Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Анализ состояния вопроса исследования и постановка задач работы 12
1.1 .Понятие изменения линейных размеров текстильных материалов 12
1,2.Нормирование изменения линейных размеров текстильных материалов 14
1.3 .Механизм изменения линейных размеров текстильных материалов 18
1.3.1. Изменение текстильных материалов в результате обратного релаксационного процесса 19
1.3.1.1. При производстве текстильных материалов 19
1.3.1.2. При вылеживании текстильных материалов 22
1.3.2. Изменение линейных размеров текстильных материалов в результате набухания нитей (пряжи) 26
1 4 Кинетика изменения линейных размеров текстильных материалов после многократных мокрых обработок 33
1.5.Направления исследования изменения линейных размеров текстильных материалов 42
1.5.1. Влияние крутки пряжи на изменение линейных размеров ткани 46
1.5.2. Влияние параметров строения ткани на изменение линейных размеров ткани 48
1.6.Особенности заключительной отделки тканей льняного ассортимента 58
1.7.Выводы, цель и задачи исследования 72
Глава 2. Разработка метода исследования изменения линейных размеров текстильных материалов 74
2.1. Выбор метода исследования 74
2.2. Обоснование количества стирок для исследования изменения линейных размеров ткани 78
2.3. Метод определения изменения линейных размеров суровых и готовых тканей после мокрой обработки 79
2.4. Обработка экспериментальных данных изменения линейных размеров ткани 84
2.5. Разработка градации анизотропии усадочных свойств тканей 91
2.6. Метод определения изменения структурных параметров тканей 96
Глава 3. Исследование изменения линейных размеров тканей льняного ассортимента 106
3.1. Исследование суровых тканей 111
3.1.1. Влияние вида уточной пряжи на изменение линейных размеров суровой ткани 112
3.1.2. Влияние плотности суровой ткани по утку на изменение ее линейных размеров 118
3.1.3. Влияние вида переплетения на изменение линейных размеров суровой ткани 120
3.2. Исследование готовых тканей 122
3.2.1. Изучение влияния параметров отделки на структуру ткани 122
3.2.2. Влияние вида уточной пряжи на изменение линейных размеров готовой ткани 127
3.2.3. Влияние заданной плотности суровой ткани по утку на изменение линейных размеров готовой ткани 133
3.2.4. Влияние вида переплетения на изменение линейных размеров готовой ткани 135
3.2.5. Влияние вида заключительной отделки на изменение линейных размеров чистольняной ткани 137
Глава 4. Прогнозирование изменения линейных размеров тканей льняного ассортимента в зависимости от ее структурных параметров 141
4.1 .Разработка модели изменения линейных размеров суровой ткани от ее структурных параметров 141
4.2. Разработка модели изменения линейных размеров готовой ткани после ее отдели 145
4.3.Разработка модели изменения линейных размеров готовой ткани 149
4.4.Разработка метода прогнозирования изменения линейных размеров тканей льняного ассортимента 153
4.5.Результаты лабораторной проверки метода прогнозирования изменения линейных размеров ткани 163
4.6.Прогнозирование изменения линейных размеров тканей после мокрых обработок 166
4.7.Основные пути снижения изменения линейных размеров тканей льняного ассортимента 170
Глава 5. Снижение изменения линейных размеров за счет рациональной структуры суровой ткани 173
Общие выводы 175
Список литературы 177
Приложение
- Изменение текстильных материалов в результате обратного релаксационного процесса
- Обоснование количества стирок для исследования изменения линейных размеров ткани
- Влияние заданной плотности суровой ткани по утку на изменение линейных размеров готовой ткани
- Разработка модели изменения линейных размеров готовой ткани после ее отдели
Введение к работе
Производство льняных тканей сконцентрировано в странах Западной и Восточной Европы, Прибалтики, стран СНГ, Бельгии, Италии, Франции, Великобритании, Чехии, Польши, Бразилии, Румынии, Голландии, Германии. Появляется тенденция роста производства торговли льняными тканями в странах Азии (Китай, Япония, Южная Корея). Высок объем потребления льняных тканей в странах Средиземноморского бассейна (Турция, Португалия). Лен активно импортируется из стран третьего мира, так как там он значительно дешевле, чем в Европе.
