автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.01, диссертация на тему:Оценка изменения механических свойств нитей в процессе производства трикотажных полотен

■ На. правах ' рукописи ! б i'-.vJI 1" * *' • . УДК B77.494.e75

СОГР ТАТЬЯНА ИВАНОВНА

SHEKTtA НЗМЕНЕРйЯ ШШС-ЧЕСШ СЕОЖГВ 1ГГШ1 3 ПРОЦЕССЕ ПРО'^ОДИПА ТГЕ0Ш22Ж ПОЛОТЕН

Спэгсгольпость 05.IS.ОТ.

Матвряалозздзккэ (гекстугшзз, йэгсзов, • сСувпоэ,

аг-оПиоэ)

АВГОРКЕРЛТ дахяиада кз сасскшш ученой степокз катгдэдагз тохшггвскпх хшук

Блчговещоксг: - Ю?3

Работа вкдалпена в .Акурскоы государственно?.! университете. Научный рукоЕодатель: лектор технических наук,

профессор СадоЕсхкй В.В.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Тиранов Е.Г. кандидат технически профессор Старкова Г.П.

Ведущее прздприятиэ: ДальнвЕосхочинЬ' технологический центр Минобразования Россия, г. Владивосток

Защита состсптсгЛ/^и.йнЯ 1953 г. в ^часоп на заседании диссертационного Сонета K054.52.0I в Амурском государственном университете, ауд. 109.

Адрес: 675027, г. Благовещенск, Игнатьевское шссе, 21.

С диссертацией могшо ознакомиться в .библиотеке университета.

Автореферат разослан мая 1933 г._

Учений секретарь диссертационного Совета, кандидат технических доцент

Л.А.Путшщева

Актуальность то и и. 3 условиях рыночной экойомякл, конкуренции про^рт'ятпй, аиачт ío яовгтзгются трэСо-ванпя к качеству продукшя, з тгерзую очередь за сч-зт соверленст-эовсяея технологического процесса и поветеля» качества смрья.

Болокич и шш! являются взшеЯшпмя пеходяшя материалам! и ооновш.'а структур!«!?,« эле!>:экта-т текстильных изделий. Ксмиекс свойств, еггшделяъотх пове/зиле нятеЛ при переработке я в изделиях, вкдючрст в себя нехэ-глческле, теплофиекчеекпе, оптические л другие сБоЛства, о так'::е характеристик»: изкзязшО »?:ac свойств под ашяяиеи различия факторов.

Из всей еэеокупноотп сбсЯстз npasn някбодзе вггезасг являются увхагстез», т.к. os: определяют 'п^шйцгозао-шочяоетшв свойств? по.чучзеких из них трзхогггках полотен.

В процессе вязаная я отдел?-:! трияотзгнш: полотен нпти, то которых нх впрабзтлвавт, подвергается рзздачшч воздействиям, соответствует?.! каздвЯ стадии технологического пооцэсез производства. Для севзрагегствсзшэя те>-нолсг:г?зс:;ого процесса и прогнозирования де^рмэпюшю-ярочгсстшк скойстз гстс:.-:'2. трякстхззх лохотвн ва^чяо гнать, как цлйчяагся меха*"т:сск:;е usoíteraa нптл в процессе згокзвоя>ствп по.-.о^н. й-зу^Ете тто* "рос":":? зегогтезо много тесре:пчесю1У. и зисшр'этецтаяыт рсЗот отзчзстгзеззт и оа-рубегглс oLTcpo2. Одкоко в'опуОлхозреяша рзботег» ргссматрлгавгся отдельное шгрсси, от"ося!^:ося к кокслу-лийо :ойг:рс>тЕому технологическому процессу. П?<жгкческз отсутствуют р-'от;:, юевкгцп-ввэ спредэлсщи связей "структура :гчгсл - свойства ;n:faft". Иой-току исследования, направления) es к~\слй:;зкоэ ксучв";.:е пзкзнеяая "ехагаэтеск;::. свойств и структуры ягкег и процессе каздого ктэпа проязводстеа тркпзтейгпс полотэл и ка ссдсез этого внлзлевзв ептжтялыях раз-™ перзрзботка isrreS йгпяйгся а-этуалклаи и практически

Е дэнвоЯ работе прздотзгчзпа результаты jcoto-

pue проводились в ооотлетствгн с плане,!. наутпа-'гсслодоЕзхэдьских работ дк1У. •

Ü о л. ь к задач к- и о с л а д о-в з н и Я. Полые- данной- работа является комплексное ясучйикэ вягшйг проще зев производства трпкоталзшх полотен на структуру и мвхгаичеекке

свойства нитей, из которых ошт получены.

