автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.01, диссертация на тему:Разработка методов оценки и прогнозирования способности льняных тканей к сдвигу нитей

На правах рукописи

ДОБРЫНИНА НАТАЛЬЯ НИКОЛАЕВНА

РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ОЦЕНКИ И ПРОГНОЗИРОВАНИЯ СПОСОБНОСТИ ЛЬНЯНЫХ ТКАНЕЙ К СДВИГУ НИТЕЙ

Специальность 05.19.01 - Материаловедение производств текстильной и легкой промышленности

~ 1 ИЮЛ 2015

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

005570256

Кострома 2015

005570256

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Костромской государственный технологический университет» (ФГБОУ ВПО «КГТУ», КГТУ) на кафедре дизайна, технологии, материаловедения и экспертизы потребительских товаров (ДТМ и ЭПТ).

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Смирнова Надежда Анатольевна

Официальные оппоненты:

Кирюхин Сергей Михайлович

доктор технических наук, профессор;

ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет дизайна и технологий» (ФГБОУ ВПО «МГУДТ»), г. Москва, профессор кафедры текстильного материаловедения и товарной экспертизы,

Грузинцева Наталья Александровна

кандидат технических наук, доцент;

ФГБОУ ВО «Ивановский государственный политехнический университет» (ФГБОУ ВО «ИВГПУ»), г. Иваново; начальник отдела научно-исследовательской работы студентов.

Ведущая организация:

ОАО «Костромской научно-исследовательский институт льняной промышленности» (ОАО «КНИИЛП»), г. Кострома.

Защита состоится 25.09.2015 в 10.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.093.01 при ФГБОУ ВПО «Костромском государственном технологическом университете», по адресу г. Кострома, ул. Дзержинского, 17, ауд. 214 главного корпуса.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке и на сайте ФГБОУ ВПО «КГТУ», КГТУ: http://www.kstu.edu.ru/.

Текст автореферата размещен на сайте ВАК РФ: http://vak2.ed.gov.ru. Автореферат разослан ■ 2015 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.093.01 доктор технических наук, профессор

Букалов Григорий Константинович

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Внедрение в современное производство систем автоматизированного проектирования требует создания инструментального комплекса определения свойств текстильных материалов. При изготовлении швейных изделий и их эксплуатации ткани испытывают разнообразные механические воздействия. Из механических свойств менее изученным является сдвиг нитей в ткани, несмотря на то, что способность тканей к сдвигу нитей оказывает большое влияние на выбор методов конструирования и технологической обработки. Стандартные методы определения способности ткани к сдвигу нитей отсутствуют. В литературных источниках имеются лишь отрывочные сведения о деформации сдвига нитей в ткани, что затрудняет научно обоснованное проектирование одежды и прогнозирование изменений свойств материалов в условиях производства и эксплуатации.

Одной из приоритетных задач социально-экономического развития Российской Федерации является развитие льняного комплекса. По поручению Правительства разработана федеральная целевая программа «Развитие льняного комплекса России на период до 2020 года», основная цель которой — развитие отечественной сырьевой базы, увеличение выпуска льняной продукции широкого ассортимента, соответствующей международным стандартам качества. Швейные изделия из льняных тканей пользуются возрастающей популярностью. При всех явных достоинствах льняные ткани имеют особенности, которые необходимо учитывать при их переработке.

Недостаток исследований деформации сдвига нитей в ткани приводит к тому, что не всегда ткани при изготовлении одежды используются рационально. Полагаем, разработка методов оценки и прогнозирования сдвига нитей в тканях является актуальной задачей с позиции выпуска конкурентоспособной продукции и управления качеством на всех этапах производства одежды.

Диссертационная работа выполнялась в соответствии с тематикой госбюджетных научно-исследовательских работ КГТУ, финансируемых по единому заказу-наряду: 1.8-БФ-11 «Развитие научных основ проектирования и разработка методов оценки свойств материалов с целью совершенствования ассортимента, технологии изготовления и экспертизы швейных изделий».

Цель диссертационной работы - повышение качества и конкурентоспособности изделий из льняных тканей за счет обеспечения оценки и прогнозирования показателей качества на базе разработки методов определения способности тканей к сдвигу нитей.

