 49 сН, что составляет 8,5 % от разрывной нагрузки нитей.

1. Алексеев К.Г. Исследование процесса формирования хлопчатобумажной ткани полотняного переплетения. — М.: Гизлегпром, 1954.- 230 с.

2. Алексеев К.Г. Основные расчеты параметров строения и формирования тканей. М.: Легкая индустрия, 1973. - 167с.

3. Виноградов Ю.С. Математическая статистика и её применение к исследованиям в текстильной и швейной промышленности. Изд. 3 перераб. и доп. М.: Легкая индустрия, 1970. - 309 с.

4. Власов П.В. Нормализация процесса ткачества. М.: Легкая промышленность, 1982. - 296 с.

5. Власов П.В., Шосланд Я., Николаев С. Д. Прогнозирование технологического процесса ткачества. М.: МТИ, 1988. — 41с.

6. Грановский Т.С. Строение и анализ ткани. М.: Легпромбытиздат, 1985- 151 с.

7. Дамянов Г.Б., Бачев Ц.З., Сурнина Н.Ф. Строение ткани и современные методы ее проектирования. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. - 240 с.

8. Дружинина Р.Д. Справочник по льноткачеству. Легпромбытиздат, 1985.-423 с.

9. Дудочкин Ю.В., Кирюхин С.М. Ассортимент, свойства и оценка качества тканей. М.: Легкая индустрия, 1979. - 192 с.

10. Карева Т.Ю., Николаев С.Д. Исследование параметров строения тканей различных способов формирования. Москва, 2004. — 86с.

11. Кукин Г.Н., Соловьев А.Н., Кобляков А.И. Текстильное материаловедение. М.: Легкопромбытиздат, 1989. - 352 с.

12. Кукин Г.Н., Соловьев А.Н., Кобляков А.И. Текстильное материаловедение. М.: Легкопромбытиздат, 1992.-272 с.

13. Кобляков А.И., Кукин Г.Н., Соловьев А.Н. Лабораторный практикум по текстильному материаловедению. М.: Легкопромбытиздат, 1986. -344 с.

14. Колтунов М.А. Ползучесть и релаксация. М.: Высшая школа, 1976. -277 с.

15. Мартынова А.А. Факторы, влияющие на строение ткани. М.: МТИ, 1976.-32 с.

16. Мартынова А.А., Черникина Л.А. Лабораторный практикум по строению и проектированию тканей. М.: Легкая индустрия, 1976. — 296с.

17. Мартынова А. А., Слостина Г.Л., Власова Н.А. Строение и проектирование тканей. М.: РИО МГТА, 1999. - 434 с.

18. Москвитин В.В. Сопротивление вязкоупругих материалов. М.: Наука, 1972-328 с.ф 1.19 Николаев С.Д., Власов П.В., Сумарукова Р.И., Юхин С.С. Теорияпроцессов, технология и оборудование ткацкого производства. М.: Легпромбытиздат, 1995.-256 с.

19. Николаев С.Д., Мартынова А.А., Юхин С.С., Власова Н.А. Методы и средства исследования технологических процессов в ткачестве. Монография. М.:МГТУ, 2003. 336 с.

20. Николаев С.Д., Юхин С.С. Методы и средства оптимизации технологического процесса ткачества. М.: МГТУ, 1999. - 64 с.

21. Николаев С.Д. Прогнозирование изготовления тканей заданного строения. М.: МТИ, 1990. - 62 с.

22. Оников Э.А. Справочник по хлопкоткачеству. Легкая индустрия, 1979.-487 с.

23. Попова Е.П. Теория и расчет гибких упругих стержней. М.: Наука. 1986-296 с.

24. Розанов Ф.И., Власов П.В., Павлова М.И., Селиванова Г.Н., Сурнина Н.Ф. Технология ткачества, часть II. — М.: Легкая индустрия, 1969г.

25. Розанов Ф.М., Кутенов О.С., Жуликова Д.М., Молчанов С.В. Строение и проектирование тканей. М.: Гизлегпром, 1953 - 471 с.

26. Садыкова Ф.Х., Садыкова Д.М., Кудряшова Н.И. Текстильное материаловедение и основы текстильных производств. -М.: Легпромбытиздат, 1989.-288 с.

27. Севостьянов А.Г. Методы и средства исследования механико-технологических процессов текстильной промышленности. М.: Легкаяиндустрия, 1980.-392 с.