Для выполнения поставленной ц<?ля необходимо Сило реють сле-дувдб гадазд:

- исследовать влияние .технологических параметров вязания на' дефориашюнно-про'чкостныв свойства и структуру -.нитей;

- исследовать слияние различных видов-отделки на деформаци-онно-врочностшо.свойства:« структуру нитей;

- определить параметра; характеризующие особенности структуры нитей, и разработать метода их оценки;

- установить взаимосвязь (леаду параметрам структуры нитей и их механическими свойствами.

Н а у ч н а к н о в и з н а :

1. Установлены закономерности изменения деформационно-прочностных свойств нитей от влияния процессов вязания к отделки;

2. Выявлены структурные изменения нитей, возникавшие в процессах вязания и отделки;

3. Разработана методы для оценки структура нитей:

а) фотометрический метод оценки диаметра нитей;

<3) оптический метод оценки структура (разрыхлещюсти)китей;

4.. Получены уравнения взаимосвязи параметров вязания (натяжения нити к оттякгш полотна) 2 ДсформаЦИОННО-ПрОЧНОСТНЫХ свойств-нлтеЯ, позволяющие прогнозировать оптимальные реаимн вязания.

V,

Достоверность результатов:

Достоверность результатов подтверждается большим статистическим массивом экспериментальных данных, определением параметров различными катодами, соответствием полученных экспериментальных данных результатам других авторов во всех случаях, когда подобное сопоставление'могло было осуществить.

Практическая значимость работы:

Разработанные фотометрический метод определения диаметра нити и'оптический метод оценки структуры (разрыхлекности) кита имеют высокую точность измерений, сокращают затраты времени нз их проведение -и снижает • трудоемкость, что позволяет рекомендовать эти методы для широкого: использования в научных исследованиях и

па npaicriKo.

Получении результата изучения osxcnoKopiiocTsft изменения структуры и кзхятг-п-эстап: свойств 'нитей в процесса m переработки дают поекокность объективно оценивать и прогкоз5«роазть г.'оводэ-щ» в процессе эксплуатация отдала.

С учетом проведокп'гх яссдэжсвмшй разработаны- взрк'гнтн заправок и рзгхпш г-лсагия полотен из х/б ггрлгп: разной дшойпой плотности с мкшвлзлываш потсршл кзхзкггаскях свойств е прсггэссв переработки.

Апробация работа. Основные результата работы докла дквадкзь, обсуядались л получил;: шдокитвльнуп оценку на сдэдугашя научно- техничестох сег-тшзрах и копфорэнциях:

Научно-технической кеяферонцвя "Тро?::я я практика ресурсосберегающей технологии трг-ютакяого прскзгодсгва (г.Коскпз, IS93);

Региональной научно-технической коЕ$зрснцЕЕ по грсбле:.;-пм текстильной :i легкой промышленности (г.Благо^гсггл::, I9S3, 1994, 1995);

Научно-техгтсческсй Kosjepsj&sor "Согрсгюннш тзхнслагт'т; и яр-здпркш^ательстг-э: рэгиснзлкжэ проблз.ма ¿TP" (г.Владивосток. 1994);

Мзялунарсдноа научш-тегагеескоЗ. коЕЗервнцая "Соврзнегпша тенденции развития технологии п телглск текстильного прсгзЕодст-ва". Прогрзсе-91, Прогрзсс-93, Прогросз-97 (гЛЬззггово, 1994, 12ЭЗ, 199-7);

Научзо-тзхппчвской ков$эр*зпши "Актуалькн-з прсбго'и тогнккя к технологии переработки жяа и производства льнянах изделий". Лэн-95 (г.Ксотрома, 1993).

П у б л XI и а ц и и. По материалам дасеерЯецет имеется 10 публикаций. '

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоят вз введения, 5 разделов, заклшчэппя, списка использованных источников, содержащего 160 наименований, прило-жоггий. Текст работы наложен из 214 страницах мгииногп-гсного текста, содержит 41 рисунок, 3? таблиц л 8 приложений, излозхенякх на 43 страницах. В приложили лрпведеяы поясЕИТзльнне материалы, акты внедрения.