Достижение поставленной цели предусматривает решение следующих научных и технических задач:

- анализ научных исследований в направлении изучения способности тканей к сдвигу нитей;

- разработка экспериментального метода определения способности тканей к сдвигу нитей;

- исследование способности льняных костюмно-плательных тканей к сдвигу нитей;

- изучение взаимосвязи характеристик строения льняных тканей с характеристиками сдвига нитей;

- разработка метода прогнозирования характеристик сдвига нитей в льняныхтканях;

- изучение влияния технологических факторов на сдвиг нитей в ткани;

- разработка рекомендаций по практическому использованию результатов исследований при проектировании и изготовлении швейных изделий.

Общая характеристика методов исследования. Для решения поставленных задач, в рамках работы применены разработанный метод определения способности тканей к сдвигу нитей, методы интегрального исчисления, методы математической статистики, корреляционно-регрессионного анализа результатов исследований, которые осуществлялись на ПЭВМ с применением пакетов прикладных программ: «Formability», MS Excel, MathCad.

Область исследования. Работа выполнена в соответствии с пунктами 2, 6 и 8 Паспорта специальности 05.19.01 - Материаловедение производств текстильной и легкой промышленности (технические науки).

Научная новизна результатов работы. Для создания конкурентоспособных льняных тканей и изделий из них предложен комплекс показателей качества. В диссертационной работе впервые:

разработан автоматизированный метод определения релаксационных свойств тканей при сдвиге нитей, новизна которого подтверждена патентом РФ на изобретение; реализован метод прогнозирования характеристик сдвига нитей в льняных тканях по характеристикам их строения, реализующий научно обоснованное конфекционирова-ние;

предложены новые показатели сдвига нитей в ткани, позволяющие расширить информацию о технологических свойствах ткани;

установленные взаимосвязи характеристик сдвига нитей с переплетением тканей позволяют проектировать льняные ткани с заданными свойствами по характеристикам их строения.

Практическая значимость результатов работы заключается в том, что впервые:

разработанный автоматизированный метод позволяет определять показатели сдвига нитей, характеризующие способность к формообразованию и формосохранению ткани в одежде;

разработанный метод прогнозирования характеристик сдвига нитей позволяет научно обоснованно осуществлять конфекционирование льняных тканей для швейных изделий, определять конструктивные и технологические особенности их изготовления; сформированы новые справочные сведения по характеристикам сдвига нитей в льняных костюмно-платьевых тканях;

разработаны количественные градации льняных тканей по характеристикам сдвига нитей, позволяющие обеспечить переработку льняных тканей в качественные швейные изделия;

разработаны рекомендации по определению рациональных технологических параметров изделий одежды из льняных тканей.

разработанные рекомендации успешно используются на швейных предприятиях г. Переславля-Залесского (ЗАО «Новый мир»), г. Нерехты (ИП Беляева Н. В.). Разработанные методы и справочные данные апробированы и используются при проведении научно-исследовательских, курсовых и дипломных работ в учебном процессе КГТУ г. Костромы.

Апробация результатов работы. Материалы диссертации докладывались и получили положительную оценку на следующих конференциях:

на международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы науки в развитии инновационных технологий» («Лен-2012», «Лен-2014»), Костромской государственный технологический университет (г. Кострома);

на международной научно-технической конференции «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности» (ПРОГРЕСС-2012), «Ивановский государственный политехнический университет» Текстильный институт (г. Иваново);

на одиннадцатой всероссийской научной конференции «Текстиль XXI века», МГТУ им. А. Н. Косыгина (г. Москва, 2012 г.);

на XVII международной научно-практической конференции «Наука в современном мире» (г. Таганрог, 2014 г.);

на межвузовской научно-технической конференции «Молодые ученые - развитию текстильно-промышленного кластера» (Поиск-2014), «Ивановский государственный политехнический университет» Текстильный институт (г. Иваново);

на научных семинарах КГТУ по материаловедению производств текстильной и легкой промышленности (г. Кострома, 2011-2015).

Публикации. По теме исследований опубликовано 14 печатных работ, в том числе 3 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ. Получен патент РФ на изобретение № 2549497 от 3 0.03.2015 г.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов и списка использованных источников, включающего 114 наименований. Работа изложена на 131страницах, включает 46 рисунков, 33 таблицы, 4 приложения.

