автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.04, диссертация на тему:Разработка способа изготовления цельновязанных эластичных изделий

со

£N1

На правах рукописи

Михайлова Елена Владимировна

РАЗРАБОТКА СПОСОБА-ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЦЕЛЬНОВЯЗАНЫХ ЭЛАСТИЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Специальность 05.19.04 и Технология швейных изделий"

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Москва 1998

Работа выполнена в Московской государственной академии легкой промышленности

Научный руководитель

доктор технических наук Андреева Е Г.

Офиииалътле отгоне*[ты

доктор технических наук профессор Кокеткин ПЛ. кандидат технических наук доцет; Хохдова Т.Н.

Ведущее предприятие

ТОО "Трикотажлюкс"

Защита состоится 20 мая 1998 г. в VО часов на заседании

диссертационного совета Д 053.32.03 при Московской государственной академии лёгкой промышленности.

С диссертацией можно ознакомиться и библиотеке МГАЛН.

Адрес академии: 113806, Москва, ул. Садовническая, 33.

Ваши отзовы и замечания по автореферату в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять в специализированный Совет на имя Учёного секретаря.

-Р/0 "Ал 4 ? I ,( 0 юоог

> « ч.г . аж, У,.У-гг.ц.<ле^е¿п.____

1

Учёный секретарь д 1 (ссертац и о н н ого

совета

В. В. Костьшеш!

а.)

Актуальность темы. В условиях рыночной экономики особое внимание уделяется выпуску конкурентоспособной продукции, ,что требует разработки новых технологических производств н оборудования, новых технологий изготовления изделий, направленных на шижение издержек производства, улучшение качества выпускаемых изделий и динамичное обновление ассортимента.

В настоящее время в России и за рубежом проводятся интенсивные исследования, связанные с принципиально ' новыми подходами к решению задач проектирования и Изготовления одежды. Например, разрабатываются технологий, 1703»с^^к)1цнс создавать одежду непосредственно на ткацком или трикотажном оборудовании с применением эластомерных нитей, минуя процессы раскроя и пошива или значительно сокращая их, что повышает производительность труда в результате сокращения количества швейных операций и улучшант качество изделий.! ' . ■

Перспективность исследований, направленных на решение вопросов создания цельновязаной одежды подтверждают работы, выполненные в МГАЛП, ЛИТЛП и др. Патентный поиск показал, чтб технологии получения цельновязаных изделий разработаны наиболее полно применительно к бельевой и чулочно-носочной группам изделий.

В работе Андреевой Е.Г. выявлено, что использование эластомерных нитей в изделиях замкнутой формы позволяет создавать новые видь/ одежды с заранее прогнозируемыми свойствами. ,

Установлено, что основой для получения новых цельновязаных трикотажных изделий могут служить наиболее распространенные переплетения и оборудование, применяемые в швейной и трикотажной промышленности, что может ускорить производство новых видов одежды. 1 • ' .' ./"" : '

Очень важными являются технологические аспекты получени* требуемой формы цельновязаных изделий. Необходимо, чтобы ош

этвечалн современным требованиям . к качеству промышленной продукции.

Дальнейшие исследования" по разработке способов получения цельновязаных - изделии целесообразно проводить в Направлении совершенствования процесса автоматизированного проектирования изделий с учётом технологических, эксплуатационных и других свойств, влияющих на качество цельновязаных изделий с эластомерными нитями.

Настоящая работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских .работ МГАЛ П. -

Цели и задачи исследования. Основной целью данной работы является разработка новой малооперационной и безотходной технологии изготовления цельновязаных эластичных изделии с заданными свойствами. Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

разработать научно обоснованные требования к качеству цельновязаных эластичных изделий;

изучить свойства новых материалов с эластомерной нитыо для изготовления цельновязаных изделий, установить их соответствие разработанным требованиям и выработать рекомендации по производству и эксплуатации цельновязаных эластичных изделий;

усовершенствовать трикотажное оборудование для выработки 10вых цельновязаных полуфабрикатов с эластомерными нитями;

разработать • способ . проектирования и изготовления тельновязаных эластичных , изделий, . обеспсчиваюнпгй

формообразование в процессе вязания;

разработать програмное обеспечение для автоматизированной системы проектирования цельновязаных эластичных н.члслпи, учитывающее весь комплекс исследованных свойств;

провести промышленную проверку результатов работ ы. Методы научных исследований. В работе на отдельных этапах 5ыли использованы аналитический метод при обобщении известной

научно-технической.''информации, математические методы анализа

экспериментов, статистики, метод экспертных оценок, математического

моделирования, теория программирования.

