автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.02, диссертация на тему:Разработка и исследование новых структур основовязаного трикотажа для защитной одежды от кровососущих насекомых



На правах рукописи

Мелихова Светлана Васильевна С'с ¿¿I

сссс-

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ НОВЫХ СТРУКТУР ОСНОВОВЯЗАНОГО ТРИКОТАЖА ДЛЯ ЗАЩИТНОЙ ОДЕЖДЫ ОТ КРОВОСОСУЩИХ НАСЕКОМЫХ

Специальность 05.19.02 - Технология и первичная обработка текстильных материалов и сырья

и в ОПТ 2003

АВТОРЕФЕРАТ

Диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2009

003479023

Работа выполнена на кафедре «Конструирование и технология швейных и трикотажных изделий» ФГОУВПО «Российский государственный университет туризма и сервиса».

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

кандидат технических наук, доцент

Морозова Людмила Владимировна

доктор технических наук, профессор

Строганов Борис Борисович

кандидат технических наук, доцент

Викторов Владимир Николаевич

Ведущая организация:

ГОУ ВПО «Костромской государственный технологический университет»

Защита состоится 17 ноября 2009 года в 11 часов на заседании диссертационного совета Д 212.201.01 при ГОУ ВПО «Российский заочный институт текстильной и легкой промышленности» по адресу: 123290, г. Москва, ул. Народного Ополчения, д.38, корп.2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Российского заочного института текстильной и легкой промышленности

Автореферат разослан октября 2009г.

Ученый секретарь ------

диссертационного совета Д 212.201.01

кандидат технических наук ^^ Т.П. Тихонова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Область применения трикотажных материалов постоянно расширяется, новые потребности стимулируют создание нового ассортимента изделий из полотен с различными свойствами, что достигается благодаря сочетанию новейших видов сырья и переплетений. Трикотаж обладает свойствами, которые предопределяют возможность и перспективу использования его в самых разнообразных отраслях народного хозяйства.

Актуальность работы. В настоящее время широкое развитие получило производство трикотажа специального назначения, который «активно участвует» не только в решении строительных и технических задач, но и защиты человека от неблагоприятных условий внешней среды.

Постоянно расширяющаяся структура потребления требует повышения защитных свойств одежды и улучшения ее качества, поэтому наиболее перспективным направлением следует считать создание новых видов материалов, обеспечивающих комплексы заданных свойств.

На сегодняшний день в мире существует большой ассортимент трикотажа специального назначения, го которого одежда для защиты от кровососущих насекомых изучена недостаточно и не имеет глубокой теоретической основы.

Работа направлена на дальнейшее развитие теории и практики трихотажного производства с целью расширения ассортимента основовязаных полотен для защитной одежды от кровососущих насекомых.

Цель работы и задачи исследования. Основной целью работы является разработка структуры и исследование свойств основовязаного филейного трикотажа, предназначенного для изготовления защитной одежды от кровососущих насекомых.

Для достижения поставленной цели в работе поставлены следующие задачи:

• проведение аналитического обзора способов и средств защиты от кровососущих насекомых-паразитов, а также ассортимента защитной одежды и трикотажных полотен, используемых для ее изготовления;

• теоретическая разработка новых структур основовязаного трикотажа для защитной одежды от кровососущих насекомых;

• разработка алгоритма для автоматизированного проектирования параметров петельной структуры основовязаных филейных переплетений на основе математического описания элементов петельной структуры;

• разработка автоматизированной программы для расчета параметров петельной структуры основовязаных филейных переплетений;

• разработка технологии вязания новых видов трикотажа на основовязальной рашель-машине;

• экспериментальное исследование геометрических параметров и свойств новых трикотажных полотен;

• исследование зависимости основных свойств нового основовязаного трикотажа от параметров его вязания;

• расчет экономической эффективности внедрения основовязаного филейного трикотажа.

Методика исследования. Работа базировалась на теоретических и экспериментальных методах исследования. Методической и теоретической основой работы явился анализ научных источников по технике и технологии выработки основовязаного трикотажа повышенной толщины, предназначенного для изготовления защитной одежды от кровососущих насекомых, основные положения, относящиеся к теории вязания и строения трикотажа. При проведении экспериментальных исследований применялись методы математической статистики, основные положения, относящиеся к анализу и проектированию трикотажных полотен и способам их получения, теория вязания и строения трикотажа, методы математического планирования эксперимента с использованием стандартных вычислительных программ (Excel, Mathcad). Разработанные алгоритмы реализованы на ЭВМ, в частности с использованием новых и стандартных вычислительных программ (Excel, Delphi, Mathcad 14).

Научная новизна. При проведении теоретических и экспериментальных исследований автором впервые получены следующие результаты:

- теоретически, с использованием системного подхода разработаны новые структуры основовязаного трикотажа повышенной толщины (патент на полезную модель № 73170 от 20.05.2008, патент на изобретение № 2341600 от 20.12.2008, патент на изобретение № 2244771 от 20.01.2005).

- разработана технология вязания новых видов трикотажа для защитной одежды от кровососущих насекомых.

- на основе экспериментальных исследований получены математические модели, характеризующие зависимость основных параметров и свойств нового вида трикотажа (толщины и поверхностной плотности) от заправочных данных на вязание полотна.

- в результате проведенного сравнительного анализа и оптимизации экспериментальных данных, предложено новое полотно для защиты от кровососущих насекомых, выработанное при наиболее оптимальных условиях.

Практическая значимость работы заключается в решении конкретной задачи по разработке структуры и оптимизации процессов

выработки основовязаного трикотажа повышенной толщины, который обладает свойствами, необходимыми для защитной одежды от кровососущих насекомых. Предложен алгоритм и разработана автоматизированная программа в среде Delphi для автоматизированного расчета параметров петельной структуры. Для разработанного вида трикотажа определены оптимальные технологические параметры его изготовления. Новые полотна внедрены в производство.

На основании результатов работы решена важная проблема -разработан основовязаный трикотаж повышенной толщины, имеющий пониженную материалоемкость и соответствующий всем требованиям, предъявляемым к защитной одежде от кровососущих насекомых.