Основное содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цели и задачи исследований, отмечены научная новизна, практическая значимость результатов работы и апробация работы.

В первой главе систематизирована информация по исследованиям способности тканей к сдвигу нитей. Выполнен анализ работ отечественных и зарубежных ученых. Свой вклад в изучение способности тканей к сдвигу нитей внесли: Р. Гаас, А. Дитциус, Э. Лаксо, Й. Хильдеберг, Б. Д. Балига, Д. Э. Хоффман, Б. Э. Блейк, А. К. Жаппарова, Л. В. Морилова, В. Е. Кузьмичёв и др. Проведенный анализ литературы выявил недостаточный объём информации по теме исследования. Отсутствуют стандартные методы определения способности ткани к сдвигу нитей. Деформация сдвига в основном исследовалась совместно с другими механическими свойствами (изгиб, растяжение). Анализ литературы подтвердил актуальность исследований способности льняных тканей к сдвигу нитей. Сдвиг нитей оказывает большое влияние на качество изготовления и на эксплуатацию швейных изделий. В большинстве источников отсутствуют рекомендации по проектированию льняных тканей с заданными технологическими свойствами, определяемыми их способностью к сдвигу нитей.

Показана актуальность разработки методов определения и прогнозирования характеристик сдвига нитей в ткани, позволяющих оценивать формуемость и формо-устойчивость изделий.

Вторая глава посвящена разработке экспериментального метода определения характеристик сдвига нитей в ткани.

Метод реализуется с помощью измерительной системы, которая позволяет моделировать реальный процесс сдвига нитей в ткани. Структурная схема измерительной системы включает (рисунок 1): датчик силы (ДС) на основе тензорезисторного преобразователя (ТП) с усилителем постоянного тока (УПТ); датчик перемещения

(ДП) на основе шагового двигателя; выключатели конечные (ВК1), (ВК2), ограничивающие перемещение; плату сопряжения с ЭВМ (ПС), блок питания устройства (БП) и ЭВМ. Плата сопряжения содержит: аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и программируемый параллельный интерфейс (ПГШ).

Рисунок 1 - Структурная схема измерительной системы

Автоматизированное устройство имеет самостоятельное конструктивное оформление (рисунок 2) и функционирует совместно с ЭВМ под управлением компьютерной программы «РогтаЬШ1у», что позволяет автоматизировать обработку результатов измерений и создавать базу данных по предмету исследований. Произведенный расчет относительной погрешности измерений составляет у = 0,93 % в диапазоне усилий-200...+200 сН.

1 - платформа; 2 - проба: 3 - верхний зажим, 4 - нижний зажим; 5

- червячная передача для перемещения верхнего зажима; б - датчик перемещения (шаговый двигатель); 7

— датчик силы (тензопреобразова-тель); 8 - ролики; 9 - устройство усиления сигналов датчика силы и управления датчиком перемещения; 10 - блок питания; 11 - кнопка включения.

Рисунок 2 - Схема автоматизированного устройства

Отбор проб производят согласно ГОСТ 20566. Рабочие размеры проб 100x100

мм.

Подготовленную к испытанию пробу закрепляют в верхнем подвижном зажиме и в нижнем зажиме лицевой стороной к испытателю так, чтобы проба располагалась по центру между линиями разметки на зажимах. Нижний зажим способен смещаться в вертикальном направлении для исключения возможности пробы растягиваться при сдвиге нитей.

В процессе испытаний производится сдвиг и восстановление закрепленной пробы. Датчик силы регистрирует значения усилия сдвига нитей в ткани, а датчик перемещения подвижного зажима - значения деформации сдвига.

Для оценки способности тканей к сдвигу нитей и восстановлению предложен комплекс характеристик:

жесткость при сдвиге Р, сН - сила сопротивления закрепленной пробы к изменению прямого угла между нитями основы и утка. Значение жесткости при сдвиге Р определяют по таблице или графику зависимости Р(/) (рисунок 3);

- Падение усилия в пробе в состоянии сдвига АР, % характеризует релаксацию усилия (напряжения) пробы в состоянии сдвига (см. рисунок 3):

д Р = Р' ~ р2 .100 (1)

' Л

где Р1 - максимальное усилие, предшествующее появлению диагональной складки, Р2 - усилие после выдерживания пробы в нагруженном состоянии.