Научная новизна работы состоит в том, что:

разработан новый способ получения целъновязаных эластичных

изделий, основанный на результатах исследований, позволяющий

значительно сэкономить сырьё, снизить трудоёмкость изготовления и 1 '

расширить ассортимент одежды верхней группы из трикотажа;

разработаны научно-обоснованные требования^ к качеству цельновязаных изделий с эластомерной нитью верхней группы одежды;

разработаны математические модели зависимости свойств цельновязанных полуфабрикатов от вида сырья и программы введения эласгомерной нити; - ' ; • • •■■ -

разработана система автоматизированного проектирования цельновязаных эластичных изделий с использованием' математических моделей, описывающих изменение свойств полуфабрикатов и цельновязаных изделий с эластом^рными нитями.

Практическая значимость работы. В результате проведённых исследований разработаны: .

новый способ изготовления цельновязаных эластичных изделий; способ проектирования цельновязаных эластичных изделий заданных геометрических размеров и свойств, базирующийся на разработанных математических моделях, использование которых позволяет рассчитать параметры полуфабрикатов;.

база данных для автоматизированной системы проектирован»« новых цельновязаных эластичных изделий, в состав которой входт информация о параметрах полуфабрикатов для различных видов сырья переплетений, режимов обработки, внешних воздействий;

специальное устройство, которое позволяет вырабатывать вязаньп полуфабрикаты с эластомерной нитью по малооперационно! технологии:

рекомендации по заданию заправочной ширины полуфабриката, количеству игл, переплетениям, коэффициентам сжатия (Ксж), линейной плотности основных и эластомерных шпей для получения различных конструктивных решений;

рекомендации по технологическим режимам влажно-тепловой обработки цельновязаных полуфабрикатов.

Апробация и реализация результатов работы. Промышленная апробация результатов работы была проведена на предприятиях легкой промышленности ТОО "Элеандр" и ТОО "Трикотажлюкс" и показала экономическую и социальную эффективность разработанного метода изготовления одежды.

Получено положительное решение по заявкам №9610024182712 и №97100516/12.

Публикации. Результаты работы опубликованы в 3 печатных

работах.

Объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав с выводами, общих выводов и предложений, списка литературы, включающего 123 наименования и 8 приложений. Работа изложена на 134 страницах машинописного текста, содержит 19 рисунков и 29 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе сделан анализ современного состояния проблемы изготовления цельновязаных эластичных изделий.

Применение материалов с эластомернымн нитями позволяет получать изделия с запрограмированными упругими силами, п случае необходимости дифференцированными по поверхности упругой текстильной оболочки замкнутой формы, «по обеспечиваег прилегание элементов одежды к телу в целях получения требуемой формы изделия, и

поддерживающие элементы в одежде, обеспечивающие достаточно хорошую комфортносгь в условиях эксплуатации.

Наибольшее распространение в мире при производстве одежды с эластичными свойствами получили ПУ нити (спандекс). Наиболее цепное свойство ПУ нитей состоит в том, что они способны растягиваться на 400% - 700%. При этом лёгкость деформации волокон сочетается с высокой способностью восстанавливать первоначальную форму. В нашей стране эластомерные нити нашли свое применение лишь при производстве изделий медицинского назначения: эластичных бинтов и чулочно-носочных изделий.

Анализ литературных и патентных источников позволил систематизировать возможные способы расположения эластичных нитей в трикотажных полотнах и показал, что эти нити могут быть проложены или провязаны практически в каждом переплетении, используемом для изготовления текстильных изделий. Специфические свойства эластичной нити, ее повышенная растяжимость и упругость по сравнению с обычной нитью, оказывают решающее воздействие на свойства получаемых полотен и изделий, причем эти свойства могут изменяться не только в зависимости от вида эластичной нити, но и от способа расположения этой нити в структуре трикотажа.

