ПРОЕКТИРОВАНИЕ ХЛОПЧАТОБУМАЖНЫХ ТКАНЕЙ ПО

УДК 677.024
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ХЛОПЧАТОБУМАЖНЫХ ТКАНЕЙ
ПО РАЗДИРАЮЩЕЙ НАГРУЗКЕ И
ПОВЕРХНОСТНОЙ ПЛОТНОСТИ
А.В.КОРОБЦОВА, А.А.МАРТЫНОВА
(Московский государственный текстильный университет им. А.Н.Косыгина)
Целью проектирования тканей является
определение основных параметров строения ткани и условий изготовления, позволяющих вырабатывать ткань с заданными
свойствами. Одним из свойств многих
тканей является раздирающая нагрузка.
Анализ факторов, влияющих на раздирающую нагрузку ткани, позволил разработать метод проектирования тканей.
Перед началом проектирования тканей
необходимо задаваться требуемыми значениями раздирающей нагрузки ткани по направлению основы QO и утка Q у , поверхностной плотности ткани M .
Далее исходя из назначения ткани следует выбирать: вид сырья; коэффициенты
СО и С У , определяющие диаметр нитей до
ткачества; коэффициенты наполнения ткани по основе K HO и утку K HY ; линейную
плотность нитей основы То и утка Ту; вид
переплетения ткани; раппорты по основе
Ro и утку Rу; число пересечений нитей основы нитями утка, нитей утка нитями основы tо.ср, tу.ср, tо max, tу max; коэффициенты,
учитывающие деформацию нитей основы
и утка в ткани ηов , ηог , ηув , ηуг .
Уработка основных и уточных нитей в
ткани определяется по формулам:
⎡
⎤
2
2
100t оср ⎢ 3 ( K d ηов + ηуг ) + ( K d ηов + ηув ) K HY − 1, 73 ( K d ηов + ηуг ) ⎥
⎣
⎦,
ао =
2
2
t оср 3 ( K d ηов + ηуг ) + ( K d ηов + ηув ) K HY + 2 ( R Y − t оср ) ηуг
⎡
⎤
2
2
100t уср ⎢ 3 ( K d ηог + ηув ) + ( K d ηов + ηув ) K HО − 1,73 ( K d ηог + ηув ) ⎥
⎣
⎦.
ау =
2
2
t уср 3 ( K d ηог + ηув ) + ( K d ηов + ηув ) K HО + 2 ( R О − t оср ) K d ηoг
Средний диаметр нитей в ткани рассчиd СР =
где
А =
M ( K d + 1)
2
⎡
⎤
ВK d2
A
4000 ⎢ 2
+ 2
⎥
⎢⎣ CO (100 − a ) CY (100 − b ) ⎥⎦
100R У ( K d + 1) K HУ
(
,
)
1, 75t О max ( K d η ов + η уг ) + R У − t О max 2K d η У.Г
В =
100R O ( K d + 1) K HO
(
)
1,75t Ymax ( K d ηог + ηув ) + R O − t Ymax 2K d ηО.Г
Плотность ткани по основе и утку найдем спомощью выражения PO = A / d СР ;
аналогично PУ = В / d СР .
58
тывается так:
;
.
Линейная плотность нитей определится
по формулам:
№ 6 (294) ТЕХНОЛОГИЯ ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 2006
2
2
TO = 1000d O2 / СО2 = 4000d СР
K d2 / ⎡( K d + 1) CO2 ⎤ ,
⎣
⎦
2
2
2
2
2 ⎡
2 ⎤
TY = 1000d Y / СY = 4000d СР K d / ( K d + 1) C Y .
⎣
⎦
Полученные значения линейной плотности нитей основы и утка позволяют определить разрывную нагрузку нитей основы ℓо и утка ℓу и разрывное удлинение нитей εо, εу.
Диаметры основных и уточных нитей:
2l О ⎡ Р О d O R
QO = К О
⎢
cos β ⎢⎣ Р У d y t
(1 −
2l y ⎡ Р О d O R
⎢
cos β ⎢⎣ Р У d y t
(1 −
Qy = КО
d O = 0,1CO 0,1TO ,
d Y = 0,1C Y 0,1TY .
