Кудрявин Л.А., Шалов И.И. Основы технологии трикотажного производства

Подождите немного. Документ загружается.

Как известно, раппорт переплетения —это наименьшее чи-

сло петельных рядов (раппорт по высоте Rh) ИЛИ петельных

столбиков (раппорт по ширине RH

Ь)

, после которых порядок че-

редования отрезков нитей в виде петель, набросков или протя-

жек в переплетении повторяется.

Напомним, что различают трикотаж кулирных (поперечно-

вязаных) и основовязаных (продольновязаных) переплетений.

В первом петельный ряд образуется последовательно, петля за

петлей или при определенном чередовании одной или несколь-

ких систем нитей в направлении петельного ряда. Во втором

петельный ряд образуется одновременно одной или несколькими

системами нитей (основами), причем из нити каждой основы

формируется по одной или по две петли.

По числу петельных слоев, составляющих толщину TpHKO-»

тажа, различают трикотаж однослойных (одинарных) и много-

слойных переплетений. Трикотаж одинарных переплетений выра-

батывают на машинах с одной игольницей, трикотаж многослой-

ных переплетений — на машинах с несколькими игольницами.

Практическое применение получил трикотаж одинарных и двой-

ных переплетений.

Каждый из классов трикотажных переплетений может иметь

различные типы петель: открытые и закрытые, с одно- и двусто-

ронними протяжками. Трикотажным переплетениям различных

классов присваивают буквенные обозначения (см. табл. 2.1).

Подклассы рисунчатых переплетений условно обозначают

дробью: в числителе указывают классы главного и производного

переплетений, на базе которых образовано рисунчатое, а в зна-

менателе—класс рисунчатого переплетения. Например, Г/Аж —

рисунчатое ажурное переплетение трикотажа на базе глади;

Л/Ж — жаккардовое переплетение трикотажа на базе ластика;

//•/У —уточное переплетение трикотажа на базе цепочки и т. д.

Наиболее полное представление о строении трикотажа дает

его графическая запись. С помощью графической за-

писи условно обозначается способ прокладывания нити, обра-

зующий раппорт переплетения трикотажа (см. табл. 2.1).

В большинстве стран используют классификацию переплете-

ний трикотажа, отличающуюся от принятой в СССР, при этом

в европейских странах (ФРГ, Франция, Великобритания и др.)

классификация переплетений трикотажа регламентируется госу-

дарственными стандартами. Стандартами определяется и терми-

нология в названии переплетений и их элементов. Например,

стандартами регламентируются термины: кулирный, основовя-

заный трикотаж, петля кулирного трикотажа и ее элементы,

петля основовязаного ту)икотажа( набросок, протяжка, уток.

Переплетения кулирного и основовязаного трикотажа клас-

сифицируют по-.разному. Выделяют только три класса перепле-

тений: главные, производные, комбинированные.

в соответствии со стандартами DIN и TGL (ФРГ) в кулир-

ных переплетениях к главным относят однолицевые (RL) , двух-

лицевые {RR), интерлок {RRG), двухизнаночные {LL). В осно-

вовязаных переплетениях выделены только два подкласса: оди-

нарные {RL) и двойные {RR). К производным переплетениям

на базе однолицевого трикотажа относят следующие: фанг {F),

полуфанг {PF), прессовые более чем с двумя набросками {N),

с протяжками (Л), неполные (g), ажурные (of), платированные

(Р), плюшевые (РР). К производным на базе двухлицевых

кроме указанных для однолицевых добавлены валики пе-

рекрестные (V), а на базе двухлицевого интерлока — перепле-

тения, имеющие признаки двух производных. Например, Ph оз-

начает платированный трикотаж с протяжками.

Подклассы двухизнаночных переплетений те же, что и двух-

лицевых. При буквенном обозначении переплетений трикотажа

по стандартам требуется указывать сокращенно класс и под-

класс, например /?L-f — двухлицевой фанг, — двухлице-

вое ажурное и т. д. Все другие переплетения кулирного трико-

тажа рассматривают как комбинированные из элементов на-

званных главных и производных.' Если на трикотаже выполнен

узор из элементов структуры какого-либо переплетения, это

обозначается символом т. Например, RL-d-m — узор на базе

трикотажа ажурного переплетения.