В настоящее время исследователями накоплен определённый экспериментальный материал который подтверждает возможность получения материалов с желаемыми значениями свойств. Однако эти исследования проводились для эластомерных трикотажных полотен. Для создания способа изготовления цельновязанного изделия с заранее прогнозируемыми свойствами необходимо провести дополнительные разработки, которые должны включать в себя широкий спектр исследований и учитывать свойства и полотен и изделий в комплексе.

Проведённый анализ показал, что для получения полотен и изделий с эластомерными свойствами необходимо использовать сложное дорогое оборудование, в ряде случаев изменять количество петель в

рядах и столбиках, плотность вязания и скорость провязывания участков с эластомерными нитями. Все это приводит к увеличение затрат производства. Поэтому актуальной является задача создания новых изделий с использованием распространённого стандартного оборудования и сырья.

Среди способов изготовления цсльновязаной одежды наименее разработаны методы изготовления верхней одежды. Наиболее перспективными являются способы производства цельновязаных изделий при которых:

купоны полуфабрикатов вяжутся в виде бесконечной ленты и разрезаются по отделительной линии;

в полуфабрикатах провязываются участки, содержащие эластомерные нити, с различной плотностью, что позволяет одежде плотно прилегать к телу, создавая комфортное давление;

в полуфабрикатах провязываются участки, содержащие эластомерные нити, с одинаковой плотностью, и в этом случае давление на тело различно. Недостаточно уделено внимания способам . проектирования и разработкам малооперационных технологий изготовления цельновязаных изделий сэластомернымн нитями.

Нить к рабочим органам машины должна подаваться с определённым натяжением. Наиболее часто для контроля за натяжением нити используются всевозможные датчики, но сами приспособления имеют порой сложную конструкцию, что значительно увеличивает издержки производства. Поэтому в рыночных условиях встаёт проблема разра(хнкн более доступного оборудования.

Проведённый анализ показал, что наиболее перспективными, являются способы производства цельновязаных изделий,

формообразование которых осуществляется за счет введения эластомерных нитей разной линейной плотности на различных конструктивных участках. Наиболее распространенными являются ПУ нити. '

Недостатками существующих способов является то, что: изменение количества петель в рядах н столбиках трикотажных полуфабрикатов требует дополнительных затрат времени;

для формования и закрепления деформированных петель необходимо применять сложное оборудование; .

для получения изделий сложной формы часто требуегся осуществлять переход на другое переплетение, что может быть-неоправдано с эстетической точки зрения;

изменение длины нити в петлях приводит к неравномерной структуре трикотажного полотна.

Отсутствие четко сформулированных основ теории переработок элистомерных нитей затрудняет работу специалистов по проектированию и расчетам технологических параметров переработки элаетомерных нитей на различных ввдах оборудования,-

Наиболее перспективным- в лёгкой промышленности являются способы получения цельнотканых и цедьновязаных полотен и -изделий. Такая технология изготовления швейных изделий позволяет решить ряд . задач:

объединить процессы вязального, швейного производства в один неразрывный цикл;

уменьшить расход материалов за счет сокращения межлекальных

I

выпадов, припусков на шов и использования швейных ниток и пряжи; значительно расширить ассортимент изделий; получить изделия с заданными конструктивными, технологическими и эксплуатационными свойствами.

Вторая глава посвящена получению новых материалов с эластомерными нитями и изучению их свойств. Для разрабатываемого ассортимента изделий требования к ним были определены, исходя из анализа технологических, экономических, эстетических требований производства и взаимосвязи новых изделий из трикотажных полотен и

полуфабрикатов с человеком и окружающей средой. В основу решения вопроса создания модели качества цельновязаных эластичных изделий с эластомерными тштами полажен анкетный опрос. Полу ченная информация обработана методом ранговой корреляции. Список

. I

единичных показателей качества содержит как качественные, так и количественные показатели^

При изготовлении цельновязаных эластичных изделий были , на предварительном этапе решены следующие задачи:

изготовлены опытные образцы с различными комбинациями рядов обычной и эластомерной нитей;

выявлены зависимости линейных параметров образцов от программы введения эластомерной нити;

определено влияние нитей спандекс на внешний вид образца в зависимости от используемого переплетения и программы заложения нитей;

сопоставлены линейные размеры, коэффициенты сжатия (Ксж) и усадка (У) разработанных образцов с одинаковыми заправочными параметрами, но различным сырьевым составом.