СОДЕЬ'лУЛ&й' РАБОТЫ-

В в е д е н и е. -Обоснована актуальность темы' диссертации, поста?лены цель.к обике задачи исследования.

5 п ер в о й г.л з в е сделан анализ современного состояния исследований механических свойств-в структура нитей. Рассмотрены . рэооты по исследованию измвнеши - механических свойств нитей при выработке из них трикотажных- полотен и тканей, исследованию. влияют процесса отделки на структуру и механические свойства тканей; изучении взаимосвязи структура и 'механических свойств нитей.

Показано, что проблеме оценки структуры и. механических свойств нитей и изучению та изменения под воздействием различных факторов посвящено много теоретических и экспериментальных работ отечественных и 'зарубежных исследователей. Однако, в опубликованных работах рассматривается- в"основном только отдельные вопросы, относящиеся к какому-.т.к5о одному' конкретному случая шаг технологическому процессу. ■

. Анализ литературных источников показал, что. структура нитей является .Бажнзйаей' характеристикой, определящей деформационно -'прочностные' свойства нитей.' Для оценки -структуры нитей а ее основных параметров существует целый ряд методов, основанных на различных физических и химических принципах действия. Однако большинство из них либо связаны с -применением- сложного дорогостоящего оборудования, либо требуют больших затрат времени на измерения и трудоемки. ' '-Отмечено, что на основе методов математического моделирования и 'планирования эксперимента широко изучается влияние различных режимов вязаная" и'заправок на механические свойства полотен. Однако взаимосвязь параметров вязания и механических свойств нитей после их переработки изучена недостаточно глубоко.

На основании проведенного анализа поставлена цель и конкретизированы задачи работы.

Ро второй главе приводится описание объектов исследования, методы проведения экспериментов и подготовка образцов.. ;

Объектами исследования служили хлопчатобумажная пряна разной

линейной плотности а способов получения. ¡перстяная и. полушерстяная прял:а, а так-:;е хкьнтсескке кс?шекаше китл - пискозтпе, поли-амадше, полио^лрнне. Структура полотен' представлена порзнлотени-яки ассортичепта бельевого трикотоха - гладь, ластик, гп-терлсх и др. Для выработки полотен использовались различние тяга трикотажных машин.

Б работе использовгсдсь методики, принятие в текстильно?,! материаловеде геи и яр>луско?регоше нормативными документами. Строение и свойства нитей оценивались фязико-гахгническй.та !-татола;ги и методом РЭМ.

Обработка зкспер'-женталькых даттякх осупюствлялась с использованием общепринятых методов математической стйтист;ял.

С третьей -главе проведено экспериментальное исследование деформаштонно-прочностацх сво~стз. нктей в процесса производства трикотакних полотен по кзкдому теуло-гогическому перехода. .

3 качестве показателя оценки поведения нптас' бш"! ьзяти дкна-кическио г.огофЕхиента изменения разрывной нагрузки Хр, и относительного разрывного удлинения к£, работа дефор?с;розпкня до разрыва кд, полная деформация кг и ее когятонеятк: упругая, олзстлчес-кая и пластическая.' Ироволхлось сравнение свойств нитей до и посла их переработки на трязсотапш. маганах.

Зхсперпмектальш/э исследования показали, что у ¡:с:: исоледо-ввашх нитей в процессе :;лезн:к сяветптся рг.зркгдхзя нагрузка и удлинение, вследствие.чего утеньпазт'ся и работа деформирования.'до разрыва. Потери рзпршзвк показателей юодпяакош.' Огп зависят от вида нитей, пх ливейпсЗ плотности,.способа•прядения, применяемого вязального оборудования. Для хлопчатобумажной пр.-ет наимеиытем снккеняем работа дефоргпрования до разрыва отличатся кручение нити, наибольшей-,- одиночные- нити. Среди химических комплексных нитей наименьшим снийепием о.тличаатсл сянтвткчесхие нити, иокбольакм - вискозные.

