автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.08, диссертация на тему:Зависимость потребительных свойств плательных шелковых тканей от неровноты и пороков пряжи и нитей

' МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА Т РУДОЮ И) КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ НАРОДНОЮ ХОЗЯЙСТВА ииени Г .В .ПЛЕХАНОВА

На правах рукописи

УДК 677.37.061.002.3:67?.37..064

ШАНЙЯЗОВА АЙгуль Агаевна

ЗАВИСИМОСТЬ ПОТРЕБИТЕЛЬНЫХ СВОЙСТВ ПЛАТЕЛЬНЫХ ШЕЛКОВЫХ ТКАНЕЙ ОТ НЕРОВНОЙ И ШРОКОВ ПРЯКИ И НИТЕЙ

Специальность 05.19.08 - Товароведение-' промышленных товаров и сырья лёгкой промышленности

Автореферат

диссертации ва соискание ученой степени яандидатв техничесвнх ввун

Москва - 1990

Работа выполнена в Московской ордена Трудового Красного Знамени институте народного хозяйства им. Г.В.Плеханова.

Научный руководитель - доктор технических наук,

профеосор СТРЕЛЫрВ Б.Н.

Официальные оппонент: доктор технических неук,

профессор СЕМАК Б.Д.

кандидат технических наук, с.и.о. ПАВЛОВ Г.Г.

Ведущее предприятие Чарджоуский шелковый

комбинат

, Защита диссертации состоится " " 1990 г.

в часов на заоедзнии Специализированного Совета Д 065.62.07 при Мосйовг-ом ордена Трудового Красного Знамени институте народного хозяйства ш. Г.В .Плеханова. Адрес: П3054, Москва, Стремянный пер, д.'28 С диссертацией ыокно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан " " ЛЛХЫАЛИ- 1990. г.

Ученый секретарь Специализированного Совета .

н.т.н., доцент « РЯСИК И.И.

]

~,ел . тацнЛ

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. При переработке шелковых коконов в шелн-сырец образуются волокнистые отходы - ценное сырье для шелкопрядильного производства, в довольно значительных количествах -примерно I кг отходов на I иг шелка-сырца. На большинстве отечественных шелковых комбинатов.перерабатывается не более 1/3 отходов; 1/5 экспортируется за рубеж; 1}Ъ оседает на складах. Более целесообразный представляется экспорт уже переработанных' отходов - в вида пряжи или ткани. После соответствующей подготовки волокнистое сырье можно перерабатывать в шелковую пряжу по способу пневмомеханического прядения, причем более предпочтительна переработка по способу хлопкопрядения на машинах БД-200-М69, поскольку перерабс на шелковых волокон на машинах для шерстопрядения (1ШМ-2ВД-Ш2) ыожет найти лишь ограниченное применение: из-за массивности роторов диаметром 100 им скорость выпуска пряжи ограничена, на их привод тратится большое количество энергии.

Ери пневмомеханическом формировании пряжи из шелковых волокон наблюдается постепенное отложение сорных примесей на стенках желоба прядильной камеры, что' приводит к возникновению неровнозы по крутке и по толщине, что проявляется в тканях в виде муарового эффекта, степень выраженности которого должна находить отражение в комплексной оценке пряжи и тквни.

Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы было повышение качества тканей из шелковой пряжи и нитей. Был разработан алгоритм комплексной оценки тканей, учитывающий свойства волокна, пряжи,- нитей, информация о которых, поииыо градационных методов, может быть получена на основе знэлнза

статистических и спектральных характеристик, получаемых с по- • мощью измерительно-вычислительного комплекса, агрегированного с ЭВМ. .

Для коыплексной товароведной оценки пргаш и тканей понадобилось поставить и решить ряд задач, из которых можно отметить следующие: .

- исследовать процесс преобразования крутки при возникновении отложений сорных примесей в желобе ротора;

- исследовать кинетику накопления сорных примесей при выработке шелковой пряжи;

- разработать алгоритм нормализация спектрограмм ИВК с целью количественной оценки вклада того или иного частотного диапазона в t чую неровноту пряжи;

- на основе введения понятия о коэффициенте Т)тносительной неровноты оценить порог возникновения муарового аффекта и степень его проявления;

- провести экспертную оценку порога возникновения муарового эффекта и сопоставить реакцию различных групп экспертов на степень выраженности этого эфлэкта. с теп, чтобы на основе анализа кумуляг распределения оценон дать чёткую количественную оценку таким порокам ткани;

- определить цепкость вог.жон в ленте после первого и второго переходов ленточной машины,' сопоставить эти величины

с коэффициенте-и извитости волокон в ленте, сформулировать условия неповрендаеыости волокон при дискретизации ленты.

Научная новизна работы. Исследована кинетика накопления сорных отложений в желобе камер пневмомеханических прядильных ыашин при выработке шелковой пряжи. Впервые даны четкие коли-• чественные критерии возникновения муарового аффекта и степени

8го проявления путем определения значений коэффициента относи-« тельной неровноты прям по нормализованным спектрограммам. Предложен алгоритм исчисления обобщенной комплексной оценки качества ткани о помощью функции желательности Харрингтона, учитывающий комплексную оценку начества волонна, ленты, пряжи. Определен критерий неповреждаемости волокон при дискретизации ленты расчесывающий барабанчиком.