Для проведения эксперимента выбраны, как наиболее распространённые, следующие переплетения: кулирное (гладь), ластик 1x1, 2x2, 3x3 и комбинированный ластик. Число оборотов основной нити-меняется от 2 доЮ, нитей спандекс - от 2 до 6, что было обоснованно высокой стоимостью спандекса и отсутствием значительного эффекта от дополнительного введения этой нити. Для всех образцов полотен измерены основные геометрические параметры и вычислены абсолютный и относительный Ксж и У по известным методикам.

Отмечено, что в зависимости ог программы введения эластомерной нити релаксацтонные свойства проявляются по-разному. При этом Ксж горизонтальный всегда значительно больше Ксж вер шкального. Большой усадкой и меньшим Ксж обладают образцы с более редкой программой заложения эластомерной нити,-т.е. .с более "рыхлой"

структурой. Максимальные значения получены для переплетения кулирная гладь, что объясняется большей подвижностью нитей в структуре данного переплетения, минимальные - для переплетения ластик 2x2, т.к. это переплетение само имеет достаточно эластичную структуру. Ксжв минимальные значения принимает у переплетения ластик 3x3, максимальное - в полотнах переплетения комбинированный ластик. В переплетениях ластик при программе введения спандекеа 2x2 Ксжв > Ксжг, что можно объяснить упругими свойствами нитей в петельной, структуре.

Эффект сжатия лучше выражен- в полотнах, выполненных, из акрилонитрильной пряжи, чем в шерстяных полотнах. С увелшкниеш числа оборотов основной нити коэффициенты сжимаемости Кг и Ка в поперечном и продольном направлении увеличивается. Увеличение числа, оборотов спандекеа .ведет к уменьшению коэффициента сжимаемости, как в продольном так и в поперечном напраьлениях. Относительный коэффициент сжатия в поперечном направлении Ког«1, что объясняется, стабильным натяжением эластомерной нити.

При введении в полотно спандекса большей линейной плотности, наблюдается увеличение коэффициента- сжимаемости в поперечном, направлении и его уменьшение-в продольном направлении. Величина, коэффициента сжатия зависит от переплетения трикотажного полотна. Наиболее эффективным является введение, эластомерной нити в полотно-выполненное кулирной гладью 1^=0,59+0,79. На комбинированной, переплетении Кг=0,75+0,77; на переплетении ластик 2x2 Кг-0,73+0,8£.

Выявлено, что увеличение числа оборотов спандекса ведет к увеличению линейной усадки в поперечном направлении для шерстяных и .для ПАН полотен, что объясняется свойствами основной нити.

Введение эластомерной нити в полотно увеличивает его толщину и поверхностную плотность. Использование спандекса большей линейной илопюсти при одинаковой программе заложения нитей увеличивает

толщину на 20% у шерстяных и 10% у ПАН полотен и поверхностную плотность приблизительно на 14% у шерсти и 19% у акрила.

При введении спандекса в трикотажное полотно увеличивается его плотность как в поперечном, так и в продольном направлениях. При одинаковой программе заложения нитей шерстяные полотна меньше изменяют свою плотность, чем ПАН полотна. В продольном направлении комбинированное переплетение на шерсти и акриле меньше подвержено изменению плотности, чем другие переплетения, в то время как в кулнрном переплетений она увеличивается. Введение спандекса в трикотажное полотно, выполненное переплетением кулирная гладь, наряду, с увеличением его плотности, ведет к уменьшению его закручиваемосги. Увеличение плотности эластомерного полотна уменьшает его распускаемость.

Влияние введения спандекса на гигиенические свойства зависит от сырьевого состава полотна и программы заложения нитей. Гигроскопичность повышается с увеличением числа оборотов основной нити для шерсти. Введите в полотно спандекса больше» линейной плотности значительно ухудшает показатель гигроскопичности. ДляПАН полотна наблюдается зависимость обратная, выявленной в шерстяных, полотнах. Введение спандекса в полотно улучшает его гигроскопичность. Это объясняется тем, что полиуретановые нити имеют лучшие сорбцнонные свойства, т.к. нить спандекса имеет оплетку из гидрофильного волокна.

Введение эластомерной нити отрицательно влияет на воздухопройицаемость трикотажных полотен, независимо от сырьевого состава основной нити. Увеличение числа оборотов основной лиги улучшает воздухопроницаемость.

