Визначення структурних показників тканини

3. Визначення структурних показників тканини

Усі розрахунки виконуються тільки для одношарової тканини з орнаментним візерунком, виконаним за допомогою вертикальних та горизонтальних штрихів методом мотивного патронування.

При цьому розраховують наступні показники тканини:

Коефіцієнт переплетення ниток фону:

, (3.1)

де - рапорт по основі й утоку тлу;

 - число зв’язків відповідно основи з утоком й утоку з основою в

межах одного рапорту.

Коефіцієнт зв'язності ниток фону:

 , (3.2)

де  - щільність тканини ,нит/см;

 - середньозважена лінійна щільність ниток основи і утоку , текс:

 , текс (3.3)

де  - лінійна щільність ниток основи і утоку.

=

На підставі величини зв'язності ниток фону підбираємо тип ткацького верстата для виготовлення даного артикула тканини з прийнятим переплетенням. При цьому враховуємо, що:

 (3.4)

де - гранично припустима величина коефіцієнта зв’язності для різних типів верстатів.

Верстати типу СТБ: =9.0

Приймаємо верстат СТБ, врахувавши, що 13,0 < 12,888.

Коефіцієнт урівноваженості ниток у тканині по щільності:

;  (3.5)

Коефіцієнт урівноваженості ниток у тканині по їхній лінійній щільності:

 ;  (3.6)

Коефіцієнт урівноваженості тканини по переплетенню:

 (3.7)

Фаза побудови тканини

Діаметр ниток основи і утоку на прядильних пакуваннях:

 , мм (3.8)

 , мм (3.9)

де  - коефіцієнти, які залежать від виду використаної сировини і

способів їх отримання відповідно ниток основи і утоку;

- лінійна щільність ниток основи і утоку на

прядильних поковках, текс.

Приблизно фазу побудови тканини визначають по коефіцієнтам  і :

 (3.10)

де - коефіцієнт, який визначає висоту хвилі вигину ниток основи.

По значенню  визначають коефіцієнти зминання ниток по таблиці Г.Н.Новікова.

Приймаємо =1,2095, отже  ; . Ці значення відповідають фазі VI побудови тканини.

Діаметр ниток у тканині:

 , мм (3.11)

, мм (3.12)

де  - коефіцієнти зминання ниток у тканині, прийняті по таблиці Г.Н.Новікова в залежності від фази будови.

Розрахунковий діаметр ниток у тканині:

, мм (3.13)

Визначення висоти хвилі вигину ниток основи й утоку:

 (3.14)

 (3.15)

Коефіцієнти, які визначають висоту хвилі вигину ниток основи й утоку:

 (3.16)

 (3.17)

По значенню  і  визначаємо фазу побудови тканини. В даному випадку наші дані підходять під VI-у фазу.

Мінімально можлива величина рапорту переплетення

Тканина V фази побудови має двулицьовий ефект, тобто число основних перекриттів  дорівнює числу утокових перекриттів  і

Мінімальний рапорт рівний:

 (3.18)

Приймаємо .

Визначення величини уробітки ниток основи і утоку

На стадії проектування тканини для визначення значень уробітки ниток основи й утоку є декілька методів, з допомогою яких уробітку визначають аналогічним шляхом.

Далі розглянемо два варіанти.

Виклад методу МТІ

Геометрична щільність ниток  може бути визначена по моделі показаній на рис.2.

 

Рис.2 Модель геометричної щільності ниток

Умовні позначення:

- геометрична щільність ниток основи, мм;

- довжина рапорту переплетення, мм;

- висота хвилі вигину ниток основи;

- товщина тканини в, мм;

- розрахунковий діаметр ниток, мм.

З трикутника АВС по наступній формулі визначаємо :

 , мм (3.19)

аналогічно визначаємо :

 , мм (3.20)

де - коефіцієнти, які визначають висоту хвиль вигину ниток відповідно основи й утоку.

Коефіцієнти наповнення тканини волокнистим матеріалом для одношарових тканин:

 (3.21)

 (3.22)

де  - число ниток відповідно основи і утоку на 10 см сурової тканини нит/10 см;

 - геометрична щільність тканини по основі й утоку відповідно, мм;

 - число перетинів ниток відповідно основи й утоку в межах рапорту переплетення;

  (3.23)

 (3.24)

де  - діаметри ниток відповідно основи й утоку, мм;

- рапорт переплетення ниток відповідно основи й утоку ,нит

По геометричній моделі показаній на рис.3 визначаємо відстань між центрами ниток в місцях перетинів нитками іншої системи.