Что касается вида макет, то.нбЕкеньззю потеря наблюдаются на машинах без платил. • яокбольета - па машинах с налагаем плагин и икающих число петлеобразуиипх' систем Солез 44. Сспсо^ззлеитз результатов переработки нитей одной линейно* шаткости на кпшинзх 13, 20 и 22 классов рязных .чарок показывает, что потерн работы

деформирования до разрыва оказывается тем батю, чем визе лк-•нейнзя плотность ¡гати или. вшяо класс зязашюй ыашши. Это связано с процессом петлеобразования, во время которого нити подвергаются не только продольному растяжения, но и изгибу. Разница кэ-вду растягкваюЕг>ши-сйа1ащшйа усилиями и усилиями при изгибе возрастает с увеличением толщина нити-, а также с уменьшением диаметра направляющего стергяя {петлеобразукдих деталей). Ка величину потери показателя 'работы дефорифовакия до разрыва оказывает влияние к .структура -поверхности нитей. Хлопчатобуманяая пряжа одной линейной плотности, полученная с гаевкоиехапичесхвх прядильных машин, больше теряет запас механических свойств во время вязания, чем приза с Кольцовых арядиаох ьзшиц.-

Эяспериментапьшз данные изменения деформгт-тоЕКо-прочностных свойств пряш посла процесса Соления. пок&зцвакх скеж показателей разрывных 'характеристик.' Механизм беления состоит в тем, что радикалы,; образуящизся при разлоюнии нероксяда водорода, взаимодействует, с.красящим взесством к нарузаа? цепочку кош.ьгя-рованкых двойных связей, что приводит к снигкнею прочности нитей.

При ыорсаризашш- 'в результате селочной обработки изменяется внутренняя структура целлюлозы, что связано с изменением пространственного расположения элементарных звеньев в молекуле друг относительно друга. Волокно приобретает шелковистость, блеск, повышается его. прочность. Для всех исследованных хлопчатобумажных нитей поело мерсеризации происходит увеличение показателей разрывной нагрузки."

Одним из важнейа-гх комплексных показателей нитей противостоять разрушающему воздействию и тем самым обеспечить их успешную переработку является.работа деформирования до разрыва. Поскольку работа дефоргдарования до разрыва определяется "произведением разрывной нагрузки и разрывного 'удлинения, то ее изменение зависит от этих двух показателей и, кроме того, от изменения характера кривой растяжения: Для всех х/'б нитей после беления величина работы деформирования до разрыва убывает, после мерсеризации -возрастает, для нитей, прошедших непрерывный цикл отделки (отваривание, Селение и мерсеризация), показатель работы деформирования увеличивается; Тенденция к увеличению характерна для всех переплетений,:классов п типов вязального оборудования.

Таким образом, подученные результаты показывают, что механические свойства 7./0 пряхи в процессах беления и мерсеризации зна-

чительно отличаются от свойств • тех аэ нитей, • «трэде лекшх. после вязания.

В результате процесса. • крашения'. дефляционно-прочностные свойства шггей изменяются. Прочность нитей угелгпяззотся, прием это увеличена характерно для всех образцов независимо от типа вязального оборудовали, воломпгстого состава и структуры нитей. Величина относительного разрывного удлинения после крашения такие изменяется. Это связано с процесса«®!, происходящими в - структуре волокна, и с условиями крашснля. Для всех образцов, прошедких непрерывный. шпсл отделка в производственных условиях, величина работы деформирования до разрыза возрастает. ■

Разрывная нагрузка я разрывное удлинение ко являются исчерпывающи характеристикам: • при сценке механических свойств прягаг и нитей, т.к. в практике на пряну и нити часто действуют нагрузки меньше разрывных. Так, при переработке лет эксплуатация нити подвергаются нагрузкам, действующим периодсгеескн или'постоянно в течение длительного времени. При этом - потеря работоспособности материала происходит в результате значительного изменения величия деформации или заданных напряжений ео Бремени.

Величина относительной полней- деформации изменяется по технологическим переходам: сна зависит от структур» нитей, волосистого состава и вида отделки. Для х/б пряжи значен:« относительно;? полной деформация после вязания оказывается том больпе/ чем вывело линейная плотность нити.- Тенденция к угелачеша каблэдзегся и после козаого перехода, причем максимальное зяр'вк-ге пмзю? нпя. после операции беления. После кращешя. значение полкой открепте-г лькейдеформации возрастает.

Для комплексных нитей это изменение пооит ¡ной хлрактзр. После вязания бэлкчинп относительной полюй дефешвпки сглзоется по сраотзнпэ с кегодкей литью; после крашешга у шскозкпх, зстей ■ наблюдается снижевк-з, а у. синтетических' яятей •- швкненпэ относительной полной деформацви.

Исследованы изменения 'состоеяш: частей "деформации:, упругой, эластической и пластической. У всех - рассчатрззсешх нитей посла вязания уменьшается доля обратимей деформации (упругой к эластической). Синтетические плти грэктаческт: на пзмзняю? спои кначения после вязания.

