автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.02, диссертация на тему:Разработка структуры и технологии выработки швейных ниток из арселоновой пряжи

□03484374

На правах рукописи

МАЗУРИК ДМИТРИЙ ВИКТОРОВИЧ

РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ И ТЕХНОЛОГИИ ВЫРАБОТКИ ШВЕЙНЫХ НИТОК ИЗ АРСЕЛОНОВОЙ ПРЯЖИ

Специальность 05.19.02. - Технология и первичная обработка текстильных материалов и сырья

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 6 НОЯ 2009

Москва 2009

003484374

Работа выполнена на кафедре переработки химических волокон Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный текстильный университет имени А.Н. Косыгина».

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент

Родионов Вячеслав Алексеевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Плеханов Алексей Федорович

кандидат технических наук, Мартынова Людмила Анатольевна

Ведущая организация: Федеральное государственное образователь-

ное учреждение высшего профессионального образования «Российский государственный университет туризма и сервиса»

Защита диссертации состоится «-/У » Щ

им

2009 г. в // ~ часов на заседании диссертационного совета Д "212.139.02 при Московском государственном текстильном университете имени А.Н. Косыгина по адресу: 119071 г. Москва, ул. М. Калужская, д.1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный текстильный университет имени А.Н. Косыгина».

Автореферат разослан » 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор технических наук, профессор Ю.С. Шустов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Уже более 25 лет в различных отраслях промышленности эксплуатируются термостойкие изделия, изготовленные волокна и нити на основе поли-пара-фенилен-1,3,4-оксадиазолов. Волокно, нить, изделия на его основе имеют уникальные свойства.

Высокая термостойкость позволяет эксплуатировать изделия при температуре 250°С сроком до 3 лет, кратковременно изделия выдерживают температуру до 400°С, при этом практически не усаживаются и не плавятся. Нить и штапельное волокно хорошо перерабатывается в различные изделия, в том числе ткани и нетканые материалы. Высокая гигроскопичность, подобная хлопку, способность окрашиваться, пониженная горючесть, сохранение эластических свойств при низких температурах позволяют использовать пряжу, ткани и нетканые материалы для изготовления специальной одежды и средств индивидуальной защиты (костюмов, перчаток, рукавиц). Это обеспечивает выполнение требований техники безопасности работающих в особых условиях, в том числе в горячих цехах металлургических предприятий, в газовой и нефтяной промышленности, в условиях Крайнего Севера, а также для решения задач Минобороны и МЧС. Это волокно с уникальными свойствами и доступной сырьевой базой выпускается под товарным знаком «Арселон».

Цель исследования. Разработать структуру и оптимальную технологию получения швейных ниток из арселоновой пряжи для пошива изделий технического назначения.

В соответствии с указанной целью были поставлены и решены следующие задачи:

- проведен анализ целесообразности использования арселоновой пряжи в текстильной и легкой промышленности для производства изделий технического назначения;

- проведено исследование физико-механических свойств арселоновой пряжи;

- для изготовления швейных ниток для пошива арселоновых тканей и изделий специального назначения выбрана арселоновая пряжа;

- разработана рациональная структура арселоновых швейных ниток различных линейных плотностей;

- проведен дисперсионный анализ влияния значений круток исходной пряжи и крутки при кручении на показатели абсолютной разрывной нагрузки швейной нитки;

- проведена интерпретация результатов двухфакторного дисперсионного анализа;

- произведена оценка многофакторного влияния на свойства крученых ниток с помощью множественной регрессии;

- исследована корреляция между показателями свойств образцов однокру-точных ниток;

- выбраны условия термической стабилизации нитей с целью снижения их неравновесности;

- произведена оптимизация процесса изготовления арселоновых швейных ниток по методу подобия.

Методика исследований. Поставленные задачи решались теоретическими и экспериментальными методами. Экспериментальные исследования по наработке швейных ниток проводились в учебно-технологической лаборатории кафедры переработки химических волокон МГТУ имени А. Н. Косыгина, В работе широко использовались методы математического планирования эксперимента. При исследовании свойств арселоновой пряжи использовались методы, предусмотренные Государственными Стандартами. Результаты экспериментальных и теоретических исследований обработаны методами математической статистики с использованием персонального компьютера и пакета программ Microsoft Office Excel.

Научная новизна.

Разработана структура и технология выработки швейных ниток из арселоновой пряжи. Для основного регламентируемого показателя качества швейных ниток - абсолютной разрывной нагрузки получена адекватная математическая модель, выражающая зависимость Рр от исследованных параметров. Изучено влияние высоких температур на разрывные характеристики и неравновесность швейных ниток из арселона и т.о. доказана целесообразность термической фиксации для снижения показателя неравновесности. Также была разработана методика проектирования оптимальной структуры швейных ниток из арселоновой пряжи методом применения теории подобия и размерности без наработки опытных партий, основываясь лишь на экспериментальных физико-механических данных по сырью.

Практическая ценность.

Теоретические и экспериментальные исследования, положенные в основу этой работы дают возможность выбрать оптимальные структуры арселоновых швейных ниток и их линейные плотности в зависимости от вида вырабатываемых изделий технического назначения без использования предварительных экспериментальных данных.

Реализация результатов работы. Разработанные структуры арселоновой швейной нитки из пряжи можно использовать для пошива термостойких тканей технического назначения, специальной защитной одежды, фильтровальных рукавов или для введения в состав различных композитных материалов.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и получили положительную оценку на: - Всероссийской н/с конференции «Актуальные проблемы развития текстильной промышленности», МГТУ им. А. Н. Косыгина, Москва, 2002;

- Всероссийской научно-технической конференции «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» (Текстиль - 2003), МГТУ им. А. Н. Косыгина, Москва, 2003;

- Всероссийской научно-технической конференции «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» (Текстиль — 2004), МГТУ им. А. Н. Косыгина, Москва, 2004;

- Всероссийской научно-технической конференции «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» (Текстиль - 2005), МГТУ им. А. Н. Косыгина, Москва, 2005;

- Шестой Всероссийской научно-технической выставке творчества молодежи, ВВЦ, Москва, 2006;

- Межвузовской научно-технической конференции «Современные проблемы текстильной и легкой промышленности», РЗИТиЛП, Москва, 2006;

- Международной научно-технической конференции «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» (ТЕКСТИЛЬ-2007), МГТУ им. А. Н. Косыгина, Москва, 2007.

По материалам диссертационной работы опубликовано 10 тезисов докладов на различных конференциях и 4 статьи.

Структура н объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав с выводами, заключения, библиографического списка использованной литературы и приложения. Работа изложена на 117 страницах машинописного текста, имеет 23 рисунка (в том числе 1 рисунок представлен в приложении), 36 таблиц, библиографический список использованных литературных источников включает 45 наименований. Приложения представлены на 6 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

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

В первой главе анализируется современное состояние производства и тенденции развития химических волокон и нитей как у нас в стране, так и за рубежом, а также рассматривается производство термостойких химических нитей специального назначения.

В последнее' время все больше возрастает спрос именно на химические волокна и нити. Важное их преимущество над натуральными состоит в том, что производство химических волокон и нитей характеризуется высокой экономической эффективностью и требует меньших затрат, чем производство натуральных волокон и нитей того же назначения.