Рис.3 Геометрична модель щільності ниток

 (3.25)

 мм

 мм

Відстань між центрами двох сусідніх ниток:

 ,мм (3.26)

 ,мм (3.27)

 

Уробітка ниток основи й утоку:

 ,% (3.28)

 ,% (3.29)

Методика, розроблена Л.Г. Лейтес

Середній коефіцієнт наповнення одношарової тканини:

 (3.30)

Уробітка ниток основи й утоку:

 ,% (3.31)

 ,% (3.32)

де  - коефіцієнт, що враховує структуру і волокнистий склад ниток;

 - коефіцієнт,який враховує тип ткацького верстату;

 - коефіцієнт врівноваженості ниток в тканині по їх числу 10 см.

=12 для кардної бавовняної пряжі.

=0,92 для верстату СТБ

З двох варіантів розрахунків вибираємо метод Л.Г.Лейтес, котрий і приймемо в якості вихідних даних для визначення поверхневої щільності тканини.

Поверхнева щільність тканини

Визначення величини істинного приклею.

Для тканини полотняного переплетення істинний приклей визначається по формулі:

 ,% (3.33)

де 6,65 – постійний коефіцієнт, залежний від заправних параметрів тканини;

 - відповідно число ниток основи й утоку на 1 см сурової тканини, нит/см;

 - коефіцієнт, який враховуює систему прядіння ниток: для кардної системи прядіння 1,25;

 - коефіцієнт проборки, який залежить від кількості ниток, пробраних в один зуб берда: його значення 0,75;

 - величина уробітки ниток утоку, %;

 - коефіцієнт, який залежить від технологічних умов виробки тканини і структури ниток : для бавовняної тканини з одиночною ниткою – 1,0.

Відстань між центрами ниток однієї системи в місцях перетинів їх з нитками іншої системи:

 (3.34)

 

Залишковий приклей:

 , % (3.35)

Поверхнева щільність тканини ,г/см:

 (3.36)

4. Проектування кромок тканини

Для проектованої тканини необхідно спроектувати кромки, які б відповідали вимогам, що пред’являються до них у ткацтві та опорядженні.

Проектування кромок включає декілька етапів.

Кромки тканини у процесах ткацтва та обробки повинні витримувати достатньо великі механічні навантаження. Крім того, повинні бути достатньо міцними, не закручуватися, не погіршувати зовнішній вигляд тканини, товщина їх не повинна значно відрізнятися від товщини фона, витрата на сировину для кромок повинна бути мінімальна.

Кромки характеризуються структурою, шириною, товщиною, міцністю та іншими параметрами, які залежать як від типу верстата, так і від побудови та ширини тканини.

Всі кромки в залежності від типу верстата розподіляють на 2 вида:

природні кромки – які одержують на човникових верстатах;

штучні – формуються за допомогою кромкоутворюючих механізмів на безчовникових ткацьких верстатах.

В природних кромках щільність по утоку дорівнює щільності по утоку фона і товщина тканини у фоні і кромках однакова. Для збільшення міцності таких кромок взагалі збільшують щільність по основі за рахунок збільшення кількості ниток, пробираємих у зуб берда.

Штучні кромки бувають двох видів:

перевивочні;

закладні.

Щільність по утоку в кромках отримаємо в 2 рази більше ніж у фоні. Внаслідок цього, приходиться спеціально знижувати щільність по основі у кромках або за рахунок зменшення числа основних ниток кромок, пробираємих у зуб берда, або використовувати у кромці більш рихле переплетення, ніж у фоні.

При виборі переплетення для кромок необхідно дотримуватися таких вимог:

Необхідно забезпечити закріплення кромкової уточини на крайніх кромкових основних нитках. Для цього іноді використовують уловлюючи нитки полотняного переплетення;

-  необхідно, щоб уробітка ниток у фоні і кромках була однаковою;

-  кромки не повинні ускладнювати заправку ткацького верстата.

В якості переплетень для кромок частіше всього беруть полотно, основні репси, напіврепси, рогожки, двулицьові саржі, крепи.

Ширина кромок залежить від типу ткацького верстата, виду сировини, характеристики тканини.

Для проектованої тканини вибираємо кромки полотняного переплетення завширшки 3см.

Проектування кромок виконуємо тільки для одношарової орнаментної тканини, побудованої методом вертикальних і горизонтальних штрихів.

Визначення лінійної щільності ниток основи в кромках.