Долл пластической деформапки х/б пряга после вязания у?"

чивзется. - Следует отметить, что синтетические нити..до вязания обладают малой долей пластической деформации, к переработка этих нитей на трикотажных магпшах ко приводит к ее увеличению.

. ..В процессе белезшл : происходит частичная деструкция волокна, появляются новые кккротрешпш к дефекты, Еызывавдие изменения структуры прязи,; поэтому после беления; доля пластической деформации увеличивается.

В процесса, крааения ссставше части относительной полной деформациипрактически не'■ изменяются для х/б прязи. Наблюдаемые в ' процессе'-'. крааения' .'•: увеличение доли пластической ; деформации для . комплексзшх нитей объясняется необратимыми изменениями в структуре полимера.

Таким образом, полученные результаты, исследований показывают, что величины относительной полной деформации и ее компонентов изменяются по технологическим переходам изготовления трикотажного полотна. При про'пгх равных условиях значения этих параметров достигают. больших величин для пряки, чем/для комплексных нитей. Соотнесения этих параметров для х/б пряет-разной линейной плотности и: структуры имеют .одзшаковый характер.

. .Исследование': деформационно-прочностных свойств нитей, прошедших/отделку; (беление и крашение) в виде пасм и непосредственно в полотнах показало, что характер их изменения аналогичен.

В1 результате комплексного исследования деформационно-прочностных свойств нитей в процессе производства трикотакных полотен установлено,, что в процессе вязания и беления они снижается; в процессе мерсеризации и .крашения происходит их.восстановление.

В ч е т в е р той : г л а в е проведено исследование изменения структуры нитей - в процессе ' выработки трикотазаых полотен. Оценку структуры нити проводами по изменению ее диаметра и степени разрыхленности..:

Для определен;:« диаметра нитей предложен фотометрический метод, в котором он .оценивается косвенно по спектральным коэффици-. ентам отражения с использованием фотометра отражения ФО-1. Абсолютные значения коэффициентов отракения получали прямым измерением образцов нити, Диаметр . нити определяли по формуле:

где сЦ - диаметр кати, км;., р - коэффициент;отрзйвния нити,.

р -коэффициент отражения волокнистого материала.нити, Я; в - площадь отображения нити и'полз зрения, мм2; I - длина нити, мм.

При определении коэффициента отражения волокнистого материала р0 измерение коэффициентов отракения проводились для каждого слоя нитей путем последущего наложения образцов один на другой, до наступления насыщения ко9®ацкента отражения, т.е. значения р постоянны и не зависят от лальнейлэго увеличения слоев пакета, а х = 0. Использование "бесконечной" толщянн слоев позволяет максимально повысить чувствительность метода и делает независимым значения коэффициентов•отражения от толзяяы.

Сравнение диаметров нити, полученсшх расчетным и яксперимо-нталыами методами (микроскопическом и предлагавшим фотометрическим), показало, что их величина не одинаковы (табл. I).

Таблица I - Результаты спеша диаметра т./б нитей, полученных различными катода:.® -

Линейная плотность, текс Долине расчетного метода с^, мм Дапши». макроскопического метода V . Данные Фотометрического метода а ,

15.4-2 0.22 0.27 о..:У

13.5«2 0.24 ■ 0.32 0.26

25.0«2 .0.28 0.41 0.29 '

29.4 КП 0.22 0.27 0.25

29.4 П.'Л 0.22 0.27 0.27

71.4 ПУЛ 0.34 0.48 0.43

Проведен корреляционный анализ взаимосвязи поверхностной плотности полотен я диаметров нити, полученных различными методами. Значения поверхностной плотности получали путем завешивания полотен.

Установлено, что наиболее высокая степень корреляции ¡три экспериментальных методах определения дяайзтров, причем большая при

фотаме.тр:.1ческом;методе. Это показывает, что: фотометрический метод может быть'использован:для сценки'диаметра нитей.- .