- коэффициент формуемости Ор, который оценивают уменьшением угла между нитями основы и утка при сдвиге нитей ткани до появления диагональной складки с указанием величины усилия сдвига в качестве индекса;

работа сдвига Асдв, мкДж - работа, совершаемая для преодоления силы сопротивления сдвигу нитей в ткани;

- работа восстановления Ав, мкДж - работа, затраченная на восстановление после снятия нагрузки, характеризующая способность ткани восстанавливать исходную форму;

- разность работ ДА, мкДж - разность работ, затраченных на сдвиг и восстановление пробы, определяют по площади гистерезисной петли (см. рисунок 3) и характеризуют формоустойчивость ткани при сдвиге:

да = асл.-а.=\р(1)с11-)рх№ ; (2)

о о

- коэффициент формоустойчивости при сдвиге кф . определяют отношением работы восстановления после сдвига к работе сдвига:

- изменение длин диагоналей пробы при сдвиге до появления диагональной складки Дс1, мм.

Рисунок 3 - Диаграмма сдвига нитей в ткани и восстановления после сдвига с

гистерезисной петлей Работа сд;ига Асдв и работа восстановления Ав определяются одним из приближенных методов интегрирования (методом Симпсона) по всем аргументам полученной зависимости Рсдв (/)■

Разработанный автоматизированный метод отличается универсальностью и информативностью. Характеристики сдвига нитей в ткани позволяют расширить рекомендации по выбору технологических режимов при изготовлении одежды, по выбору конструктивных решений, обосновать выбор материалов для изготовления высококачественных швейных изделий. Разработанный метод соответствует современным тенденциям развития техники.

Преимуществом предлагаемого метода является возможность оценки релаксационных свойств ткани при сдвиге нитей, необходимых для прогнозирования формо-устойчивости швейных изделий на этапе их проектирования.

Третья глава посвящена исследованию сдвига нитей в чистольняных и льно-хлопковых костюмно-платьевых тканях в различных условиях испытаний. В качестве объектов исследований использованы ткани, производимые предприятиями, и ткани, специально изготовленные в КГТУ на одном ткацком станке СТБ-2-180. Ткани разных переплетений выработаны с одинаковой плотностью по основе и утку 160, из одинаковой хлопчатобумажной пряжи в основе 25 текс □ 2 и льняной пряжи в утке 56 текс.

Пробы льняных тканей исследовались при сдвиге нитей на 2°, 5°, 8°, 10° (рисунок 4) и до образования диагональной складки. Сдвиг нитей в льняных тканях на 2° характеризует упругую деформацию, которая полностью восстанавливается. Сдвиг нитей ткани на 10° для льняных тканей полотняного переплетения является максимальным, с увеличением которого на ткани образуются диагональные складки.

□ сдвигна2 □ сдвпгна5 Е]сдв1!гна8 ■ сдвпгнаЮ

мелкоуэ. сарж.3/3 рогожка мелкоуэ. сарж.2/4 мелкоуэ. креп полотно

Рисунок 4 - Жесткость при сдвиге нитей в льнохлопковых тканях

разных переплетений

Исследования характеристик сдвига нитей в льнохлопковых тканях показали, что жесткость при сдвиге возрастает с увеличением угла сдвига. Установлено, что на жесткость оказывает влияние переплетение. Ткани полотняного переплетения имеют наибольшие значения жесткости при сдвиге нитей по сравнению с тканями саржевых переплетений, что обусловлено разными длинами перекрытий.

В сравнении с жесткостью при сдвиге нитей в ткани работа сдвига является более объективной характеристикой. Ткани могут иметь разные значения работы

сдвига при одинаковых значениях жесткости (рисунок 5). Более выпуклая форма кривой свидетельствует о том, что для сдвига нитей в ткани необходимо больше энергии и формоустойчивость таких тканей будет выше.

Рисунок 5 - Работа сдвига лънохлопковых тканей при одинаковой жёсткости Р = 26,3 сН: 1 - сатин, 2- саржа 2/4 .

Работа сдвига исследуемых тканей изменяется в пределах от 16,8 до 881,5 мкДж. На значения работы сдвига (рисунок 6) оказывает влияние угол сдвига и переплетение.