Практическая значимость работы заключается в разработке мероприятий по выпуску качественной пряжи из отходов шелкомотального производства, которую можно использовать в качестве утка при выработке шелковых тканей. Определены'пределы, в которых должна заключаться угловая скорость раще .1я расчесывающего барабанчика с тем, чтобы не вьгчвать разрушения'волокон. На основе анализа спектрограмм, даваемых ИВК, агрегированным о ЭВМ, и данных экспертного анализз, сформулированы критерии пригодности пряжи к дальнейшей переработке. Предложена простая процедура определения коэффициента относительной неровноты. Разработана методика комплексной оценки качества шелковых тканей, позволяющая проводить сопоставительный их анализ.

Обоснованность и достоверность полученных результатов обеспечивались неоднократной повторностью.эксперимент а, мате-матико-статистической обработкой полученных данных с вычислением, как правило, коэффициента вариации, а также сопоставлением аналитического расчета с экспериментами.

Апробация работы. Основные положения диссертации были доложены на научно-технических совещаниях в ЦНИХБИ и Чарджоусиом шелковом комбинате, на"научных конференциях профессорско-преподавательского состава ШНХ им. Г.В.Плеханова и Ашхабадского

•института народного хозяйства в 1987-89 годах.

Публикации« Но теые диссертации опубликованы б статей.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, пяти'глав, списка цитированной литературы и приложений. Работа изложена на страницах машинописного текста, содержит . ■!& таблиц и Я О рисунков.

II. СО ДЕВШИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранной темы диссертации и очерчен круг проведенных исследований. Определены цель и задачи исследования.

В первой главе приводятся результаты анализа отечественных и зарубежных публикаций, относящихся к общей характеристике ассортимента шелковых тканей, рассмотрены тенденции развития ассортимента шелков"^ тканей с учетом использования новых, нетрадиционных источников сырья. В частности, отмечена возможность существенного расширения ассортимента вьиуснаемых тканей за счет применения шелковой прями, получаемой из волокнистых отходов шелкомотального производства. В настоящее время эти отходы используются недостаточно; значительная их часть либо . пропадает, либо используется не'по назначению, в аналитической обзоре рассмотрены различные разновидности комплексных оценок качества товаров народного потребления применительно к шелко-

вь*м плэт6ль iiым тк qhilm •

При оценне качества продукции приходится учитывать боль-шоо количество единичных показателей, что затрудняет принятие решения о качестве оцениваемой продукции одним числом, которое ,получается в результате объединения выбранных единичных пока-

- s -

■звтелей в одив комплексный поназатель, и таким образрм, перейти к комплексному методу оценки качества продукции.

Бакуленко С.Г. и Кирюхин С.М. при оценке качества льно-лавсановых тканей предложили методику, первым этапом которой бьш выбор номенклатуры показателей качества, а вторым - установление нормы показателей качества. С помощью экспертного метода определялась значимость каждого свойства. Снлянников В.Д. и Самаринэ C.B. использовали социологический метод при определении весомости отдельных свойств тканей для мужских сорочек. В результате обработни анкет авторы пришли к выводу,что полученные коэффициенты весомости потребительских свойств можно использовать при сравнении и комплексной оценке сорочечных тканей различного волокнистого состава, при комплексной оценке качества бельевых тканей в процессе эксплуатации, авторы Букаев Н.Т. и Абдулаева С. предлагают использовать ранжированные показатели с учётом их весомости. Предварительно все показатели бельевых тканей были разбиты на три группы.

Для комплексной оценки качества широкое распространение получила тан называемая функция желательности Харрингтона. Применяемая фупция яелзтельности позволила давать обобщенную комплексную оценку качества ткани, которая варбирует между О и I (наилучшее качество).

Во второй глввд "Комплексная оценка качества плательных тканей" рассмотрены технические требования к плательный тканям, порони тканей и фзкторы, влияющие на их возникновение, намечена номенклатура показателей качества тканей.

Качество этих тканей регламентируется соответствующий стандартами или техническими условиями и, а основной, сводится ■ к следующему: определение геометрических характеристик (сирина,

'толщина, поверхностная плотность тканей); определение числв нитей на 10 см по основе и утку; определение усадки по основе и утку; определение прочности (по основе и утку); определение несмянвеыости (по основе и утку); определение стойкости к истиранию. Помимо зтих характеристик иногда определяют устойчивость тканей к раздвигаемости нитей, устойчивость к изгибу, воздухопроницаемость и гигроскопичность. Эти параметры, однако, не всегда достаточны для того, чтобы полученная комплексная оценка адекватно отражала качество ткани, в особенности тогдв, когда эти ткани выработаны не из филаментных нитей, а из пряжи. Поскольку в настоящее время значительное количество как хлопчатобумажной пряжи, так и пряжи, полученной из отходов натурального шелка, вырабатывается с помощью машин пневмомеханического способа прядения, возникают некоторые специфические дефекты тканей (муар, долооатость), которые существенно снижают качество тканей, но никак не могут быть учтены в комплексной оценке, если она исчисляется лишь нб основе упомянутых факторов.