Если свойства природных волокон изменяются лишь в весьма узких пределах, поскольку основу их составляют природные высокомолекулярные соединения, то свойства химических волокон, для производства которых используются разнообразные искусственные и синтетические полимерные материалы и различные методы их переработки, могут изменяться в очень широких пределах. В 1950 годах производство натуральных волокон и нитей значительно превышало производство химических. Однако в этот период химические волокна и нити в значительной степени начали вытеснять натуральные волокна из некоторых областей применения (промышленность технического текстиля, производство чулочно-носочных изделий и др.). Потребление сравнительно недорогих химических волокон различных видов позволило резко расширить ассортимент текстильных товаров, создать рынок новых товаров и значительно увеличить его объем за счет снижения цен на готовые изделия.

В 80-е годы производство химических и натуральных волокон и нитей практически сравнялось. А в последующем наблюдается значительный рос производства химических волокон и нитей. Производственные показатели за 2007 год подтвердили долгосрочную тенденцию к дальнейшему перемещению производственных мощностей из стран со старыми развитыми экономическими системами (Европа, США, Япония, Корея) в страны с развивающейся экономикой (Китай, Индонезия, Бразилия, Индия). Это вызвано как экономическими, так и экологическими причинами.

В период с 2005 года по настоящее время в России наблюдается устойчивый спад производства синтетических и искусственных волокон и нитей. Производство вискозных штапельных волокон и ацетатных нитей оказалось практически полностью неконкурентоспособным, как по свойствам самого продукта, так и по стоимости его производства. Падение объёмов производства в России не в полной мере компенсируются ростом производства полипропилена, что вызвано в первую очередь наличием доступных природных углеводородов.

В настоящее время термостойкие волокна и нити производятся в основном при участии американского, японского, европейского и российского капитала и имеют ряд собственных зарегистрированных торговых марок, свойства и стоимость которых находятся примерно в одном диапазоне.

Вторая глава посвящена обзору термостойкого волокна арселон, его получения, особенностей свойств и областей применения.

Полиоксадиазольное волокно арселон обладает заметными экономическими преимуществами по сравнению с метаарамидными и другими благодаря более дешевой схеме производства, наличию обширной сырьевой базы, практически полному отсутствию вредных выбросов в атмосферу.

Арселоновые волокна и нити обладают достаточно высокой термостойкостью и отсутствием при этом усадки. Кроме того, арселон не плавится, имеет высокую температуру стеклования и разложения.

Арселон имеет высокую гигроскопичность, подобную шерсти, способность окрашиваться, пониженную горючесть.

Сохранение эластических свойств при низких температурах позволяет использовать пряжу, ткани и нетканые материалы для изготовления специальной одежды и средств индивидуальной защиты.

Изделия из арселона устойчивы к действию органических растворителей, кислот, нефтепродуктов, т.е. не набухают и не растворяются в них.

Основные технические характеристики арселона находятся на уровне зарубежных аналогов, а в некоторых случаях даже превосходят их.

Изделия из арселона или композитные материалы с ним могут использоваться в качестве термостойких фильтровальных тканей для фильтрации горячих газов в черной и цветной металлургии, в сажевой и цементной промышленности, в качестве термостойкой электрической изоляции проводов, защитной одежды металлургов, сварщиков и работающих в условиях Крайнего Севера, композиционных материалов в авиационной и ракетно-космической отраслях.

Из арселона целесообразно вырабатывать швейные нитки, которые используются для сшивания изделий технического назначения, обеспечивая однородность структуры готовых изделий и улучшение их эксплуатационных свойств. Т.к. технические изделия специального назначения из арселона используются и работают в критических условиях, то и пошив их должен осуществляться швейными нитками из того же материала, в данном случае арселоновы-ми швейными нитками.

Третья глава посвящена порядку проведения эксперимента и обработки результатов исследований, исследованию влияния параметров процесса трощения и кручения на свойства получаемых крученых нитей, дисперсионному анализу влияния значений круток исходной пряжи и крутки при кручении на показатели абсолютной разрывной нагрузки крученой нити.

Рассмотрены группы требований, предъявляемых швейным ниткам структурными характеристиками, условиями переработки их в готовые изделия, условиями эксплуатации.

Образцы исходной пряжи были испытаны с использованием типовых приборов и стандартных методик по следующим основным физико-механическим показателям: абсолютная разрывная нагрузка (Р, сН), удлинение при разрыве (Е, %), линейная плотность (Т, текс), удельная разрывная нагрузка (Ру, сН/текс). По всем показателям проведены исследования математической статистики. Итоговые данные сравнивались с показателями стандартов на арсе-лоновую пряжу.

Наработанные различные варианты крученых нитей использованы для выбора оптимальных технологических параметров выработки арселоновых швейных ниток, обеспечивающих наиболее высокие показатели разрывной нагрузки и оптимальные значения показателей других свойств, регламентируемых стандартом. При этом поэтапно изучались простые регрессионные зависимости

между входными параметрами технологического процесса (Kj, К2, число сложений) и показателями основных свойств крученых арселоновых ниток, что позволило выявить степень влияния каждого из входных параметров на показатели свойств крученых ниток.

Дисперсионный анализ влияния двух факторов - первой крупен Ki и второй крутки Кг на зависимый показатель разрывной нагрузки крученой (в 3, 4 и 5 сложений) нитки показал значимость влияния обоих факторов.

Изменчивость показателя разрывной нагрузки при числе сложений в 3 нитки на 79%, при сложении в 4 - на 86 %, а при числе сложений в 5 - на 93% объясняется изменением значений Ki и К2. а соответственно на 21, 14 и 7% -случайной ошибкой.

Числовая оценка степени влияния двух важнейших факторов технологического процесса К| и Кг, проведенная одним из статистических методов анализа - с помощью дисперсионного анализа - не дает, однако, представления о физической сущности процесса взаимного влияния этих факторов на показатель прочности ниток. В связи с этим представилось необходимым проведение дополнительных исследований.

В четвертой главе проводится оптимизация технологии получения арселоновых швейных ниток с помощью множественной регрессии.

Были выполнены исследования по проектированию технологического процесса изготовления швейных ниток из волокна арселон с использованием статистического метода множественной регрессии.

В результате планирования эксперимента отобраны 14 видов крученых ниток, отличающихся значениями крутки исходной нити, значениями второй крутки и числом сложений исходной нити. Произведена оценка важнейших показателей свойств этих нитей.

С помощью программного пакет Microsoft Office Excel изучена зависимость определяющего показателя качества ниток - разрывной нагрузки от основных параметров технологического процесса (К|_ К2 и числа сложений одиночной нити). Подобрана адекватная математическая модель для расчета показателя Р„.

Вместо существующего подхода комплексной оценки качества ниток по сумме выбранных показателей использован метод анализа корреляционных зависимостей свойств и показателя разрывной нагрузки. Установлено, что имеет место прямая корреляция между разрывной нагрузкой и устойчивостью к истиранию и жесткостью при изгибе.

Выявлено, что показатели удлинения при разрыве для исследованных видов нитей находятся в пределах допускаемых значений.

В пятой главе была проведена оптимизация процесса шготовления арселоновых швейных ниток по методу теории подобия.

Рассмотрены общие положения теории подобия и проведено обоснование использования теории подобия и равных размерностей применительно к случаю

выработки швейных ниток из арселоновой пряжи путём расчета математических комплексов и их решения.

