Кукин Г.Н. и др. Текстильное материаловедение. Текстильные полотна и изделия

Подождите немного. Документ загружается.

Табл. 1.3. Параметры различных фаз «троения ткани

Фаза

"о

"у

— Аф/ку

Фаза

ку

m —

/ft

1-Я 0 0

2-я 1/8/ 7/8 / 1/7

3-я 1/4/ 3/4/ 1/3

4-я 3/8/ 5/8/ 3/5

5*я 1/2/ 1/2/ 1

6-я 5/8/ 3/8/ 5/3

7-я 3/4 / 1/4/ 3

8-я 7/8/ 1/8/ 7

9-я / 0 оо

Нулевая d

Вследствие сплющивания нитей фактическое строение тканей

может отличаться от геометрически построенных фаз строения.

Кроме того, в процессах отделки и использования ткани

в результате различных воз-

действий изменяется перво-

начальная фаза строения.

Фаза строения ткани влияет

на ее свойства и особенно на

опорную поверхность, что из-

меняет износостойкость.

Опорная поверхность. При

эксплуатации большинства

тканей изнашиваются во-

•

Рис. 1.5. Зависимость опорной по-

верхности Fo от давления р:

/ — сукно; 2

—

шевиот

Рис. 1.6. Вид опорной поверхности

О 005 01 015 02 025 03 035

04-

045 тканей:

Р, МПа

а — гладкая основоопорная; б

—

сукно

/I"

Рис. 1.7. Схема прибора для

определения опорной поверх-

ности оптико-контактным ме-

тодом

локна и нити, выступаю-

щие на поверхности.

Опорная поверхность

ткани определяется от-

ношением площади кон-

такта ткани при опреде-

ленном давлении к об-

щей площади ткани, вы-

раженным в процентах.

Следует

учитывать, что

при повышении давле-

ния опорная поверх-

ность увеличивается

(рис. 1.5). Для различ-

ных тканей она состав-

ляет 5—25 %.

При оценке опор-

ной поверхности нужно

знать не только ее ве-

личину, но и характер. Ткани, близкие по строению к первой

фазе, имеют опорную поверхность по уточным нитям. У тканей

с девятой фазой строения опорная поверхность образуется ни-

тями основы, а с нулевой фазой — цитями обеих систем. Поэтому

ткани подразделяют на уточно-, ссцово- и равноопорные в зави-

симости от того, какая система нитей выступает на поверхность.

Опорная поверхность гладких тканей определяется гребнями

волн нитей (рис. 1.6,о). В валяных тканях и тканях с начесом

опорная поверхность состоит из отдельных выступающих на по-

верхность волокон (рис. 1.6,6).

Опорная поверхность определяется на различных приборах

[1—3]. При оптико-контактном методе используется контактная

призма, к которой прижимается ткань, и принцип полного внут-

реннего отражения и поглощения света. На приборе ЦНИИ

шерсти, разработанном И. С. Марголиным, пучок лучей от ис-

точника света (рис. 1.7) проходит через конденсор 2

в призму 3 и после полного внутреннего отражения от гипоте-

нузной грани призмы поступает через объектив 6 фотокамеры

на матовое стекло или фотопластинку 7. Исследуемая поверх-

ность ткани 5 прижимается диском 4 к грани призмы. В местах

контакта ткани с призмой часть светового потока поглощается

и эти места выделяются более темными на общем светлом фоне

(см. рис. 1.6). Для лучшего контакта поверхности ткани с приз-

Рис. 1.8. Схема

ворсового покро-

ва ткани

мой между ними вводится тонкий слой жидкости с коэффициен-

том преломления, близким к коэффициенту преломления для оп-

тического стекла. Засняв опорную поверхность ткани, опреде-

ляют ее величину. Для этого можно использовать точечный ме-

тод, при котором на снимке наносят равномерно большое число

точек, подсчитывают их общее число т

и число точек в местах

контакта т

. Опорную поверхность F

; %, определяют по фор-

муле

=l00mJm

. (1.24)

Имеются и другие методы определения опорной поверхности

тканей [1, 3].

Характеристики поверхности ворсовых тканей. При оценке

поверхности ворсовых тканей обычно измеряют следующие ха-

рактеристики:

толщину ворсового покрова Ь

— наименьшее расстояние от

грунта ткани до конца большинства длинных ворсинок (рис. 1.8);

высоту ворса Н

— протяженность большинства извитых

длинных ворсинок;

длину ворса L

— длину большинства распрямленных длин-

ных ворсинок;

коэффициент извитости ворсинок a

—

плотность ворса П

— число ворсинок на 1 мм

ткани;

густоту ворса S

— долю площади поперечных сечений всех

ворсинок от площади ткани:

/(lOOOy), (1.25)

где П» — плотность ворса, число ворсинок на 1 мм

; Т,—линейная плот-

ность ворсинок, текс; у — плотность вещества ворсинок, мг/мм

Массу ворса т

определяют в граммах на квадратный метр

по ГОСТ 3815.2—77*. Для удаления ворса его срезают или опа-

ливайэт.