В системе координат, связанных с вращающейся камерой, происходит видимое движение формирующегося волокнистого клина вдоль периметра кольцевого желоба, в направлении острия клина со сноростьв выпуска пряжи I/ . Вначале (позиция I, рис.1) нрут-на распространяется на длину £•+ ^ , затем по мере перемещения конца г-тчки навстречу отложению (позиция 2), распространение крутни за пределы отложейия происходит до тех пор, пока крутящий момент, приложенный к пряже, не сравняется с моментом сопро-, тивления кручению со стороны отложения (позиция 3), после чего крутка распространяется и нз область волокнистого клина за отложением. При переходе с позиции I к позиции 2, приращениь крут-ли определится приращением числа кручений сСМ к длине

i

Л/,

ч ^

О

J>

О

К

е

ш

.¿о

¿*f>

Позиция I

Позиция 2

Позиция 3

Рис. 1

Рис. 2

отрезка, на который они распространились. Из рис.1 следует,что

* . с и

Интегрируя (I) получим, после ряда преобразований:

С 2)

Это соотношение описывает последовательность импульсов пилообразной формы. Следует иметь ввиду.что ; если нет сорных отложений, то ^р- 0 и/и=|С,= ^ . Такая последовательность импульсов может быть представлена в виде разложения в ряд Фурье: со

где ¡\е> - постоянная составляющая, /С-/С.^"),

т.е. разложенная в ряд Фурье неровнота имеет четко выраженные гармонические составляющие, кратные периметру ротора. Это подтверждается спектрограммами пряжа, полученными с помощью измерительно-вычислительного ломдлекоа (ИВК), созданного в ЦШХБМ. ИВК состоит из оптического анализатора, реагирующего на изменения крутки пряжи, агрегированного с микроэвм "Эл'ектроника-60 и". С помощью этого комплекса удалооь установить фант увеличения аиплитуды спектральных составляющих на. длинах волн 0,205 м (периметр ротора) и последующих гериониках. Спектрограмма пряжи, даваемая ИВК, позволяет прогнозировать возникновение дефектов в ткачестве по наличию выбросов, соответствующих гармоникам перимегра ротора '

Спектральную плотность пряжи ыокно определить с помощью прибора "Устер" или ИВК, однако, спектрограммы , даваемые этими приборами представляют собой линейчатый амплитудный спектр, состоящий из ряда гармоник. 11ри этом .производится темперация всего исследуемого диапазона частот (длин волн) на тридцать

полутонов ("Устер"), и в пределах каждого интервала дается средг няя величина амплитуды. Проведя нормализацию спектрограмм прибора "Устер", можно легко построить зависимость спектральной плотности от частоты, имея в виду, что спектральная плотность на интрпвале д и) определяется соотношением:

где </¡1 - нормализованная амплитуда ¿-ой гармоники.

Следует отметить, что в нормализованной спектрограмме площадь, ограниченная осью абсцисс и кривой ( и) ), равна квадрату коэффициента вариации, а участок кривой, ограниченный ординатами и и)к , ограничивает площадь, пропорциональную тому внладу в общую величину квадрата коэффициента варизции, который приходится на диапазон частот от до . Это обстоятельство моано использовать для введения количественного критерия допустимой неровноты, вызывающей, например, музровый эффект. Поскольку соответствующие гармонические составляющие имеют длину волны, равную и крзтную перииехру ротора, резонно предположить, что количественная оценка возникновения такого эффекта, и пора-метры, его характеризующие, можно.четко связать с тем вкладом в общую неровное, которая связзнз с упомянутый диапазоном. Количественно этот критерий будет определяться площадью под кривой, ), ограниченной ординатами по краям диапазона частот, близких к , где Я- радиус прядильной камеры, что позволит избежать таких расплывчзтых характеристик как "еле заметный муар", "заметный муар", "сильный муар" и т.д.

В ИИНХ им. Г.В.Цлеханова рз&работзн электрофоретичесиий сдо-соб определения распрямленности и извитости волокон, который дает возможность получить данные об извитости и рзсдрямленности ео-локон, усредненные по всему ансамблю волокон, входящему з состав

.измеряемого образца. Сущность этого способа заключается в сда-

ется буферным раствором и становится электропроводным. Если такой образец будет находиться под действием разности потенциалов, через капилляры может происходить движение заряженных частиц, например, окрашенного красителя. Перемещение частиц вещества красителя будес зависеть как от свойств этого вещества (подвижность его частиц), хаи и от характера капилляров в исследуемом образце. Пряжа или нить представляет собой капиллярно-пористую структуру, причем движение красителя будет происходить по этим капиллярам. Наблюдая видимое перемещение метки красителя можно сделать выводы о характере извитости таких капилляров, т.е. о распрямяенност». волокон. Практически это осуществляется следув-щим образом. Электрофоретическая ячейка (рис.2) состоит из двух сосудов 4 и 9, выполненные из полиакрилметзкрияата, который устойчив к действию буфетного раствора. Между сосудами закрепляется исследуемый образец пряжи 2. Образец поддерживается в горизонтальном положении с помощью системы капроновых нитей,во избежзние провисания под действием собственного веса, В сосудах расположены электроды 5 и 6, соединенные с источником постоянного тока 8, напряжение контролируется вольтметром, пропускаемый ток - амперметром. • •

Коэффициент расдрямленности будет

, Коэффициент извитости связан с коэффициентом распрямленности

дующем. Исследуемый образец пряжи (или ровницы, ленты) смачива-

( 5 )

где /С?'- истинная подвижность красителя ( м2/В«с)

соотношением:

С 6 )

Таким образом, соотношения (5) и (б) дают возможность

у

определить значения коэффициентов распряыленности и извитости ' волокон в прете либо в полуфабрикатах для её выработки. Соотношение (б) можно использовать и для определения извитости фасонных и текстурированных нитей, применяемых при выработке плательных тканей. Как коэффициент распрямленности, так и коэффициент извитости можно использовать при комплексной оценке качества тканей.