28. Севостьянов А.Г. Лабораторный практикум по методам и средствам исследования механико-технологических процессов в текстильнойпромышленности. М.: Легпромбытиздат, 1986. - 208 с.

29. Севостьянов А.Г., Севостьянов П.А. Оптимизация механико-технологических процессов текстильной промышленности. -М.:Легпромбытиздат, 1995. -256с.

30. Соловьев А.Н. Измерение и оценка свойств текстильных материалов. М.: Легкая индустрия, 1966.-210 с.

31. Хартман К., Лецкий Э., Шефер В., Планирование эксперимента в исследовании технологических процессов. М.: Мир, 1997. - 748 с.

32. Щербаков В.П., Журек В. Определение механических характеристик и расчеты нитей по теории вязкоупругости. М.: МТИ, 1980. - 26 с.

33. ДИССЕРТАЦИИ И АВТОРЕФЕРАТЫ

34. Абрамова И.А. Разработка метода проектирования технологического процесса ткачества: Дисс. канд. техн. наук. - М., 2004. - 149 с.

35. Букаев П.Т. Разработка параметров оптимизационного процесса бесчелночного ткачества и критериев его оценки: Автореф. дисс. докт.техн. наук.- Л., 1984. - 39 с.

36. Васильчикова Н.Д. Проектирование строения и свойств меланжевых тканей из лавсано-вискозной ткани: Автореф. дисс. . канд. тех.наук.-Л., 1984.-39 с.

37. Волков П.В. Главные факторы, определяющие величину стрелы прогиба нити в ткани в связи со значением ее для трения нитей основы и утка:- Дисс. канд. техн. наук. М., 1945.- 149 с.

38. Гордеев В.А. Исследование механизмов отпуска и натяжения основы ткацких станков:-Дисс.канд. техн. наук.- М.,1953.-150 с.

39. Дынник С.А. Обоснование и разработка машины, осуществляющейнепрерывный процесс образования ткани: Дисс. . канд. техн. наук. - М., 1953.- 130 с.

40. Дрохлянский И.М. Теоретические и экспериментальное исследование упругой системы заправки станков СТБ при выработке многослойныхшерстяных тканей: Дисс. . канд. техн. наук. - М., 1970.- 130 с.

41. Ерохин Ю.Ф. Исследование и совершенствование процесса ткачества в хлопчатобумажном производстве: Дисс. канд. техн. наук. -Иваново, 1978.-310 с.

42. Ефремов Д.Е. Деформация и натяжения основных нитей и тканей на пневматических ткацких станках Р 125 - ZB - 8: - Автореф. дисс. . канд. тех. наук. - М., 1986 - 19 с.

43. Зиятдинова В.В. Разработка оптимальных технологических параметров изготовления высокоплотных тканей на бесчелночных ткацких станках. Дисс. канд. техн. наук. -М., 1995.-196с.

44. Иванов В.А. Разработка оптимальных технологических параметров изготовления тканей комбинированных переплетений на ткацком станке АТПР. Дисс. канд.техн.наук. - М.: МТИ, 1986. - 181 с.

45. Карева T.IO. Оптимизация параметров заправки и выработки ткани с поперечными и продольными полосами на бесчелночном ткацком станке: -Дисс. канд. техн. наук М., 1992.-152 с.

46. Левакова Н.М. Определение оптимальных параметров строения и условия изготовления ситовых тканей: -Дисс. . канд. техн. наук1. М., 1989.- 194с.

47. Ликучева .А. А. Разработка метода расчета параметров зевообразованпя на современных ткацких станках и пути снижения напряженности ихзаправок:-Дисс. .канд. техн. наук.-М., 2003.-206с.

48. Литовченко А.Г. Разработка метода проектирования оптимальных техн. параметров изготовления ткани из комбинированных нитей: -Дисс. . канд. техн. наук: М., 1995. - 195 с.

49. Лустгартен Н.В. Обоснование и разработка метода определения уработки основной пряжи в процессе ткачества: Дисс. . канд. техн. наук: - Кострома, 1969. - 195 с.

50. Лустгартен Н.В. Разработка методов оптимизации и стабилизации технологического режима процесса образования тканей:- Дисс. . докт. техн. наук. Кострома, 1983.-32 с.

51. Мартынова А.А. К вопросу проектирования технических тканей из химических волокон по прочности на раздирание: Дисс. . канд. техн. наук. - М., 1964. - 151с.