Апробация работы проводилась в процессе выполнения экспериментальных работ на производственной фирме «ООО ГПТП «Сеть», города Щелково Московской области. По результатам работы начато производство полотен из разработанных видов трикотажа, что подтверждено актом внедрения.

Основные положения диссертационной работы были обсуждены и одобрены на:

Международной научно-технической конференции «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности» (Прогресс) Иваново: ИГТА, 2004,2007г.;

- IX, X и XI Международной научно-практической конференции «Наука-сервису», Москва: РГУТИС, 2004-2006г.г.;

- заседании кафедры «Конструирование и технология швейных и трикотажных изделий» РГУТиС, 30.06.2009г.;

- заседании кафедры «Технология тканей и трикотажа» РосЗИТЛП, 17.09.2009г.

Работа награждена Серебряной медалью VII Московского международного салона инноваций и инвестиций в 2007, ВВЦ, г. Москва.

Публикации. По материалам диссертации получены 2 патента на изобретение, патент на полезную модель, опубликованы материалы выступлений на 5 конференциях и 2 статьи в журналах, рекомендованных ВАК.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав с выводами, общих выводов, библио1рафического списка используемых литературных источников и приложений. Работа изложена на 163 страницах машинописного списка, содержит 57 рисунков, 28 таблиц; библиографический список используемых литературных источников включает 66 наименований. Приложения представлены на 17 страницах.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цели и задачи исследований, изложена научная новизна и практическая ценность полученных результатов.

Первая глава является обзорной и посвящена анализу способов и средств индивидуальной защиты от кровососущих насекомых. В ней рассмотрены известные структуры полотен, используемые для производства защитной одежды от кровососущих насекомых.

Анализ учебной и научно-технической литературы позволил выявить недостатки известных структур основовязаного филейного трикотажа повышенной толщины. Поставлены цели для решения комплексных задач, связанных с разработкой новых видов основовязаного трикотажа.

Во второй главе теоретически, с использованием системного подхода разработаны три новых структуры основовязаного трикотажа повышенной толщины для защитной одежды от кровососущих насекомых. Наиболее оптимальным является создание такого трикотажного полотна с ромбовидными ячейками, которое обладает толщиной, превышающей длину хобота насекомого (не менее 3,5мм), но имеет меньшую поверхностную плотность, по сравнению с уже известными полотнами (менее 560 г/м2). Наряду с этим трикотажное полотно должно длительный срок сохранять открытыми ячейки независимо от стирок и естественной усадки от воздействия влаги и солнечного излучения.

Для уменьшения поверхностной плотности полотна нами разработан трикотаж дубль-структуры, состоящий из ромбовидных ячеек, причем число столбиков в связке ячеек уменьшено с четырех до двух. Полотно состоит из двух однослойных полотен, соединенных между собой протяжками. Сторонки ячеек содержат по два петельных столбика однослойной триковой цепочки из нитей четырех систем, работающих попарно. Связки образованы атласным переплетением.

Макроструктур ные элементы двухслойного комбинированного филейного переплетения, из которых получен трикотаж, представлены на рис. 1а. Нити Н, и Н2 образуют лицевые петли, а нити Н3 и Н4 изнаночные петли в рядах раппорта, остовы двух соседних лицевых или изнаночных петельных столбиков соединяются главными триковыми протяжками. Комплексная графическая модель двухслойного комбинированного филейного переплетения представлена на рис. 16. На рисунке 1в условно показан продольный разрез трикотажа, на котором видно, что толщина полотна образована двумя слоями петель и переплетающимися протяжками.

Н,

н3 н4

Рисунок 1- Макроструктурные элементы, комплексная графическая модель и продольный разрез трикотажа двухслойного комбинированного филейного переплетения дубль-структуры

Для получения трикотажного полотна второй и третьей структуры нами предложено использовать элементы основовязаного трикотажа производных переплетений, которые до настоящего времени не вырабатывались, а известны только теоретически. Основовязаный трикотаж

производных переплетений содержит в структуре дополнительные протяжки, которые позволят увеличить толщину трикотажного полотна.

Макроструктурные элементы двухслойною комбинированного филейного переплетения, из которых может быть получен трикотаж, представлены на рисунке 2а. Предлагается для сторонок ячеек использовать элементы главных и производных триковых цепочек, а для связок - главных и производных суконных цепочек. Трикотаж образован из нитей четырех систем, работающих попарно.

к=ю

Н4

Рисунок 2- Макроструктурные элементы, комплексная графическая модель и продольный разрез трикотажа двухслойного комбинированного филейного переплетения на базе производных переплетений

Система нитей Н] образует петли только в нечетных рядах раппорта, при этом лицевые и изнаночные петли в каждом ряду соединены протяжками главной триковой цепочки, а остовы изнаночных и лицевых петель соединены производными триковыми протяжками.

Система нитей Н2 образует петли только в нечетных рядах раппорта при этом лицевые и изнаночные петли в каждом ряду соединены протяжками главной триковой цепочки, а остовы изнаночных и лицевых петель, образованных через ряд, соединены производными триковыми протяжками.

Система нитей Н3 образует петли только в четных рядах раппорта при этом лицевые и изнаночные петли в каждом ряду соединены протяжками главной триковой цепочки, а остовы изнаночных и лицевых петель, образованных через ряд, соединены производными триковыми протяжками.

Система нитей Н4 образует петли также только в четных рядах раппорта, при этом лицевые и изнаночные петли в каждом ряду соединены протяжками главной триковой цепочки, а остовы изнаночных и лицевых петель, образованных через ряд, соединены производными триковыми протяжками.

При соединении макроструктурных элементов нитей четырех систем получен макроструктурный комплекс трикотажа комбинированного филейного переплетения, приведенный на рисунке 26. На рисунке 2в показан продольный разрез трикотажа, из которого видно, что толщина полотна складывается из двух слоев петель и толщины протяжек, образующих производные переплетения.