Изменение жесткости при изгибе в зависимости от-программы заложения нитей в продольном, и поперечном направлении одинакова. Жесткостьпри - изгибе " ' трикотажных полотен возрастает пропорционально увеличению доли спандекса 'в. полотне, причем в

полотнах со спандексом большей линейной плотности жесткость примерно в два раза больше, как в поперечном, так я в продольном направлении. Жесткость полотен из акрилонитрильной пряжи, связанных кулирным переплетением, меньше жесткости шерстяных полотен. Жесткость полотен из акрилонитрильной пряжи,связанных : переплетением ластик 2x2 и комбинированным переплетением больше жесткости шерстяных полотен. Полотна, связанные переплетением ластик 2x2 и комбинированным переплетением для шерстяного полотна имеют большую жесткость по сравнению с полотнами, связанными кулирным переплетением.

Растяжимость разработанных полотен возрастает с увеличением доли спандекса, причем полотна со спандексом большей линейной плотности отличаются меньшей растяжимостью при одинаковой программе заложения нитей. Растяжимость акрилонитрильных полотен несколько выше растяжимости шерстяных полотен. Эластичность эластомерных полотен подчиняется следующим закономерностям: возрастает с увеличением доли спандекса, причем полотна со спандексом ; большей линейной плотности отличаются большей эластичность лри одинаковой программе заложения нитей; уменьшается в арилонитрильных полотнах по сравнению с шерстяными и в полотнах связанных переплетением кулирная гладь. Анализ разрывных характеристик показал, что полученные результаты намного превышают эксплуатационные значения. Поэтому исследованиями этих! характеристик в дальнейшем можно пренебречь. ~ .

Введение спандекса в шерстяное полотно повышает его устойчивость к действию светопогоды и действию стирки, устойчивость акрилоннтрильного полотна уменьшается с увеличением доли спандекса в полотне, причем полотна со спандексом большей линейной плотности отличаются большей устойчивостью к физико-химическим факторам износа при одинаковой программе заложения нитей, однако устойчивость полотен из акрилонитрильной пряжи больше устойчивости .

шерстяных полотен. Влияние этих показателен на качество не зависит от вида переплетения.

В результате проделанной работы была собрана база даииьи, включающая информацию о параметрахлолуфабрикатов изготовленных из различных видов сырья, разными переплетениями, при возможных внешних воздействиях для разработки системы автоматезированного проектирования цельновязанных эластичных изделий..

В третьей главе представлены математические модели, описывающие изученные свойства цельновязаных эластичных изделий. Изготовление цельновязаных изделий с заранее прогнозируемыми свойствами в реальных производственных условиях вызывает серьёзные затруднения, т.к. сложно учесть все факторы, влияющие на качество получаемой продукции. Поэтому необходимо было выявить количественные закономерности, обработав математическими методами экспериментальный материал, полученный в результате исследований, в промышленных и лабораторных условиях. Изучение свойств получаемых изделий было ограничено рассмотрением того минимального, но достаточного количества факторов, которые легко контролируются и оказывают наибольшее влияние на качество, свойства и технологические режимы изготовления цельновязаных эластичных изделий (вид основной и эластомерной нити, переплетение, программа заложения эластомерной нити ). . ■'

В ситуации, когда конкретный вид функциональной зависимости отклика от факторов сложно установить, стремятся построить ¿тематическую модель в виде полиноминальной ( в частном случае -линейной ) зависимости, рее полученные в работе модели адекватны с надежностью 95%, то есть величина ДУ ( среднего отклонения) не превышает или сопоставима с экспериментальной ошибкой. Проверка адекватности модели проводилась с помощью Р- критерия Фишера.

Для анализа параметров цельновязаных эластичных полуфабрикатов и изделий использовали линейную регрессионную

модель в виде: .....

+ + + где

в качестве К подставляли Ксж, У и другие показатели свойств}

Л/г - количество оборотов рсновиой нити;

■//С1 - количество оборотов нитей спандекса 1;

Ы,:г - количество оборотов нитей спандекса 2;

И' - вид волокна;

А0, А,, Агл Л,, А, - параметры модели.

В таблице 1 и на рисунке 1 приведены примеры модельных^ зависимостей и графических интерпретаций моделей^ Экспериментальные и расчетные значения показателей свойств хороню, согласуются между собой.