В широком ассортименте льняных тканей преобладают чистольняные (более 50%). По-прежнему остается стабильным удельный вес тканей из смеси волокон, в основном из смеси льна и хлопка.
Меняется отношение ко льну и в России. Повышение интереса к этой национальной культуре обусловлено как потребительскими свойствами льняных изделий, так и изменениями, происшедшими в сырьевой базе страны. Такая популярность льна объясняется его уникальными природными и потребительскими свойствами: гигроскопичностью, малой электролизу ем остью и жесткостью, достаточной воздухопроницаемостью, теплопроводностью. В комплексе эти свойства создают приятное ощущение соприкосновения изделий с телом человека и делают льняные ткани незаменимыми при создании высоко комфортной летней одежды. Изделия изо льна полезны для человека и удобны в эксплуатации, во многих случаях они являются лечебными.
С учетом уникальных природных свойств льна, а также опыта работы мировой льняной промышленности - целесообразно расширять производство бытовых тканей за счет высвобождения льняного волокна из технических и тарных. Ткани одежного ассортимента выпускаются в необоснованно малых количествах. Отечественный и мировой рынок предъявляет спрос на широкий ассортимент костюмно-платьевых и сорочечных чистольняных и смесовых
7 тканей, высококачественные изделия изо льна с таким его содержанием, которое обеспечивает перенос на эти изделия уникальных гигиенических свойств культуры.
Большая долговечность, способность сохранять товарный внешний вид на протяжении всего периода носки и хорошо переносить стирки — обязательны для тканей костюмно-платьевого ассортимента. Стабильность размеров ткани имеет большое значение как в процессе изготовления изделий, так и при эксплуатации. Качество изготовления изделий в значительной мере зависит от стабильности размеров в результате влажно-тепловых и химических обработок.
Наибольшее значение имеет стабильность линейных размеров ткани по основе и утку при воздействии многократных стирок.
Большое разнообразие областей применения текстильных материалов бытового назначения обуславливает различные требования к их структуре и свойствам со стороны потребителей. Основная задача инженерного проектирования тканей состоит в установлении зависимостей между параметрами их структуры и физико-механическими свойствами. При этом необходимо учитывать назначение ткани, свойства применяемого сырья, особенности технологического процесса и формирования текстильных материалов.
Аналитические методы проектирования тканей бытового назначения разрабатывают многие исследователи как у нас, так и за рубежом. Однако решение этой задачи встречает большие затруднения вследствие того, что текстильные изделия принципиально отличаются от строительных материалов и металлов отсутствием постоянства формы и повышенными релаксационными свойствами.
Проблема инженерного проектирования ткани сейчас актуальна. Оно должно включать методы расчета ожидаемых физико-механических показателей ткани, основанные на изучении ее структуры и эксплуатационных
8 свойств, а также установлении оптимальных параметров процесса формирования пряжи и ткани.
Любая технология начинается с решения ряда материаловедческих задач - установления критериев выбора материалов с учетом назначения изделий и реальных условий его производства, определения допустимых параметров и режимов обработки материалов. Только на основе глубоких и всесторонних знаний строения и свойств материалов можно разработать современную технологию, изготавливать изделия высокого качества.
Управление качеством продукции, начиная со стадии планирования и заканчивая эксплуатацией, требует знания свойств, определяющих качество, умения правильно измерять и объективно оценивать важнейшие показатели качества, а также достоверно прогнозировать количественные характеристики свойств продукции.