 

Натяг одиночної основної нитки фону при прибої:

 (4.1)

де  - коефіцієнт,який враховує вид волокнистого складу і структуру ниток =2.5 ;

- коефіцієнт врівноваженості ниток в тканині по їх числу на 10 см сурової тканини ,нит/10см;

- коефіцієнт, який враховує тип ткацького верстату: СТБ – 1.1

Дані по числу ниток на 10см в кромці для верстату СТБ зазначені в табл. 2

Табл.2

Число ниток на 10 см сурової тканини
основа		уток
фон	крайка	фон	кромка

Коефіцієнт збільшення натягу кромкових ниток:

 (4.2)

де - коефіцієнт врівноваженості ниток в кромці по їх числу на 10см :

 (4.3)

Натяг ниток основи в кромці:

 (4.4)

Розрахункове розривне навантаження кромкових ниток:

 (4.5)

Число зубів берда для кромки:

 (4.6)

Число ниток в кромці:

 (4.7)

Розривне навантаження основи визначають по державним стандартам:

 (4.8)

де - відносне розривне навантаження основної нитки, сН/текс.

Підбір виду переплетення для кромкових ниток

При підборі виду переплетення для кромкових ниток повинні враховувати наступні вимоги: переплетення кромкових ниток повинно забезпечувати нормальну уробітку уточин в обох краях тканини ; величина уробітки ниток основи фону і кромок повинна бути однаковою; кромки не повинні ускладнювати заправку верстату.

Цим потребам задовольняє полотняне переплетення.

Параметри переплетення ниток фону і кромок представлені в табл. 3

Табл.3

Елементи тканини	Вид пер-я	Параметри переплетення
		Ro	Ry	t’o	t’y	to	ty	F
фон	полотно	70	70	45,2	45,2	1130	1130	2,21
кромка	полотно	2	70	50	2	50	50	2

Попередю оцінку вибраних кромкових переплетень визначають сумарним структурним кутом.

Сумарний структурний кут визначають по формулі:

 (4.9)

де  - коефіцієнт врівноваженості ниток в тканині по їх числу на 10см сурової тканини;

 - тангенс структурного кута, залежний вид виду переплетення;

 - коефіцієнт урівноваженості ниток в тканині по їх лінійній щільності.

Для визначення  використовують метод Бітнера, в результаті отримуємо формулу:

 (4.10)

Сумарний структурний кут визначається окремо для фону й кромок. Якщо  то кромка при обробці закручується. У нашому випадку кромка закручується.

Число ниток основи на 10 см тканини в кромках

Маючи всі заправні дані для фону, можна розрахувати необхідне число ниток основи на 10см тканини в кромках.

Попередньо коефіцієнт зв’язності ниток в кромці визначають по формулі:

 (4.11)

де - коефіцієнт урівноваженості ниток фону по їх числу на 10см тканини, нит/10см;

- коефіцієнт,який враховує вид волокнистого складу ниток, =3.4

Коефіцієнт переплетення ниток в кромці визначають по формулі:

 (4.12)

Число ниток основи в кромках на 1см тканини:

 , нит/см (4.13)

Критерієм оцінки прийнятих варіантів є число ниток основи фону на 10см сурової тканини (). Для верстатів з закладними кромками повинна виконуватися умова =; в тих варіантах, де є велике розходження, вони відкидаються. В нашому випадку розходження дуже велике тому ці варіанти відкидаються.

Розривне навантаження смужки тканини розміром мм фону та кромок

Для визначення розривного навантаження фону і кромок необхідно визначити відсоток використання розривного навантаження ниток в тканині. Використання розривного навантаження залежить в основному від трьох показників структури тканини: лінійної щільності ниток, коефіцієнта зв’язності ниток в тканині і коефіцієнта урівноваженості ниток в тканині по їх числу на 10см.

Відсоток використання розривного навантаження основних і утокових ниток в тканині визначають по формулі:

 ,% (4.14)

 ,% (4.15)

де 67,83,170,70 – постійні величини;

- коефіцієнт зв’зності ниток в тканині.

Відсоток використання основних та утокових ниток в тканині визначається окремо для фону й кромок:

В кромці відсоток використання ниток основи для безчовникового верстату нижчий ніж для човникового верстату, а відсоток використання утоку вищий. Це пояснюється подвоєною щільністю ниток закладної кромки.

Розривне навантаження смужок тканини визначають для фону і кромок по формулам:

 , Н (4.16)

, Н (4.17)

Для фону

Для кромок

Визначення товщини тканини в фоні і кромкaх

Товщину тканини розраховують в залежності від структурних кутів, зв’заних з лінією переплетення:

Товщина тканини розраховується в залежності від структурних кутів:

-  для фону:

<1

Тоді товщину тканини розраховуємо за формулою:

, мм (4.18)

де  – тангенс півсуми кутів, що визначались раніше;  - коефіцієнт зв'язності ниток у тканині;  - коефіцієнт переплетення;  - середня лінійна щільність ниток, текс; n - коефіцієнт урівноваженості ниток у тканині по їх лінійній щільності.

-  для кромок:

<1

Тоді, товщину тканини у кромках розраховуємо за формулою (4.24):

Як видно з розрахунків, товщина тканини в кромках більша за товщину тканини у фоні, отже розрахунки зроблено вірно.