В третьей главе - "Количественная оценка порога возникновения муарового эффекта" - в соответствии с процедурой нормализации, описанной в главе Д целесообразно строить спектрограмму пряжи или другого линейного продукта в зависимости от частоты, а не длины волны, нак это обычно делается. Спектрограмма, построенная в коор.'.инатах "частота-амплитуда" дает возможность быстро оценить вклад различных компонентов в общую неровноту пряяи и, в ряде случаев, сделать выводы об опасности того или иного диапааона. Для нормализованных спектрограмм справедлив простой алгоритм определения вклада тоуо или иного частотного диапазона в обдув веровяоту: достаточно вычислить площадь, ограничиваемую осью абсцисс, кривой (или гистограммой) спектральной плотности и ординатами, соответствующими границам данного частотного диапазона. Очевидно, что вся площадь под кривой (или площадь гистограммы) будет пропорциональна общему коэффициенту вариации линейной плотности или крутки, а ограниченная координатами минимальной и максимальной частоты площадь будет пропорциональна вкладу данного частотного диапазона. Отношение этих площадей мохет служить важной характеристикой весомости вклада частотного диапазона в общую неровноту: £

(Г (?)

где: Х - коэффициент относительной неровноты, приходящийся на

данный диапазон; площадь.ограниченная граничными ордината-, ыи диапазона: ^

и)4

и в случае гистограммы общая площадь

Л, ^ - - - ( 9 )

1--0 , ,

соответствует участку, ограниченному максимальной частотой U^^. С учетом (7) и (8) можно записать

Для определения коэффициента относительной неровноты в опасном "муаровом" диа;.^зоне в соответствии с соотношением (10) необходимо определить величину граничной частоты которой определяется этот диапазон. Можно считать, что гармоники, соответствующие периметру ротора прядильной камеры и кратные ¿му, располагаются в диапазоне частот 0 - ц)п, . Если считать, что пери-;.:зтр ротора соответствует длине волны 0,205 м',соответствующая частота составит 30,6

Методика определения коэффициента относительной неровноты по ( Ю ) связана с вычислениями большого объёма, поскольку произведение относительной аыгш^уды на соответствующий частотный интервал приходится вычислять в пределах всего частотного диапазона. Эту обременительную процедуру можно заменить упрощенной, основанной на вычислении средней амплитуды в пределах опасного диапазона и в пределах от граничной частоты (Л^и до ii^api fub-ubwj. j? Л.

у ^ _ ( II)

Q (i^rv-^w;^ ^ t (и^- wJJff ^

>v 1Ч * rru fe

•Поскольку

и ^

л, - кЪА

' Л

и вели ограничиться "муаровым" диапазоном, простирающийся г 0 до 30 щей форме:

Т*' , ' ( П )

от 0 до 30,6 то соотношение (II) можно записать в следую-

''mJhi___ __ • I4.

О ~bo.Utp, '¿MJ^ K '

Согласно (19) коэффициент относительной неровноты для "муаровой" пряжи:

24А • -- 0,069

<5 24 ,4-30,6 + 44,4-283

для пряжи, не дающей муарового эффекта:

X = -H.1.I. • ,?0.6- о 0286

О II,I'30-,6 + ад,7*283

Эти значения весьма'близки тем", которые получаются при более точном вычислении коэффициента бтносительной неровноты по соотношению площадей ^ и § .

Для объективной оценни порога возникновения муарового эффекта были выработаны и представлены экспертам шесть образцов тканей с различным по степени выраженности муаровым эффектом. Последнее достигалось тем, чт) в утке ткани зарабатывалась пряжа с различными значениями коэффициента относительной неровноты: (J"4= 0,041; ^i» 0,052; (ß = 0,062;^= 0,07; <j>= 0,078;

= 0,051. При этом степень выраженности муарового эффекта и соответствующее качество тканн предлагалось оценить следующий образом: едва заметный - 5; заметный - 4; средний сильный - 2; очень сильный - I.

- ъь _

Таблица I

Категории оченок музрового эффекта

№ •Коэффициент относительной ¡неровноты 1 ! Частота оценок

1 I 1 Р 1 1 2 ! 3 ! * ! 5

I 0,041. 0,02 0,06 0,18 0,37 0,37

г 0-.052 0,08 0,08 0,25 0,33 0,26

3 0,062 0,11 0,25 0,27 0,24 0,13

4 0,07 0,146 0,344 0,26 0,188 0,062

5 0,078 0,29 0,27 0,23 0,17 0,04

6 0,091 0,55 0,15 0,15 0,13 0,02

На основе табл. I моано достроить кумуляты распределения в зависимости от величины ^ . Центральная линия кумуляты, ироведенная параллельно оси абсцисс на уровне Ч3» 0,5 делит ряд. накопленных частот пополам и дозволяет четко определить градации муарового эффекта. В данном случае существуют следующие границы градаций ыуеоового аффекта в зависимости от коэффициента относительной неровноты: замеяный-^.0,035; средний-0,00,054; сильный ^ 0,'7; очень сильный ^ 0,88.