Для уменьшения материалоемкости трикотажа нами предложено вырабатывать филейный трикотаж, в сторонке которого содержится не два, а один петельный столбик. На рисунке За показаны макроструктурные элементы, используемые нами для синтеза комбинированного филейного трикотажа повышенной толщины. Из рисунка видно, что в ряду 1 нить системы Н( провязывает петлю на лицевой стороне, затем выполняет сдвиг вправо и влево и провязывает петлю на изнаночной стороне в ряду 2. После образование изнаночной петли опять выполняются сдвиги вправо и влево для перекрещивания протяжек.

Нить системы Н2 провязывает петлю на лицевой стороне в ряду 2, затем выполняются сдвиги влево и вправо и провязывает петлю на изнаночной стороне в ряду 3. После образование изнаночной петли опять выполняются сдвиги вправо и влево для перекрещивания протяжек.

Нить Н3 провязывает открытую петлю на изнаночной стороне в ряду 1 и сдвигается вправо для выполнения связки ячейки в ряду 2, затем обратный сдвиг и провязывает лицевую петлю в ряду 3, далее смещается влево и вправо, и провязывает изнаночную петлю в ряду 4. Для выполнения связки

ячеек в ряду 5 система нитей Н3 выполняет сдвиг на один столбик влево и смещается обратно, а в 6 ряду раппорта провязывает лицевая петля.

Нить Н4 провязывает петли симметрично системе нити Н3, то есть протяжки всех петель направлены в противоположные стороны.

Из макроструктурных элементов четырех систем нитей нами разработана комплексная графическая схема трикотажа комбинированного филейного переплетения, показанная на рисунке 36. Как видно из рисунка, каждая из сторонок ячеек состоят из одного петельного столбика, в котором чередуются петли производной двухслойной цепочки из трех систем нитей Нь Н2 и Н3 или Нь Н2 и Н4, при этом связки ячеек образованы за счет пересечения протяжек нитей двух систем Н3 и Н4. Отверстия на полотне А и Б чередуются в шахматном порядке. Из продольно разреза на рисунке Зв видно, что толщина такого трикотажа будет складываться из двух слоев петель и толщины перекрещивающихся протяжек, образующих производное переплетение.

Н] Н2 Нз Н4

Рисунок 3 - Макроструктурные элементы, комплексная графическая модель и продольный разрез двухслойного комбинированного филейного переплетения на базе производных цепочек с перекрещивающимися

протяжками

Третья глава посвящена проектированию параметров петельной структуры основовязаного трикотажа филейных переплетений.

Выполнен анализ петельной структуры новых видов трикотажа филейных переплетений и установлено, что переплетения отличаются друг от

друга количеством элементов петельной структуры (остовов) и связями между ними (протяжками).

Проведен анализ известных методов проектирования структурных параметров основовязаного трикотажа и выбран метод проектирования параметров основовязаных филейных переплетений по элементам петельной структуры, исходя из геометрических моделей трикотажа.

Разработана структурная схема алгоритма для автоматизированного расчета параметров петельной структуры основовязаного трикотажа филейных переплетений на основе математического описания элементов петельной структуры, представленная на рисунке 4.

Рисунок 4 - Общая структурная схема алгоритма автоматизированого расчета параметров петельной структуры

На рисунке 5 представлена более подробная схема блока 6 алгоритма для расчета длины протяжек разных типов.

Рисунок 5 - Блок 6 расчета длины протяжек

Создан программный продукт в системе программирования Delphi, представленный на рисунке 6.

С помощью разработанного программного продукта могут быть рассчитаны параметры петельной структуры: петельный шаг (А); высота петельного ряда (В); плотность по горизонтали (Пг); плотность по вертикали (П„); длина нити в раппорте (Lpau); средняя длина нити в петле (£ср); поверхностная плотность полотна (р5).

Выполнен теоретический расчет параметров петельной структуры основовязаного трикотажа филейных переплетений из хлопчатобумажной пряжи (хлопок - 100%) линейной плотности 25текс*2*3 с использованием нового программного продукта.

Линейная'п/итностъ гряжи. Т Кол-во остовов в раппорте. к4 Кол-во протяжек типа Р1, к7

Объемная масса вещесгеа. а . V' Кол-во пругяжек типаУ!. К51 Коя-во протяжек типа Н1,к8

р2 ~ '■ '.■'' ¡25" ..........................¡0

Плотность вещества,} . . Кол-во протяжек типа У2.к52 Кол-во протяжек пета 111, к9

¡08 ! ' "" ¡7 [о

КсэФФ., нса для определения петельного шага ЕД];к1 Кол«о протяжек типа VI. кв1 Кол-во протяжек типа Я, к10

р_ ¡0 ~ ~~ ¡0 "

Коэфф., исп. для определен« высоты петельного ряда (В), к2 Кол-во протяжек п*таЛ»/2. к62 Кол-во протяжек тала 0, к11

1« ¡5 . ; |о ,

КоэФФ.. исп. ояя определения толщины трикотажа (М), кЗ

! I®------ -V ■

Расчитагь!]

.Пг" А Длжанишераппррге.иар

р8 1 р 1 j305,82 "

Пв В__Средняя длина ниш в пеле, 1st

¡Ж ¡2 рб '"

■ J Повержоетнаяплотностътриксггажа, ps

. ¡45095 ~

Рисунок 6- Профаммный продукт в системе программирования Delphi для расчета параметров петельной структуры трикотажа основовязаных филейных переплетений

В четвертой главе проведено экспериментальное исследование параметров и свойств новых полотен основовязаного трикотажа.

Разработана технология вязания новых видов трикотажа на двухфонтурной основовязальной рашель-машине марки HRM 24 класса. Для производства полотен разработаны совмещенные графические и аналитические записи работы гребенок, раппорты проборок гребенок.

Экспериментально определены значения параметров петельной структуры основовязаного трикотажа новых переплетений, которые оказались близки к теоретическим. Разница между фактическими и теоретическими значениями параметров колеблется в пределах от 0,6% до 5,9%. Следовательно, можно рекомендовать использование программного продукта, полученного в системе программирования Delphi для автоматизированного расчета параметров петельной структуры основовязаного трикотажа.