Одним из факторов эффективного управления качеством и ассортиментом тканей является разработка их оптимального, рационального строения. Изменение строения ткани отражается на свойствах, оказывающихся важнейшими на всех этапах проектирования, производства, потребления изделий, то есть потребительные (потребительские) свойства. Строение тканей является мобильным средством, позволяющим в относительно широких пределах управлять показателями их физических свойств.
В отличие от других факторов управления свойствами сырья и качеством тканей использование фактора строения, как правило, не требует применения нового сырья, нового технологического оборудования или значительных изменений в технологии производства, и, поэтому отличается высокой мобильностью, экономичностью, значительным диапазоном возможностей.
Актуальность темы диссертационной работы заключается в том, что она направлена на прогнозирование изменения линейных размеров костюмно-платьевых тканей льняного ассортимента после мокрых обработок в зависимости от их структурных параметров.
9 Целью диссертационной работы является улучшение потребительских свойств за счет рационального подбора параметров структуры костюмно- платьевых тканей льняного ассортимента для управления процессом на стадии проектирования. Для достижения поставленной цели в работе решены следующие задачи: уточнение метода исследования изменения линейных размеров тканей льняного ассортимента; изучение влияния структурных параметров суровой ткани на изменение линейных размеров суровой и готовой ткани; изучение влияния параметров отделки на структурные параметры готовой ткани; разработка модели изменения линейных размеров суровой и готовой тканей от их структурных параметров; установление взаимосвязи между величиной усадки суровой и готовой ткани; разработка метода прогнозирования изменения линейных размеров готовой ткани от параметров структуры суровой ткани и ее усадки; изучение влияния способа умягчения тканей льняного ассортимента на этапе заключительной отделки.
Методы исследования. Решение поставленных задач осуществлялось с применением экспериментальных методов и методов математической статистики. При теоретических исследованиях использовались методы интегрального исчисления и математического анализа. При статистической обработке экспериментальных данных применен метод дисперсионного анализа, а также статистические критерии согласия. Результаты экспериментов обрабатывались с использованием пакетов прикладных программ MATHCAD, MICROSOFT EXCEL, КОМПАС, программы DATAFIT.
Научная новизна работы заключается в разработке метода прогнозирования изменения линейных размеров костюмно-платьевых тканей
10 льняного ассортимента на этапе их проектирования для улучшения их потребительских свойств за счет рационального подбора параметров структуры суровой ткани, с учетом параметров отделки.
В результате исследований впервые: рассмотрен вопрос изменения линейных размеров суровых и готовых тканей льняного ассортимента после мокрых обработок, обладающих различными структурными параметрами; разработаны модели изменения линейных размеров суровых и готовых тканей после мокрой обработки в зависимости от заданных параметров структуры суровой ткани; установлена взаимосвязь между величиной усадки готовой и суровой ткани; исследовано изменение линейных размеров тканей при различных способах их умягчения на этапе заключительной отделки; ~ предложен метод прогнозирования изменения линейных размеров тканей льняного ассортимента после мокрых обработок на этапе их проектирования.
Практическая значимость. Впервые разработан метод, позволяющий на этапе проектирования ткани прогнозировать изменение линейных размеров готовой ткани после мокрой обработки, учитывая структурные параметры суровой ткани, изменения ее размеров после мокрой обработки и изменения технологических параметров отделки, вызванные особенностями различия структуры суровых тканей.
Результаты диссертации рекомендованы к использованию в учебном процессе.
Апробация результатов работы. Материалы диссертации были доложены и получили положительную оценку: - на заседаниях кафедры ткачества КГТУ (2002 - 2005 гг.); - на общероссийском научном семинаре «Технология текстильных материалов» КГТУ, 2004 г., 2005 г; на международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы переработки льна в современных условиях» (Лен - 2004), г. Кострома, 2004 г.; на четвертой всероссийской научно-технической конференции «Текстиль XXI век», г. Москва, 2005 г.; на межрегиональной научно-методической конференции «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности» (Прогресс — 2005), г, Иваново, 2005 г.; на технических совещаниях текстильных предприятий ООО «БКЛМ-Актив», г. Кострома, 2005 г., ООО «Льнообъединение им. И.Д. Зворыкина», г. Кострома, 2005 г.