Таким образом, можно установить четкие количественные критерии возникновения муарового эффекта в категориях коэффициента относительной неровноты пряжи.

В четвертой главе - "Шелковая лряжэ пневмомеханического способа прядения" - рассмотрено сырье шелковой промышленности, значительная часть которого приходится на бракованные коконы, пригодные лишь для переработки в пряжу. Доля этих коконов до-• ходит до 15'/&. Кроме таких поврежденных коконов к числу отходов шелковой промышленности относят коконный сдир (верхний слой оболочек, снимаемый при отыскании концов нитей), одонни.¿вань ^шелка-сырца и срезы с намоточных валиков.

Режим разъединения ленты на отдельные волокна целесообразно выдирать таким образом, чтобы свести к минимуму возможные повреждения волокон в процессе разьединения. Поскольку волокна подвергаются ударному воздействию 8убьев гарнитуры расчесывающего барабанчика,могут создаться условия, при которых загнутый кончин золонна будет отсечен зубоы. Если такие извитые волокна составляют значительную долю от общего числа волокон, оредняя длина волокна на выходе раочвснвающего барабанчика будет меньше средней длины .волоков з ленте}

где</у- сила удара зуба гарнитуры о волокно; Р- прочность волокна; - масса загнутого нончина волокна.

ударное воздействие зуба иа натянутое волокно можно определить следующий образом:

Л > ( 16 >

где: С- скорость распространения деформации в волокне (скорость звука),' йЕ- длина, на которую распространяется ударное воздействие. Тогда: , п

ehr,п. Cw %Р'е- -iy

(17)

I

с

где: Ц- линейная плотность волокна.

При ударе зуба о волоино происходит некоторое его удлинение; будем считать, что допустимо удлинение не более половины разрывного удлинения & , тогда , и по (17) величина скорости выразится следующим образом:

(/¿ШЬ, (18)

р

где " часть волокна, огибающая зуб гарнитуры.

Обычно 0 < if < 0,2 ... 0,5.

Характеристики волокон шелка, из которых была наработана лента, приведены в табл. 2. Для того, чтобы использовать стандартное оборудование, применяемое в прядении хлопка, из этих шелковых волокон была наработана лента толщиной 3,3 ктекс.

Таблица 2

Характеристики волокон шелка

№ Параметр |и&Ыя |величина ! 1 ¡Коэффициент • вариации \ 1%)

I. Линейная плотность текс 0,149 4,8

2. Разрывная нагрузка сН 3,03 24

3. Относительное удлинение % 19 21

Относительная разрывная нагрузка сН/текс 20,3 26

5. Длина ыи 32 25

6. Гигроскопичность * . II -

7. Устойчивость н многократным изгибай циклы 22800 12

8.. Объёмная ыа'сса г/см3 1,38 -

Измерения распямленности и извитости волокон проще и быстрее всего осуществляются электрофоретическшш методами, описанными в главе П. Нами проведены измерения пути, пройденного меткой красителя от времени для двух лент; с 1-й головки ленточной машины и со 2-ой головни ленточной машины. Градиент потенциала состввлял при этом ТОО В/и, ток подпркивался 2,5 мА.

Для ленты с 1-Й и 2-й голгвок ленточной машины была определена скорость перемещения метки и соответствующие подвижности

К^ = 2,81*10"® ы2/В'с и 3,5-Ю"8 м2/В.с, чему соответствуют значения коэффициентов распряыленности

чему соответствую! коэффициенты извитости ^ = 0,265 и^=0,18. Величины цепкости волокон в лентах с 1-й и 2-Й головок оказались равными: 7,01-IQ""3 Н/и\ УС^* 5,64'Ю-3 Н/ы.

Таблица j

Свойства лент из шелковых волокон

te I Параметр I Еданицы •{амчеиия параме.тра_дш_ ! - Измерения !ленгы I го- ! денты 2 го-I_I_1 ловки_1 ловки_

I. Прочность на разрыв сН 91 81,8

2. Нэровнота по прочности Iя 7,8 7,7

3. Коэ®ициен1 распрям- . ленности _ 0,735 0,82

Коэффициент извитости 0,265 0,18

5. Цепкость Н/м 7,01. Ю-3 5,64 • 10

Оценим теперь величину, ограничивающую скорость расчесывающего барабанчика сверху, согласно соотношению (18)

1/ < ^•Ч9 ' - ЗОЛ м/с

чему соответствует число оборотов расчесывающего барабанчика 8,94 • 105 об/мин.

Выбор скорости расчесывающего барабанчика 6000 об/мин оказался оптимальным: разъединенность волокон оставалась вполне удовлетворительной и дополгиельное их повреждение было незначительным. Основные свойства полученной пряжи приведены в тэбл. 4.

