CC BY
22
УДК 677.014/.017.4
К ОЦЕНКЕ ИЗМЕНЕНИЯ ЛИНЕИНОИ ПЛОТНОСТИ ПРЯЖИ В ПРОЦЕССЕ ВЯЗАНИЯ
Д.А. Гаджиев
Ассортимент пряжи и нитей, предназначенных для трикотажного производства, разнообразен; им присущи определенные свойства, необходимые для нормального протекания технологического процесса вязания. При этом кроме общих свойств нитей (пряжи) нужно иметь в виду еще свойства, характерные только для некоторых видов сырья.
Для выработки полотна требуемого ассортимента и качества необходимо устанавливать параметры режима вязания в зависимости от параметров структуры трикотажа с учетом свойств и характеристик перерабатываемой пряжи (нити).
Например, в процессе вязания с изменением натяжения крутки участков самокрученой пряжи уменьшаются, происходит изменение линейной плотности, и пряжа получает неустойчивое, разностороннее вращательное движение [1].
Исследованиями [2] установлено, что при контакте крученой нити с тарелочками ните-натяжителя происходит поворот витка нити обратно направлению крутки, т. е. при прохождении нити через нитенатяжители крученая нить частично раскручивается. Раскручивание нити в процессе переработки способствует увеличению общей длины при сохранении массы нити постоянной. Таким образом, происходит уменьшение линейной плотности нити в процессе ее переработки.
Разные условия переработки самокрученой и шерстяной пряжи отличаются от условий процесса вязания эластомерной нити или текстурированной нити эластик и т. д.
Поскольку в процессе переработки нитей происходит изменение их свойств, то уменьшение линейной плотности растяжимых и нерастяжимых нитей обусловливает необходимую поправку в параметрах режима вязания. Потому оценка текущей (фактической) линейной плотности нитей в процессе вязания имеет важное значение.
Допустим, коэффициенты крутки а2 и а2 - нити до и после вязания - имеют значения:
где К1 и К2 - число кручений до и после вязания нитей; Т и Т2 - линейная плотность нитей до и после вязания, текс.
Можно записать, что
(1)
(2)
кЖ_ &Ж
Отсюда получим
(3)
Если обозначим
из выражения (3) можно получить, что
т2 — та2 .
(5)
Пряжа линейной плотности Т после раскручивания в процессе вязания удлиняется на определенную величину. Формулы для расчетов массы участков пряжи длиной Ь и Ь2 соответственно до и после удлинения в процессе вязания можно записать как
С учетом сохранения массы участков т = т2 , тогда из равенства выражений (6) и (7) получим:
Можно обозначить — = Р как коэффициент удлинения нити в процессе переработки. ^1
Учитывая значение Р - в выражении (8) можно получить:
Используя выражения (4), (5), (9) и (10), можно определить текущую линейную плотность в процессе переработки крученой пряжи кольцевого способа прядения и самокрученой пряжи.
При этом значению Р можно определить как отношение длины нити после удлинения к первоначальной ее длине также по выражению (4) и (10).
При переработке различных крученых нитей, сложенных вместе, они могут изменить свою толщину в разной степени. В этом случае суммарную линейную плотность нити можно определить как
где Т, Т - текущая линейная плотность соответствующих нитей в процессе вязания, сложенных вместе, текс; Т01, Т02 - исходная линейная плотность соответствующих нитей, сложенных вместе, текс; Р1, р2 - коэффициенты удлинения соответствующих нитей в процессе вязания, сложенных вместе, причем их можно определить по выражению (4) и
(10); Аг, А2 - соответствующие коэффициенты, определяемые по выражению (4) и (10).
т1 — ЬгТі,
(6)
т2 — Ь2Т2 .
(7)
Ь1Т1 = Ь2 Т2
или
(8)
Ь
Т2 — Т,/ р — Т_1.р1.
(9)
Сравнивая выражения (5) и (9), можно отметить, что
или
Р — А~2.