При исследовании модельных зависимостей исследуемых параметров от вида полотна, программы заложения нити, и фиксированного вида переплетения получили линейную зависимость, что обусловлено линейностью регрессии. Из результатов расчётов видно, чго с наибольшим весом в модель для коэффициента сжатия вошел фактор Следовательно большое значение при проектировании цельновязанных эластичных изделии имеет выбор основных нитей, т;.к. свойства полученных изделий максимально зависят от этого фактора.

Модельные зависимости коэффициента сжатия по горизонтали и вертикали для переплетений ластик 2+2 и комбинированный ластик-взаимозаменяемы, что ещё раз подтверждает одинаковую тенденцию изменения свойств разработанных изделий для переплетений ластик. Следовательно отпадает необходимость проводить дополнительные эксперименты для ластичных переплетений. В работе было разработано программное обеспечение для 1ВМ РС

Таблица 1.

Модельные зависимости Ксж эластичной зоны по горизонтали (Кг) и вертикали (Кв).

Вид переплетения Модельная зависимость Средний стандарт остатков Я2

Кулирная Кв=0,847-0.007-К\у-0.015-ЫС111+0.04! ■Мс,,г-0.035-\У 0.087 0.95

гладь Кг=.718-.р07-Ы»'+0.030-Мс,,1+0.007-Ыс„2+0.037ЛУ 0.032 0.99

Ластик Кв= 1.445-0.299•Nw+0.027•Ncп -0.04-\У .066 0.97

2+2 Кг= 0..935-0.055-Ыи-+0.0!5-Ка,+0.026ЛУ • 0.123 0.99

Комбннн рованный ластик Кв= 1.255-0.199^и'+О.О()2-Мсл-0.03ЛУ Кг= 0.99-0.085^+0.022Ыа,+0.017.Ш и 0.012 0.026 0.99 0.98

Кг

а)

Кг

N«.11

б)

Рис. 1. Графическая интерпретация модельных зависимостей коэффициента сжатия эластичной зоны по горизонтали ( Ксж. от программы введения эластичной нити и вида волокна дня переплетения кулирная гладь,где ... - Nw - 2 ( Nein), W - Nw = 2 ( Ncna), ПО'» Nw = 4 ( Nein ) а) ' Шерсть, 6) - акрил. ,

для оценки размеров полуфабрикатов до влажно-тепловой обработки на основе полученных моделей с учётом исследованного комплекса свойств.

Четвёртая глава посвящена промышленной апробации результатов исследования. В работе предложен метод получения цельновязаных полуфабрикатов с эластомерными нитями, отличный от других известных способов производства. Для вязания эластомерных полотен и полуфабрикатов разработано новое устройство для принудительной подачи нити с реверсивным движением нитеводителя, основным отличием которого является наличие нитенакопителя, оснащённого прижимным роликом-грузом, который позволяет контролировать натяжение эластомерной нити и её расход.

Выполненные в диссертации исследования позволили разработать новый способ изготовления цельновязаных эластомерных изделий. Различная растяжимость полотна обуславливает и различный размер изделия ялн детали. Новизна предложенного способа изготовления заключается в том, что купоны переда и спинки и купоны рукавов вывязываются полыми цельновязаными с изменяемой по длине шириной, причём изменение ширины цельновязаных купонов осуществляется путём введения в вырабатываемое полотно эластомерных нитей определённой линейной плотности и их чередованием с неэластомерными нитями. Количество петель, вид и плотность вязания на указанных участках остаются постоянными по всей длине, а выбор линейной плотности вводимых эластомерных нитей и последовательность их чередования определяют но величине коэффициента сжатия Ксж . При этом величина коэффициента сжатия трикотажного полого поДотна изменяется по длине купонов от 0.45 до 0.97, а количество петель по ширине купонов, вид и плотность вязания остаются постоянными по всей длине. Закрепление полученной формы происходит после влажно-тепловой обработки. Схема формообразования цельновязаного полуфабриката представлена на рисуне 2.

Рис.2. Схема формообразования цельновязанных полуфабрикатов , где I , II , 10 - зоны введения эластомерных нитей разной линейной плотности, _ . -

а) - общий вид до ВТО; б) - общий вид после ВТО.