Для определения других характеристик поверхности ворсо-

вых тканей иногда используют дополнительно различные прямые

и косвенные методы [1, 7].

2. ТРИКОТАЖ

Элемент и элементарное звено

Элементом макроструктуры трикотажа является нить, а часть

элемента (нити), повторяющаяся многократно в виде петель или

отрезков (криволинейных или прямолинейных),— элементарным

звеном.

В зависимости от способа вязания различают поперечно-вя-

заный (кулирный) и основовязаный, одинарный (однофонтур-

ный) и двойной (двухфонтурный) трикотаж. В поперечно-вяза-

ном трикотаже нити (одна или несколько), последовательно из-

гибаясь, образуют петельный ряд. В основовязаном трикотаже

петельный ряд образуется системой нитей (основой), проклады-

ваемых одновременно на иглы, при этом каждая нить может об-

разовать одну петлю в ряду. В некоторых случаях, например

при вязании киперного трикотажа [8], одной нитью образуются

одновременно две петли.

Особенности структуры трикотажа заключаются в наличии

элементарных однородных или разных по форме звеньев, взаим-

ном их расположении и связях как элементарных звеньев, так

и элементов (нитей) в целом.

Форма ^элементарных звеньев структуры трикотажа разнооб-

разна, она оказывает большое влияние на структуру, внешний

вид и свойства трикотажа.

На рис. 1.9 приведена классификация элементарных звеньев

структуры трикотажа по их форме (по данным А. И. Кобля-

кова) [9]. По характеру пространственного расположения эле-

ментарные звенья согласно классификации разделены на три

класса. Элементарные звенья, близкие к прямолинейным или

изогнутым лишь в одной плоскости (уточные нити, наброски

и др.), относятся к первому классу. Нити такой формы вклю-

чаются в структуру для соединения элементов или элементар-

ных звеньев, для увеличения жесткости трикотажа при растя-

жении, для образования начеса и др.

Во второй класс входят элементарные звенья в виде слож-

ных пространственных спиралей, в которых соединительные

концы (протяжки) пересекаются (по принятой в трикотажном

производстве терминологии называются закрытыми петлями).

В третий класс входят элементарные звенья также сложной

пространственной формы, но без пересечения соединительных

протяжек (открытые петли). Элементарные звенья этого класса,

как и предыдущего, составляют грунт трикотажа, а также раз-

ные узоры.

Элементарные звенья в зависимости от наличия в их форме

точек перегиба разделяются на подклассы. Различают элемен-

тарные звенья прямолинейной (уток) и криволинейной формы

Класс

Подкласс

Группа

/. Элементарные

плоской формы

2. Элементарные

звенм

по

Форме

спиралей

(захрытб/х

петель)

Шзпе-

регида

гсо9-~

40U/7TOV

кои пе-

вегиоа

ШЩГ

чя/nov-

гамигте

оегиоа

1без пе-

региба

С одной точкой

перегиба

Подгруппа

130001

тюгг•

Оря

~. Ю ал i т'****

\\) пг QL^^te* Jff

130002 \V 212111 ifj y^P ^

211111

Рис. 1.9. Классификация элементарных звеньев структуры трикотажа:

ОП — остов петли; Я —протяжка; ПС — петельный столбик

без перегибов — первый подкласс, с одной точкой перегиба —

второй подкласс и с двумя точками перегиба — третий подкласс.

Как видно из рис. 1.9, в первом классе содержатся элемен-

тарные звенья всех подклассов, во втором — звенья первого и

второго подклассов и в третьем — элементарные звенья второго

и третьего подклассов.

По признаку перекрутки соединительных протяжек * класси-

фицированы группы элементарных звеньев: первая —без пере-

* В элементарных звеньях в виде петель по терминологии, принятой

в учебниках по технологии трикотажного производства, различают отдель-

ные части (рис. 1.10): дуга — 3—4, палочки — 2—3, 4—5 и соединительные

протяжки —1—2, 5—6.