Выведены критерии подобия для прогнозирования абсолютной разрывной нагрузки швейных ниток из арселоновой пряжи.

Рассчитан усредненный показатель разрывной нагрузки по числу сложений. С помощью усредненного показателя разрывной нагрузки произведен расчет прогнозируемой абсолютной разрывной нагрузки в зависимости от числа сложений пряжи и величины второй крутки.

Выведены уравнения для расчета прогнозируемой абсолютной разрывной нагрузки для каждого числа сложения в диапазоне от 3 до 5, имеющие вид: Р -Т

Ртеор=-!—\ ■ (0,7104-К?+0,6898-К. - К, -0,4762-К^) для 3-х сложений; т к2 1 12 2

Р -Т

Ртеор=-!—\ • (0,9041 • К2 + 0,3047 • К, • К. -0,3175 • К?) для 4-х сложений; т к2 1 12 2

Р 'Т

Ртеор~ " л- * (0,7344 • К? +1,1175 ■ К. • К„ -0,9524• К2) для 2-х сложений;

т,-к2 1 12 2

После расчета условного максимума исследуемых зависимостей и с учетом того, что во всех случаях значение первой крутки исходных нитей К]= 600 кр/м, рассчитываем оптимальные значения второй крутки Кг и подбираем наиболее подходящие технологические режимы согласно техническим характеристикам тростилыю-крутильной машины ТКМ-12 (табл. 1).

___Таблица 1

Число сло- Оптимальная Заправочная Прогнозируемая Фактическая

жении вторая крут-' вторая абсолютная абсолютная

ка Кг,кр/м крутка Кг, разрывная на- разрывная на-

(расчетная) кр/м грузка, сН грузка, сН

3 483,6 480 1735 1751

4 341,4 340 2403 2407

5 363,4 370 3301 3217

Разработаны структуры швейных ниток из арселоновой пряжи трёх различных линейных плотностей: 90 текс, 120 текс и 150 текс; подобраны примерные технологии выработки, которые включают в себя:

- трощение и кручение на тростильно-крутильной машине ТКМ-12;

- фиксация крутки в термостабилизационной печи ТУВХ 3/250-С в среде сухого горячего воздуха.

Оптимальная технология выработки швейных ниток из арселоновой пряжи в соответствии с выводами из глав 4 и 5 приведена на рис. 1.

Рис. 1. Оптимальная технология выработки швейных ниток из арселоновой пряжи.

Сокращенный процесс выработки состоит только из перехода трощения и кручения на машине ТКМ-12 и последующей перемотки на товарную паковку на машине БП-260-В.

Были наработаны три опытные партии различной линейной плотности. Исходным сырьем для наработки опытных образцов являлась арселоновая пряжа линейной плотности 29,4 текс. Полученные швейные нитки отвечают всем требованиям стандартов и могут использоваться для пошива изделий технического назначения.

Данные физико-механических исследований полученных швейных ниток из арселоновой пряжи приведены в табл. 2.

Таблица 2

Физико-механические показатели швейных ниток из арселоновой пряжи

Структура Р, сН е» % т, текс Ру, сН/текс н, вит/м

29,4 текс х 12600 х38480 1751 20,2 89,6 19,5 2,0

29,4 текс х1гб00 х48340 2407 21,0 118,2 20,4 0,83

29,4 текс х12600 х58370 3217 25,5 138,5 23,2 1,4

Структура готовой швейной нитки из арселоновой пряжи и её графическое изображение будет иметь вид, представленный на рисунках 24.

29,4текс х1 2600 29,4текс х1 гбОО 29,4текс х1 гбОО

Рис. 2. Графическое изображение структуры швейной нитки 29,4 текс х 12600 х38480 из арселоновой пряжи. 29,4текс V12600 29,4текс х1гб00 29,4текс \1Z600 29,4текс х1 /.600

8340

Рис. 3. Графическое изображение 29,4 текс х12600 х4Б340 из

структуры швейной нитки арселоновой пряжи.

29,4текс xl Z600

29,4текс xl Z600 29,4текс xl Z600 29,4текс xl Z600 29,4текс xl Z600

Пошив изделий технического назначения наработанными швейными нитками трёх выбранных линейных плотностей из арселоновой пряжи был проведен в швейном цеху ООО «НПФ «Термостойкие изделия» в г. Мытищи Московской области. Для пошива использовались швейные машины фирмы «Brother» различных модификаций, причем швейные нитки 90 текс из арселоновой пряжи были использованы для пошива элементов защитной одежды, 120 текс и 150 текс - для сшивания фильтровальных рукавов для фильтрации горячих газов. По результатам переработок было установлено:

- перерабатывающая способность швейных ниток из арселоновой пряжи всех трёх линейных плотностей хорошая;

- переналаживания швейного оборудования при шитье нитками из арселоновой пряжи (т.е. изменения скорости пошива, размера стежка, предварительного натяжения) не требуется;

- заправка нитки в ушко с помощью автоматического нитевдевателя проходит без осложнений;

- швейная переработка проводилась с использованием цепного стежка, при этом обрывов по вине нитки не было;

- случаев не связывания или самопроизвольного распускания ниточного переплетения, что характерно для ниток с высоким коэффициентом жесткости, не отмечено;

- швейная нитка, выработанная из пряжи, очень мягкая, и т.о. снижается воздействие нитки на рабочую гарнитуру швейной машины, что уменьшает возможность поломки узлов и увеличивает срок службы оборудования;

- на гарнитуре и механизмах швейной машины (направляющих глазках, петлителе, питающем столике, прижимной лайке и других узлах) наблю-

далось оседание пыли и коротких волокон. Данный недостаток не отражался на работе швейной машины;

- швейные нитки из пряжи лучше заполняют проколы в материале, оставленные иглой, что является ценным качеством при сшивании фильтровальных рукавов для фильтрации горячих газов;

- ниточные швы, выполненные с использованием новых швейных ниток из арселоновой пряжи, способны обеспечить условия равной прочности с арселоновыми тканями технического назначения, как в начальных (исходных) условиях, так и в момент действия высоких температур;

- пряжеподобная структура арселоновых швейных ниток обеспечивает эластичность шва, более мягкое стежкообразование, повышенную нерас-пускаемость, стойкость к истиранию;

- проведенная переработка опытной партии подтвердила, что швейные нитки из арселоновой пряжи выбранных структур ведут себя при сшивании и в самом шве аналогично другим швейным ниткам технического назначения, не ухудшая технологический процесс пошива и улучшая качество соединения в технических изделиях

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. В ходе проведенной работы были разработаны и обоснованы новые структуры и технология выработки швейных ниток из арселоновой пряжи для пошива изделий технического назначения из арселона.

2. Исследовано влияние параметров процесса трощения и кручения на свойства получаемых крученых нитей.

3. Исследованы основные показатели свойств исходной арселоновой пряжи. Рассчитаны характеристики итоговой статистики по результатам испытаний пряжи.

4. Проведен дисперсионный анализ влияния значений круток исходной пряжи и крутки при кручении на показатели абсолютной разрывной нагрузки крученой нитки.

5. Проведена оценка многофакторного влияния на свойства крученых ниток с помощью множественной регрессии.

6. Исследована корреляция между показателями свойств исследованных образцов однокруточных нитей.

7. Выбраны условия термической стабилизации нитокй с целью снижения их неравновесности.