При проведении ВТО цельновязаных полуфабрикатов с эластомерной нитью было выявлено, что их недостатком является то, что верхний слой купона в пачке релаксирует после первого воздействия пара, а нижний - в это время почти не меняет своих размеров. Для определения режимов ВТО (температура утюга, давление пара, время пропаривання) и исследования скорости релаксации слоев купонов в пачке были проведены эксперименты. При анализе результатов испытаний выявлено, что стабилизация полотна, т.е. закрепление его структуры после релаксации происходит за время 2 - 2.5 мин. За это время нижний слой пачки приобретает такие же размеры, как и верхний. Для уменьшения времени воздействия высокой температуры на полуфабрикат с эластомерными нитями необходимо разрабатывать режимы ВТО с большими значениями давления пара, что сокращается время релаксации нижних слоёв полуфабрикатов в пачке до 20%. За несколько минут происходит окончательное формообразование и формозакрепление полуфабрикатов, что значительно уменьшает время незавершённого производства, сокращая сроки отлёжки.

В работе исследована прорубаемость цельновязаных полуфабрикатов. Полученные результаты исследования показали, что разрушения структуры полуфабрикатов почти не произошло. Наличие в разработанных трикотажных полотнах ,нитей спандекс различной линейной плотности на прорубку не влияет, что объясняется рыхлой структурой полотен вследствие стягивания поверхности. Вследствие разработанной программы введения эластомерных нитей в полотно, нити в полотне не натянуты, а расположены свободно, поэтому игла, входя в полотно не разрушает его структуру. Для работы с полученными полуфабрикатами не требуется переналадка оборудования.

На основе проведённых в работе исследований была разработана система автоматизированного проектирования цельновязаных эластичных изделий, которая позволяет получать изделия с необходимыми свойствами.

Рис. 3. Разработка программного обеспечения для производства цельновязанных эластичных изделии

В качестве задания для проектирования закладываются размерные признаки фигуры, сырьё, выбираются вид переплетения и модельные особенности в соответствии с направлениями моды, оборудование. Далее происходит автоматическая оценка соответствия требуемых параметров имеющимся в базе данных вариантам. Построенные математические модели позволяют прогнозировать свойства разрабатываемых полуфабрикатов н изделий.

Если ни одно из возможных решений не подходит, необходимо ввести новые данные для проектирования. В случае, когда существует несколько вариантов, дизайнер может сам выбрать более предпочтительный вариант. Если , квалификация специалиста ие позволяет этого сделать, можно выбрать подходящий вариант по одному из свойств: эксплуатационных, экономических или технологических. Результатом программы являются данные по:

размерным параметрам полуфабриката до ВТО;

расчёту программы введения эластомерных и основных нитей ;

размерам зон введения эластомерной нити;

режимам технологической обработки;

экономической эффективности разработанных изделий.

Анализ существующих методов технологической обработки швейных изделий из трикотажных, полотен покачал, что формообразование путём введения эластомерных нитей позволило исключить обработку боковых швов, швов рукавов и соединительных швов по конструктивным линиям. Обработка изделия, 2 отлнчне ст тканых способов, производится после ВТО полуфабрикатов, т.к. если сделать это раньше, швы соединения деталей могут оказаться жесткими и растянутыми, например горловина, низ изделия или рукава.

В условиях ТОО "Трикотажлюкс" были изготовлены образцы женских цельновязаных платьев. Конструкция изделий была задана основными параметрами: обхватом талии, обхватом груди, обхватом бедер и другими параметрами по ширине изделия.

Для оценки качества полученных цельновязаных изделий к практического подтверждения основных результатов работы была проведена опытная носка изделий в течение шести месяцев.

Изделия плотно облегают тело в силу высокой растяжимости нити спандекс. При носке произошло некоторое увеличение основных параметров изделия - ширины платья по линиям груди,талии и бедер, в 'области локтя, т.е. изделие стремилось приобрести форму тела, причем это увеличение проявилось в первое время. Периодически изделия подвергались стирке. После высыхания изделия принимали форму; близкую к первоначальной. Это объясняется тем, что при воздействии на эластомсрные нити влаги происходит релаксация молекулярной структуры спандекса, вызванной растяжением во время носки.

Опытная носка показала,, что цельновязаные платья комфортны, удобны в носке, не сковывают движений. Изделия получили высокую оценку носчиков и производителей, что подтверждено соответствующими документами.