В основовязаных двух- и однолицевых переплетениях разли-

чают два подкласса: производные и комбинированные. К произ-

водным относят следующие: цепочку (Fr), цепочку со сдвигом

(Fr-V), трико (Г), сукно (Ти), шарме (S), атлас {А), атлас

с протяжкой {Ah), вариации производных по рядам (V), прес-

совые {Рг), уточные (Sch), продольноуточные iScht), продоль-

ностежковые {St), футерованные {Fb), плюшевые (Р).

К подклассу производных основовязаных относят переплете-

ния, образованные не менее чем из двух систем нитей и соче-

таний однолицевого и двухлицевого переплетений, что указыва-

ется в сокращенном буквенном обозначении трикотажа. Напри-

мер, Т-Ти-2 — это трико-сукно из двух систем нитей, RR-T-

—трико-трико на базе двухлицевого переплетения в со-

четании с однолицевым трико.

2.2. ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ

ХАРАКТЕРИСТИКИ СТРОЕНИЯ

ТРИКОТАЖА

Нити", из которых образуются петли в трикотаже, характери-

зуются толщиной. Различают толщину нити в свободном состоя-

нии и сильно сжатом. В первом случае толщину нити приравни-

вают к расчетному диаметру, во втором — к условному диаметру

(см. п. 1.4).

в трикотаже (рис. 2.2)

толщина комплексных

нитей (пряжи) в раз-

личных сечениях петли

неодинакова. Нормаль-

ные сечения нитей по

разным участкам имеют

форму, близкую к эллип-

су, оси которого на дан-

ном участке петли соот-

ветствуют действитель-

ным размерам da и db.

Размеры da и db нити

в трикотаже являются

переменными. Их измене-

ния зависят от вида и

свойств комплексных ни-

тей (пряжи), применяе-

мых для выработки три-

котажа, фазового состо-

яния трикотажа, спосо-

бов его отделки, разме-

ров петель. Например,

для высокообъемных

комплексных нитей (пря-

жи), а также комплекс-

ных нитей (пряжи) по-

логой крутки степень

сплющивания нитей в петлях трикотажа (степень отклонения

формы сечения нитей от круга) больще, чем для нитей (пряжи)

высокой крутки; в трикотаже из мононитей степень сплющива-

ния нитей в петлях незначительна и ею пренебрегают. Кроме

того, для трикотажа, вырабатываемого из комплексных нитей

(пряжи) данного вида, изменение формы поперечника нити за-

висит от фазового состояния трикотажа, а также способов его

отделки (каландрирования, прессования, термофиксации).

При этом для трикотажа из высокообъемных нитей (пряжи),

а также комплексных нитей пологой крутки размеры da max мо-

гут превышать размеры, вычисленные по формуле (1.19), а раз-

меры db min могут быть мбньше, чем вычисленные по формуле

(1.20), поскольку при выводе этих формул сечение нити прини-

мается за круг.

Как показали исследования, взаимосвязь между поперечни-

ками нити da "Я db ^ различных состояниях трикотажа имеет

сложный характер, при этом в пределах определенных нагру-

зок изменение одного из размеров нити, например da, не всегда

влечет за собой изменение другого размера db-

Рис. 2.2. Структура трикотажа переплете-

ния гладь:

а — с изнаночной стороны; б

—

с лицевой сто-

роны

Рис. 2.3. Геометрическая модель три,-

котажа переплетения гладь

В геометрических моделях

нити усредняется и характеризуется

С целью облегчения изуче-

ния и прогнозирования свойств

трикотажа его сложную струк-

туру представляют геометри-

ческой моделью, которая с

различной степенью точности

аппроксимирует фактическую

структуру трикотажа и форму

его петель, причем в геомет-

рической модели толщина ни-

ти принимается одинаковой

на всех участках петли, а фор-

ма сечения нити принимается

за круг.

На рис. 2.3 приведена гео-

метрическая модель трико-

тажа переплетения гладь, ко-

торая моделирует фактиче-

скую структуру этого трикота-

жа, показанного на рис. 2.2, а.

структуры трикотажа толщина

средним диаметром

нити d.