8. Оптимизированы значения второй крутки при выработке швейной нитки из арселоновой пряжи с помощью метода теории подобия.

9. Выведены формулы для расчета абсолютной разрывной нагрузки швейных ниток из арселоновой пряжи для числа сложений в диапазоне 3-5.

10. Наработаны и переработаны опытные партии швейных ниток из арселоно-вой пряжи с числом сложений в диапазоне 3-5, что соответствует 90, 120, 150 тексу соответственно. Полученные результаты полностью удовлетворяют поставленным задачам.

Основное содержание работы отражено в следующих публикациях;

1. Мазурик Д. В., Середин О. В., Ушакова К. Н. «Подбор оптимальных параметров выработки швейных ниток из комплексных арселоновых и полиэфирных нитей», Тезисы докладов: Всероссийская н/с конференция «Актуальные проблемы развития текстильной промышленности», МГТУ им. А. Н. Косыгина, Москва 2002, стр. 10-11;

2. Мазурик Д. В., Ушакова К. Н. «Разработка метода теоретического проектирования структуры крученой полиэфирно-арселоновой нити», Тезисы докладов: Межвузовская н/т конференция аспирантов и студентов «Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности», Поиск - 2002, ИГТА, Иваново 2002, стр. 30-31;

3. Мазурик Д. В., Родионов В. А. «Разработка технологии получения арселоновых швейных ниток», Тезисы докладов: Всероссийская н/т конференция «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности», Текстиль - 2003, МГТУ им. А. Н. Косыгина, Москва 2003, стр. 16-17;

4. Мазурик Д. В. «Разработка оптимальной технологии выработки швейных ниток линейной плотностью 29 текс х4 из арселоновой пряжи», Тезисы докладов: Всероссийская н/т конференция «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности», Текстиль - 2004, Москва 2004, МГТУ им. А. Н. Косыгина, стр. 41;

5. Мазурик Д. В. «Исследование влияния величины крутки на свойства арселоновой пряжи», Тезисы докладов: Межвузовская н/т конференция аспирантов и студентов «Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности», Поиск - 2004, ИГТА, Иваново 2004, стр. 40-41;

6. Мазурик Д. В., Родионов В. А. «Разработка структуры и технологии получения швейных ниток из арселоновой пряжи», Тезисы докладов: Всероссийская н/т конференция «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности», Текстиль - 2005, Москва 2005, МГТУ им. А. Н. Косыгина, стр. 27-28;

7. Мазурик Д. В. «Влияние температуры на неравновесность арселоновых швейных ниток», Тезисы докладов: Межвузовская н/т конференция аспирантов и студентов «Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности», Поиск - 2005, ИГТА, Иваново 2005, стр. 44-45;

8. Мазурик Д. В., Родионов В. А. «Разработка формулы для расчета разрывной нагрузки арселоновой пряжи», Тезисы докладов: Межвузовская н/т

конференция «Современные проблемы текстильной и легкой промышленности», РЗИТиЛП, Москва 2006, стр. 30.

9. Мазурик Д. В. «Проектирование абсолютной разрывной нагрузки арсело-новых швейных ниток с использованием теории подобия», Тезисы докладов: Международная н/т конференция «Современные наукоёмкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности», ИГТА, Иваново, 2007.

10. Мазурик Д. В. «Проектирование разрывной нагрузки арселоновой швейной нитки на основе теории подобия и размерностей», Тезисы докладов Международной научно-технической конференции «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» (ТЕКСТИЛЬ-2007). - М.: МГТУ им. А. Н. Косыгина, 2008. - 327 с. С. 37.

11. Мазурик Д. В. Влияние величины крутки на свойства арселоновой пряжи 29 текс х2. / Сборник научных трудов аспирантов. Выпуск 8. - М.: МГТУ имени А. Н. Косыгина, 2004. - 128 с. Стр. 44-47;

12. Мазурик Д. В., Родионов В. А. Оптимизация процесса выработки крученой арселоновой пряжи. / Химические волокна, 2004, №2, стр. 18-20;

13. Мазурик Д. В., Родионов В. А. Разработка рациональной технологии получения арселоновых швейных ниток. / Химические волокна, 2005, №2, стр. 30-31.

14. Мазурик Д. В. Родионов В. А. Проектирование разрывной нагрузки арселоновых швейных ниток. / Известия ВУЗов. Технология текстильной промышленности, 2008, №5(311), стр. 22-24.

Подписано в печать 11.11.09 Формат бумаги 60x84/16 Бумага множ. Усл.печ.л. 1,0 Заказ 364 Тираж 80 ГОУВПО «МГТУ им. А.Н. Косыгина», 119071, Москва, ул. Малая Калужская, 1

Введение

Глава 1. Анализ состояния и перспективы развития производства химических волокон и нитей, в частности термостойких.

1.1. Производство химических волокон и нитей.

1.2. Анализ состояния и перспективы развития производства термостойких волокон и нитей. 22 Выводы по главе 1.

Глава 2. Термостойкое волокно арселон, его получение, особенности свойств и области применения.

2.1. Получение волокна арселон. 3 О

2.2. Свойства арселона.

2.3. Области применения изделий из арселона. 33 Выводы по главе 2.

Глава 3. Порядок проведения эксперимента и обработки результатов исследований.

3.1. Основные этапы экспериментальных исследований.

3.2. Исследование влияния параметров процесса трощения и кручения на свойства получаемых крученых нитей.

3.3. Обработка и анализ результатов исследований.

3.4. Исследование основных показателей свойств исходной арселоновой пряжи. Расчет характеристик итоговой статистики по результатам испытания пряжи.

3.5. Дисперсионный анализ влияния значений круток исходной пряжи и крутки при кручении на показатели абсолютной разрывной нагрузки крученой нити.

3.6. Интерпретация результатов двухфакторного дисперсионного анализа. 59 Выводы по главе 3.

Глава 4. Оптимизация технологии получения арселоновых швейных ниток с помощью множественной регрессии.

4.1. Оценка многофакторного влияния на свойства крученых нитей с помощью множественной регрессии.

4.2. Интерпретация итоговых параметров регрессии.

4.3. Исследование корреляции между показателями свойств исследованных образцов однокруточных нитей.

4.4. Выбор условий термической стабилизации нитей с целью снижения их неравновесности. 81 Выводы по главе 4.

Глава 5. Оптимизация процесса изготовления арселоновых швейных ниток по методу подобия.

5.1. Общие положения теории подобия.

5.2. Оптимизация значения второй крутки при выработке швейной нитки из арселоновой пряжи.

5.3. Наработка и переработка опытной партии. 99 Выводы по главе 5. 105 Заключение 108 Библиографический список использованной литературы 115 Приложение

Актуальность темы.

Уже более 25 лет в различных отраслях промышленности эксплуатируются термостойкие изделия, изготовленные из волокна и нити на основе поли-пара-фенилен-1,3,4-оксадиазолов. Волокно, нить, изделия на его основе имеют уникальные свойства.