При производстве защитной одежды от кровососущих насекомых основным требованием, предъявляемым к трикотажным полотнам, является их повышенная толщина (не менее 3,5 мм). Нами проведено исследование изменения толщины и поверхностной плотности двухслойного трикотажа филейных переплетений при влажно-тепловых обработках.

Результаты исследования позволили сделать следующие выводы:

- заявленной толщине 3,5 мм, измеренной до проведения операций ВТО удовлетворяет только один вариант полотна, а именно комбинированного филейного трикотажа, показанного на рисунке 3. Выявлено, что толщина этого полотна увеличивается после проведения операций ВТО по сравнению с исходными значениями на 2%, в то время как у остальных - уменьшается в среднем на 4%. В процессе эксплуатации толщина увеличивается еще на 2% и составляет 3,7мм , а толщина остальных образцов уменьшается еще на 6% и становится ниже необходимой в среднем на 12%;

- выявлено, что поверхностная плотность всех экспериментальных образцов в процессе эксплуатации увеличивается. Наибольшую поверхностную плотность 651 г/м2 имеет трикотаж исходного образца. Увеличение материалоемкости нижнего слоя защитной одежды от кровососущих насекомых приводит к ухудшению эксплуатационных свойств одежды в летний период года. После пятикратных стирок поверхностная плотность трикотажа, полученного на базе производных цепочек с перекрещивающимися протяжками, становится равной 496 г/м2, что ниже на 25%. Именно это трикотажное полотно можно рекомендовать для производства нижнего слоя защитной одежды от кровососущих насекомых-паразитов.

В работе исследовано изменение линейных размеров полотен после мокрых обработок и установлены величины усадки по длине и притяжки по ширине.

Проведено сравнительное исследование деформационных свойств основовязаного трикотажа двухслойных комбинированных переплетений, которое показало, что все полотна относятся к первой группе растяжимости. Установлено, что трикотаж, полученный на базе производных цепочек с перекрещивающимися протяжками, по сравнению с другими исследуемыми образцами, имеет наименьший процент остаточной деформации и высокие показатели доли обратимой деформации как по длине, так и по ширине, следовательно, полотно обладает хорошей формоустойчивостью и может быть предложено для изготовления нижнего слоя защитной одежды.

Проведено экспериментальное исследование влияния параметров вязания на основные эксплуатационные свойства основовязаного трикотажа филейных переплетений. Для этого было принято решение о применении двухфакторного эксперимента с широким диапазоном изменения входных факторов. В качестве входного параметра Х1 принимали силу оттяжки полотна <3, в качестве входного параметра Х2 - натяжение нитей основы Н, в качестве выходных параметров - поверхностную плотность р8 и толщину полотна М.

На основе экспериментальных данных с использованием прикладных программ Mathcad 14 и Excel получены следующие эмпирические зависимости влияния входных параметров:

М, = 3,24 - 0,013Х, + 0,017Х2 + 3,163«10 ^Х,2 - 7,127'Ю'5 Х22

М2 = 3,298 - 0,014Х, + 0,043Х2 + 3,876*10 ^Х,2 - 8,388'Ю-4 Х22 ps, = 425,347 - 1.825Х, + 4,794Х2 + 0,012Х!2 - 0,094Х22 ps 2= 394,957 - 1,929Х, + 7,474Х2 + 0,040 X,2 - 0,157Х22.

В работе установлены оптимальные входные параметры:

- для полотна, вырабатываемого их хлопчатобумажной пряжи линейной плотности 25 текс*2*3 сила оттяжки полотна 19 сН/п и натяжение нитей основы 13 сН;

- для полотна, вырабатываемого их хлопчатобумажной пряжи линейной плотности 50 текс*1*3 сила оттяжки полотна 5 сН/п и натяжение нитей основы 21 сН.

На предприятии ООО «ГПТП «Сеть» г. Щелково Московской области освоена технология выпуска основовязаного двухслойного трикотажа производного филейного переплетения. Основной предпосылкой получения экономического эффекта при замене полотен двухслойного основовязаного трикотажа для нижней рубашки защитной одежды от кровососущих насекомых с равноценными защитными свойствами является снижение материалоемкости изделий. Условно - годовая экономия составила в расчет на годовой выпуск погонных метров полотна 245,55 т. руб., что подтверждено актом внедрения.

Общие выводы по работе

1. Теоретически, с использованием системного подхода, разработаны три новых структуры основовязаного трикотажа филейных переплетений с целью уменьшения материалоемкости полотен, используемых для защитной одежды от кровососущих насекомых.

2. Разработан алгоритм автоматизированного расчета параметров петельной структуры основовязаного трикотажа филейных переплетений на основе математического описания элементов петельной структуры и создан программный продукт в системе программирования Delphi.

3. Экспериментально исследованы геометрические параметры новых структур и установлено, что разница между фактическими и теоретическими значениями параметров колеблется в пределах от 0,6% до 5,9%.

4. Проведено исследование изменения толщины и поверхностной плотности двухслойного трикотажа филейных переплетений при влажно-тепловых обработках, которое показало, что:

• толщина нового трикотажа в процессе эксплуатации увеличивается на 2% и составляет 3,7мм;

• поверхностная плотность полотна в процессе эксплуатации становится равной 496 г/м2, что ниже на 25%, чем у исходного образца..

5. Установлено, что новый трикотаж, по сравнению с другими исследуемыми образцами, имеет наименьший процент остаточной деформации и высокие показатели доли обратимой деформации как по длине, так и по ширине, следовательно, полотно обладает хорошей формоустойчивостью.

6. Получены эмпирические зависимости влияния натяжения нитей основы и силы оттяжки полотна на толщину и поверхностную плотность основовязаного трикотажа производного филейного переплетения, определены оптимальные значения входных параметров.

7. Результаты работы внедрены на предприятии ООО «ГПТП Сеть» г. Щелково Московской области. Условно - годовая экономия составила в расчет на годовой выпуск погонных метров полотна 245,55 т. руб., что подтверждено актом внедрения.

8. Новые разработанные структуры трикотажа, а также технология их вязания внедрены в учебный процесс для обучения студентов профильных специальностей, являются составной частью методического обеспечения учебного процесса, что подтверждено справкой о внедрении результатов диссертационной работы.