(10)
(11)
Трощеная пряжа, состоящая, например, из двух одинаковых крученых нитей, в процессе переработки вследствии их раскручивания имеет меньшую суммарную линейную плотность чем до переработки. При Тг = Т2, Т01 = Т02 = Т0, Аг = А2 = А, р7 = р2 из выражения
(11) можно получить, что
где Т , Т - текущая линейная плотность соответствующих нитей в процессе переработки, составляющих трощеной пряжи, Т = Т, текс; Т - исходная линейная плотность нитей, составляющих трощеной пряжи, текс; Р7 - коэффициент удлинения трощеной пряжи в процессе переработки.
Допустим, из сложенных вместе нерастяжимых нитей, по крайней мере одна является крученой, которая в процессе переработки может раскручиваться. В этом случае текущую суммарную линейную плотность пряжи можно определить как
где Т - исходная линейная плотность нерастяжимой нити, текс; Т - исходная линейная плотность крученой пряжи, текс; Т - текущая линейная плотность крученой пряжи в процессе переработки, текс.
По тому же выражению (13) можно найти текущую линейную плотность комбинированных нитей, полученных аэродинамическим способом, с различными нерастяжимыми сердечниками. Частичное раскручивание ложной крутки покрытия из смешанной шерстонитроновой ровничной мычки, осуществляемое в процессе вязания, приводит к перемещению ее элементов и снижению линейной плотности подобных нитей. В качестве стержневых нитей могут быть использованы капроновая, лавсановая и вискозная нити различной толщины, принимаемые нерастяжимыми в процессе переработки.
При переработке нити, обладающие высокой растяжимостью, например, капроновая нить эластик, резиновая и эластомерная (эластичные) нити, удлиняются под действием растягивающих сил - натяжения.
Для улучшения свойств резиновой или эластомерной нитей обычно их поверхность обкручивают нерастяжимыми нитями. При этом резиновая нить оплетается хлопчатобумажной, вискозной и др. нитью, на оплеточной машине. Оплетка может быть одно- и двусторонней. Тогда как эластомерная нить (типа спандекс) может применяться как оплетенной, так и без оплетки [3].
В случае переработки капроновой нити типа эластик, также эластомерной нити без оплетки, например, на вязальных машинах их линейная плотность Т следует определять по выражению (9). Тогда значение Р нужно определить отношением длины нити после растяжения к первоначальной ее длине.
Допустим, в процессе пневмомеханического способа формирования комбинированной высокорастяжимой пряжи сердечник-эластомерная нить находится в растянутом состоянии, а ее обкручивает, например, хлопчатобумажный компонент [4]. Тогда суммарная линейная плотность Тс1 исходной комбинированной высокорастяжимой пряжи перед употреблением (или после формирования) будет определена как
где Тй/ - линейная плотность эластичной нити после формирования комбинированной высокорастяжимой пряжи, текс; Т0 - линейная плотность исходной эластомерной нити перед формированием комбинированной высокорастяжимой пряжи, текс; Т1 - линейная плотность хлопчатобумажной пряжи, обкручивающей сердечника - эластомерной нити,
Та= Т + Т2 — 2Т1 — 2Т0А2 — 2Т0р-11,
(12)
Ті — То + Т2 — То + ТА2 — То + Т1р-1,
(13)
(14)
текс; Ро - коэффициент удлинения эластомерной нити в процессе формирования комбинированной высокорастяжимой пряжи.
При этом значение коэффициента Р можно определять по обоим отношениям в равенстве выражения (8).
При переработке комбинированной высокорастяжимой пряжи из-за растяжения происходит ее удлинение. Это продолжается до тех пор, пока обкручивающий компонент, например, хлопчатобумажная пряжа, не приблизится максимально к оси эластомерной нити и не будет сопротивляться к ее удлинению. При этом частичное раскручивание обкручивающего компонента способствует лишь росту предельного значения удлинения пряжи и снижения суммарной линейной плотности. Тем не менее, частичное раскручивание пряжи не имеет особого влияния на промежуточные значения ее удлинения.
При одинаковом коэффициенте удлинения Р1 компонентов комбинированной высокорастяжимой пряжи в процессе переработки ее суммарную линейную плотность можно
Т = Т В1 Т = Т Р 1 определить по выражению (15), если 12 , 02 ,
Тс = Та + Т02 = Т1РГ1 + ТоР,-' - Р- = (Т + тр-) Р
(15)
где Т12 - фактическая линейная плотность обкручивающей пряжи в процессе вязания, текс; Т02 - фактическая линейная плотность эластичной нити в процессе вязания предварительно растянутой до него, текс.