Раздирающая нагрузка тканей:
d y ηy Py 2
ε
d O ηO Р O 2
) + (1 −
) (1 + О )
10
10
100
+1 ],
d O ηO
d y ηy Py 2
ε
d O ηO Р O 2
) + (1 −
) (1 + У )
10
10
100
+1 ],
d y ηy
где К О – коэффициент, учитывающий трение нити по нити в ткани, которое уменьшает число одновременно разрываемых
нитей. Для хлопчатобумажной пряжи принимается К О = 0,3.
Поверхностная плотность ткани
M=
⎞
4000d СР ⎛
BK d2
A
⎜ 2
⎟.
− 2
( K d + 1) ⎝⎜ CO (100 − a о ) CY (100 − а у ) ⎠⎟
Для проектирования тканей на ЭВМ
создана программа на языке QBasic, блоксхема которой представлена на рис.1.
Рис. 1
№ 6 (294) ТЕХНОЛОГИЯ ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 2006
59
Величина
Раздирающая нагрузка ткани, даН:
– по направлению основы Q O
– по направлению утка Q y
Фактически
значения
Расчетные
значения
Таблица 1
Отклонения,
%
5,4
5,5
1,8
4,7
4,76
1,2
194
саржа 1/3
186
-
4,3
-
0,105
-
-
0,53
-
-
50
30
49,96
30,02
0,08
0,07
– основа p O
668
-
-
– уток p У
566
-
-
Разрывное удлинение нитей, %:
– основа ε O
8,7
-
-
– уток ε У
7,85
-
-
– основа а О
-
1,5
-
– уток а У
-
9,5
-
– по основе Р О
-
29
-
– по утку Р У
-
17
-
Поверхностная плотность ткани М, г/м2
Переплетение ткани
Коэффициент наполнения ткани волокнистым материалом:
– по основе K HO
– по утку K HУ
Линейная плотность нитей, текс:
– основа TO
– уток TY
Разрывная нагрузка нитей, сН:
Уработка нитей, %:
Плотность ткани, нитей/см:
С целью выявления влияния диаметра
уточных нитей и плотности ткани по утку
были выработаны и исследованы образцы
Рис. 2
Рис. 3
В результате проведенных исследований установлено, что с увеличением диаметра уточных нитей и плотности ткани по
60
ткани с использованием в утке пряжи различного диаметра и с различной плотностью по утку.
утку раздирающая нагрузка ткани по направлению основы уменьшается (рис. 2, 3)
за счет уменьшения подвижности нитей в
№ 6 (294) ТЕХНОЛОГИЯ ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 2006
ткани (рис. 2 – график зависимости раздирающей нагрузки ткани по направлению
основы от диаметра утка; рис.3 – по направлению основы от плотности ткани по
утку).
Раздирающая нагрузка ткани по направлению утка при увеличении диаметра
уточной нити увеличивается за счет увеличения разрывной нагрузки используемой
уточной нити (рис. 4).
Рис. 4
Уменьшение раздирающей нагрузки
ткани по утку при увеличении плотности
ткани по утку объясняется уменьшением
подвижности нитей в ткани (рис. 5).
Анализ раздирающей нагрузки тканей,
выработанных различными видами переплетений (рис. 2 и 4), позволяет сделать
выводы о том, что с увеличением длины
перекрытий нитей в ткани раздирающая
нагрузка увеличивается за счет увеличения
подвижности нитей в ткани.
Рис. 5
Полутораслойные ткани с дополнительным утком имеют большую раздирающую нагрузку по сравнению с аналогичными однослойными тканями.
Сравнение расчетных значений раздирающей нагрузки с фактическими значениями (отклонение < 5 %) позволяет рекомендовать предложенный метод проектирования для аналогичных тканей.
Рекомендована кафедрой ткачества. Поступила
16.10.06.
_______________
№ 6 (294) ТЕХНОЛОГИЯ ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 2006
61