□ сдвигна2° Подвиг-наб" Эедвигна8° "сдвигнаЮ0

юоо

900 800

сатин глелкоуз. сарж.3/3 рогожка мелкоуз. сарж.2/4 мелкоуэ. креп полотно

Рисунок 6 - Работа при сдвиге нитей в льнохлопковых тканях

Значения разности работ при сдвиге нитей льнохлопковых тканей изменяются в пределах от 0,55 до 306,5 мкДж; чем ближе этот показатель к нулю, тем выше упругие свойства и формоустойчивость тканей (рисунок 7).

□ сдвиг на 2° Подвиг на 5° подвиг на 8° ■ сдвиг на 10°

сатин мелкоуз. сарж.3/3 рогожка мелкоуэ. сарж.2/4 мелкоуз.

Рисунок 7 - Разность работы сдвига и работы восстановления после сдвига нитей

в льнохлопковых тканях

Коэффициент формоустойчивости при сдвиге является относительной характеристикой сдвига и для льнохлопковых тканей изменяется в пределах от 0,68 до 0,97 (рисунок 8); чем ближе его значение к единице, тем выше формоустойчивость ткани.

1,2 1

□ сдвиг на 2° □ сдвиг на 5° и сдвиг на 8° ■ сдвиг на 10°

ё ё- о

и к

I §4

0,6 -0,4 0,2 0

№

сатин мелкоуз. сарж.3/3 рогожка мелкоуз. сарж.2/4 мелкоуз. креп полотно

Рисунок 8 - Коэффициенты формоустойчивости при сдвиге нитей в льнохлопковых тканях

Исследования показали, что наименьшими упругими свойствами обладают ткани полотняного переплетения, а наибольшими — ткани мелкоузорчатых переплетений рогожка, саржа 2/4 и простое переплетение сатин.

Ткани в процессе изготовления, эксплуатации и хранения швейных изделий неоднократно подвергаются воздействию влаги. Исследование влияния влаги на характеристики сдвига нитей в ткани показало, что с увеличением влажности характеристики сдвига нитей в ткани изменяются. Влага способствует более легкому пере-

мещению нитей при деформации ткани, что подтверждается уменьшением значений жесткости и работы сдвига. Поведение материала под воздействием влаги необходимо учитывать при влажно-тепловой обработке швейных изделий.

Четвертая глава посвящена разработке метода прогнозирования характеристик сдвига нитей льняных тканей, что представляет как научный, так и практический интерес. Изготовление льняных тканей с заранее заданной способностью к сдвигу нитей открывает возможности управления качеством на стадии их проектирования.

Анализ экспериментальных исследований показал, что на показатели жесткости при сдвиге нитей льнохлопковых тканей наибольшее влияние оказывает переплетение.

Установлена линейная зависимость жесткости при сдвиге нитей от коэффициентов связности нитей в переплетении:

Р = а С + Ь, (3)

где а, Ь - коэффициенты, характерные для льнохлопковых тканей,

Р, сН - жесткость при сдвиге нитей на 5е, как наиболее часто встречающемся в процессе производства швейных изделий,

С - коэффициент связности нитей в переплетении по Ереминой Н. С.

С = ПоПуТср/1000 Ип, где Бп = 21^Яу/(10 + 1у), - коэффициент переплетения.

Возможность прогнозирования жесткости при сдвиге позволяет осуществлять выбор рационального конструкторского решения одежды по переплетению.

Проведенный регрессионный анализ модели (таблица 1) показал ее адекватность. Полученная математическая модель может быть использована для отображения связи жесткости при сдвиге нитей с коэффициентом связности нитей в переплетении.

Таблица 1 - Значения коэффициентов уравнения (3)

Коэффициенты уравнения регрессии Коэффициент корреляции Средняя ошибка аппроксимации, % Критерий Фишера, Ррасч Ргабл

а Ъ табличный Ртабл расчетный Ррасч

5,813 10,93 0,96 4,98 5,59 84,54

Проверена работоспособность модели для чистольняных коспомно-платьевых тканей (таблица 2). Отклонение расчетных значений жесткости при сдвиге от экспериментальных составляет 1,1-2,5 %.