Высокая термостойкость позволяет эксплуатировать изделия при температуре 250°С сроком до 3 лет, кратковременно изделия выдерживают температуру до 400°С, при этом практически не усаживаются и не плавятся. Нить и штапельное волокно хорошо перерабатывается в различные изделия, в том числе ткани и нетканые материалы. Высокая гигроскопичность, подобная шерсти, способность окрашиваться, пониженная горючесть, сохранение эластических свойств при низких температурах позволяют использовать пряжу, ткани и нетканые материалы для изготовления специальной одежды и средств индивидуальной защиты (костюмов, перчаток, рукавиц). Это обеспечивает выполнение требований техники безопасности работающих в особых условиях, в том числе в горячих цехах металлургических предприятий, в газовой и нефтяной промышленности, в условиях Крайнего Севера, а также для решения задач Минобороны и МЧС. Это волокно с уникальными свойствами и доступной сырьевой базой выпускается под товарным знаком «Арселон» [1].

Цель исследования. Разработать структуру и оптимальную технологию получения швейных ниток из арселоновой пряжи для пошива изделий специального назначения.

В соответствии с указанной целью были поставлены и решены следующие задачи.

- проведен анализ целесообразности использования арселоновой пряжи в текстильной и легкой промышленности для производства изделий технического назначения;

- проведено исследование физико-механических свойств арселоновой пряжи;

- для изготовления швейных ниток для пошива арселоновых тканей и изделий специального назначения выбрана арселоновая пряжа;

- разработана рациональная структура арселоновых швейных ниток различных линейных плотностей;

- проведен дисперсионный анализ влияния значений круток исходной пряжи и крутки при кручении на показатели абсолютной разрывной нагрузки швейной нитки; проведена интерпретация результатов двухфакторного дисперсионного анализа;

- произведена оценка многофакторного влияния на свойства крученых ниток с помощью множественной регрессии;

- исследована корреляция между показателями свойств образцов однокруточных ниток;

- выбраны условия термической стабилизации нитей с целью снижения их неравновесности;

- произведена оптимизация процесса изготовления арселоновых швейных ниток по методу подобия.

Методика исследований.

Поставленные задачи решались теоретическими и экспериментальными методами. Экспериментальные исследования по наработке швейных ниток проводились в учебно-технологической лаборатории кафедры переработки химических волокон МГТУ имени А. Н. Косыгина. В работе широко использовались методы математического планирования эксперимента. При исследовании свойств арселоновой пряжи использовались методы, предусмотренные Государственными Стандартами. Результаты экспериментальных и теоретических исследований обработаны методами математической статистики с использованием персонального компьютера и пакета программ Microsoft Office Excel.

Научная новизна.

Разработана структура и технология выработки швейных ниток из арселоновой пряжи. Для основного регламентируемого показателя качества швейных ниток — абсолютной разрывной нагрузки получена адекватная математическая модель, выражающая зависимость Рр от исследованных параметров. Изучено влияние высоких температур на разрывные характеристики и неравновесность швейных ниток из арселона и т.о. доказана целесообразность термической фиксации для снижения показателя неравновесности. Также была разработана методика проектирования оптимальной структуры швейных ниток из арселоновой пряжи методом применения теории подобия и размерности без наработки опытных партий, основываясь лишь на экспериментальных физико-механических данных по сырью.

Практическая ценность.

Теоретические и экспериментальные исследования, положенные в основу этой работы дают возможность выбрать оптимальные структуры арселоновых швейных ниток и их линейные плотности в зависимости от вида вырабатываемых изделий технического назначения без наработки опытных партий.

Реализация результатов работы.

Разработанные структуры арселоновой швейной нитки из пряжи можно использовать для пошива термостойких тканей технического назначения, специальной защитной одежды, фильтровальных рукавов или для введения в состав различных композитных материалов.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и получили положительную оценку на:

- Всероссийской н/с конференции «Актуальные проблемы развития текстильной промышленности», МГТУ им. А. Н. Косыгина, Москва, 2002;

Всероссийской научно-технической конференции «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» (Текстиль —

2003), МГТУ им. А. Н. Косыгина, Москва, 2003;

Всероссийской научно-технической конференции «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» (Текстиль

2004), МГТУ им. А. Н. Косыгина, Москва, 2004;

Всероссийской научно-технической конференции «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» (Текстиль

2005), МГТУ им. А. Н. Косыгина, Москва, 2005;

Шестой Всероссийской научно-технической выставке творчества молодежи, ВВЦ, Москва, 2006;

- Межвузовской научно-технической конференции «Современные проблемы текстильной и легкой промышленности», РЗИТиЛП, Москва, 2006;

Международной научно-технической конференции «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» (ТЕКСТИЛЬ-2007), МГТУ им. А. Н. Косыгина, Москва, 2007.

Публикации.

Тезисы докладов:

1. Мазурик Д. В., Середин О. В., Ушакова К. Н. «Подбор оптимальных параметров выработки швейных ниток из комплексных арселоновых и полиэфирных нитей», Тезисы докладов: Всероссийская н/с конференция «Актуальные проблемы развития текстильной промышленности», МГТУ им. А. Н. Косыгина, Москва 2002, стр. 1011;

2. Мазурик Д. В., Ушакова К. Н. «Разработка метода теоретического проектирования структуры крученой полиэфирно-арселоновой нити», Тезисы докладов: Межвузовская н/т конференция аспирантов и студентов «Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности», Поиск - 2002, ИГТА, Иваново 2002, стр. 30-31;

3. Мазурик Д. В., Родионов В. А. «Разработка технологии получения арселоновых швейных ниток», Тезисы докладов: Всероссийская н/т конференция «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности», Текстиль — 2003, МГТУ им. А. Н. Косыгина, Москва 2003, стр. 16-17;

4. Мазурик Д. В. «Разработка оптимальной технологии выработки швейных ниток линейной плотностью 29 текс х4 из арселоновой пряжи», Тезисы докладов: Всероссийская н/т конференция «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности», Текстиль - 2004, Москва 2004, МГТУ им. А. Н. Косыгина, стр. 41;

5. Мазурик Д. В. «Исследование влияния величины крутки на свойства арселоновой пряжи», Тезисы докладов: Межвузовская н/т конференция аспирантов и студентов «Молодые ученые — развитию текстильной и легкой промышленности», Поиск - 2004, ИГТА, Иваново 2004, стр. 4041;

6. Мазурик Д. В., Родионов В. А. «Разработка структуры и технологии получения швейных ниток из арселоновой пряжи», Тезисы докладов: Всероссийская н/т конференция «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности», Текстиль - 2005, Москва 2005, МГТУ им. А. Н. Косыгина, стр. 27-28;

7. Мазурик Д. В. «Влияние температуры на неравновесность арселоновых швейных ниток», Тезисы докладов: Межвузовская н/т конференция аспирантов и студентов «Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности», Поиск - 2005, ИГТА, Иваново 2005, стр. 4445;

8. Мазурик Д. В., Родионов В. А. «Разработка формулы для расчета разрывной нагрузки арселоновой пряжи», Тезисы докладов: Межвузовская н/т конференция «Современные проблемы текстильной и легкой промышленности», РЗИТиЛП, Москва 2006, стр. 30.

9. Мазурик Д. В. «Проектирование абсолютной разрывной нагрузки арселоновых швейных ниток с использованием теории подобия», Тезисы докладов: Международная н/т конференция «Современные наукоёмкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности», ИГТА, Иваново, 2007.

10. Мазурик Д. В. «Проектирование разрывной нагрузки арселоновой швейной нитки на основе теории подобия и размерностей», Тезисы докладов Международной научно-технической конференции «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» (ТЕКСТИЛЬ-2007). - М.: МГТУ им. А. Н. Косыгина, 2008. - 327 с. С. 37.