Публикации. По результатам проведенных исследований опубликовано 12 печатных работ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 185 страницах машинописного текста, состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы (84 наименований) и 14 приложений. Работа содержит 56 таблиц и 49 рисунков.
Изменение текстильных материалов в результате обратного релаксационного процесса
Во время изготовления (при прядении, ткачестве) и особенно обработки (отделка) тканей и составляющие их волокна и нити многократно подвергаются действию сил растяжения, вызывающее удлинение тканей, как за счет растяжения волокон, так и за счет выпрямления нитей основы, в результате чего ткань находится в напряженном состоянии. При этом в материале возникает деформация, упругая составляющая которой исчезает сразу после снятия нагрузки, а эластическая составляющая исчезает постепенно. Эластическая деформация в условиях текстильного производства не успевает полностью исчезнуть и при мокрых обработках и последующих сушках в отделочном производстве и ее часть может быть зафиксирована в материале путем его сушки в напряженном состоянии. В этом случае ткань находится в неравновесном состоянии. Последующая влажно-тепловая обработка ткани в свободном состоянии приводит к дальнейшему развитию обратимой эластической деформации — происходит процесс усадки.
Таким образом, ткани, вырабатываемые на ткацких станках при высоком натяжении основы или претерпевающие значительное вытягивание на этапах заключительной отделки, имеют, как правило, повышенную величину усадки. По тем же причинам усадка тканей по основе бывает больше, чем по утку [1]. В таблице 4 и 5 представлены значения изменения линейных размеров текстильных материалов на различных стадиях их производства. Данные таблицы 5 показывают, что усадка исходных волокон невелика, а так как при прядении они деформируются мало, то и усадка волокон, вынутых из пряжи увеличивается незначительно. Большая деформация основной пряжи в ткачестве вызывает значительный рост усадки, как пряжи, так и волокон, вынутых из ткани; поэтому суровая ткань усаживается сильно. При влажно-тепловых обработках в процессе крашения и отделки ткани создаются благоприятные условия для снятия напряжений, полученных тканью в процессе ткачества. Однако, натяжение ткани, особенно в последних отделочных операциях, препятствует полной релаксации и деформации суровой ткани, и вследствие деформирования и распрямления нитей (особенно основы) создается дополнительная возможность к последующей усадке готовой ткани. По мере протекания различных производственных процессов формирования полотен и отделки способность к изменению линейных размеров (ИЛР) их изменяется (рисунок 1) [1]. Из рисунка 1 видно, что наибольшую усадку имеет суровая ткань. При отварке и частично при окрашивании создаются благоприятные условия для исчезновения незавершенных эластических деформаций и ткань имеет в два раза меньшую усадку, чем суровая. Однако натяжение на завершающих стадиях отделки в результате растяжения и даже некоторого вытягивания ткани вдоль основы приводят к возникновению эластических деформаций, вызывающих повышение усадочности уже у готовой ткани [1]. Следовательно, для уменьшения способности изделия изменять линейные размеры необходимо уменьшить их натяжение, особенно на заключительных стадиях отделки.