Таблица 2 - Проверка работоспособности модели (3) для чистольняных тканей

Вид переплетения Коэффициент связности, С Жесткость при сдвиге Ошибка модели, 8,%

расчетная, Ррасч, сН фактическая, Рфакт, сН

Саржа 3/3 2,11 23,19 22,63 2,5

Креповое 5,11 40,63 41,37 1,8

Мелкоузорчатое на базе саржи 2/2 3,47 31,10 30,48 2,1

Полотняное 5,95 45,52 45,01 1,1

На показатели работы сдвига и работы восстановления после сдвига наибольшее влияние оказывает коэффициент переплетения.

Установлена линейная зависимость работы сдвига и работы восстановления после сдвига (4) от коэффициентов переплетения:

А(сдв),(в) = а, Бц -ь Ь,, (4)

где А(СДВ)1(В)- работа сдвига, работа восстановления после сдвига нитей на угол 5°, Р„ - коэффициент переплетения по Ереминой Н. С., а1, Ь1 - коэффициенты, характерные для льнохлопковых тканей.

Математические модели адекватны (таблица 3), работоспособны для чистоль-няных косттомно-платьевых тканей (таблица 4) и могут быть использованы для отображения связи работы сдвига и работы восстановления с коэффициентом переплетения при прогнозировании способности льняных тканей к сдвигу нитей.

Таблица 3 - Значения коэффициентов уравнения (4)

Характеристика сдвига Коэффициенты уравнения регрессии Коэффициент корреляции Средняя ошибка аппроксимации % Критерий Фишера, Ррасч Ртабл

31 Ь1 табличный Ртабл расчетный р

Работа сдвига АсДВ -21,57 249,11 0,97 3,30 5,59 114,76

Работа восстановления А, -13,12 175,63 0,97 2,73 5,59 110,76

Таблица 4 - Проверка работоспособности модели (4) для чистольняных тканей

Вид переплетения Коэффициент переплетения Рп Работа сдвига Асдв, мкДж Работа восстановления А„, мкДж

расч. факт. Ошибка модели % расч. факт. Ошибка модели %

Саржа 3/3 6,0 119,69 116,56 2,7 96,91 93,38 3,7

Креповое 2,6 193,03 189,25 2,0 141,52 137,35 3,0

Мелкоузорчатое на базе саржи 2/2 3,8 167,14 159,40 4,8 125,77 119,26 5,4

Полотняное 2,0 205,97 198,63 3,6 149,39 140,7 6,2

Отклонение расчетных значений от экспериментальных составляет 2-6,2 % (таблица 4).

Научная значимость установленных зависимостей заключается в возможности проектирования льняных тканей с заданными свойствами, варьируя характеристиками их строения (рисунок 9). Например, при проектировании тканей с малой жесткостью нитей при сдвиге коэффициент связности нитей в переплетении должен быть меньше трех.

При конфекциоиировании льняных тканей в условиях производства по значениям коэффициента связности (см. рисунок 9) и коэффициента переплетения без проведения эксперимента можно определять характеристики сдвига нитей, например, для чистольняной ткани полотняного переплетения с коэффициентом связности 6, жесткость при сдвиге нитей будет равна 48 сН.

р, сн

Рисунок 9 - Практическое использование графической зависимости показателей жесткости при сдвиге нитей в ткани от коэффициентов связности нитей в переплетении

Пятая глава содержит разработку рекомендаций по практическому использованию результатов исследований. Разработанный метод позволил получить комплекс характеристик сдвига нитей в льняных тканях для количественной оценки показателей качества продукции, который представлен в виде справочных данных.

По результатам проведенных исследований разработана градация льняных тканей по показателям формуемости (таблица 5). Способность к сутюживанию и оттягиванию определена по изменению диагоналей квадратной пробы при сдвиге нитей в диагонали ромба.

Таблица 5 - Градация льняных тканей по показателям формуемости

Формуемостъ Максимальный угол сдвига нитей ткани, град. Показатели сутюживания и оттягивания, %

Низкая 10-13 9-12

Средняя 14-16 12,1-14

Высокая 17 > 14

Предложенная градация позволяет обосновано определять способ формообразования деталей швейных изделий из льняных тканей и рационально подходить к выбору покроя и силуэта, учитывая особенности технологической обработки.

Разработанная градация льняных тканей по показателям жесткости при сдвиге нитей (таблица 6) позволяет научно обоснованно осуществлять конфекционирование, ориентируясь на коэффициент связности нитей в переплетении.