Значения средней толщины нити в геометрической модели

определяются по-разному. В одном случае сначала определяют

размеры нитей da max и dbmln (см. рис. 2.2). При этом, приняв

da max И с?ь min 33 ОСИ эллипса, находят площэдь его сечения 5э:

Приравняв это выражение к площади круга 5к. рассчиты-

вают средний диаметр нити:

d = ^da maxdb min •

В другом случае в трикотаже измеряют по линии петельного

ряда размер (Ш—q)/4 двух нитей в остове петли (см. рис. 2.3).

Среднюю толщину нити в этом случае рассчитывают по фор-

муле

d~(4max-f dbniin)/2.

Из изложенного следует, что определение средних значений

диаметра нити в его геометрических моделях требует инстру-

ментальных измерений элементов структуры трикотажа или его

срезов, что является весьма трудоемким.

Для приближенных расчетов среднюю толщину нити в мо-

дели трикотажа можно определить по формуле

d~(dp + dy)/2. (2.1)

К основным геометрическим параметрам трикотажа относят

также длину нити в петле I, петельный шаг А и высоту петель-

ного ряда В (см. п. 1.1).

Кроме длины и толщины нити в петле трикотажа петли мо-

гут характеризоваться количественными характеристиками про-

тяженности и толщины. К характеристикам протяженности от-

носят ширину петли а, высоту петли h и ширину остова петли

Ш, мм (см. рис. 2.2; 2,3).

Ширину петли а обычно определяют величиной петельного

шага Л. Для трикотажных полотен производных, рисунчатых и

комбинированных переплетений

а = пА,

где п — протяженность петли, выраженная в числе петельных столбиков.

Высоту петли h определяют расстоянием между участками

петли, максимально удаленными друг от друга по направлению

петельных столбиков.

Размер телескопического захода петель характеризуется ве-

личиной т, мм.

m = h~B,

где В — высота петельного ряда, зависящая от способа нанизывания петель

соседних петельных рядов.

Ширину остова петли Ш определяют размером остова петли,

измеренным по направлению петельного ряда.

Расстояние между палочками петли внутри остова q, мм,

характеризуют минимальным размером между, палочками петли

внутри ее остова, измеренным по направлению петельного ряда.

Толщина петли М, мм, может совпадать с толщиной трико-

тажа и определяется расстоянием между наиболее удаленными

участками петли, измеренными по толщине трикотажа.

Рассмотренные геометрические характеристики трикотажа

могут быть получены путем непосредственных измерений.

К другим важнейшим характеристикам, используемым пр«

оценке строения трикотажа, относят производные и косвенные

характеристики, для определения которых требуется проведение

простейших расчетов. К производным геометрическим характе-

ристикам принадлежат следующие.

Коэффициент соотношения плотностей

С = Б/Л = Яг/Яв, (2.2)

который может косвенно характеризовать форму петель в три-

котаже и их взаимное расположение.

4 лл. ып Q7

Модуль петли о характеризует отношение длины нити

в петле к условному диаметру этой нити:

a = lldy. (2.3)

Коэффициент уработки нити по горизонтали Ur определя-

ется как

и, = 11А. (2.4)

Коэффициент уработки нити по вертикали

и, =

11В,

(2.5)

где i —длина нити в петле, мм; А, В — соответственно петельный шаг и вы-

сота петельного ряда, мм.

Поверхностный модуль петли

Оп

= AB/ildy) (2.6)

показывает отношение площади одной петли в трикотаже

к площади, занимаемой нитью петли.

Объемный модуль петли Оо показывает отношение объема,

занимаемого одной петлей в трикотаже к объему, занимаемому

нитью петли, т. е.

Оо

= 4ABM/{ndlt), (2.7)

где М — толщина трикотажа, мм; rfy — условный диаметр нити, мм. '

Косвенной характеристикой толщины трикотажа является

поверхностная плотность р, г/м^. Для одинарных переплетений

поверхностная плотность определяется по формуле

р=10-*ЯгЯв/Г. (2.8)

Косвенными характеристиками протяженности петель и их

ориентации в заданных направлениях являются следующие.

Степень протяженности по ширине

У1рт=а/1.

Степень протяженности по длине

Степень ориентации по ширине

{0ш = 2Яш//.

Степень ориентации по длине

Степени ориентации определяются отношением суммы проек-

ций участков петли трикотажа по заданным направлениям

2Яш и 2Яд к длине нити в петле. Например, для глади (см.

рис. 2.3)

+ + Яде; 2 Яд ~ 2h.