Уменьшить усадку тканей можно применяя в процессах отделки оборудование, которое предотвращает или ликвидирует деформации, полученные материалом в процессе обработки (например, сушильно-ширильные машины с механизмом опережения). Падение напряжений во времени после снятия нагрузки названо Максвеллом релаксацией. Явления релаксации связаны с наличием в материале некристаллических или кристаллических, но не ориентированных элементов, неспособных прочно удерживать сообщенное им напряжение. В волокнистых материалах явление релаксации может продолжаться в течение многих дней в зависимости от условий, способствующих ее появлению. Пряжа и ткань в процессе их изготовления подвергается неоднократным нагрузкам. Весь процесс прядения основан на многократном сложении и вытягивании. Поэтому результаты воздействия нагрузок в какой-то мере должны отразиться на размерах пряжи и ткани. Волокно, пряжа и ткань подвергается вытягиванию в сухом виде. В процессе отделки они приобретают избыточную длину (притяжку) путем вытягивания ткани в мокром виде. Все напряжения, существующие в ткани, фиксируются при сушке. Стирка же вызывает набухание волокна, уменьшает трение между нитями и создает условия для перемещения нитей основы и утка, а, следовательно, и усадки ткани. При исследовании образцов суровых тканей полотняного переплетения различной линейной плотности оказалось, что с повышением номера пряжи уменьшается величина прироста длины сухой ткани при нагрузке и после отдыха. Следовательно, релаксация происходит быстрее у тканей из пряжи низких номеров. Вытяжка мокрой ткани по сравнению с сухой увеличивается на 25 100% в зависимости от номера пряжи. При значительной нагрузке величина вытяжки мокрой ткани из пряжи высокого номера может быть выше величины разрывного удлинения сухой ткани. Следовательно, процесс релаксации имеется после вытягивания, как у сухих, так и у мокрых тканей [26]. Величина релаксации у сухой ткани меньше, чем у мокрой, вытянутой при той же нагрузке, и зависит от номера пряжи. Для проявления усадки ткани достаточно даже влаги, содержащейся в воздухе.
Примером может служить усадка тканей, хранящихся в складских помещениях [27]. При выработке нитей и ткани волокна получают значительные деформации, вследствие чего их структура приобретает определенные напряжения. Релаксация деформаций в тканях с течением времени затруднена, хотя и протекает длительный период, что является источником усадки тканей при хранении. В течение года такая усадка составляет минус 2%. Этот процесс активизируется при носке изделий под воздействием механических факторов и некоторого увлажнения. В целом же релаксация деформации волокон в ткани протекает в незначительной степени. Основное место занимает процесс релаксации напряжений, о чем свидетельствует, как показывают экспериментальные данные, улучшение целого ряда свойств тканей: повышение прочности, доли упруго эластических составляющих, снижение усадки и другие [27]. Остаточные напряжения волокон могут быть источником релаксации их деформации при повышенной температуре, влажности и воздействии химических реагентов. В этих же условиях возможно изменение степени гибкости, пластичности, геометрических характеристик волокон вследствие их набухания [27]. Изменение общей усадки хлопчатобумажных тканей по основе при длительном хранении, по данным [12, 28] показано на рисунке 2. Из графика видно, что наиболее сильно ткани усаживаются первые 1 - 2 месяца. Автором работы [28] отмечено, что чем чаще куски ткани развертываются для промера, тем больше они усаживаются.
Обоснование количества стирок для исследования изменения линейных размеров ткани
Данная методика позволяет определить и оценить анизотропию усадки текстильных материалов. Изменение линейных размеров определяют по ГОСТ [2, 63] и по усовершенствованному методу [44, 64, 65]. Отбор проб для проведения испытаний проводят по ГОСТ [67]. Элементарная проба представляет собой круг, радиусом 100 мм (рисунок 29). Число элементарных проб равно 9. Для проведения испытаний применяют — автоматическую стиральную машину «Candy-IOT»; — электрический бытовой утюг массой 1,5 - 2,5 кг с терморегулятором по ГОСТ [68]; — синтетическое моющее средство являющееся лидером продаж; — гладильную доску, обтянутая сукном в два слоя или фланелью в три слоя; — хлопчатобумажную неаппретированную ткань поверхностной плотностью 100-200г/м2[63]; — мешок из хлопчатобумажной неаппретированной ткани поверхностной плотностью 100-200г/м2, размером (400 + 50)х(800±50)мм [63]; — сканер; — ПЭВМ 5 поколения (типа «Pentium»); — весы лабораторные общего назначения 2-го класса по ГОСТ [69] вспомогательные средства: шаблон (пластина по размеру элементарной пробы толщиной не более 5 мм с отверстиями для нанесения меток), контрастный карандаш, шариковая ручка, быстросохнущая несмываемая краска, нитки швейные, игла швейная, ножницы [63]. От каждой отобранной точечной пробы выкраиваются по шаблону элементарные пробы. Шаблон накладывают на точечную пробу параллельно нитям основы на расстоянии не менее 75 мм от кромки полотна, очеркивают его контуры, вырезают элементарную пробу и обозначают направления основы и утка.