Степень жесткости ткани при сдвиге нитей необходимо учитывать при выборе силуэтных форм моделей, особенностей конструкции и технологической обработки швейных изделий.

Таблица 6 - Градация льняных тканей по величине жесткости при сдвиге нитей

Номер Степень жесткости Жесткость при сдвиге ни- Коэффициент связ-

группы тей на угол 5 , Р, сН ности, С

1 Низкая <30 <3

2 Средняя 30-40 3-5

3 Высокая >40 >5

Разработаны рекомендации по нормам рациональных величин посадки льняных тканей (таблица 7).

Таблица 7 - Нормы рациональных величин посадки льняных тканей

Формуемость Коэффициент связности нитей в переплетении, С Рекомендуемая величина посадки, мм на 1 см

Низкая >5 0,08-0,10

Средняя 3-5 0,11-0,12

Высокая <3 0,13

Полученные результаты рекомендуемых величин посадки были апробированы на исследуемых тканях для расчета прибавки на посадку оката рукава при построении женского плечевого изделия.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. На основе анализа и систематизации информации выявлено отсутствие стандартных методов оценки способности тканей к сдвигу нитей, что затрудняет научно обоснованное проектирование одежды и возможность прогнозирования свойств тканей в конкретных условиях производства и эксплуатации.

2. Разработан метод количественной оценки способности тканей к сдвигу нитей. Метод моделирует реальный процесс сдвига нитей в ткани, отличается объективностью, надежностью оценки, имеет высокий уровень информативности по комплексу характеристик сдвига и реализуется на автоматизированном устройстве.

3. Обоснован и экспериментально подтвержден предлагаемый комплекс показателей сдвига нитей в ткани для оценки формуемосги и формоустойчивости тканей для одежды.

4. На основе комплексных исследований способности льняных тканей к сдвигу получены новые сведения по характеристикам сдвига нитей в льняных тканях, которые могут быть использованы для проектирования швейных изделий высокого качества.

5. Исследовано влияние влаги как технологического фактора на характеристики сдвига нитей в ткани. Показано, что с увеличением влажности способность льняных тканей сопротивляться сдвигу уменьшается.

6. Установлена взаимосвязь характеристик сдвига нитей в льняных тканях с характеристиками их строения. Разработаны математические модели оценки жесткости и работы при сдвиге по характеристикам переплетения, позволяющие при конфекциониро-вании прогнозировать способность ткани к сдвигу нитей.

7. Показана возможность проектирования льняных тканей с заданными свойствами при сдвиге нитей за счет варьирования характеристиками их строения.

14

8. Разработаны количественные градации по характеристикам сдвига, позволяющие по степени жесткости выбирать рациональные конструктивные и технологические решения.

9. Разработаны практические рекомендации по выбору рациональных величин посадки, показателей сутюживания и оттягивания для льняных костюмно-платьевых тканей.

10. Результаты экспериментальных и аналитических исследований апробированы в условиях производства предприятий г. Нерехты и г. Переславля-Залесского.

ОПУБЛИКОВАННЫЕ РАБОТЫ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи в изданиях из перечня ВАК:

1. Добрынина Н. Н. Прогнозирование характеристик сдвига льнохлопковых тканей по переплетению / Н. Н. Добрынина, Н. А. Смирнова, В. В. Лапшин // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. — 2014. - № 3. - С. 32-34.

2. Добрынина Н. Н. Автоматизированный метод и устройство для исследования показателей качества тканей при сдвиге нитей [Электронный ресурс] / Добрынина Н. Н., Лапшин В. В., Смирнова Н. А., Замышляева В. В. // Современные проблемы науки и образования. - 2014. - № 6. Режим доступа: http://science-education.ru/120-16521.

3. Добрынина Н. Н. Исследование влияния влажности на формоустойчивость тканей при сдвиге нитей / Добрынина Н. Н. // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. - 2014. - № 5. - С. 15-17.

Статьи в журналах и сборниках научных трудов:

4. Добрынина Н. Н. Исследование влияния способности тканей к сдвигу нитей при проектировании одежды косого кроя / Добрынина Н. Н., Смирнова Н. А. // Наука в современном мире: материалы XVII международной научно-практической конференции (24 февраля 2014 г): сборник научных трудов / науч. ред. д. п. н., проф. С. П. Аку-тина. - М.: Изд-во Перо, 2014. - С. 77-79.