J. Элементарные

збенья

по

форме

открытых

петель

2. С одной точкой

З.С дЗумя томами

перегиба

1. без пе-

рекрутки

протяжек

З.С

пере-

круткой

протяжек

1. без пере-

Сперещт

J. С пере-

крутки

кой одной

круткой

протяжек

протяжки

протяжек

32т

323111 323321

'J3342f

крутки протяжек (по форме спиралей), вторая —с перекруткой

одной соединительной протяжки, третья — с перекруткой двух

(входящей и выходящей) протяжек.

Элементарные звенья без перекрутки соединительных протя-

жек обычно получаются при вязании трикотажа на однофонтур-

ных (одинарных) машинах или на двухфонтурных, но с одной

выключенной фонтурой (игольницей).

Трикотаж из петель с одной или двумя перекрученными про-

тяжками формируется на двухфонтурных машинах и значи-

тельно отличается от трикотажа из петель с неперекрученными

протяжками как по строению, так и по свойствам. Например,

только в результате поворота перекрученных соединительных

протяжек деформация такого трикотажа по сравнению с трико-

п Рис. 1.10. Размеры элементар-

ного звена структуры трико-

тажа:

—

ширина; h

—

высота; Ь

—

тол-

щина; А

—

петельный шаг; В —

высота петельного ряда; %_2,

's 4— длина палочек; т

—

теле-

скопический заход;

2—3—4—5

—

остов петли; 3—#

—

головка петли;

1—2,

S—6 —

соединительные про-

тяжки

тажем из петель с не-

перекр^ченными про-

тяжками увеличивается

в 1,5—2 раза при растяжении по ширине.

По взаимному расположению остова петли и соединительных

протяжек элементарные звенья разделяются на четыре под-

группы. К первой подгруппе относятся элементарные звенья,

имеющие форму петель с протяжками, направленными вдоль ос-

това петель (известны в литературе по трикотажу [8 и др.] под

наименованием цепочки), ко второй — петли, протяжки которых

перпендикулярны направлению большой оси остова, к третьей —

петли, большая ось остова которых не перпендикулярна ни к од-

ной из касательных протяжек.

Элементарные звенья второй подгруппы образуются при вя-

зании трикотажа в основном на поперечно-вязальных машинах.

На основовязальных машинах элементарные звенья такого вида

получаются лишь при вязании трикотажа переплетением атлас.

Элементарные звенья третьей подгруппы встречаются в рисун-

чатых полотнах (киперные, сплит-трикотаж и др.). Элементар-

ные звенья четвертой подгруппы (с односторонними протяж-

ками) являются прео'бл а дающей формой элементов основовяза-

ного трикотажа.

Ряд — градация классификации, уточняющая положение от-

дельных частей элементарного звена. Остов петли элементарного

звена первого ряда ориентирован в направлении петельных стол-

биков, второго ряда — не ориентирован. В изогнутой в петлю

нити ориентация остова петли может быть естественной и искус-

ственной.

Силы реакции в изогнутой нити направлены в сторону вы-

пуклости. При неравномерной кривизне отдельных участков ос-

това и протяжек в результате действия изгибающих моментов

остов петли поворачивается относительно протяжек, пока не на-

ступает равновесное состояние. Вследствие этого остов петли на-

клоняется по отношению к направлению протяжек. При одина-

ковой величине и противоположном направлении кривизны про-

тяжек (соединительных частей) остов петли располагается по

нормали к касательной плоскости протяжек, а нормали могут

совпадать с направлением петельных столбиков (нанизанных

последовательно друг на друга петель). Такую ориентацию пе-

тель (элементарных звеньев) можно назвать естественной.

При различной кривизне соединительных протяжек и одина-

ковом их направлении продольную ориентацию остова петли

можно получить применением двух элементарных звеньев с про-

тивоположно направленными протяжками или выпрямлением

остова петли элементарными звеньями, например уточными ни-

тями. Наклонная форма остова петель может быть при переносе

в процессе вязания петель с одной иглы на другую и т. д.

Схема некоторых видов элементарных звеньев, отличаю-

щихся разной протяженностью отдельных частей (остова и со-

единительных протяжек), показана на рис. 1.9.

Форма элементарного звена зависит от жесткости нити при

изгибе и кручении, а также от размеров отдельных частей звена,

степени кривизны и крутки нити. С увеличением жесткости

нити, кривизны и крутки устойчивость формы элементарных

звеньев повышается. Учитывая, что нормальное давление всегда

направлено в сторону выпуклости, по характеру распределения

и направления нормального давления, изгибающих и крутящих

моментов можно прогнозировать изменение размеров и

формы элементарных звеньев трикотажа при внешних силовых

воздействиях.