Содержание диссертации отражено в следующих публикациях:

1. Патент на полезную модель № 73170 (RU) Кл. D 04 В 21/00. Основовязаный двухслойный филейный трикотаж. Морозова JI.B., Долгов E.H., Веневцев C.B., Мелихова C.B. Опубл. 20.05.2008, Бюл. № 14

2. Патент на изобретение № 2244771 (RU) Кл. D 04 В 21/10. Двухслойный основовязаный филейный трикотаж. Морозова J1.B., Зиновьева В.А., Мелихова C.B. Опубл. 20.01.2005, Бюл. № 2

3. Патент на изобретение № 2341600 (RU) Кл. D 04 В 21/00. Трикотажное полотно и одежда для защиты от кровососущих насекомых. Зиновьева В.А., Морозова JI.B., Мелихова C.B., Долгов E.H., Веневцев C.B., Опубл. 20.12.2008, Бюл. № 35

4. Морозова Л.В., Мелихова C.B. Трикотаж однослойных производных основовязаных переплетений.- Тезисы докладов Международной научно-

технической конференции «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности» (Прогресс - 2004) - Иваново: ИГТА, 2004,- с.64-66

5. Морозова JI.B., Мелихова C.B. Особенности строения трикотажа двойных производных двухгребеночных основовязаных переплетений. -Материалы IX Международной научно-практической конференции «Наука-сервису» - М.: МГУС, 2004,- с.41-44

6. Морозова J1.B., Мелихова C.B. Разработка структуры основовязаного трикотажа производного филейного переплетения,-Материалы Х-й Международной научно-практической конференции «Наука-сервису» - М.: МГУС, 2005.- с.38-40

7. Морозова Л.В. , Мелихова C.B. Трикотажное полотно для защитной одежды от кровососущих насекомых. Наука - сервису; XI-я Международная научно-практическая конференция. Секция «Проблемы и решения теоретических и прикладных задач сервисных технологий». 4.2; Сборник научных статей, ГОУВПО «МГУС». - М., 2006.- с. 161-163

8. Мелихова C.B., Морозова Л.В. Разработка основовязаного трикотажа повышенной толщины для изготовления защитной одежды от кровососущих насекомых. Материалы Международной научно-технической конференции «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности» (Прогресс -2007) - Иваново: ИГТА, 2007.- с .23-24

9. Морозова Л.В. , Мелихова C.B. Разработка новых полотен для защитной одежды от кровососущих насекомых и сравнительное исследование их свойств. Теоретические и прикладные проблемы сервиса -№3(24), 2007,-с.23-28

10. Зиновьева В.А., Морозова Л.В., Мелихова C.B. Трикотажное полотно для защитной одежды от кровососущих насекомых. Известия вузов. Технология текстильной промышленности. - № 6,2008,- с.58-60

Отпечатано с оригинал-макета автора Лицензия ИД № 04205 от 06.03.2001 г.

Сдано в производство 22.09.2009 Тираж 75 экз.

Объем 1,0 п.л. Формат 60x84/16 Изд. № Заказ 422 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Российский государственный университет туризма и сервиса» 141221, Московская обл., Пушкинский р-н, пос. Черкизово, Ул. Главная, 99

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ.

1.1 Способы защиты от кровососущих насекомых.

1.2 Известные средства индивидуальной защиты от кровососущих насекомых.

1.3 Анализ известных трикотажных полотен для защитной одежды от кровососущих насекомых.

Выводы по главе 1.

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ ТРИКОТАЖА

ДЛЯ ЗАЩИТНОЙ ОДЕЖДЫ.

Выводы по главе 2.

ГЛАВА 3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПЕТЕЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ ТРИКОТАЖА ОСНОВОВЯЗАНЫХ ФИЛЕЙНЫХ ПЕРЕПЛЕТЕНИЙ.

3.1 Определение длины нити в элементах петельной структуры трикотажа филейных переплетений.

3.2 Разработка программы для автоматизированного расчета параметров петельной структуры трикотажа основовязаных филейных переплетений.

3.3 Теоретический расчет параметров петельной структуры основовязаного трикотажа филейных переплетений.

Выводы по главе 3.

Глава ^ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ОСНОВОВЯЗАНОГО ФИЛЕЙНОГО

ТРИКОТАЖА.

4.1 Разработка технологии вязания новых видов трикотажа на основовязальной машине.

4.2 Экспериментальное определение параметров петельной структуры основовязаного трикотажа филейных переплетений.

4.3 Исследование изменения толщины двухслойного трикотажа филейных переплетений при влажно-тепловых обработках.

4.4 Изменение поверхностной плотности двухслойного трикотажа филейных переплетений в процессе влажно-тепловой обработки.

4.5 Определение линейных размеров полотен после мокрых обработок.

4.6 Исследование деформационных свойств основовязаного трикотажа двухслойных комбинированных филейных переплетений.

4.6 Л Методическая часть эксперимента.

4.6.2 Результаты эксперимента.

4.7 Планирование эксперимента и построение математической модели для экспериментальных исследований двухслойного трикотажа.

Выводы по главе 4.

ГЛАВА 5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАЗРАБОТОК.

5.1 Расчет производительности оборудования.

5.2 Расчет плановой себестоимости трикотажного полотна.

Выводы по главе 5.

В ежегодных посланиях Президента Российской Федерации, постановлениях правительства большое внимание уделяется дальнейшему интенсивному развитию экономики страны, особенно инновационным сферам ее производства. При этом основной упор делается на социальную направленность проводимых мероприятий. Девиз- «все для человека», «все во благо человека» становится самым актуальным в деятельности федеральных и региональных органов власти.

Подъем экономики предполагается осуществлять не только за счет модернизации отраслей производства, но и путем более широкого использования богатейших запасов полезных ископаемых районов Сибири и Дальнего Востока. Намечаемые проекты, осуществления подобных идей, потребуют больших экономических затрат, связанных с организацией производства и обустройством переселяемой рабочей силы.