5. Добрынина Н. Н. Исследование жесткости при сдвиге нитей в льняных тканях / Добрынина Н. Н. // Вестник КГТУ - Кострома, 2014. - № 1 (32), С. 32-33.

6. Добрынина Н. Н. Исследование взаимосвязи переплетения льнохлопковых тканей и натяжения нитей основы / Добрынина Н. Н., Смирнова Н. А., Мининкова И. В. // Материалы международной научно-практической конференции «Взаимодействие высшей школы с предприятиями легкой промышленности: наука и практика». - Кострома: Изд-во Костром, гос. технол. ун-та, 2013. - С. 17-19.

7. Добрынина Н. Н. Влияние влаги на сдвиг нитей в ткани / Н. Н. Добрынина, Н. А Смирнова // Материалы международной научно-технической конференции «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности» (ПРОГРЕСС-2013). - Иваново, 2013. - Ч.-1, С. 325-327.

8. Добрынина Н. Н. Исследование способности льнохлопковых тканей к сдвигу нитей / Добрынина Н. Н., Томилова М. В., Смирнова Н. А. // Вестник молодых ученых. -Санкт-Петербург, 2012. - Вып. 1,- С. 142-145.

9. Добрынина Н. Н. Оценка качества изделий по способности тканей к сдвигу нитей / Добрынина Н. Н., Лапшин В. В., Смирнова Н. А. // Международный сборник научных трудов «Техническое регулирование: базовая основа качества материалов, товаров и услуг». - Шахты: ЮРГУЭС ИСОиП (филиал) ДГТУ. - 2013. - С. 23-24.

Тезисы конференций:

10. Добрынина Н. Н. Изменение структуры льняных тканей под действием технологических и эксплуатационных факторов / Добрынина Н. Н., Смирнова Н. А., Мининкова И. В. // Сборник материалов международной научно-технической конференции «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности» (ПРОГРЕСС-2012). - Иваново: ИГТА, 2012. - Ч.-1, С. 188-189.

11. Добрынина Н. Н. Исследование способности льнохлопковых тканей к сдвигу нитей при формообразовании / Добрынина Н. Н., Смирнова Н. А. // Сборник трудов международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы науки в развитии инновационных технологий» (Лён-2012). - Кострома: Изд-во Костром, гос. технол. ун-та, 2012. - С. 83-84.

12. Добрынина Н. Н. Исследование изменений размеров льнохлопковых тканей под действием эксплуатационных факторов / Добрынина Н. Н., Томилова М. В., Смирнова Н. А., Мининкова И. В. // Тезисы докладов одиннадцатой всероссийской научной студенческой конференции «Текстиль XXI века». - Москва: МГТУ им. А. Н. Косыгина, 2012.-С. 28.

13. Добрынина Н. Н. Проектирование текстильных материалов с учетом величины усилия сдвига нитей в ткани / Добрынина Н. Н., Смирнова Н. А. // Материалы 65-й юбилейной межвузовской научно-технической конференции молодых ученых и студентов «Студенты и молодые ученые КГТУ - производству». - Кострома: Изд-во Костром, гос. технол. ун-та, 2013. - С. 30-31.

14. Добрынина Н. Н. Исследование максимального угла сдвига нитей льнохлопковых тканей / Добрынина Н. Н. // Материалы международной научно-технической конференции: «Актуальные проблемы науки в развитии инновационных технологий» (Лен—2014). - Кострома: Изд-во Костром, гос. технол. ун-та, 2014. - С. 58.

Охранные документы:

1. Патент на изобретение № 2549497 от 30.03.2015 / Способ определения релаксационных свойств материалов при сдвиге / Лапшин В. В., Томилова М. В., Смирнова Н. А., Замышляева В. В., Добрынина Н. Н.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО «Костромской государственный, технологический университет». - № 2013134117/15; заяв. 19.07.2013; опубл. 27.04.2015, Бюл. № 12.

Добрынина Наталья Николаевна

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 20.05.2015. Печ. л. 1,0. Заказ 220. Тираж 100. РИО КГТУ, Кострома; ул. Дзержинского, 17