Элементарные пробы должны быть гладкими, без сгибов и складок, не должны содержать пороков, которые оказывают влияние на результаты измерения [63]. Элементарные пробы в расправленном ненатянутом состоянии укладывают на гладкую поверхность и наносят метки через отверстия шаблона, соответствующие направлениям нитей основы и утка, углам 15, 30, 45, 60, 75 к нити основы (рисунок 29) [44, 64, 65]. По размеченным точкам наносят контрольные метки несмываемой краской или ниточными стежками длиной 15 - 20 мм, концы которых связывают без стягивания материала. Края элементарных проб обрабатывают с помощью оверлока [63]. Размеченные и выдержанные в оптимальных климатических условиях по ГОСТ [70] элементарные пробы сканируют с разрешением 150 - 300 dpi при 8-битной глубине цвета (grayscale - оттенки серого) [71]. Полученные графические файлы с расширением bmp импортируют в инженерный пакет программ КОМПАС-ЗГ) V6 Plus и измеряют расстояния между метками в направлении основы и утка и под соответствующими углами к нити основы, с погрешностью не более 0,001 мм. Испытания проводят по ГОСТ [63]. Определяют массу каждой элементарной пробы с погрешностью не более 2 г или общую массу подготовленных элементарных проб.
Общее количество элементарных проб должно обеспечивать заданный модуль емкости. Если масса проб меньше, то добавляют балласт для обеспечения необходимой массы [63]. Хлопчатобумажные и смешанные, чистольняные и полульняные ткани (в том числе и парусины для спецодежды и средств защиты рук) проводят по следующим режимам испытаний, представленных в таблицах 17-20. Отжатые пробы вынимают из барабана стиральной машины, расправляют, осторожно встряхивают вдоль нитей основы [63]. Пробы гладят накладыванием утюга без нажима через неаппретированную ткань. Для ускорения сушки допускаются переворачивания проб и глаженье с обратной стороны. Температура утюга не более 200 С [63]. После испытания элементарные пробы выдерживают в климатических условиях по ГОСТ [70] в расправленном виде в течение 10 мин. Элементарные пробы после выдерживания в стандартных климатических условиях по ГОСТ [70] сканируют с разрешением 150 — 300 dpi при 8-битной глубине цвета [71]. Полученные графические файлы с расширением bmp импортируют в инженерный пакет программ КОМПАС-ЗО V6 Plus и измеряют расстояния между метками в направлении основы и утка и под соответствующими углами к нити основы. Вычисляют среднеарифметическое значение расстояния между метками до мокрой обработки и после нее отдельно по всем направлениям. Изменение размеров после мокрой обработки вычисляют по формуле [2]: где Lt. - расстояние между метками после обработки, мм; L0. - расстояние между метками до обработки, мм. Результаты вычислений округляют до первого десятичного знака. Испытания повторяют 4 раза, после чего определяют полную усадку текстильного материала по зависимости (14) Для определения постоянных коэффициентов а и b в формуле (14) используют метод средних: необходимо измерить величину усадки после каждой из 4-6 стирок и решить систему двух уравнений. Результаты вычислений заносят в таблицу, составленную по форме (рисунок 30).
Влияние заданной плотности суровой ткани по утку на изменение линейных размеров готовой ткани
На современном уровне развития техники и технологии становятся актуальны вопросы инженерного проектирования структуры ткани с заданными свойствами. Они включают методы расчета ожидаемых физико-механических показателей ткани, основанные на исследовании ее структуры и эксплуатационных свойств, а также установления оптимальных параметров процесса формирования пряжи и ткани.