Пряжа пневмомеханического способа прядения более равномерна по линейной плотности, количество свисающих и отделившихся

Таблице 4

Свойства шелковой пряхи

№ | 1 Параметр единицы 1 |изиерения ! Величина

I. Линейная плотность тенс 25

г. Коэффициент вариации по линейной плотности $ 18,7

3. Удельная раарывная нагрузка сН/текс II.*

4. Коэффициент вариации по разрывной нагрузке % 20,2

Г; Относительное удлинение при разрыве % 21,4

е. Крутиа 860

7. Коэффициент вариации по крутке % 19,9

волокон сравнительно невелико. На пряже практически не видны, таи называемые "мушки", сильно портящие в дальнейшем поверхность ткани из шелковой пряжи. Эти муини отделяются от волокна ирг расчесывании бородки.

Б пятой -лаве - "Комплёксная оценка потребительных свойств ткани" - эта оценка проведена в 4 этапа: исчислены сначала комплексные оценки волокна, ленты, пряжи и непосредственно ткани. Для комплексной оценки волокна с помощью функции

л

желательности ограничимся четырьмя параметрами: линейной плотностью, удельной разрывной нагрузкой, относительным удлинением и длиной вблонон. Эти параметры достаточно полно характеризуют волокно; другие же важные его свойства (например, гигроскопичность) можно будет учесть в дальнейшем ва уровне пряжи и ткани. Основные данные для определения комплексной оценки волокна приведены в табл. 5.

Таблица 5

К определению комплексной оценки волокна

№ | Параметр 1 .Размерность ¡Значения ! у 1 1 'мин.1 ! ! манс. 1 ! ! &

УТ Линейная плотность ктенс 149 142 156 1,5

Ч Удельная разрывная нагрузка сН/текс 20,3 16,1 24,5 1,49

н Относительное разрывное удлинение % 19 35 25 1,2

ч Длина волокна мм 32 12 .40 2,13

В соответствии с табл.5 получим обобщенный безразмерный показатель:^

Р > (1,5-1,49-1,2-2,13)У* = 1,55 и значение функции хелательностиир?/3 £ =0,81, что можно интерпретировать как характеристику качества, точнее хорошего качества.

Цри пневмомеханической прядении отсутствует ровница, и цря-ка вырабатывается непосредственно из ленты, вследствие чего к последней должны предъявляться обоснованные требования. Имеет место накопление сорных примесей в прядильной камере, что неизбежно приводит к снижению качества пряжи и появлению в ткани муарового эффекта. Поэтому, засоренность ленты сорными примесями и наличие в ней пороков является одним из важных показателей качества ленты.

В табл. 6 приведены основные параметры, характеризующие качество ленты. В соответствии с данными этой таблицы определялась комплексная оценка качества ленты с I перехода и со И перехода ленточных машин. Обобщенный поквзатель для ленты первого перехода (по данным табл. 6)

Д= (Х.Зба.ОО-О.вЗ-Г.в)1^ = 1,19,

Таблица 6

К определению комплексной оценки качества ленты

№ ' Параметр {Размер-! Значение & ГТ _|_¡ность 1г год> , р Г0Д1 ; Уж^. 1 Уте*.

у1 Коэффициент извитости - 0,265 0,18 0,4 ОД

ь Цепкость Н/м 7,01'Ю"3 5,64-Ю"3 9* 10"*® 3,0-ю-3

уз Коэффициент варизции _ 5,1 5,1 5,6 3,8

\ Количество пороков % 0,32 0,32 0,5 0,2

¡>Ч<9

чему соответствует значение функции желательности^^ ° =0,74 т.е. лента вполне хорошего качества.

Аналогичный расчет для ленты-второго перехода ленточных машин: (2,2-1,68*0,83-1,= 1,53, чему соответствует

значение функции желательности (ЦЩ* £ ~ е ' = 0,803, что насколько превышает отметку хорошего качества.

Практика применения машин пневмомеханического прядения свидетельствует^однако о том, что полностью устранить так называемую муаровую неровному пряжи не удается. В той или иной степени муаровый эффект проявляется приблизительно в 15...25$ тканей от общего объема выпуска. Вследствие этого представляется целесообразным на основе экспертных оценок установить точную границу муарового эффекта и степень его выраженности в зависимости от свойств пряжи.

Для получения надёжных экспертных оценон были сформированы три группы. Б первую входил,» работники комбината, где вырабаты-велась данная ткань, во вторую - работники торговли (товароведы) и в третью - потребители (посетители универмага, торгующего тканями). При формировании таких групп руководствовались утвержденной Госкомстандзртог Совета Министров СССР методикой

именения экспертных методов для оцэнни качества продунции. ело экспертов, входящих в группу, от чею зависит точность 'вдних оценок, обычно выбирается в пределах 7...15 человек, нашей случае были: ионисоия комбината - 9 человек; товарове-- 7 человек; покупатели - 15 человек.

Применительно к оценке степени выраженности муарового факта шкалу оценок можно представить следующий образом: - отсутствие муарового эффекта; 4 - порог возникновения муа-вого эффекта; 3 - средний муаровый эффект; 2 - сильный муаро-Й эффект; I - очень сильный муаровый эффект.

Экспертам демонстрировались образцы тканей.выработаиних пряжи, дающей различный муаровый эффект. Образцы пряжи отлились друг от друга степень» выраженности муарового эффекта.