52. Медведева Г.И. Значение ширины ткани для формирования ее на ткацком станке: Дисс. канд. техн. наук. - М., 1953.- 156 с.

53. Мельяченко Ж.В. Разработка метода проектирования технологических параметров изготовления мебельно- декоративных тканей: Дисс. канд. техн. наук. - М., 1992.- 199 с.

54. Милашюс В.М. Исследование релаксационных свойств тканей: -Дисс. докт. техн. наук. Каунас., 1974.- 327 с.

55. Михлина Л. П. Исследования влияния технологических параметров заправки ткацкого станка СТБ2-330 на процесс формирования капроновой ткани: Дисс. . канд. техн. наук. - М., 1970. - 224 с.

56. Николаев С.Д. Исследование процесса формирования хлопчатобумажных тканей с продольными полосами различного переплетения на бесчелночных ткацких стайках СТБ: Дисс. . канд. техн. наук.- М., 1977. - 233 с.

57. Николаев С.Д. Прогнозирование технологических параметров изготовление тканей заданного строения и разработка методов их расчета: Дисс. . докт. техн. наук.- М., 1988. -469с.

58. Николаева Н.А. Разработка оптимальных технологических параметров изготовления тканей на основе использования котонированного льна: Дисс. . канд. техн. наук. - М., 2004. - 224 с.

59. Ничипорчик Л.Д. Изменение строения ткани в зависимости от величины соотношения натяжений основы и утка: Дисс. . канд. техн. наук. - М.,1966. - 172 с.

60. Новикова О.А. Разработка метода проектирования и определенияоптимальных параметров изготовления тканей комбинированных переплетений: Дисс. . канд. техн. наук. — М., 1996.-137с.

61. Оников Э.А. Непрерывный процесс тканеобразования: условия и эффективности, параметры и опытная реализация: Дисс. . док. наук.-М., 1981.-462 с.

62. Паукштене Д.В Исследование влияния механической предистории на деформационные и релаксационные свойства и строение саржевых тканей.: Автореф. к. т. н. Каунас, 1980. - 17 с.

63. Раченкова О.М. Разработка метода расчета рациональных параметров строения тканей различного переплетения с учетом технологии их изготовления: Дисс. . канд. техн. наук. - М., 2000. -239 с.

64. Степанов Г.В. Создание и технология получения технических тканей для производства композиционных материалов. Автореферат дисс. докт. техн. наук. Иваново: ИвТИ, 1985. - 45 с.

65. Сокова Г.Г. Разработка метода автоматизированного анализа и проектирование групп полотен льняного ассортимента: Дисс. . канд. техн. наук. - Кострома, 2000. - 249 с.

66. Скорикова А.И. Проектирование полушерстяных платяных тканейоптимального строения: Дисс. . канд. техн. наук. - М., 1981.-179 с.

67. Широва Е.А. Исследование и разработка автоматизированного метода расчета натяжения основных и уточных нитей на ткацких станках Дисс. канд. техн. наук. М., 1999.- 200 с.

68. Щербаков В.П. Научные основы переработки нити в трикотажном производстве: Дисс. . докт. техн. наук - М.,1984.- 324 с.

69. Юхина С.С. Разработка оптимальных технологических параметров выработки полутораслойной хлопчатобумажной ткани на бесчелночных ткацких станках: Дисс. . канд. техн. наук.- М.,1986.-193 с.

70. Юхина С.С. Прогнозирование и разработка технологии изготовления высокоплотных тканей на бесчелночных ткацких санках: Дисс. . докт. техн. наук. - М., 1986.- 471 с.

71. Юхина Е.А. Определение оптимальных параметров строения и условия изготовления хлопколавсановых тканей. Дисс. . канд. техн. наук. М., 1984.- 171 с.

72. Цицилена С.А. Определение рационального строения технологических параметров выработки высокоплотных тканей на бесчелночных ткацких станках: Дисс. . канд. техн. наук. — М., 1986.- 104 с.

73. Чеканова И.А. Разработка оптимальных технологических параметров изготовления тканей на основе использования регенерированных отходов:- Дисс. . канд. техн. наук. М., 2002. - 154 с.

74. Ямщиков С.В. Исследования вибрационного прибоя утка и методы проектирования тканеформирующих механизмов вибрационного типа: -Автореф. дисс. . канд. техн. наук. Кострома., 1973. - 21 с.3. СТАТЬИ

75. Азаршаб М. Исследование поведения нитей основы на ткацкомстанке // Пер. ст. из журн.: Melliand Textilberichte. 1985. vol 66, №11, p. 786-790.

