Физико-механические свойства полульняных костюмных тканей нового вида переплетений

Ассортимент льняных костюмных тканей требует постоянного обновления и совершенствования. Научная новизна работы заключается в создании нового вида переплетений, позволяющих получить конкурентоспособные полульняные костюмные ткани улучшенного художественного оформления и качества.

Различная ширина рельефных продольных полос достигается разной степенью закрепления настилочного утка и различным числом нитей в его длинном перекрытии на базе уточноворсовых переплетений [1]. На рисунке 1 представлены рисунки разработанных переплетений костюмных тканей. Рисунок 1, а: закрепление настила – одноосновное, производится по полотну на первых двух основных нитях, длина настила – пять уточных нитей. Одна система уточных нитей выполняет в ткани двоякую функцию: грунтового и настилочного утков, которые прокладывают в следующей последовательности: три прокидки грунтового утка – одна прокидка настилочного, одна прокидка грунтового утка – одна прокидка настилочного, одна прокидка грунтового утка – одна прокидка настилочного, взятые в соотношении 3:1:1:1:1:1.

г

д

Рисунок 1 – Рисунки переплетений костюмных тканей:

а) с одноосновным закреплением настилочного утка; б), в), г) с трехосновным закреплением настилочного утка; д) с пятиосновным закреплением настилочного утка

Переплетения, представленные на рисунках 1 б, в и г, характеризуются трехосновным закреплением настилочного утка и отличаются друг от друга разным числом нитей в длинных перекрытиях настилочного утка и разным соотношением между грунтовым и настилочным утками. Закрепление настилочного утка в рисунке 1, д пятиосновное, осуществляется по полотну на первых шести основных нитях, соотношение между грунтовым и настилочным утками 1:3.

В результате в тканях, спроектированных на базе уточноворсовых переплетений, благодаря специальному переплетению грунта, происходит упрочнение структуры ткани, и, в зависимости от количества нитей в настилочной и безнастилочной полосах, рисунок ткани характеризуется наличием рельефного продольного рубчика, имитирующего вельвет–рубчик (рисунок 1, в) или вельвет-корд (рисунок 1,а, б). На метод построения переплетений получено решение о выдаче патента на изобретение «Способ получения костюмной ткани» по заявке № а20080909 от 10.07.2008.

Полульняные костюмные ткани нарабатывались спроектированными видами переплетений в условиях РУПТП «Оршанский льнокомбинат» на станках СТБ-2-175 с жаккардовой машиной Z-344, в основе – хлопчатобумажная пряжа линейной плотности 25 текс х 2, в утке – чистольняная среднеоческовая пряжа линейной плотности 86 текс, плотность ткани по основе – 205 нит./10 см, по утку – 206 нит./10 см. Материалы прошли следующие виды отделки: механико-химическое умягчение (МХУ) и тканеусадочную обработку на машине (ТУМ).

Физико-механические испытания готовых полульняных тканей проводились на поверенном оборудовании, установленном в технологической лаборатории РУПТП «Оршанский льнокомбинат». Значения основных физико-механических показателей готовых полульняных костюмных тканей представлены в таблице 1.

Таблица 1 – Значения показателей свойств готовых полульняных костюмных тканей

Наименование показателя	Значения
	СТБ 1139-99	Номер образца ткани
		1	2	3	4	5
Среднее число пересечений на одну нить: -    основы -    утка	-	3,3 9,3	9,0 6,5	8,8 7,8	3,3 6,0	9,0 9,8
Коэффициент наполнения: -    ткани -    по основе -    по утку	-	0,67 0,74 0,90	0,83 0,99 0,84	0,77 0,89 0,87	0,61 0,62 0,98	0,75 0,82 0,91
Стойкость к истиранию, тыс. цикл.	не менее 3,0	6,7	6,4	6,2	7,2	6,1
Разрывная нагрузка, Н: - основа - уток	не менее 196 196	625 880	645 720	680 915	510 650	725 980
Воздухопроницаемость, дм3/м2•с	не менее 60	202	158	164	237	173
Поверхностная плотность, г/м2	-	291	280	289	274	295

Из таблицы 1 видно, что спроектированные ткани по показателям физикомеханических свойств соответствуют требованиям СТБ 1139-99. Однако, их величины для тканей различных переплетений значительно отличаются друг от друга.

Поскольку разработанные переплетения являются новыми в создании ассортимента костюмных тканей, особый интерес представляет изучение влияния коэффициента наполнения ткани волокнистым материалом как комплексного показателя, учитывающего сырьевой состав, деформацию нитей в ткани, порядок фазы строения и переплетение, на физико-механические свойства тканей. Коэффициент наполнения определялся по методике, описанной в работе [1].