Пр-оведено_ исследование' изменения диаметра .нитей в процессе : вязания 'и ¡отделки." Установлено, что -диаметр хлопчатобумажной пря-. зм в процессе вязания -уменьсзется, причем не одинаково для различных типов машин -и'-линейныхплотностей- Сопоставление результатов переработки'одних;и .тех нитей на 'плосковязальных машинах ПВК 8 и 10 классов -показывает,'- что изменение диаметра нити оказывается ■тем больше,' чем' Еьпае линейная плотность нити или выше класс.вяза-' -.''льной' ыэиины.. Большее ' снижение диаметра •• хлопчатобумажной' пряж; для машин ПВК 10 класса, чём. для магин 3'-класса,. можно объяснить ■ более" жесткими' услошями-% вязания. •:йаиболыаее снижение, диаметра наблюдается на двухфонтурнкх .маа5шах.-5/1-4М и мазинах с наличием плэтин.. Причем -самое большое снижение'.наблюдается для х/б пряжи ;Г5.0 такс, ■ т.е. ' для.'одиночных- • нитей -изменение диаметра • оказивается тем^болык»,. чем 'вкзз линейная плотность пряки.-

Иной-характер -носят- изменения диаметра комплексных .нитей, В отличие.-' от. х/б пряа!,.'-- 'Диаметр этих'' нитей . после . вязания увеличивается. ■. . '

- В • результате • фикко-ХЕМических<' механических к тепловых воздействий--нэ 'полотно в. процессе Селения происходи уплотнение структуры -'прязя и, :как.следствие, .изменение ее дгамзтра. После беления диаметр пряжи уменьшается. Такая закономерность характерна для всех нитей. Следует отметить, что во всех случаях с уменьшением 'величина диаметра наблюдается сниз-зние запаса механическое свойств, пряаы;. причем тем больше, чем -жестче режим вязания нитей.■ ;

"Наблюдаемое'■ во время крааенпя увеличение -диаметра нитей можно ' объяснить- проникновением красителя в структуру волокна. Увеличение , диаметра нитей' неодинаково: -.-оно • зависит от волокнистого Состава, вида нитей, .их линейной 'плотности. 'Для крученых-нитей это увеличение больше, чем для одиночных нитей. Сопоставление диаметра кошхлекешх нитей показывает, что наибольшее. увели-чёнйе 'дйеметра васкозншс' комплексных нитей объясняется более рыхлой, структурой гидратцеллюлезы, в структуру - которой -краситель легче .проникает. Для полиэфирных,комплексных нитей увеличение диаметра незначительно. . ' . Сопоставлениег полученных: данных'-', изменения диаметра 'нити при

измерениях непосредственно в полотне и после его роспуска показало, что огог аналог;гпш.

Такхм образом, анализ подученных данных свидетельствует о том, что диаметр нитей в процессе вязания и отделки изменяется. Эти изменения зависят от волокнистого состава нити, линейной плотности, типа и класса вязального оборудован««!, вида -отделки.

Проведено исследование изменения поверхности нитей методом Р351 по технологическим переходам выработки трикотажных полотен. Фотографии прякя и хиглгевских комплексных нитей - (исходянх, после вязания, Селения п кразэши) показали, что после вязания га структура изменяется. В про» наблюдается скопление волокон з пучки, происходит перераспределение витков кручения, возрастает ворсистость пряжи и неровнота по тощше. Это приводит к ослаблению' связей между отдельными структурами элементами пряжи за счет снижения сцепляемости жекду волокнски. Пряжа одной линейной плотности., ко выработанная разными способами прядения, в процессе вязания по-разному изменяет сзов структуру.

Различного рода операции отделки стабилизируют- структуру пряжи. После Селентя ддя всех нитей характерно улучшение структуры. Поверхность становится более гладкой, снижается ворсистость, зять становится плотнее и теньке, что шдгЕврздается данными кз-меноштя диаметра нитей после беления.

В процессе крэкения повшззтся кситактность, гладкость и сцепляемость волокон в пря;::е, вследствие чего улучшаются характеристики прочности.

Поверхность химических комплегссннх нитей изменяется с ига-пи' характером. У полиэфирных нитей происходит увеличение толаинн нитей. Структура нитей становится' рыхлой; компактность штей уменьшается. -Для вискозных и кппроиовых комплексных нитей характерна также разориентация структуры. Комплексная нить' распадается на отдельные параллельно располохеннпе элементарные нити, вследствие чего снижаются характеристики прочности.

После крашения в результате снятия внутренних • напряжений/ возникаете в нитях в процессе их получения к вязания, структура, нитей стабилизируется.

Исследование поверхности нитей методом РЭМ показало, что после вязания они получает большую разрыхленность, процессы.отделки з значительной степени стабилизируют структуру нитей,что

позволяет-им восстанавливать запас механических свойств.