Суровые природно-климатические условия осваиваемых территорий предполагают создание особых жилищно-бытовых и производственных условий, охраны труда и здоровья трудящихся. В решение этих проблем могут участвовать научно-разработанные предложения по созданию индивидуальных средств защиты человека от неблагоприятных условий внешней среды.

Трикотаж обладает свойствами, которые предопределяют возможность и перспективу использования его в самых разнообразных отраслях народного хозяйства. Трикотажное производство обладает широким арсеналом переплетений, что практически позволяет получать трикотаж со свойствами в соответствии с требованиями той отрасли, где трикотаж будет применяться.

В настоящее время широкое развитие получило производство трикотажа специального назначения, который «активно участвует» не только в решении строительных и технических задач, но и защиты человека от неблагоприятных условий внешней среды.

На сегодняшний день в мире существует большой ассортимент трикотажа специального назначения:

1. Медицинские изделия

• Бинты

• Лечебное белье

• Различные протезы клапанов сердца, диафрагмы

• Синтетические имплантаты для реконструктивно-восстановительной хирургии.

2. Противопожарные средства.

3. Изделия промышленного назначения

• Фильтровальные сети

• Каркасная основа покрытий пола самолетов и кораблей

• Чехлы для нагревателей, армирующих элементов.

4. Тарно-упаковочные изделия.

5. Специальная защитная одежда

• Одежда для пожарных

• Комбинезоны для космонавтов

• Защитная одежда от кровососущих насекомых и т.д.

Из вышеперечисленных видов специального трикотажа, одежда для защиты от кровососущих насекомых изучена недостаточно и не имеет глубокой теоретической основы.

Постоянно расширяющаяся структура потребления требует повышения защитных свойств одежды и улучшения ее качества, поэтому наиболее перспективным направлением следует считать создание новых видов материалов, обеспечивающих комплексы заданных свойств.

Работа направлена на дальнейшее развитие теории и практики трикотажного производства и расширение ассортимента основовязаных полотен для защитной одежды от кровососущих насекомых.

Основной целью работы является разработка структуры и исследование свойств основовязаного филейного трикотажа, предназначенного для изготовления защитной одежды от кровососущих насекомых.

Для достижения поставленной цели в работе поставлены следующие задачи:

• проведение аналитического обзора способов и средств защиты от кровососущих насекомых-паразитов, а также ассортимента защитной одежды и трикотажных полотен, используемых для ее изготовления;

• теоретическая разработка новых структур основовязаного трикотажа для защитной одежды от кровососущих насекомых;

• разработка алгоритма для автоматизированного расчета параметров петельной структуры основовязаных филейных переплетений на основе математического описания элементов петельной структуры;

• разработка автоматизированной программы для расчета параметров петельной структуры основовязаных филейных переплетений;

• разработка технологии вязания новых видов трикотажа на основовязальной рашель-машине;

• экспериментальное исследование геометрических параметров и свойств новых трикотажных полотен;

• исследование зависимости основных свойств нового основовязаного трикотажа от параметров его вязания;

• расчет экономической эффективности внедрения основовязаного филейного трикотажа.

Методика исследования. Работа базировалась на теоретических и экспериментальных методах исследования. Методической и теоретической основой работы явился анализ научных источников по технологии выработки основовязаного трикотажа повышенной толщины, предназначенного для изготовления защитной одежды от кровососущих насекомых, основные положения, относящиеся к теории вязания и строения трикотажа. При проведении экспериментальных исследований применялись методы математической статистики, основные положения, относящиеся к анализу и проектированию трикотажных полотен и способам их получения, теория вязания и строения трикотажа, методы математического планирования эксперимента с использованием стандартных вычислительных программ (Excel, MathCAD). Разработанные алгоритмы реализованы на ЭВМ, в частности с использованием новых и стандартных вычислительных программ (Excel, Delphi, MathCAD 14).

Экспериментальные исследования проводились в технологических лабораториях на кафедрах «Конструирование и технология швейных и трикотажных изделий» и «Материаловедение и товарная экспертиза» ФГОУ ВПО «Российского Государственного Университета Туризма и Сервиса» и в производственных условиях ООО «ГПТП «Сеть» г. Щелково Московской области по стандартным методикам и в соответствии с нормативно-технической документацией (ГОСТ, ОСТ и ТУ).

Научная новизна. При проведении теоретических и экспериментальных исследований автором впервые получены следующие результаты:

1. Теоретически, с использованием системного подхода разработаны новые структуры основовязаного трикотажа повышенной толщины (патент на полезную модель № 73170 от 20.05.2008, патент на изобретение № 2341600 от 20.12.2008, патент на изобретение № 2244771 от 20.01.2005).

2. Разработана технология вязания новых видов трикотажа для защитной одежды от кровососущих насекомых.

3. На основании экспериментальных исследований получены математические модели, характеризующие зависимость основных параметров и свойств нового вида трикотажа (толщины и поверхностной плотности) от заправочных данных на вязание полотна.

4. В результате проведенного сравнительного анализа и оптимизации экспериментальных данных, предложено новое полотно для защиты от кровососущих насекомых, выработанное при- наиболее оптимальных условиях.

Практическая значимость работы заключается, в решении конкретной задачи по разработке структуры и оптимизации процессов-выработки основовязаного трикотажа повышенной' толщины, который обладает свойствами, необходимыми для защитной одежды от кровососущих насекомых. Для разработанного вида трикотажа определены оптимальные технологические параметры его. изготовления. Предложен алгоритм И'разработана автоматизированная программа в среде Delphi для автоматизированного расчета параметров петельной структуры. Разработанные полотна внедрены в производство.

Новые разработанные структуры трикотажа, а- также технология их вязания внедрены в учебный процесс для обучения студентов профильных специальностей, являются составной частью методического обеспечения учебного процесса.

На основании результатов работы решена важная проблема — разработан основовязаный трикотаж повышенной толщины, имеющий пониженную материалоемкость и соответствующий всем требованиям, предъявляемым к защитной'одежде от кровососущих насекомых.

Апробация работы проводилась в , процессе выполнения экспериментальных работ на производственной фирме «ООО 111111 «Сеть», города Щелково Московской области. По результатам работы начато производство полотен из разработанных видов трикотажа, что подтверждено актом внедрения.