Здесь значение коэффициента Р1 можно определить как отношение длины нити после удлинения к первоначальной ее длине.
Если в свободном состоянии в структуре комбинированной высокорастяжимой пряжи эластичный компонент не растянуть, то суммарную линейную плотность этой пряжи можно определить из выражения (15) с учетом Р0= 1.
В случае обкручения эластичной нити в одном направлении с одной нерастяжимой нитью ее суммарную линейную плотность перед процессом переработки можно найти из равенства масс обкручивающего компонента длиной Ьг и Ьц, соответственно до и после об-кручения, т. е.
т' = ТТ1, (16)
т = Т Т
т2 Т11Т11 (17)
Так как тг = т2, то из равенства выражений (16) и (17) получим:
Т1 _ Т"
Т Т
Т11 Т . (18) Правую сторону выражения (18) можно обозначить как коэффициент укрутки Ки:
Т
К
Л1
Т
где Ьг - длина обкручивающего компонента до обкручения эластичной нити; Ьц - длина обкручивающего компонента нити после обкручения эластичной нити, где Ьц
< и
С учетом значения коэффициента укрутки из выражения (18) можно найти линейную
Т
плотность 11 обкручивающего компонента эластичной нити в виде:
тп = Тк;1
(19)
где Т1 - исходная линейная плотность обкручивающего компонента эластичной нити, текс.
Перед переработкой такой комбинированной высокорастяжимой пряжи ее суммарную линейную плотность можно найти как
Т = Т + Т
ла 111 ^±0, (20)
где Т0 - исходная линейная плотность предварительно не растянутой эластичной нити в структуре пряжи, текс.
В процессе переработки из-за одинакового удлинения компонентов высокорастяжимой пряжи ее суммарную линейную плотность можно определить как
Ті = Ті2+Т„2 = ТЖ'+т„р-' = (тк;' + То )р~'
(21)
где Т12 - фактическая линейная плотность обкручивающего компонента эластичной нити в процессе вязания, текс;
Т02 - фактическая линейная плотность эластичной нити в процессе вязания, текс;
Р1 - соответствующий коэффициент удлинения нити обкручения и эластичной нити в процессе вязания.
В других вариантах комбинированной высокорастяжимой пряжи, где эластомерная нить скручена с нерастяжимыми нитями вместе и в процессе переработки ее компоненты удлиняются одинаково, суммарную линейную плотность следует определить по выражению (15) с учетом Р0= 1.
В результате выполненной работы установлено, что в процессе вязания перерабатываемая пряжа в зависимости от ее структуры удлиняется из-за частичного раскручивания и уменьшения диаметра эластичного компонента составляющей пряжи. Это приводит к изменению основных размерных характеристик пряжи - суммарной линейной плотности в процессе переработки, что важно учитывать при нормализации процесса вязания, проектировании параметров структуры трикотажа и его свойств.
Список использованных источников
1. Зиновьева, В. А. Повышение качества трикотажа из самокрученой пряжи. Обзорная информация. Вып. 3 / В. А. Зиновьева, Д. А. Гаджиев. - Москва : ЦНИИТЭИлегпром, 1987. - 55 с.
2. Гаджиев, Д. А. Особенности нормализации процесса вязания / Д. А. Гаджиев // Научные труды Азербайджанского технического университета. Серия фундаментальных наук. - 2007. - № 2. - Том VI (22). - С. 36-41.
3. Шалов, И. И. Основы проектирования трикотажного производства с элементами САПР / И. И. Шалов, Л. А. Кудрявин. - Москва : Легпромбытиздат, 1989. - 288 с.
4. Дягилев, А. С. Комбинированная высокорастяжимая пряжа / А. С. Дягилев, А. Г. Коган // Новое в технике и технологии текстильной и легкой промышленности : материалы международной научной конференции, Витебск. Ч.1 / УО «ВГТУ». -Витебск, 2009. - 328 с.
Статья поступила в редакцию 29.08.2011