Показатели объемности трикотажа могут выражаться харак-

теристиками объемности. Объемность (рыхлость) трикотажа

р, = У,/

Кв

= 4МЛ ВЯ„/

(пйЧ),

где Ft—объем трикотажа, мм^; Ив — объем волокон, мм'; М —толщина

трикотажа, мм; Рн — рыхлость нити;

где VH — объем нити, мм'.

С учетом сжатия нити в трикотаже рыхлость нити рассчиты-

вают по формуле

Р„ — ndpdyy/4,

где dp, dy — диаметр нити соответственно в свободном и сжатом состоянии,

мм; v — плотность нити, г/см^

Кроме перечисленных для косвенной оценки заполнения три-

котажа могут использоваться следующие характеристики.

Коэффициент линейного заполнения по вертикали

Es^d/B. (2.9)

Коэффициент линейного заполнения по горизонтали

Er = dlA. (2.10)

Поверхностное заполнение, %,

£=100М/(ЛВ). (2.П)

Показатели поверхностного заполнения могут косвенно ха-

рактеризовать степень прозрачности (просвечиваемости) и сте-

пень частоты трикотажа.

Стандартными характеристиками трикотажа, принятыми во

всех странах, являются плотности по горизонтали и вертикали,

поверхностная плотность, толщина нити.

2.3. ПОНЯТИЕ О СОСТОЯНИЯХ

ТРИКОТАЖА, ФОРМАХ

И ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ МОДЕЛЯХ ПЕТЕЛЬ

Трикотаж из-за особенностей своей петельной структуры явля-

ется легкоподвижным материалом, форма и размеры взаим-

ного расположения петель А и В которого изменяются в зави-

симости от состояния трикотажа.

4* 99

На разных стадиях технологического процесса выработки,

в готовых трикотажных изделиях, на фигуре при эксплуатации

трикотаж находится, как правило, в неравновесном (де-

формированном) состоянии.

Существует также равновесное состояние трикотажа,

при котором он не проявляет стремления к дальнейшему изме-

нению размеров и имеет наиболее высокую устойчивость. Под

равновесным понимается состояние, к которому трикотаж при-

ходит после релаксации в нем напряжений, в том числе после

стирок.

К равновесному состоянию стремится трикотаж из гидро-

фильных волокон (нитей). Трикотажу из термопластичных во-

локон (обычно гидрофобных) можно придать путем влажно-теп-

ловой обработки, деформирования и остывания высокоустойчи-

вое фиксированное состояние. Такой трикотаж в усло-

виях носки стремится возвратиться в фиксированное состояние.

Практически важной задачей является проектирование та-

ких характеристик структуры трикотажа (/, А, В), при которых

возможные отклонения состояния трикотажа от равновесного

или фиксированного состояний при носке, стирке или чистке

были бы минимальными. Параметры равновесного или фиксиро-

ванного состояний трикотажа принимаются за отправные при

изучении строения свойств и поведения трикотажа в эксплуата-

ционных условиях.

Трикотаж одного и того же переплетения, имеющий одина-

ковые типы петель (открытые или закрытые) в равновесном или

фиксированном состоянии может иметь различную форму

петель. Форма, которую принимают петли в трикотаже дан-

ного переплетения, зависит от многих качественных факторов,

среди которых важнейшими являются следующие:

вид нитей (пряжи), используемых для выработки трикотажа;

условия процесса выработки трикотажа;

условия отделки трикотажа.

Важнейшие количественные факторы, определяющие форму

петли в трикотаже,— длина нити в петле, толщина нити, харак-

теристики модуля петли.

В зависимости от варьирования этих факторов изменяется

не только сама форма петли, но и толщина нити по разным

участкам петли. Для одного и того же переплетения трикотажа,

получаемого из одинаковых нитей одной и той же толщины,

форма петли изменяется в зависимости от длины нити в петле.

Для каждого переплетения трикотажа в зависимости от

формы петли существует взаимосвязь между длиной нити

в петле /, толщиной нити d и размерами взаимного расположе-

ния петель в трикотаже Л и В. В настоящее время не найдено

выражений, теоретически удовлетворительно описывающих

функцию l=f{A, В, d) с учетом возможных форм петель одного

и того же переплетения трикотажа. Это объясняется не только

сложным видом кривой петли, сложным взаимодействием пе-

тель в точках контакта, но и тем, что для выработки трико-

тажа обычно применяют полимерные нити (пряжу), проявляю-

щие при формировании петель трикотажа не только упругие, но

эластические, и пластические деформации.