Размеры элементов и элементарных звеньев

Толщина нити. Размер элементов (нитей) структуры трикотажа

обычно определяется толщиной (диаметром) нити. При этом

различают толщину нити в свободном состоянии и сильно сжа-

том. В первом случае толщину приравнивают к расчетному диа-

метру:

dp = 0,0357 У ТЧЙ", (1.26)

во втором — к условному диаметру:

= 0,0357 V^y

", (1-27)

где Т — линейная плотность нити, текс; б — средняя плотность нити, мг/мм

;

р — плотность вещества нити, мг/мм

Толщина нити (диаметр расчетный) является переменной ве-

личиной и зависит от состояния трикотажа и расположения от-

дельных участков элементарных звеньев. Известно [10], что диа-

метр текстурированных нитей уменьшается почти в 2 раза (до

40%).

Размеры элементарного звена. К ним относятся ширина а,

высота h, толщина b и длина нити L„. Первые три параметра —

зависимые переменные, так как представляют собой функцию

конформации или различного положения элементарного звена

1»

в пространстве. Среднюю статистическую величину длины нити

в петле L„ можно принять за постоянную.

Ширину петли а (см. рис. 1.10) обычно определяют величи-

ной петельного шага А для трикотажных полотен разных пере-

плетений:

а = пА, (1.28)

где п — число петельных столбиков по протяженности элементарных звеньев.

Высоту петли h определяют расстоянием между точками эле-

ментарного звена, максимально удаленными друг от друга по

направлению длины:

Л = лВ + т, (1.29)

где п — число петельных рядов по протяженности элементарных петель по

длине; В—высота петельного ряда; т — расстояние между головками петли

(петельной дуги) и соединительной протяжки, мм.

Размер т зависит от упругости нитей. В трикотаже из мало-

упругих нитей ms*2d

, при высокой упругости нитей m увеличи-

вается и может достигать 2В.

Высоту элементарного звена при h>B+d

можно измерить

с помощью микроскопа, микрофота и других оптических средств.

Длина L

элементарного звена или длина нити в петле —

это длина нити в распрямленном состоянии. Ее определяют экс-

периментально при роспуске трикотажа (для поперечно-вяза-

ного трикотажа):

<=5

Lj/(5-100), (1.30)

<=i

i= 5

где ]|Г Lj — длина пяти распрямленных отрезков нити протяженностью

i=i

100 петель каждая, мм.

Для основовязаных трикотажных полотен, большинство из

которых не распускается, определить длину нити в петле можно

или расчетным путем, или измерением числа петельных рядов

на определенном участке нити, или специальными приборами

[8-14].

Протяженность и ориентация элементарных звеньев

Протяженность элементарных звеньев трикотажа определяется

степенью распрямленности по длине я|з

, ширине толщине

Ь-

^ = (1.31)

Цш — a/Ln, (1.32)

1|>т

= b/L„. (1.33)

Показатели ориентации элементарных звеньев по длине и

ширине, предложенные И. И. Шаловым *, выражают отноше-

нием суммы проекций участков элементарных звеньев соответ-

ственно для степени ориентации по длине со

и ширине <о

Шд

= Е/7

/£

; (1-34)

£0

= 2Я

/£

, (1.35)

где 2/7

и 1Л

— проекции длины нити в элементарном звене соответст-

венно по направлению длины и ширины трикотажа.

Проекции участков элементарного звена, показанного на

рис. 1.10, составляют: по длине 2Я

2ft,

по ширине 2Я

= а +

•+ 'з-2

/5-4-

Степень ориентации, как и протяженности, зависит от формы

элементарных звеньев и переплетения трикотажных полотен,

а со степенью ориентации петель связана растяжимость три-

котажа.

Из характеристик элементарного звена находят применение

также модуль петли и коэффициент покрова.

Модуль петли рассчитывают по формуле

= LJd

, (1.36)

коэффициент покрова по Мандену

K = d,IL

, (1.37)

где d

— условный диаметр нити.

Поверхностный m

и объемный т

модули (по А. С. Дали-

довичу [8]) рассчитывают по формулам

±AB/(Lnd

); (1.38)

= 4ABb/(rid

yU). (1.39)

Переплетения трикотажа

Переплетение трикотажа определяет взаимосвязь, количество и

виды элементарных звеньев структуры и порядок их соединения

в петельные ряды и столбики.

Способы соединения элементарных звеньев в трикотаже мо-

гут быть последовательными — начало с концом в одном ряду,

в смежных

рядах — начало в предыдущем ряду, а конец в по-

следующем, смешанными (комбинированными) — соединение

двух-трех элементарных звеньев по первому способу, а затем

по второму и т. д.

Соединения элементарных звеньев перечисленными спосо-

бами можно производить в соседних петельных столбиках,

* Шалое И. И. Усадка трикотажа. М., 1958.

(