Статьи:

1. Мазурик Д. В. Влияние величины крутки на свойства арселоновой пряжи 29 текс х2. / Сборник научных трудов аспирантов. Выпуск 8. — М.: МГТУ имени А. Н. Косыгина, 2004. - 128 с. Стр. 44-47;

2. Мазурик Д. В., Родионов В. А. Оптимизация процесса выработки крученой арселоновой пряжи. / Химические волокна, 2004, №2, стр. 1820;

3. Мазурик Д. В., Родионов В. А. Разработка рациональной технологии получения арселоновых швейных ниток. / Химические волокна, 2005, №2, стр. 30-31.

4. Мазурик Д. В. Родионов В. А. Проектирование разрывной нагрузки арселоновых швейных ниток. / Известия ВУЗов. Технология текстильной промышленности, 2008, №5(311), стр. 22-24.

Выводы по главе 5.

1. Рассмотрены общие положения теории подобия и проведено обоснование использования теории подобия и равных размерностей применительно к случаю выработки швейных ниток из арселоновой пряжи путём расчета математических комплексов и их решения.

2. Выведены критерии подобия для прогнозирования абсолютной разрывной нагрузки швейных ниток из арселоновой пряжи.

3. Рассчитан усредненный показатель разрывной нагрузки по числу сложений.

4. С помощью усредненного показателя разрывной нагрузки произведен расчет прогнозируемой абсолютной разрывной нагрузки в зависимости от числа сложений пряжи и величины второй крутки.

5. Выведены уравнения для расчета прогнозируемой абсолютной разрывной нагрузки для каждого числа сложения в диапазоне от 2 до 5

6. Разработаны структуры швейных ниток из арселоновой пряжи тр&< различных линейных плотностей: 90 текс, 120 текс и 150 тек:о; подобраны примерные технологии выработки, которые включают & себя:

- трощение и кручение на тростильно-крутильной машине ТКМ-12;

- фиксация крутки в термостабилизационной печи ТУВХ 3/250-С ^ среде сухого горячего воздуха.

Сокращенный процесс выработки состоит только из перехода трощения и кручения на машине ТКМ-12 и последующей перемотки на товарную паковку на машине БП-260-В.

7. Были наработаны три опытные партии различной линейной плотности. Исходным сырьем для наработки опытных образцов являлась арселоновая пряжа линейной плотности 29,4 текс. Полученные швейные нитки отвечают всем требованиям стандартов и могут использоваться для пошива изделий технического назначения.

8. Пошив изделий технического назначения наработанными швейными нитками трёх выбранных линейных плотностей из арселоновой пряжи был проведен в швейном цеху ООО «НПФ «Термостойкие изделия» в г. Мытищи Московской области. Для пошива использовались швейные машины фирмы «Brother» различных модификаций, причем швейные нитки 90 текс из арселоновой пряжи были использованы для пошива элементов защитной одежды, 120 текс и 150 текс - для сшивания фильтровальных рукавов для фильтрации горячих газов. По результатам переработок было установлено:

- перерабатывающая способность швейных ниток из арселоновой пряжи всех трёх линейных плотностей хорошая;

- переналаживания швейного оборудования при шитье нитками из арселоновой пряжи (т.е. изменения скорости пошива, размера стежка, предварительного натяжения) не требуется;

- заправка нитки в ушко с помощью автоматического нитевдевателя проходит без осложнений;

- швейная переработка проводилась с использованием цепного стежка, при этом обрывов нитки не было;

- случаев не связывания или самопроизвольного распускания ниточного переплетения, что характерно для ниток с высоким коэффициентом жесткости, не отмечено;

- швейная нитка, выработанная из пряжи, очень мягкая, и т.о. снижается воздействие нитки на рабочую гарнитуру швейной машины, что уменьшает возможность поломки узлов и увеличивает срок службы оборудования;

- на гарнитуре и механизмах швейной машины (направляющих глазках, петлителе, питающем столике, прижимной лапке и других узлах) наблюдалось оседание пыли и коротких волокон. Данный недостаток не отражался на работе швейной машины;

- швейные нитки из пряжи лучше заполняют проколы в материале, оставленные иглой, что является ценным качеством при сшивании фильтровальных рукавов для фильтрации горячих газов;

- ниточные швы, выполненные с использованием новых швейных ниток из арселоновой пряжи, способны обеспечить условия равной прочности с арселоновыми тканями технического назначения, как в начальных (исходных) условиях, так и в момент действия высоких температур;

- пряжеподобная структура арселоновых швейных ниток обеспечивает эластичность шва, более мягкое стежкообразование, повышенную нераспускаемость, стойкость к истиранию;

- проведенная переработка опытной партии подтвердила, что швейные нитки из арселоновой пряжи выбранных структур ведут себя при сшивании и в самом шве аналогично другим швейным ниткам технического назначения, не ухудшая технологический процесс пошива и улучшая качество соединения в технических изделиях [45].

108

Заключение

1. В настоящее время развитие производства химических волокон и нитей во всем мире является главным направлением в развитии производства текстильного сырья в текстильной промышленности и занимает первое место в мировом производстве текстильного сырья и составляет более 60% от его объемов.

2. В настоящее время термостойкие волокна и нити производятся в основном при участии американского, японского, европейского и российского капитала и имеют ряд собственных зарегистрированных торговых марок, свойства и стоимость которых находятся примерно в одном диапазоне. Доля термостойких волокон и нитей невелика по сравнению с общим объёмом выпуска всех видов химических волокон и нитей и составляет чуть более 0,1%, однако их востребованность и широкий спектр областей применения позволяют считать в долгосрочном прогнозе о несомненном наращивании мощностей по их производству и совершенствовании их свойств.

3. «Арселон» - российско-белорусский товарный знак полиоксадиазольного термостойкого волокна, имеющего рабочую температуру 250°С сроком с гарантией качества до 3 лет, при этом имеющий гигиенические свойства подобные хлопку. В силу ряда производственных преимуществ арселон дешевле зарубежных аналогов, а по свойствам — не уступает им.

4. В качестве образцов для проведения исследований использована пряжа из волокна арселон, перерабатываемое на прядильно-ткацкой фабрике «Ручайка» в г. Кобрин, Республика Беларусь. Волокно с линейной плотностью 0,17 текс, длиной 0,036 м и прочностью 4,76 сН. Данное волокно обладает высоким равновесным влагосодержанием, которое составляет 12% при 65% относительной влажности воздуха и температуре 22-24°С. Арселон обладает хорошими показателями физико-механических свойств, обладает достаточной термостойкостью — кислородный индекс 26-27%.

Использование для производства швейных ниток из арселона может представлять интерес в силу его термостойкости, а также в связи с тем, что волокно не плавится при высоких температурах, что важно с точки зрения эксплуатации технических изделий и с точки зрения поведения швейных ниток в швейном процессе.

5. Исследования проведены по следующим направлениям: выбор исходной арселоновой пряжи (параметров ее структуры и свойств), выбор параметров технологического процесса трощения и скручивания пряжи и необходимых процессов отделки.

6. Для обработки и анализа результатов исследований использован табличный процессор Microsoft Office Excel, который включает встроенный дополнительный модуль Analysis ToolPak, а также дополнительно подключаемый модуль StatPlus. Названные дополнительные модули программы существенно расширяют возможности статистического анализа данных с Excel. Статистическая обработка результатов первичных испытаний (расчет характеристик итоговой статистики) пряжи и крученых нитей.