Основные положения диссертационной работы были обсуждены и одобрены на заседаниях кафедры «Конструирование и технология швейных и трикотажных изделий» РГУТиС, а также на:

Международной научно-технической конференции «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности» (Прогресс) Иваново: ИГТА, 2004, 2007г.

- IX, X и XI Международной научно-практической конференции «Наука-сервису» - Москва, 2004-200бг.г.

- заседании кафедры «Конструирование и технология швейных и трикотажных изделий» РГУТиС, 30.06.2009г.;

- заседании кафедры «Технология тканей и трикотажа» РосЗИТЛП, 17.09.2009г.

Работа была награждена серебряной медалью VII Московского международного салона инноваций и инвестиций в 2007, г. Москва.

Публикации. По материалам диссертации получены 2 патента на изобретение, патент на полезную модель, опубликованы материалы выступлений на 5 конференциях и 2 статьи в журналах, рекомендованных ВАК.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав с выводами, общих выводов, библиографического списка используемых литературных источников и 4 приложений. Работа изложена на 163 страницах машинописного списка, содержит 57 рисунков, 28 таблиц; библиографический список используемых* литературных источников включает 66 наименований. Приложения представлены на 17 страницах.

7. Результаты работы внедрены на предприятии ООО «ГПТП Сеть» г. Щелково Московской области. Условно - годовая экономия составила в расчет на годовой выпуск погонных метров полотна 245,55 т. руб., что подтверждено актом внедрения (Приложение В).

8. Новые разработанные структуры трикотажа, а также технология их вязания внедрены в учебный процесс для обучения студентов профильных специальностей, являются составной частью методического обеспечения учебного процесса, что подтверждено справкой о внедрении результатов диссертационной работы (Приложение В).

1. Книги одного, двух и более авторов

2. Далидович A.C. Основы теории вязания. — М.: Гизлегпром, 1948. — 516с.

3. Далидович A.C. Основы теории вязания, — М.: Легкая индустрия, 1970.-432с.

4. Балашов Ю.С., Дайтер А.Б., Кровососущие членистоногие, — Ленинград: Наука, 1975. —120с.

5. Мончарский A.C. Летающие кровососущие двукрылые — гнус (способы защиты и методы исследований). — М.: Академия наук, 1980. — 150с.

6. Копяс К. Технология основовязаного трикотажа: Пер. в польского Бруева В.А. — М.: Легпромбытиздат, 1991. —192с.

7. Севостьянов А.Г. Методы и средства исследований механико-технологических процессов текстильной промышленности. — М.: Легкая индустрия, 1980. — 392 с.

8. Каценеленбоген А.М., Верховинина Л.Д. Устройство, работа и обслуживание основовязальных машин. — М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. — 304 с.

9. Нешатаев A.A. Формирование рисунков в основовязаном трикотаже. — М.: Легкая индустрия, 1968. — 232с.

10. Шалов И.И., Далидович A.C., Кудрявин Л. А. Технология трикотажного производства. — М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. -296с.

11. Шалов И.И., Кудрявин Л.А. Основы проектирования трикотажного производства с элементами САПР. — М.: Легпромбытиздат, 1989. -288с.

12. Кудрявин Л. А. Проектирование трикотажа рисунчатых и комбинированных переплетений с использованием ЭВМ. Учебное пособие. — М.:МТИ, 1984.-236с.

13. Кудрявин JI.А., Шустов Е.Ю., Шустов Ю.С. Разработка методов визуализации структуры трикотажа при его автоматизированном проектировании. -М.: МГТУ им. A.M. Косыгина, 2006. — 139с.

14. Попонова О.В. Разработка системы автоматизированного проектирования основовязаного трикотажа. — М., 1997. — 212с.

15. Кудрявин JI.A. Автоматизированное проектирование основных параметров трикотажа. — М.: Легпромбытиздат, 1992. 187 с.

16. Нил Дж. Рубенкинг Язык программирования Delphi для "чайников". Введение в Borland Delphi 2006 = Delphi for Dummies. — M.: Диалектика, 2007. — 336 с.

17. Хавьер Пашеку Программирование в Borland Delphi 2006 для профессионалов = Delphi for .NET Developer's Guide. — M.: Вильяме, 2006. — 944 с.

18. А.Н. Вальвачев, К.А. Сурков, Д.А. Сурков, Ю.М. Четырько. Программирование на языке Delphi. Учебное пособие. М., 2005.

19. Каценеленбоген A.M., Галанина О.Д. Машины и технология основовязального производства, — М.: 1966. — 432с.

20. Поспелов Е.П. Двухслойный трикотаж. — М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. — 206с.

21. Потемкин Д.М. Развитие и усовершенствование основовязальных машин. — М.: Ростехиздат, 1963.

22. Баженов В.И., Бабинец C.B. Материаловедение трикотажно-швейного производства. — М.: Легкая индустрия, 1971. — 312 с.

23. Норенков И.П. Основы автоматизированного проектирования— М.: МГТУ им. Баумана, 2000. 360с.

24. Шалов И.И. Усадка трикотажа. — М.: Гизлегпром, 1985. — 177с.

25. Торкунова З.А. Испытание трикотажа. — М.: Легпромбытиздат, 1985.-199 с.

26. Вермишев Ю.Х. Основы автоматизированного проектирования. — М.: Радио и связь, 1988. 280с.

27. Иоффе И.Г., Степина А.Ф. Организация, планирование и управление на предприятиях трикотажной промышленности. — М.: Легпромбытиздат, 1986. -245с.

28. Кобляков А.И. Структура и механические свойства трикотажа. — М.: Легкая индустрия, 1973. —239с.