Как отмечалось в п. 2.2, с целью облегчения изучения и про-

гнозирования свойств трикотажа сложную форму его петель

представляют геометрической моделью, которая с различной

степенью точности аппроксимирует действительную форму

петли; нить в геометрической модели петли идеализируется.

Принимается, что на всех участках петли нить имеет одинако-

вые толщину и деформационные свойства.

Теоретический анализ геометрической модели трикотажа, не-

смотря на его условность, позволяет делать важные практиче-

ские выводы о поведении и свойствах трикотажа.

2.4. СВЯЗЬ МЕЖДУ ДЛИНОЙ НИТИ

В ПЕТЛЕ, ПЕТЕЛЬНЫМ ШАГОМ, ВЫСОТОЙ

ПЕТЕЛЬНОГО РЯДА И ТОЛЩИНОЙ НИТИ

В РАВНОВЕСНОМ СОСТОЯНИИ

ТРИКОТАЖА

Связь между длиной нити в петле, петельным шагом, высотой

петельного ряда и толщиной нити может быть выражена с ис-

пользованием различных геометрических моделей петли трико-

тажа. Наиболее универсальный метод для определения такой

взаимосвязи предложен проф. А. С. Далидовичем. По его пред-

положению для данной формы петли, принимаемой за простран-

ственную кривую, а в частных случаях за плоскую, длина нити

в петле может быть выражена уравнением

l = xA+yB + zd, (2.12)

где X, у, Z — коэффициенты, постоянные для принятой модели петли задан-

ного переплетения трикотажа; А, В — соответственно петельный шаг и высота

петельного ряда, мм; d — средний диаметр нити в петле, мм.

Предположив, что в пределах значений модуля петли о =

= 15—20 изогнутая в петлю нить является упругой и ее дефор-

мация пропорциональна нагрузке, А. С. Далидович делает вы-

вод, что в равновесном состоянии нить в петле будет стремиться

достичь одинаковой кривизны на всех участках с одинаковым

поперечным сечением и занять наибольшую площадь.

Из этого следует, что основа для расчета параметров петли

Л и S в равновесном состоянии — установление условий, при ко-

торых петля будет иметь наибольшую площадь. Площадь петли

5 = (2.13)

Определив из уравнения (2.12) значение петельного шага

A = (l-zd)lx—yB/x (2.14)

и подставив его в уравнение (2.13), получим

S = {t—zd)B/x—yBVx. (2.15)

Чтобы найти В при максимальном значении S, берем произ-

водную dS/dS и, приравняв ее к нулю, решаем относительно В,

т. е.

^ = (2.16)

дВ X X

Откуда

B = {l—zd)l2y. (2.17)

Аналогично находим

A = {l—zd)/2x; S = il—zd)Vixy. (2.18)

Зная величины Л и В, определяем коэффициент соотноше-

ния плотностей:

С = В/А = -^t^ I At^ ^ (2.19)

Таким образом, чтобы установить петельный шаг А или вы-

соту петельного ряда В, следует принять для данного конкрет-

ного переплетения модель петли, определить уравнение длины

нити в петле и найти числовые значения коэффициентов х, у, z.

2.5. ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ

И СВОЙСТВА ОДИНАРНОГО КУЛИРНОГО

ТРИКОТАЖА ПЕРЕПЛЕТЕНИЯ ГЛАДЬ

2.5.1. ДЛИНА НИТИ В ПЕТЛЕ И КОЭФФИЦИЕНТ

СООТНОШЕНИЯ ПЛОТНОСТЕЙ

На рис. 2.3 приведена геометрическая модель кулирного трико-

тажа переплетения гладь. Длина нити в петле для такой модели

состоит из суммы отрезков и дуг:

= аб^-бв-^вгд-{-де-\- еж.

Принимаем, что проекции дуг аб, вгд, еж на плоскость пред-

ставляют собой части окружности с радиусом Ri, а отрезки

бв и де равны между собой. Без учета наклона петельных па-

лочек

бв = деса.В,

где В — высота петельного ряда, мм.

102