На рисунке 2 представлена зависимость стойкости к истиранию тканей от коэффициента наполнения, которая показывает, что с увеличением этого параметра от 0,61 до 0,75 стойкость к истиранию уменьшается, а затем с увеличением коэффициента наполнения до 0,83 – увеличивается. Однако, при самом низком значении коэффициента наполнения, равном 0,61, стойкость к истиранию костюмной ткани самая высока и составляет 7,2 тысячи циклов. Для объяснения этого явления в работе рассчитано среднее число пересечений нитей основы и утка в пределах раппорта переплетения, приходящееся на одну нить основы и утка. Результаты расчёта приведены в таблице 1.

Рисунок 2 - Зависимость стойкости к истиранию от коэффициента наполнения ткани

Анализ этих значений показал, что ткань, имеющая самую низкую стойкость к истиранию, характеризуется наличием в рисунке переплетения самого большого числа взаимных пересечений нитей основы и утка. В этом случае происходит точечный контакт образива и ткани, что приводит к более быстрому её истиранию. Это обстоятельство подтверждается многими исследователями [2]. Математическая модель, характеризующая зависимость между стойкостью к истиранию и коэффициентом наполнения ткани, имеет вид:

y 1 =31,7069-66,651 • x+43,5253 • x² ,                       (1)

где х - коэффициент наполнения ткани.

Вместе с тем, с увеличением числа взаимных пересечений нитей основы и утка, при прочих равных условиях, повышается связность между нитями за счёт увеличения коэффициента трения, что в конечном итоге приводит к большей сопротивляемости ткани на разрыв [3]. Это подтверждается зависимостями, представленными на рисунке 3 а и б, соответственно. Большую разрывную нагрузку по основе и утку имеет образец ткани № 3, переплетение которого характеризуется наличием большего числа взаимных пересечений нитей основы и утка. Математические модели для разрывной нагрузки по основе (2) и утку (3) имеют вид:

у₂ = - 4686,2 + 14307,3 • x - 9499,8 • x² .                  (2)

y₃ = - 11535,0 + 34387,2 • x - 23640,0 • x² .              (3)

0,58 0,60 0,62 0,64 0,66 0,68 0,70 0,72 0,74 0,76 0,78 0,80 0,82 0,84 Коэффициент наполнения ткани

б

Рисунок 3 - Зависимость разрывной нагрузки от коэффициента наполнения ткани: а) по основе; б) по утку

Для тканей бытового назначения, к которым относятся костюмные, одним из основных показателей является воздухопроницаемость. Из рисунка 4 видно, что зависимость воздухопроницаемости от коэффициента наполнения ткани волокнистым материалом носит параболический характер, причём увеличение коэффициента наполнения ткани на 0,22, (второй и четвертый образцы тканей) приводит к уменьшению воздухопроницаемости в 1,5 раза. Аналогичные результаты получены в работах [4]. Воздухопроницаемость для полульняных костюмных тканей имеет большое значение, поскольку они предназначены, в основном, для носки в летний период года. Математическая модель представленной на рисунке 4 зависимости имеет вид:

у 4 = 1154,59 - 2344,6^ + 1377,72-х?. (4)

Рисунок 4 – Зависимость воздухопроницаемости от коэффициента наполнения ткани

Поверхностная плотность разработанных тканей колеблется в пределах восьми процентов (варианты 4 и 5), на что оказывает влияние уработка основных и уточных нитей: с увеличением уработки увеличивается и расход сырья. Зависимость поверхностной плотности от коэффициента наполнения ткани волокнистым материалом представлена на рисунке 5, математическая модель имеет вид:

у₅ = -469,52 - 2101,4 • x -1445,1 • x² .                  (5)

Рисунок 5 – Зависимость поверхностной плотности от коэффициента наполнения ткани

Результаты проведенных исследований физико-механических свойств костюмных тканей позволили оптимальной считать ткань варианта 4, так как она характеризуется высокой стойкостью к истиранию 7,2 тыс. циклов, высокой воздухопроницаемостью 237 дм3/м2•с, поверхностной плотностью 274 г/м2.

Практическая значимость работы заключается в расширении ассортимента полульняных костюмных тканей. Наработана опытная партия тканей в количестве 300 пог. м. тремя артикулами с использованием в утке белёной и крашеной пряжи, а также под гладкое крашение. Ткани прошли апробацию в пошив мужской и женской одежды на РУП «Новогрудская швейная фабрика» г. Новогрудок, КУВОШПВПО «Витебчанка» и ЭОП УО «ВГТУ» г. Витебск.

ВЫВОДЫ

Разработаны конкурентоспособные полульняные костюмные ткани, на внешних сторонах которых получен эффектный продольный рубчик различной ширины на базе уточноворсовых переплетений (получено решение о выдаче патента на изобретение «Способ получения костюмной ткани» по заявке № а20080909 от 10.07.2008), что позволяет использовать их в пошиве мужской и женской одежды различного назначения.

В результате исследования влияния комплексного параметра строения ткани, коэффициента наполнения её волокнистым материалом, на физико-механические свойства получена ткань улучшенного качества, которая характеризуется высокими стойкостью к истиранию и воздухопроницаемостью.