Для оценки изменений структура нитей в процессе их текстильной переработки предложен метод определения коэффициента рззры-хленности. В основу метода положено исследование изображения нити, полученного в проходящем свете. На кафедре "Материаловедение" разработана специальная установка, .позволяющая определять коэффициент поверхностного заполнения текстильных материалов в зависимости от уровня-чувствительности. На какдом уровне чувствительности учитывается площадь, занятая частями нити, плотность которых находится в пределах заданного-уровня.-С целью проверки работоспособности разработанного метода и установки для его реализации были определены по предлагаемому методу коэффициента'заполнения образцов нитей до и после вязаний. .

Зависимость измеренных коэффициентов 73 от уровня плотности I для х/б пряжи 29.4 текс показана на рис. I. Предложенная на рисунке ориентация осей позволяет трактовать эти зависимости как зависимости освещенности проекции нити, а также плотности вещества нити, от ее поперечного размера - радиуса. Полученная зависимость близка к линейной и различается на первом и пятнадцатом уровнях в 2 - 3 раза.

Для'.оценки структурных изменений, происходящие в нити, предложена двухслойная модели нпти (рис. 2), состоящей из плотного тела и периферийной части со сравнительно малой оптической плотностью, убывающей от тела нити к периферии. Тогда коэффициент заполнения на " пятнадцатом уровне чувствительности будет соответствовать диаметру тела нити, а на первой уровне - полному диаметру нити. Разность между ними будет соответствовать размеру периферийной части. Для такой модели в качестве структурных характеристик предложен коэффициент разрыхленяоети структуры Э, который определяется та формуле: а _ 7а1 ~

"¡315

(2)

где 731 и- 7а1Ч - коэффициенты заполнения Ш1ти соответственно на первом и пятнадцатом уровнях чувствительности.

Для оценки изменения центральной части нити в результате обработки (после вязания) определяется относительный диаметр тела нити йотн по формуле:

Коэффициент заполнения х/б пряжи 29.4 текс КП и 29.4 такс ПМП

ОБ

3 0.6 ё

В 0.5 «

*£ ои

<Е

| 0.7,

о

Ж 0.1 О

х/б 29.4. КП

1

5 ' 7 ' 9 11 ' 13" Уровень чувствительности

РИС. 1 Двухслойная модель нити

15

/'

I-' !\

IV

ЧГ'

.1

1

1 - тело нити

2 - периферийная часть тела нити Рис.2

(3)

где -,коэффициент заполнения нити после переработки на 15-и уровне чувствительности, т.е. дли тела нити;

7а15 - коэффициент заполнения для тола нити до обработки.

Разработанный метод определения разрыхлешости позволяет получить новую информацию о- структурных изменениях нитей, происходящих в процессе их текстильной переработки

Проведено исследование разсыхленности нитей, которое показало, что у всех нитей после -вязания изменяются коэффициенты разрыхленное ти структуры 8, причем наибольшее изменение характерно для одиночных нитей. Пряжа одной линейной плотности, но разных способов прядения, показывает качественные различия в характере структурных показателей. Коэффициент разрыхленностк в - пряжи' пневмомеханического способа, прядения, характеризующий наружный, обмоточный слой, остается практически постоянным, при этом центральная стержневая часть нити йотн практически не изменяется.

Таким образом, исследования показали, что значение коэффициентов 6 и й как по величине, так и по характеру не одинаковы и зависят от вида волокон, структуры нитей и способа выработки.

П я т а. я г л а в а посвещена изучению влияния технологических параметов вязания (натяжения нити и оттяжки полотна) на деформацаошо-пррчностше .свойства трикотажной пряки.

- Исследования проводились, на основе полного факторного эксперимента. Применялась х/б пряжа разной линейной плотности. В качестве параметров выхода были выбреш- полуцикловые (разрывная нагрузка ' к разрывное удлинение )к одноцйклоюе характеристики (полная деформация и ее компоненты).

■ В результате эксперимента были получены уравнения регрессии, дающие. взаимосвязь • деформационно-прочностных свойств нитей и .выбранных -фактороЕ. Построены -яомограмдо, по которым моею определить-'оптимальные параметры вязания.

Сенов к ы е результаты и выводы.

I. Проведено -комплексное -исследование . дефориацаошо-проч-костных.свойств нитей в процессе производства трикотажных поло-

Тя

15

отн

Т315

тен. Установлены закономерности изменения разрывных и одноцшсло-вых характеристик нитей различного волоюшстого состава в процессе зязашгя, беления, мерсеризации к крашения трикотажных полотен.