7. Предварительные исследования выполнены на однониточной арселоновой пряже линейной плотности 29,4 текс, отличающейся величиной крутки: 395, 500, 600, 700 и 805 кр/м. Установлено, что величина крутки существенно влияет па показатель абсолютной разрывной нагрузки. Максимальные значения ее находятся в интервале 500-700 кр/м (критическое значение К=600 кр/м). Удлинение при разрыве изменяется не существенно, максимальное значение при критической крутке равняется 17%, что вполне укладывается в нормы для швейных ниток.

8. Для оценки степени влияния Ki и К2 на показатель Рр произведен двухфакторный дисперсионный анализ. Дисперсия S2 = (X - X ср) / (п - 1) является мерой изменчивости. Трощение и скручивание одиночной пряжи производилось на отечественной тростильно-крутильной машине ТКМ-12 при различных значениях первой крутки (крутка исходной одиночной: нити), второй крутки и числе сложений одиночной нити 3, 4 и 5. При сложении в 3 и 4 нити влияние второй крутки на разрывную нагрузку меньше, чем при 5-ти сложениях. Это подтверждено результатами дисперсионного анализа, согласно которому степень влияния на показатель разрывной нагрузки крученой нити при сложении 3-х и 4-х одиночных нитей примерно одинакова: сумма квадратов отклонений разрывной нагрузки пряжи от среднего под влиянием Ki соответственно составляет 28,7 и 33,1 % от «итога». При 5-ти кратном сложении нитей влияние Ki оценивается лишь 4,33%. В то же время влияние К2 возрастает до 83% от итога. Для 3-х и 4-х кратного сложения влияние К2 примерно одинаково (38%). Зависимость от случайной ошибки составляет при 3-х кратном сложении 14,5%, при 4-х кратном 15,2%, а при 5-кратном 7%.

9. С целью изучения совместного влияния на свойства крученых нитей трех основных параметров процесса трощения-скручивания (Ki, К2 и Т) произведен анализ множественной регрессии. С учетом результатов планирования эксперимента произведена оценка важнейших показателей свойств 14 вариантов крученых нитей. Учитывая , что главной задачей являлось исследовать влияние независимых параметров технологического процесса (К^ К2 и Т) на основной регламентируемый показатель Рр, входными параметрами являлись К^ К2 и Т., выходной (зависимый) — разрывная нагрузка, Обозначаем: К], = Xi, К2 = Х2 и Т = X з. Общий вид математической модели:

Yr = b0 + biXi+ b2x2+ b3x3+ bi2XjX2 + bi3xix3 + b23x2x3 + Ьц x \ + b22 x22 + b33 x32

Поскольку степень адекватного полинома заранее неизвестна, используют прием шагового поиска, т.е. сначала выбирают самую простую - линейную модель. Если такая модель оказывается неадекватной, то увеличивают число членов полинома, т.е. повышают его порядок. Так продолжают до тех пор, пока не будет получена адекватная модель исследуемого объекта.

Пошаговый метод подбора членов модели использован в работе. Проверка адекватности выбранной модели производится графическим способом.

Для этого строят зависимость между рядом исходных данных и рядом предсказуемых показателей. Если сравниваемые точки хорошо укладываются на прямой линии, то это значит, чтосуществует линейная модель зависимости. Далее строят прямую линию тренда и оценивают достоверность аппроксимации. В результате исследований установлено, что адекватной математической моделью для разрывной нагрузки арселоновой пряжи является:

Yr = b0 + b]Xj+ Ь2Х2+ Ь3Х3+ b12X!X2 + bi3X!X3 + b23x2x3 Полученное уравнение позволяет рассчитывать значение абсолютной разрывной нагрузки показателям Ki, К2 и Т. для упрощения расчетов в Excel, создан специальный шаблон.

При анализе регрессии результаты обработки данных выдаются на ПК в виде таблицы, содержащей следующие параметры с характеристиками регрессии: значение степеней свободы регрессии, отклонений и суммы квадратов отклонений по этим показателям, значения критерия Фишера и его критического значения. Если значение критерия Фишера велико, а ФкрИтич-мало - это означает статистическую значимость модели. Кроме того, результаты расчета регрессии содержат таблицу предсказываемых значений

Рр

Для основного регламентируемого показателя качества швейных ниток - абсолютной разрывной нагрузки получена адекватная математическая модель, выражающая зависимость Рр от исследованных параметров. Удлинение при разрыве зависит от входных параметров, но находится в пределах допустимых для швейных ниток значений.

10. По остальным показателям произведена корреляционная оценка. Выявлена высокая корреляция между абсолютной разрывной нагрузкой и жесткостью при кручении, разрывной нагрузкой и износом от истирания, жесткостью при кручении и износом. Это свидетельствует о том, что в случае изучаемого материала (арселоновых швейных ниток) вполне оправдан регламентируемый стандартом перечень показателей качества, среди которых определяющим показателем является Рр.

11. При сложении в 2 нити крученая нитка получилась достаточно «рыхлая», поэтому в дальнейших экспериментах она не использовалась.

12. Из всех проверенных для крученых ниток свойств неудовлетворительным является показатель неравновесности. Для снижения неравновесности изучено влияние высоких температур на разрывные характеристики и неравновесность. При повышении температурного воздействия до 250 градусов показатели разрывных характеристик существенно не изменяются, а неравновесность снижается до допустимых значений.

13. С помощью метода подобия и равных размерностей получено уравнение зависимости прочности крученых ниток от параметров технологического процесса: прочности исходной пряжи, толщины исходной и крученой нити, Ki и К2. Выведены формулы для расчета прогнозируемой разрывной нагрузки, которое имеет вид:

14. Таким образом, в работе разработаны структуры швейных ниток из арселоновой пряжи трёх различных линейных плотностей: 90 текс, 120 текс и 150 текс; подобраны оптимальные технологии выработки, которые включают в себя:

- трощение и кручение на тростильно-крутильной машине ТКМ-12;

- фиксация крутки в термостабилизационной печи ТУВХ 3/250-С в среде сухого горячего воздуха.

Сокращенный процесс выработки состоит только из перехода трощения и кручения на машине ТКМ-12 и последующей перемотки на товарную паковку на машине БП-260-В.

0,5502-Kj2 + 0,9417-^ -К2 -0,5195-К2)

2 2

15. В соответствии с планом проведения научно-исследовательской работы кафедрой переработки химических волокон по разработке структуры и технологии выработки швейных ниток из арселоновой пряжи на тростильно-крутильной машине ТКМ-12 в производственной лаборатории кафедры ПХВ в апреле 2009 года были наработаны три опытные партии различной линейной плотности. Исходным сырьем для наработки опытных образцов являлась арселоновая пряжа линейной плотности 29,4 текс. Полученные швейные нитки отвечают всем требованиям стандартов и могут использоваться для пошива изделий технического назначения. Физико-механические свойства полученных швейных ниток приведены в табл. 36.

1. Макарова Р., Панкина О., Макаров П., Кузнецов В., Кашицын В. Доступная цена при высокой термостойкости.//Технический текстиль, №7, 2003. С. 27.

2. Перепелкин К. Е. Мировое производство химических текстильных волокон на рубеже третьего тысячелетия.//Химические волокна, №12, 2000. С. 3-5.