Ьыли построены кумуляты распределения оценок в функции зффициента относительной неровноты, приведенные на рис. 3. обенно важным представляется определение величины порогового ^екта, когда ыуаровость пряжи лишь только начинает проявлять, что крайне важно для установления границ допустимости коэф-циента относительной неровноты. Интересно отметить, что порог зникновения муаровой неровноты пряжи, связанный с порогом зникновения муарового эффекта в ткани, по разному|Оценивает-различныыи группами энспертов, что хорошо иллюстрируется с.4. Оказалось, что наиболее четко фиксируют появление муара ткани работники комбината, связанные с выпуском таких тканей, мнению энспертов (комисс т № I), порой/возникновения муаро-го эффект а,(■ оцениваемый по кумуляте на уровне О соответст-ет значение коэффициента относительной неровноты 0,029. Наи-нее строго порог возникновения муарового эффекта оценили по-патели. Здесь, видимо, сказалось отсутствие того профессио-

порог возникновения муарового эффекта

ОД5 005 ЦД7 ОДЗ й!

ам аог аоз аоч о.о5

Рис. 3

Кумуляты распределения оценок в зависимости от коэффициента относительной неровноты:

1-порог возникновения муарового эффекта;

2-средний муаровый эффект;

3-сильный муаровый эффект;

4-очень сильный муаровый эффект.

средний

муавовыб

эфйёкт

о.об аог

Рис. 4

Оценка муарового эффекта различными комиссиями:

1 - комиссия работников комбината;

2 - комиссия товароведов;

3 - покупатели.

м го

-25. налиэма, который присущ как технологам, тан и товароведам. Наоборот, тан называемый средний муаровый эффект работниками комбината был оценен гораздо менее строго,чем работниками торговли и потребителями (рисЛ). В этом случае комиссия товароведов оценила средний муаровый зффент величиной 0,047, в то время как технологи отнесли его к величине 0,056. Оценка среднего муарового эффекта потребителями занимает промежуточное место ( ^ =0,052). Ткань со средним муаровым эффектом может с помощью специальных отделочных операций найти путь к реализации в торговле. Для этого целесообразно применять набивку ткани пестрыми узорами, скрывающими муаровый эффект.

Можно считать целесообразным для комплексной оценки качества пряжи установить следующие пределы коэффициента относительной неровноты: = 0,025; У^^} = 0,035. Если величина ^ ) будет превышать значение 0,035, такая пряжа не должна оцениваться как хорошая или даже удовлетворительная.

Тэблицз 7

К определению комплексной оценки прнжи из шелковых волокон

!Й | I Параметр и.............г.......... ч > ¿да ни цн ; и ! ¡измерен.} | У ! ! | | ¿1

ч Неровнота по линейной плотности % 18,7 21 1 17 1,72

у2 Удельная рззрывная нзгрузна сН/1'екс 14,4 12 22 0,72

уз Относительное разрывное удлинение 21,4 18 28 1,67

У4 Коэффициент относительной неровноты - 0,030 0,035 0,025 1,5

Комплексная оценка качества пряжи определяется на основе обобщенного критерия: (1,72-0 ,72*1,67-1,Ъ)1^ = 1,31 и значение функции желательности будет: = £ ^ ^ - 0,69,

.т.е. получена пряжа удовлетворительного качества.

Комплексную оценку ткани целесообразно проводить на основе комплексных оценок отдельных ее составляющих - пряжи (или нитей), ленты, волокна. Естественно, что цри этом целесообразно таким образом группировать соответствующие параметры, чтобы они взаимно дополняли друг друга, отразквясь в результирующей комплексной оценке. Предлагаемый нами подход -ловать комплексную оценку ткани на основе исчисления среднего геометрического критерия - пяти параметров, (комплексная оценка волокна, ленты, пряжи, нити, частная комплексная оценка ткани) - даёт возможность обойти этот недостаток. Если ткань обладает так называемой квадратной структурой (основа и уток,у нее одинаковы), то обобщенный безразмерный показатель качества, по которому определяется значение функции желательности можно выразить следующим образом:

(19)

гдз обобщенный безразмерный показатель качества волокна;

Д.- тот же гоказатедь для'ленты; X?».- тот же показатель для пряжи; Юг- безразмерный показатель частной комплексной оценки ткани

Такого же рода процедура может быть применена и для,комплексной оценки других шелковых тквней, да и не только шелновых. .

л

В качестве примера в табл. 8 приведены расчеты комплексных оценок некоторых шелковых тиавей. По своему строению ближе всех к нашей экспериментальной ткани находится ткань типа "Дильбар", которая такие в основе содержит вискозную нить, в в утке шелковую пряжу кольцевого прядения. Кь*! следует из табл. 8 более высоной

чу

величиной комплексной оценки обладает ткань из натурального вел--ка типа "Крепдешин" (вртинул Ш01). Это вполне естественно, если принять во внимание то обстоятельство, что и в основе, и в утке этой ткани используется н'туральный шелк.