2. Разработаны оптические методы оцеша структуры нитей:

о) фотометрический метод оценки диаметра нитей;

б) метод оптического сканирования для оценки рззрыхлешюсти структуры нитей.

3. С помогцыэ разработанных методов исследованы закономерности изменения структурных характеристик нитей - зкакетра и рззрых-ленности - по технологически!.! переходам выработки трикотажа.

4. Методом растровой электронной микроскопии изучено изменение поверхности нетей по технологически.! переходам выработки тр:1-котака.

5. Р результате исследования влияния параметров вязания на деформзшюгшо-прочностные свсйствч нитей построек/ номограммы, позволяющие определят* опт.тмальчне пврек*тт вязания, при которые изменения этих свойств в процессе вязания незначителен;:.".

Результаты исследования деформатлош:с-гп"с"ностных свойств нитей позволяют комплексно оценивать их мехмтичсскно свойства в процессе текстильно;! переработки. Разработанные оптические методы сцешат структуры могут применяться з лабораториях научны" учреждений и тексталызп: предприятий.

Предлс:кетше методы внедрены в учебный процесс АмГУ по курсу "Текстильное материаловедение", используются пг« выполнении учеб-но-исслздсБзтельсксй работы студент з и девлс-ююгэ проектирования.

Список о п у б л и к о в а нны х р а бот

1. Согр Т.К., Садовский В.В., Рецкая Т.З. Оценка изменения запаса механических свойств и структуры нитей в процессе выработки трикотахз//Теоряя и • практика ресурсосбереггщзй технолопш трикотажного производства и компьютерные методы его технологической подготовки: Тез. докл. Российск респ. научн. конф., Уссква, 24-26 ноября, 1Э93. -С.42.

2. Садовский В.В., Ссгр Т.К.. Четнрннэ Е.Е. Факторы, рлияг-23» на изменение механических свойств хлопчатобумажной иряхп в процессе отделка трксотажных полотен//Тез. докл. Российск. рел-п/бл. научн. конЬ. "Теория к практика ресурсосберегающей техно-

логик трикотажного производства и компьютерные метода его технологии. подготовки. -I9S3, -С.35.

3. Садовский В.В., Согр Т.К., Молила С.П., Белоапцкая II.Б. Исследование изменения жесткости нитей при кручонии в процессе выработки трикотакных полотен.//Статья в сб. трудов ЕЛИ, Благовещенск, IS94. -с.103-103.

4. Садовский В.В., Согр Г.И. Влияние отдела трикотажных полотен на деформационные -свойства' пряка.//Тез. докл. научн.-техн. конф. "Прогресс-94", Иваново, 1994. -с.77.'

б. Согр Т.И., Рецкая Г.В., Садовский В.В. Исследование изменения структуры хлопчатобумажной прягн в процесса выработки трикотажных полотен. //Статья в сб. трудов ВПК, Благовещенск, 1994.-С.75-79.

6. Ермолаева Е.Л., Согр Т.К., Ншсолишвили М.К. Определение оптимальной степени ворсования • футерованных полотен //Современные технологии и предпринимательство: регион, проблемы: Тез. докл. научн.-техн. конф., Владивосток, 10-11 октября, 1994. -с.65. .

7. Согр Т.Н., Ермолаева Е.Л., Садовский В.В. Оценка поверх-верхностной пористости трикотажа и ее взаимосвязь с воздухопро-ницаемостьв//Твория и практика разработки оптимальных технологических процессов и конструкций в текстильном производстве. "Прогресс-96":Тез. докл. мзжд. научн. техн. конф.,- Иваново, 19-22 ноября, I99S. -с.239-240.

3. Ермолаева Е.Л., Согр Т.И., Гольдип К.А. Ксслвдованиз свойств тршсотааных полотен от степени Борсования//Тез. доклд. мехдун. научн. техн.■ конфер. "Прогресс-96", Иваново, 1996. -С.241-242.

9. Согр Т.И., Бокук Г.А. Исследование особенностей льняной прягм для выработки трикотака //Тез. докл. научн. техн. конфер. Лен-96", Кострома, I99S.

10. Согр Т.Н., Копылова И.Б., Садовский В.В. Исследование структуры нитей в процессе выработки трикотака методом РЗМ //Тез. докл. мездун. научн. техн. конфзр. "Прогросс-97в, Иваново, 1997.