Рациональный подбор параметров структуры ткани позволит повысить потребительские свойства и улучшить качество готовых швейных изделий.
Исследованием процесса усадки занимались многие ученые [1, П-18, 21, 27-55]. В результате проведенных исследований стали достаточно ясны лишь общие теоретические представления о механизме изменения размеров ткани, путях их стабилизации. Многие вопросы до сих пор еще остаются неясными, отсутствует общая модель усадки.
В связи с этим разработана причинно-следственная диаграмма, позволяющая наглядно представить влияние, как отдельных параметров, так и их взаимосвязь на изменение линейных размеров после мокрой обработки: от свойств исходного продукта (пряжи) до готового продукта (ткани).
Причинно-следственная диаграмма состоит из трех блоков: 1) факторы, влияющие на изменение линейных размеров входящих в состав ткани пряж (основной и уточной); 2) факторы, влияющие на ИЛР суровой ткани; 3) факторы, влияющие на ИЛР готовой ткани (рисунки 37-39). ИЛР основной пряжи
Таким образом, получены многофакторные зависимости изменения линейных размеров текстильных материалов после мокрой обработки.
Установить влияние на изменение линейных размеров после мокрой обработки готовой ткани всех перечисленных факторов невозможно. Известно, что на текстильных предприятиях, как правило, чаще всего изменяют плотности ткани по утку, вид уточной пряжи и переплетение. Поэтому в работе для проведения лабораторного эксперимента выбраны именно эти параметры.
Для исследования в лаборатории кафедры ткачества Костромского государственного технологического университета на станке СТБ2-180 выработаны образцы льняных и полульняных тканей, с комбинацией из 3-плотностей по утку (120, 140, 160 н/10 см), при этом плотность ткани по основе оставалась постоянной, равной 170 н/10 см.
Выбор переплетений обусловлен с одной стороны структурными характеристиками ткани, с другой - технологическими возможностями ее выработки на ткацком станке типа СТБ с кулачковым зевообразовательным механизмом. Для этого в пакете прикладных программ Excel по методу представленному в приложении Ж спроектированы возможные варианты ткацких переплетений, из которых отобраны три - это полотняное, саржевое и комбинированное (заправочные рисунки приведены в приложении И).
В качестве основы использована льняная пряжа линейной плотности 33 текс, в качестве утка — льняная пряжа 56 текс, льняная оческовая пряжа 50 текс китайского производства и льнохлопковая пряжа 50 текс. Общее количеств исследуемых вариантов образцов тканей составляет 27 шт. Для суровых тканей рассчитаны структурные параметры и определены изменения линейных размеров после многочисленных мокрых обработок.
С целью определения влияния вида уточной пряжи на изменения линейных размеров проведен эксперимент на образцах суровых тканей, отличающихся между собой видом уточной пряжи (льняная пряжа 56 текс, льняная оческовая пряжа 50 текс китайского производства и льнохлопковая пряжа 50 текс). Испытания образцов суровых тканей выполнены по методике (п. 2.3).
Полученные изменения линейных размеров образцов (п. 2.4) тканей представлены в таблицах 23-25.
Установлено, что усадка суровых тканей льняного ассортимента изменяется по мере перехода от продольных размеров к поперечным. Так, для чистольняной ткани (в качестве утка использована льняная пряжа 56 текс) и полульняной ткани (в качестве утка - льнохлопковая пряжа 50 текс) большее значение имеют величины усадки ткани по основе (соответственно от минус 8,7% до минус 16,7%; от минус 9,9% до минус 21,4%) и, меньшие, по утку (от минус 2,95% до минус 8,2%; от минус 10,1% до минус 27,2%).