5. Характеристика двошарової тканини з перев’язками по способу "знизу - вверх"

Дана тканина формується з двох систем основних і двох систем утокових ниток. Перев'язка йде за рахунок переплетення ниток основи нижньої системи з утоком верхньої системи.Чергування систем, як правило 1:1, іноді 2:2.

Параметри переплетення:

1.  ;)

2.  ;)

3.  Проборка зведена безперервна

Так як у цих тканинах P_о>P_у, то при їх виготовленні потрібен достатньо високий натяг основи. Тому використовуємо багатоскальні пристрої і основні гальма.

Кромки – основний репс з улавлюючими нитками.

На лицьовій поверхні тканини чітко видно ткацький рисунок.

Асортимент: костюмні тканини,пальтові,покривала.

Задача 1

Спроектувати двошарову тканину з перев’язками знизу-наверх на базі полотняного переплетення. Перев’язки виконати по закону сатину 8/5. Чергування систем основних та утокових ниток 1 : 1.

6. Двошарові тканини з притискним утоком

Дана тканина формується з двох систем основних ниток і трьох систем утокових ниток. Перев'язка верхнього і нижнього шарів здійснюється нитками притискного утоку. Чергування по основі 1:1, по утоку 1:1:1.

Базовими переплетеннями для даної тканини є переплетення з утоковим ефектом: утокові саржі, сатини. Тканина в опоряджуваному виробництві ворсується, тому краще брати переплетення головні або їх похідні з невираженим ткацьким рисунком.

Параметри переплетення

1.  R_о=(m+n)НСК(R_об1;R_об2)

2.  R_у=(m+п+k)НСК(R_уб1;R_уб2)

3.  Проборка зведена на два своди, в сводах рядова.

В цих тканинах підвищена щільність по утоку,тому на верстаті потрібна збільшена сила прибою,для основи використовується один навій. Продуктивність верстату знижена.

Сировиною служить шерсть.

Виготовляють ковдри, покривала,пледи.

Зазвичай тканини при обробці ворсують.

Задача 2

Спроектувати тканину з прижимним утоком на базі 5-ти ремізного сатину. Чергування основних ниток 1 : 1, утокових – 1 : 1 : 1.

Висновок

У даному курсовому проекті розроблено 3 варіанти заправних рисунків тканин стосовно заданого асортименту:

- переплетення тканини з перев’язками "знизу-вверх" на базі полотняного переплетення, з перев’язкою по закону сатину 8/5, чергування ниток утоку 1:1;

- переплетення тканини з прижимним утоком на базі 5-ти ремізного сатину,чергування ниток основи 1:1, ниток утоку 1:1:1;

- переплетення для одношарової тканини з орнаментним візерунком, виконаним за допомогою вертикальних і горизонтальних штрихів методом мотивного патронування.

Для перших двох варіантів підібрано вид переплетення фону та кромок, а також побудували заправні рисунки цих тканин, що зображені у графічній частині курсового проекту.

Базовим артикулом для обраного асортименту є тканина арт.4784. Сировиною є бавовна. Виготовляється тканина полотняним переплетенням, яке дозволяє отримати міцну тканину зі стійкою структурою.

Провівши відповідні розрахунки, підібрали вид переплетення, визначили структурні показники тканини, спроектували кромки.

Для покращення зовнішнього вигляду, з урахуванням вимог сучасної моди, удосконалено тканину полотняного переплетення, шляхом застосування методу мотивного патронування. В результаті чого, тканина отримала оригінальний двокольоровий візерунок, що розширює область використання цієї тканини.

Список літератури

1.  Антоненко К,Н, и др. Методические указания для дипломного проектирования – Херсон; ХИИ, 1989.

2.  Антоненко К,Н, и др. Методические указания к выполнению самостоятельной роботы по курсу "Теория строения и проектирования тканей" – Херсон; ХИИ, 1990.

3.  Букаев П.Т., Оников Э.А. и др. Хлопкоткачество: справочник, 2-е изд. Перераб. и доп./ Под ред. Букаэва П.Т., -М Легпромбытиздат, 1987

4.  Дамянов Г.Д. и др., Строение ткани и современные методы ее проектирования, -м.: Легк. и пищев. промышленность, 1984.

5.  Додонкин Ю.В., Кирюхин О.М. Ассортимент, свойства и оценка качества ткани –М,: Легкая индустрия. 1979.

6.  Кутепов О.С. Строение и проектирование тканей. –М.: Легпромбытиздат, 1988

7.  Мартынова А,А., Черникина Л.А. лабораторный практикум по строению и проектированию тканей. –М.: Легкая индустрия. 1976.