Таблица 8

Комплексная оценка качества шелковых тнэней

к.» ¡ ! Ткань i ¡Артикул 1" 1 ' ! Основа i ! I i У Т 0 В ! Частнзя ! оценка ! ткани 1Комдлексная ! оценка ! ткани

i ! i Д. !<£ \0i \P+\Gï I**, I Я"

i. Крепдешин III0I 1,92 0,86 1,88 0,85 1,67 0,827 1,82 0,85

2. "Арэув" - 1,71 0,83 1,71 0,83 1,59 0,82 1,67 0,827

3. "Дильбар" 22090 1,19 0,74 1,28 0,76 1,42 0,79 I.3I 0,76

4. Экспериментальная - 1,16 0,62 1,55 0,81 1,53 0,803 1,31 0.69 1,56 0,811 1,52 0,803

вывода

I. Распространение нового способа пневмомеханического формирования пряжи, позволившего резко повысить производительность труда и оборудования, сопровождалось, однако, возникновением ряда пороков пряжи, существенно сказавшихся на качестве плательных тнаней. К числу таких пороков относится так называемый "муаровый эффект", возникающий в шелковых тканях из-зв перераспределения крутки шелковой цряжи вследствие накопления сорных отложе-ий.

2. Для определения количественной информации о вкладе различных частотных диапазонов в общий коэффициент неровноты, целесообразно преобразовать равномерно темперированную в логарифмах длин волн шкулу абсцисс в частотную шкалу.

3. Нормализованная спектрограмма, построенная в координатах "частота - амплитуда", дает возможность количественно оценить вклад различных частотных диапазонов в общую иеровноту пряжи, приче- количественной оценкой влияния того или иного диапазона на общую неровноту пряжи может быть коэффициент, представ ляэдий отношение площади, ограниченной осью абсцисс и огибающей спектрограммы в пределах частотного диапазона (и?,*^- к0 всей площади под спектрограммой (коэффициент относительной неровноты).

4. Коэффициент относительной неровноты можно вычислять приближенно путем вычисления средней амплитуды в пределах выделенного диапазона и средней амплитуды в пределах оставшихся частот,

• 5. С помощью кумуляты распределения категорий оценок муарового эффекте в заивисймосги от коэффициента относительной неровноты м02Н0 дать четкие количественные оценки выраженности этого эффекта: "заметны" муаровый эффект возникает при коэффицк-

енте относительной неровноты 0,0355 "средний" - при

0,0350,054; "¿ильный" - при 0,054*^0,0.7 и "очень сильный"

при ^ 0,08.

6. Для переработки отходов шелкомотального производства в пряжу целесообразно применять пневмомеханическое прядение, отличающееся высокой производительностью. Использование для -тих целей машины типа ШШ-240-Ш2, перерабатывающих длинные шерстяные волокна в пряжу, менее целесообразно, чем использование машины типа БД-200-М-69, поскольку первые овладеют более массивным ротором большего"диаметра, что ограничивает скорость выпуска шелковой пряхи.

7. Чтобы волокна шелка не повреждались зубьями цельнометаллической пильчатой гарнитуры расчесывающего барабанчина, его скорость на должна превышать ненохорой критической величины.

Для шелковой ленты, скорость составляет - 30,4 м/с (8940 об/мин), причем оптимальная скорость вращения расчесывающего барабанчина, при которой наблюдается вполне удовлетворительное разъединение иелковой ленты на отдельные волокна и еще отсутствует существенное их повреждение, ыохет быть установлена на уровне 6000 об/мин.

8. Шелковая пряжа пневмомеханического прядения имеет более равномерную структуру; в ней, практически отсутствуют мушки,удаляемые в процессе расчесывания бородни.

9. Комплексная оценка качества волокна шелка, полученного из отходов шелкомотального производства, равно как и ленты из этих волокон, свидетельствует о вполне приемлемом их качестве, характеризующемся значениями функции желательности на уровне . 3,81 и 0,303 соответственно.

10. Экспериментальная ткань, в утке которой использовалась пряжа из натуральных шелковых волокон, характеризуется вполне

приемлемым качеством ( О'- О,803 ).

Основное содержание работы отражено в следующих публикациях:

1. Шаниязова A.A. "Способы повышения качества платьево-сорочечных тканей". Тезисы докладов Ш научной конференции моло дых ученых и специалистов ТИНХ. - Ашхабад, 1985. - С. 82-83.

2. Назарова О.Х., Стрельцов Б.Н., Шаниязова A.A. Диагност: на пороков пряжи в пневмомеханическом прядении. ТуриыенНИИНТИ, 1938г. ИЛ №>' 71-88.

3. Райкова Е.Ю., Шаниязова A.A., Стрельцов Б.Н. СпектралЬ' вый анализ неровноты лавсановой нити. ТуркыенНИИНТИ, 1989 г. ИЛИ» 208-89. ■

Райкова Е.Ю., Шаниязова A.A., Стрельцов Б.Н. Неровнотв и пороки вискозной прижи. ТуряыааНИШГШ, 1989. ИД № 209-89.

5. Шаниязова A.A., Райкова Е.Ю., Стрельцов Б.Н. Электрофо-ретичесное определение извитости синтетических нитей. "Текстил! ная промышленность", 1990. - № 2. - С.30-31.

6. Шаниязова A.A., Стрельцов Б.Н. Количественная оценка порога.возникновения муарового эффекта. ТурвыенНИШГГИ, 1990. ИЛ № 67-90.

• qW-