Для второго образца чистольняной ткани (в качестве утка использована льняная оческовая пряжа 50 текс китайского производства) наоборот, усадка ткани по утку больше, чем в направлении основы (соответственно от минус 4,7% до минус 8,2%; от минус 6,9% до минус 12,9%).
Таким образом, элементарные пробы суровых тканей после мокрых обработок изменяют круглую форму на эллиптическую (рисунок 40).
Результаты эксперимента образцов суровых тканей, имеющих различные структурные характеристики, проверены на значимость методом однофакторного дисперсионного анализа. Расчетные значения критериев согласия приведены в таблице 26.
Разработка модели изменения линейных размеров готовой ткани после ее отдели
Исследования показали (п. 3.2.1), что фактические значения величины технологической притяжки ткани по основе и усадки ткани по ширине получили некоторые отклонения, вызванные особенностями различия структуры суровой ткани. Поэтому фактические значения технологических параметров отделки можно представить в виде следующих зависимостей: где Пф — фактическое значение величины технологической притяжки готовой ткани, %; /7—заданная притяжка готовой ткани по основе на поточной линии, %\ ЛП - отклонение фактической притяжки ткани по основе от заданной, вызванной особенностями структуры суровой ткани, %. где асф - фактическое значение величины усадки ткани по ширине в отделке, %; ас - заданная усадка ткани по ширине на поточной линии, %; Лас — отклонение фактической усадки ткани по ширине от заданной, вызванное особенностями структуры суровой ткани, %.
С помощью статистической программы DataFit 8.0.32 получены зависимости отклонений технологической притяжки и усадки ткани по ширине от заданных параметров суровой ткани. где tot ty — количество пересечек по основе и утку в раппорте переплетения; Рус — плотность суровой ткани по утку, н/10 см; ащаф Ьщас), Сщас), СІЩаф еЩаф /п(ас) КОЭффиЦИеНТЫ, ЗаВИСЯЩИе ОТ ВИДа ТКаНИ (таблица 41). На рисунке 43 представлена теоретическая (построенная по уравнению (126) и (127)) и экспериментальная кривая изменения размеров ткани полотняного переплетения в зависимости от плотности суровой ткани по утку после отделки. 170 Ошибка аппроксимации для полученных зависимостей (126) и (127) не превышает 10% (таблица 42). Проверка моделей (126) и (127) на адекватность выполнена с помощью критерия Фишера [66]. Расчетное значение критерия Фишера Fp меньше табличного значение критерия Фишера Fma6}l (таблица 42) (при доверительной вероятности PD = 0,95 и числе степеней свободы дисперсии воспроизводимости опытов/ = и-, числе степеней свободы дисперсии адекватности f = п-{т-Ї) (п — число пар (п = 9\ к — число коэффициентов уравнения {к б,к 5), т - число повторностей в опытах)), следовательно гипотеза об адекватности полученных моделей не отвергается. Для получения промежуточных значений изменения линейных размеров ткани после ее отделки в зависимости от заданных параметров суровой ткани воспользуемся зависимостью (70). Подставляя (124) и (125) в (70) определяем координату х: Пф - фактическая технологическая притяжка ткани в отделке определяется по зависимости (124), %; аСф - фактическая усадка ткани по ширине в отделке определяется по зависимости (125), %. Уравнения для аппроксимации изменения размеров ткани после отделки с учетом особенностей структуры суровой ткани (уравнение (71)) будет иметь вид: гдеа = Г... 59 Таким образом, получена зависимость анизотропии изменения размеров ткани после ее отделки с учетом особенностей заданной структуры суровой ткани. Из обзора литературных источников следует величина усадки готовых тканей в значительной мере определяется их волокнистым составом и структурой ткани и зависит от величины усадки суровых тканей [27]. С целью прогнозирования изменения линейных размеров готовой ткани после мокрых обработок в статистической программе DataFit 8.0.32 получены уравнения изменения полной усадки готовой ткани по основе и утку от ее структурных параметров (плотности готовой ткани по утку) и величины усадки суровой ткани