29. Оке Б.С. Оптимизация процесса петлеобразования на трикотажных машинах. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983. — 152с.2. Статьи

30. Зиновьева В.А., Морозова Л.В. О классификации основовязаных переплетений. — Технология текстильной промышленности, №2 (266), 2002. — с. 79-82

31. Зиновьева В.А., Морозова Л.В. О классификации основовязаных перепелетений. Технология текстильной промышленности, №3 (267), 2002. - с. 71-74

32. Зиновьева В.А., Павлова И.В., Тузова И.С. О классификации трикотажных переплетений // Известия вузов. Технология текстильной промышленности, № 2, 200Г. — с.84— 88

33. Труевцев A.B. Прикладная механика трикотажа. — СПб.: РИЦ СПГУТД, 2001. — с.94

34. Конопальцева Н.М., Морозова Л.В. Индустрия одежды: от настоящего к будущему. Теоретические и прикладные проблемы сервиса.-№3(24), 2007. - с.3-6

35. Морозова Л.В., Мелихова C.B. Особенности строения трикотажа двойных производных двухгребеночных основовязаных переплетений. —

36. Материалы IX Международной научно-практической конференции «Наука-сервису» М.: МГУС, 2004. - с.41-44

37. Морозова JI.B., Мелихова C.B. Разработка структуры основовязаного трикотажа производного филейного переплетения. — Материалы Х-й Международной научно-практической конференции «Наука-сервису» — М.: МГУС, 2005.-с.З8-40

38. Морозова JI.B., Мелихова C.B. Разработка новых полотен для защитной одежды от кровососущих насекомых и сравнительное исследование их свойств. Теоретические и прикладные проблемы сервиса — №3(24), 2007. с.23-28

39. Зиновьева В.А., Морозова JI.B., Мелихова C.B. Трикотажное полотно для защитной одежды от кровососущих насекомых. Известия вузов. Технология текстильной промышленности. — № 6, 2008. — с.58-603. Монографии, авторефераты

40. Литарович Л.И. Разработка специальной защитной одежды с учетом деформационных свойств материалов.- Дисс. на соискание ученой степени к.т.н. -М., 1986.

41. Галактионова А.Ю. Разработка и исследование трикотажных полотен с рисунчатыми эффектами на базе футерованных переплетений.- Дисс. На соискание ученой степени к.т.н. — М., 2004.

42. Галушкина Н.В. Синтез структур и оценка параметров i эффективности изготовления трикотажных изделий.- Дисс. на соискание ученой степени к.т.н. — М., 2005.

43. Кочеткова О.В. Разработка методологии автоматизированного технологического проектирования трикотажа.- Дисс. на соискание ученой степени д.т.н. — Санкт-Петербург, 2001.

44. Кудрявин A.A. Основы теории строения, свойств и процессы выработки сетеизделий трикотажных переплетений.- Дисс. на соискание ученой степени д.т.н. — М., 1970:5: Патенты

45. A.C. СССР № 183916, Кл. D 04 В 21/02. Сетчатый основовязаный трикотаж. Жукова Л.И., Иванов В.А. 0публ.09.07.66

46. A.C. СССР № 267858, А 45 F 3/52. Сетчатый основовязаный трикотаж. Жукова Л.И., Иванов В.А. 0публ.05.04.68

47. A.C. СССР № 884668, А 41 D 13/00. Сетчатый основовязаный трикотаж. Миронова O.A., Клетинская Л.Г., Калинин Н.В., Белоусова JT.A., Литарович Л.И. Опубл.30.11.81

48. Патент РФ № 2135056, А 41 D 13/00. Сетчатый основовязаный трикотаж. Цитович К.Г., Лифанцева А.Д., Решетников Б.Ф., Аничкова Л.Е. 0публ.27.08.99. Бюл. № 24

49. Патент на полезную модель № 73170 (RU) Кл. D 04 В 21/00. Основовязаный двухслойный филейный трикотаж. Морозова Л.В., Долгов E.H., Веневцев C.B., Мелихова C.B. Опубл. 20.05.2008, Бюл. № 14

50. Патент на изобретение № 2244771 (RU) Кл. D 04 В 21/10. Двухслойный основовязаный филейный трикотаж. Морозова Л.В., Зиновьева В.А., Мелихова C.B. Опубл. 20.01.2005, Бюл. № 2

51. Патент на изобретение № 2341600 (RU) Кл. D 04 В 21/00. Трикотажное полотно и одежда для защиты от кровососущих насекомых. Зиновьева В.А., Морозова Л.В., Мелихова C.B. , Долгов E.H., Веневцев C.B., Опубл. 20.12.2008, Бюл. № 356. Нормативные документы

52. ГОСТ 8844—75 — Полотна трикотажные. Правила приемки и метода отбора проб. Государственный стандарт ССР.

53. ГОСТ 8846-87— Полотна и изделия трикотажные. Методы определения линейных размеров, угла перекоса, числа петельных рядов и петельных столбиков, длины нити в петле. Государственный стандарт ССР.

54. ГОСТ 8845-87 — Полотна и изделия трикотажные. Методы определения влажности, массы и поверхностной плотности. Государственный стандарт ССР.

55. ГОСТ 12023-93 — Материалы текстильные. Полотна. Метод определения толщины. Государственный стандарт ССР.

56. ГОСТ 19712-89 — Полотна трикотажные. Методы определения разрывных характеристик и растяжимости при нагрузках меньше разрывных. Государственный стандарт ССР.

57. ГОСТ 28239-89 — Полотна трикотажные для верхних изделий. Метод определения остаточной деформации. Государственный стандарт ССР.

58. ГОСТ 9092-81- Пряжа хлопчатобумажная для трикотажного производства. Технические условия. Государственный стандарт ССР.

59. ГОСТ 30157.0-95 Полотна текстильные. Методы определенияизменения размеров после мокрых обработок или химической чистки. Общиеположения.

60. ГОСТ 10681- Материалы текстильные. Климатические условия для кондиционирования и испытания проб и методы их определения. Государственный стандарт ССР.

61. Типовой технологический режим производства полотна на основовязальных машинах. — М.: ЦНИИТЭИлегпром, 1980.- 164с.

62. Отчет о проведенном исследовании. Институт медицинской паразитологии и тропической медицины им. Е.И. Марциновского. М.: 2006. -7с.

63. Артемьев М.М., Баранова A.M.,. Ганушкина JI.A., и: др. Профилактика паразитарных заболеваний. Малярийные комары и борьба с ними на территории Российской Федерации. Методические указания.- М.: 200. -12с.