76. Алексеев К.Г. Натяжение нитей основы при различной плотности ткани по утку/Тр. ин- та / ЦНИХБИ. 1963. - с. 312 - 317.

77. Avram Dorin, Ciocoiu Mihai, Mihaescu Dumitru, Irmiciuc Nicolae. Theoretical aspects regarding loading of warp yarns on weaving machines // Пер. ст. из журн.: Fibres and Text East. Eur.-1997. 5, №4, p. 83-91.

78. Avram Dorin, Ciocoiu Mihai, Mihaescu Dumitru, Irmiciuc Nicolae. Warp Inst. Politehn. Iasi. Ses.8. -1998. 44, №№ 3-4, p. 55-68.

79. Афанасьева А. А., Сокерин H. M. Изменение уработки ткани по утку на работающем ткацком станке. В кн. тезисов докладов межвузовской научно-технической конференции аспирантов, магистрантов и студентов. «Поиск 2001».- Иваново, ИГТА, 2001. - 328 с.

80. Букаев П. Т. Оценка технологичности ткани // Текстильная промышленность. 1982. -№2, с. 64 -67.

81. Бондалетова 3. Ф., Черникина Л. Н. Влияние плотности ткани по утку на условия формирования ткани и её физико механические свойства. // ж. Технология текстильной промышленностию. - 1975. - № 5.

82. Васильчикова Н.В. Исследование влияния структуры тканей на усадку от стирки. // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности . 1974. -№3. С.14.

83. Вроцлавский С., Игнасек Б. Исследование нетрадиционных методов уплотнения утка при ткачестве // Пер. ст. из жури.: Melliand Textilberichte. 1981. -№ 7, p. 533-536.

84. Вайндорф X. Нагрузка на нить в процессе ткачества //Пер. ст. из жур.:

85. Textile Praxis International.- 1988,-August, p. 817 821.312 " Газпром " решил добывать лён. // интернет, газета, ru от 9 марта 2001 г.: http: // www. gazeta. ru/ 2001/ 03/ 07/ gazpromresil. shtm /.

86. Гордеев В.А., Примаченко Б.М. Влияние длины уточной нити, зарабатываемой в ткань, на процесс прибоя // Известия вузов / Технология текстильной промышленности. 1985.-№ 1,с.46-49.

87. ГОСТ 8710 84. Материалы текстильные. Метод определения изменения размеров тканей после мокрой обработки. - М.: Издательство стандартов, 1984. - 4 с.

88. ГОСТ 10138 — 93. Материалы текстильные. Ткани льняные и полульняные бельевые. М.: Издательство стандартов. 1993. - 5 с.

89. Демидова Н.Я. Наша отрасль не готова к конкуренции? // ЛегПром Бизнес Директор. 2002. - № 3, с. 16 - 17.

90. Дрохленский И.М. Влияние усадки на плотность по утку суровья, выработанного на станках СТБ. М.: ЦНИИТЭКлегпром, 1972, информационный листок №3.

91. Ерёмина Н.С. Зависимость усадки после стирки суровой ткани бытового назначения от её структуры. М.: Лёгкая индустрия, 1967. -47 с.

92. Ефремова Е.Д. Изменение деформации основной нитей на скале // Известие вузов/Технология текстильной промыш-ленности. 1985.-№1, с. 46-49.

93. Ефремова Е.Д., Ефремова Д. Е, Шутова С.Ф., Ахунбабаев О.А. Определение коэффициента жесткости основной нити в заправке ткацкого станка.// Известие вузов/Технология текстильной промышленности.-1987-№1, с. 48-51.

94. Зелтынь В. М. К вопросу о причинах усадки льняной ткани. // Научно исследовательские труды ЦНИИЛВА.: Легпром, 1955. - 208 с

95. Козьмич Д. И., Дианич М. М. Влияние многократных стирок на некоторые потребительские свойства льнолавсановых костюмно —плательных тканей. М.: ЦНИИТЭКлегпром, 1972, информационный листок № 8.

96. Кричевский Г.Е. ВТО и проблемы качества отечественного текстиля и одежды // Текстильная промышленность. 2002.- № 2, с. 14-16.

97. Кузнецов A.M. Усадка уточной нити в процессе ткачества // Известие вузов / Технология текстильной промышленнсти.-1985.-№4, с.22-30.