Расчёт экономической эффективности показал, что изготовление цельновязаных. изделий, изготовленных по малооперанноннон технологии, экономически эффективен, т.к. дает снижение затрат времени на 25 % и росг производительности труда на 33 %. Общий экономический эффект за счет экономии материала и снижение трудоёмкости по ТОО "Трнкотажлюкс", составил 19.350 тыс руб.на выпуск 5000 ед в год ( в ценах 1996-1997гг.)

Общие ш.шоды по работе.

1. Анализ состояния вопроса показал, что задача получения 'цельновязаных эластичных изделий является актуальной и может решаться в направлении совершенствования процесса проектирования цельновязаных эластичных изделий с заданными свойствами.

2. Установлено, что одним из перспективных является способ производства цельновязанных эластичных изделий, формообразование

которых осуществляется за счёт введения эластомерных нитей различной линейной плотности.

3. С целью совершенствования методов оценки качества разработана модель качества и сформулированы основные группы требований, предъявляемые к цельновязаным эластичным изделиям бытового назначения.

4. Разработаны новые виды материалов для получения цельновязаных эластичных изделий с заранее прогнозируемыми фнзико-механичнскими, физико-химическими гигиеническими я технологическими свойствами.

' 5. Проведены исследрвания основных свойств новых разработанных Материалов с эластомерными нитями. Отмечена высокая эластичность и растяжимость новых материалов, создающая комфортность при эксплуатации. Выявлено, что эксплуатационные свойства в большей степени зависят зависят от основного вида материала, а не от программы введения эластомерной нити или вида спандекса.

6. Получена база данных для автоматизированной системы проектирования новых цельновязаных эластичных изделий, в состав которой входит информация о параметрах полуфабрикатов при различных видах сырья, переплетениях, режимах обработки, внешних воздействиях. ■•'«.'''.

7. Разработаны математические модели, описывающие изученные свойства.

8. Разработана на основе математических моделей система автоматизированного проектирования, позволяющая учитывать в процессе проектирования','изученные свойства и зависимости, что даёт возможность расширть ассортимент новых материалов для изготовления цельновязаных эластичных изделий и сократить в дальнейшем предварительные исследования.

9. Для изготовления цельновязаных эластичных изделий Разработано новое устройство ( А.С_№ 9610024182/12, Россия) для

принудительной подачи нити с реверсивным движением шпеводшеля о1лнчающееся от ранее разработанных тем, что содержит дополнителык накопитель нити, оснащённый прижимным роликом-грузом, чте позволяет контролировать натяжение эластомериой нити и её расход,

10. Разработан новый способ изготовления цельновязаны; эластичных изделии ( A.C. № 97100516/12, Россия), основанный н; принципиально новом подходе к разработке швейных и трнкотажны: изделий верхних групп одежды с заранее прогнозируемыми свойствами.

11. Исследованы релаксационные процессы в новых материалах условиях производства, что позволило выработать рекомендации дл режимов ВТО целыювязаных эластичных полуфабрикатов,

12. Проведены исследования технологических свойст цельновязаных эластичных изделий. Специфическая структура новы материалов с эластомерными нитями позволила свести прорубь-материалов практически к нулю, что дало возможность рекомендовать использованию стандартные методы обработки л оборудовали* Незначительной является дакручиваемость разработанных магериало! что облегчает процессы раскроя для различных переплетений.

13. Проведена промышленная апробация полученных результате) В условиях ООО "Элеандр" были изготовлены образцы женско недыювязаной одежды. Проведённая экспериментальная носк подтвердила высокие эксплуатационные качества новых разработанны цельновязаных эластичных изделий.

ОПУБЛИКОВАННЫЕ РАБОТЫ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Андреева Е.Г., Михайлова 15.В., Алыменкова Н.Д., Фоломеев К..-Влияние параметров влажно-тепловой обработки на ripouei релаксации полых эластичных полотей. - Изв.. Вузов. Технолоп лё) коп промышленности, Киев, 1992,'№5-6, с. 36-40. ■

.Андреева Е.Г., Михайлова Е.В., Волков Б.Л. Устройство для принудительной подачи нити с реверсивным движением нитеводителя. - А.С.№9610024182/12. Россия.

. Андреева Е.Г., Михайлова Е.В.,Проценко Р.Ф., Куликова Е.Г. Способ изготовления женского платья. - A.C. 97100516/12, Россия.

Ротапринт МГЫП

Заказ Я* 95 Тирад - 70 экз.