3. Год волокон 2006/07: Мировой обзор текстильной промышленности и промышленности по нетканым материалам. Отчет. Выпуск 7. Remscheid: Oerlikon Textile GmbH&Co, 2007.

4. Фомченкова JI. Н., Шамис И. А. Основные тенденции развития текстильной и легкой промышленности.//Директор, №1, 2005. С. 10-12.

5. Год волокон 2007/08: Мировой обзор текстильной промышленности и промышленности по нетканым материалам. Отчет. Выпуск 8. Remscheid: Oerlikon Textile GmbH&Co, 2008. С. 84.

6. The Chemical Journal. Химический журнал, №11, ноябрь 2008 /Айзенштейн Э. Химические нити СНГ. С. 54-57.

7. Мониторинг социально-экономического развития Российской Федерации, ноябрь, 2008 г.// Пресс-доклад Министерства экономического развития и торговли РФ.

8. Павлов Ю. В., Иванова М. И. Крутильно-ниточное производство. М.: Легпромбытиздат, 1986. - 178 с.

9. Перепелкин К. Е. Прошлое, настоящее и будущее химических волокон. -М.: МГТУ им. А. Н. Косыгина, 2004. 208 с. С. 147.

10. Зубкова Н. С. Полимерные материалы пониженной пожарной опасности. М.: МГТУ им. А. Н. Косыгина, 2004. 198 с. С. 132.

11. Официальный сайт торговой марки «Nomex» компании «DuPont»: http://www2.dupont.com/Nomex/enUS/index.html.

12. Официальный сайт торговой марки «Teijin Сопех» компании «Teijin Group Limited»: http://www.teijin-aramid.com/eng/conex frame.htm.

13. Заключение листинговой комиссии по купонным индексированным облигациям АО «Казнефтехим» второго выпуска. Алматы: 2005.

14. Перепелкин К.Е., Пакшвер Э.А., Андреева И.В., Маланьина О.Б., Макарова Р.А., Оприц З.Г. Термические характеристики высокопрочных и термостойких ароматических нитей // Химические волокна. 2005, № 5, с. 2731.

15. ГОСТ 12.1.044-89 «Пожаровзрывоопасность веществ и материалов, номенклатура показателей и методы их определения».

16. Официальный сайт Республиканского Унитарного Предприятия «Светлогорское ПО «Химволокно» http://sohim.by/.

17. Патент РФ. №2213814. Приоритет 29.12.2000. Способ получения полиоксадиазольного волокна или нити. Patent RF No 2213814; 29.12.2000.

18. Перепелкин К. Е., Маланьина О. Б., Пакшвер Э. А., Макарова Р. А. Сравнительная оценка термических характеристик ароматических нитей (полиоксазольных, полиимидных и полиарамидных)//Химические волокна, №5, 2004.

19. Макарова Р., Панкина О., Макаров П., Кузнецов В., Кашицын В. Доступная цена при высокой термостойкости.//Технический текстиль, №7, 2003. С. 27.

20. Перепелкин К. Е., Макарова Н. А., Дресвянина Е. Н., Трусов Ю. Д. Высокотермостойкие полиоксадиазольные волокна, нити и текстиль на их основе.//Технический текстиль, №16, 2007.

21. ТУ РБ 200048573.142-2001 «Пряжа кардная из термостойких синтетических волокон и их смеси».

22. ТО РБ 200048573.060-2003 к ТУ РБ 200048573.142-2001 «Пряжа кардная из термостойкого волокна «Арселон» одиночная и крученая».

23. Perepelkin К. Е., Chemical fibers and textiles with specific properties for industrial application, professional and environmental protection// Chemical Fibers International, №54, 2004. Pp. 101-107.

24. Perepelkin К. E. Chemical Fibers with Specific Properties for Industrial Application and Personnel Protection.//Journal of Industrial Textiles, v. 31, No 2,2001. P. 87-102.

25. Кричевский Г. E. Качественный и количественный анализ волоконного состава текстильных материалов. Справочник-пособие. М.: РЗИТиЛП,2002.-273 с. С. 231.

26. ГОСТ 6309-93. Нитки швейные хлопчатобумажные и синтетические. Технические условия.

27. Корицкий К. И. Основы проектирования свойств пряжи. — М.: Гизлегпром, 1963. 246 с.

28. Федоровская В. С. Комплексные показатели качества швейных ниток. -М.: Швейная промышленность, 1976. №5.

29. Беденко В. Е. Технологические свойства швейных ниток. — М.: Минлегпром, 1977.

30. Официальный сайт ОАО «Кобринская прядильно-ткацкая фабрика Руйчайка» http://www.ruchaika.bv/.

31. Садыкова Ф. X. и др. Текстильное материаловедение и основы текстильных производств: Учеб. для вузов/Ф. X. Садыкова, Д. М. Садыкова, Н. И. Кудряшова. 2-е изд., перераб. и доп. -М.: Легпромбытиздат, 1989. -288 с. С. 72.

32. Беденко В. Е., Сухарев М. И. Технологические свойства швейных ниток. -М.: Легкая индустрия, 1977. 144 с.

33. Берк К., Кэйри П., Анализ данных с помощью Microsoft Excel. Москва, Санкт-Петербург, Киев, 2005.

34. Соловьев Н., Кирюхин С. М. Оценка и прогнозирование качества текстильных материалов. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984.

35. Kenneth N. Berk, Patrick Carey, Data Analysis with Excel. Адаптировано для Office «ХР». Москва, Санкт-Петербург, Киев, 2005.

36. Миттаг Х.-И., Ринне X. Статистические методы обеспечения качества. -М.: Машиностроение, 1995.

37. Сушильный электрический лабораторный шкаф CHOJI-3,5.3,5.3,5/3M (Исп.М01). Паспорт, техническое описание, инструкция по эксплуатации и сертификат о качестве.//Завод лабораторных электропечей. Утена, Литовская ССР, 1970.

38. Перепелкин К. Е., Маланьина О. Б., Басок М. О., Макарова Р. А., Оприц 3. Г. Термическая деструкция ароматических термостойких нитей в среде воздуха и азота // Химические волокна. 2005 № 3, с. 36-38.

39. Шустов Ю. С., Методы подобия и размерности в текстильной промышленности М.: МГТУ им. А.Н.Косыгина, 2002 - 191 с.

40. Гухман А. А. Введение в теорию подобия. М.: Высшая школа 1073. -296 с.

41. Машина тростильно-крутильная ТКМ-12. Техническое описание и инструкция по эксплуатации ТКМ-12.//Московский машиностроительный завод имени 1 Мая, 1992.

42. Леденева Н. А., Захарова Н. Н., Григорьева Н. Б. Технология и оборудование для фиксации и крашения химических нитей. М.: РИО МГТУ, 2000.-16 с. С. 4-6.

43. Пакшвер А.Б., Мельников Б.Н., Усенко В.А., Соловьев А.Н., Кукин Г.Н. Свойства и особенности переработки химических волокон. Под. ред. А.Б. Пакшвера. М.: Химия, 1975. - 496 с.

44. Беденко В. Е., Полушкин А. А. Новый ассортимент швейных ниток для спецодежды, защищающей от действия повышенных температур.//Рабочая одежда и средства индивидуальной защиты, 2002, №4(16). С. 12.