98. Кулигина М. С. Влияние условий тепловой обработки на усадку одёжных х/б тканей при сообщении им свойств малоусадочности с помощью термоактивных смол. М.: ЦНИИТЭКлегпром, 1972, информационный листок № У1.

99. Лустгартен Н.В. Имитационная модель нагружения основных нитей при образовании тканей // Тр. Ин-та / ИвТИ. 1986. - с. 71-77.

100. Митрофанова А.В. Мировой и российский рынки хлопка в 2001 г. // Текстильная промышленность. 2001.- № 3, с. 51 - 53.

101. Михалина И. В., Фомин Ю. Г. Влияние усадки на основные характеристики ткани. В кн. тезисов докладов межвузовской научно-технической конференции аспирантов, магистрантов и студентов. «Поиск 2001». - Иваново, ИГТА, 2001. - 328 с.

102. Николаев С.Д. Евсюкова Е.В. Взаимосвязь параметров строения и технологических параметров ткани // Депонент в ЦНИИТЭИлегпром 11. 07.89.-№2880, 6 с.

103. Николаев С.Д. Разработка система автоматизированного проектирования технологического процесса ткачества // Текстильная промышленность. -1999. №№ 7-8, с. 55 -57.

104. Николаев С.Д. Исследование строения тканей на основе нелинейной теории изгиба вязкоупругих стержней. // Вестник МГТУ, 2002, С.23.

105. Новиков Н. Г. О строении ткани и проектировании ее с помощью геометрического метода. — М.г Текстильная промышленность, 1946, №2; 4-5; 6; 11-12.

106. Пахонтова Г.В. К вопросу неравномерности строения ткани по утку.ж. Технология текстильной промышленности.- 1966. № 4,5.

107. Розанов Ф. М. Влияние на физико механические свойства ткани из штапельного волокна её строения и технологических параметров, принятых при её выработке на ткацком станке. // Научно -исследовательские труды, т. 20, 1958 г.

108. Салихова А.Х., Степанов Г.В. Натяжение нити в тканях полотняного переплетения. В кн. тезисов докладов межвузовской научно-технической конференции аспирантов, магистрантов и студентов. «Поиск-2001». Иваново, ИГТА, 2001. - 328 с.

109. Семак Б. Д. Влияние факторов износа на воздухопроницаемость и усадку тканей из объёмной армированной пряжи. М.: ЦНИИТЭКлегпром, 1972, информационный листок № 18.

110. Синицын В.А. Методика оценки напряженности выработки ткани на ткацких станках. Известия вузов. Технология текстильной промышленности. 1995, N1, С.49-53.

111. Синицын В.А. Исследование натяжения нитей основы при выработке тканей с переменной плотностью по утку. Известия вузов. Технология текстильной промышленности , 1996, N5. С.33-36.

112. Степанов Г.В. О геометрической форме осевой линии нити в элементе ткани. Известия вузов. Технология текстильной промышленности, 1993, N5. С.38-41.

113. Степанов Г.В. Математическая модель строения ткани. Известия вузов. Технология текстильной промышленности, 1991, N5. С.42-47.

114. Федоренко Н.А., Сокова Г.Г. Разработка метода проектирования льняных тканей на ЭВМ.: Отчет по Гос. бюджетной НИР 57-БФ-96. -Кострома, 1996.

115. Фёдоров А.Н. Рынок льняных тканей // АиФ (интернет), выпуск 13 (1066) от28 марта 2001 г.: http: // www. aif. ru/ aif (1066) 09.02.php.

116. Филатов Г. Ф., Пугачевский В. И. Влияние вида отделки тканей из пряжи пневмомеханического способа прядения на их усадку ивоздухопроницаемость. М.: ЦНИИТЭКлегпром, 1973, информационный листок № 18.

117. Фрончак И. Кинетические явления в процессе ткачества на участке опушка ткани-ремизка // Пер. ст. из )Kyp.:Przegland wijkienniczy. — 1969. -vol 23, № 12. P. 598-599.

118. Фурычева M.C., Пыханова Т.В., Лустгартен Н.В. К вопросу о достоверности прогноза обрывности основных нитей // Вестник КГТУ

119. Черникина Л.А. Влияние строения ткани на условия формирования её на ткацком станке. // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. 1972. - № 4. с.4.

120. Щебаков В.П. Прогнозирование переработки нитей на основовязальных машинах. В кн.: Ш Sbornik vedeckovyzkumnuch praci, Liberec: VSST, 1985.