Особенности структурообразования одинарного кулирного гибридного трикотажа платированных перекидных переплетений

Платированные переплетения находят широкое применение в производстве трикотажных изделий [1]. Переплетение является важнейшей структурной характеристикой трикотажа. Внешний вид, толщина, поверхностная плотность, рас- тяжимость, упругость, прочность, распускаемость, воздухопроницаемость, теплозащитные и другие свойства во многом определяются переплетением трикотажа. В свою очередь переплетение трикотажа представляет совокупность элементов петельной структуры, соединенных в определенной последовательности. Трикотаж перекидных платированных переплетений содержит два элемента петельной структуры: петли и увеличенные протяжки. Элементы структуры трикотажа одного и того же переплетения могут быть изготовлены из одинаковых нитей или же из разных по видам и свойствам (гибридный трикотаж).

В данной работе рассматривается изменение характеристик элементов структуры трикотажа одного и того же перекидного платированного переплетения в зависимости от вида используемых для вязания нитей (рисунок 1).

На рисунке 2 изображена схема структуры одинарного кулирного трикотажа перекидного платированного переплетения из одинаковых нитей. Элементами структуры являются петли Г из грунтовой и П из покровной нитей, а также увеличенные протяжки ПР . Петли Г и П одинаковы по размеру и форме, благодаря этому структура трикотажа достаточно равномерная [2].

Рисунок 1 – Классификация трикотажа

Рисунок 2 – Схема структуры одинарного кулирного трикотажа перекидного платированного переплетения, полученного в случае использования одинаковых нитей

Элементы структуры в гибридном трикотаже образуются из разных по видам нитей. На рисунке 3 приведены увеличенные обозначения структуры: а – лицевой стороны, б – изнаночной стороны одинарного кулирного гибридного трикотажа платированного перекидного переплетения, полученного из разных видов нитей. Визуализация образца трикотажа выполнена в соответстыии с методиками [2, 3, 4]. В качестве грунтовой взята комплексная полиэфирная нить линейной плотностью 7,2 текс, а в качестве покровной – вискозная пряжа линейной плотностью 10х2 текс х2. Несмотря на то, что переплетение этого трикотажа одинаково с переплетением предыдущего варианта (рисунок 2), здесь присутствуют петли различного размера и формы - из грунтовой нити петли Г1, Г2, из покровной нити петли П1, П2. Петли Г1,Г2 из одной тонкой нити сильно деформированы платированными петлями, состоящими из двух грунтовых и платировочных нитей, суммарная линейная плотность которых почти в шесть раз больше линейной плотности грунтовых нитей. Из-за изменения формы и размера петель Г2 в трикотаже образуются отверстия О (рисунок 3 б), имитирующие ажурный рисунок. Изменения размеров и формы структурных элементов приводят к изменению не только внешнего вида, но

Рисунок 3 – Увеличенное изображение структуры образца кулирного гибридного трикотажа перекидного платированного переплетения из разных видов нитей: а – лицевая сторона; б – изнаночная сторона

и других свойств трикотажа [1, 5].

На рисунке 4 приведено увеличенное изображение структуры кулирного гибридного трикотажа перекидного платированного переплетения, полученного с использованием разных видов полиэфирных нитей: грунтовая нить в виде эластомерной нити линейной плотностью 2,2 текс , оплетенная полиэфирной нитью линейной плотностью 8,4 текс ,а платировочная -полиэфирная мультифиламентная нить линейной плотностью 16,7 текс с числом филаментов f = 288.

В данном случае использование различных по толщине нитей для образования грунтовых и покровных петель, так же как и в предыдущем варианте, приводит к деформации грунтовых Г и покровных П петель (рисунок 4), однако степень изменения значительно меньше. Это можно объяснить тем, что разница в толщине грунтовых и платированных нитей меньше.

3D-модели структуры трикотажа являются новым цифровым инструментом, позволяющим лучше исследовать характеристики элементов петельной структуры и их взаимодействие [6]. Нами выполнено 3D-моделирование трикотажа с равномерной структурой, образованного из нитей с одинаковыми свойствами (рисунок 2) и гибридного трикотажа, образованного из резко отличающихся по свойствам нитей (рисунок 3).

Для разработки 3D-моделей используются программы [7, 8], основанные на использовании дифференциальной и аналитической геометрии, вариационного исчисления, топологии и разделов вычислительной математики [9]. Нами для создания 3D-моделей применялась полнофункциональная профессиональная программная система для создания и редактирования трёхмерной графики и анимации – Autodesk 3Ds Max [10]. Полученные в результате модели представлены на рисунках. Они наглядно демонстрируют степень влияния свойств нитей на структуру кулирного гибридного трикотажа перекидных платированных переплетений.

Размер и форма грунтовых Г и платирован-ных П петель в случае использования нитей с одинаковыми свойствами (рисунок 5) одинаковы, и, в общем, структура трикотажа равномерная.

В структуре трикотажа с резко различающимися свойствами (толщина нитей, образующих петли Г 1 , Г 2 , почти в шесть раз меньше суммарной толщины нитей, образующих платированные петли П 1 , П 2 ) (рисунок 6) присутствуют петли, резко отличающиеся размерами и формой.

Рисунок 4 – Увеличенное изображение структуры кулирного гибридного трикотажа перекидного платированного переплетения с мультифиламентными покровными нитями

Рисунок 5 – 3D-модель структуры одинарного кулирного трикотажа перекидного платированного переплетения, полученного в случае использования одинаковых нитей:

а – лицевая сторона; б – вид сверху; в – изнаночная сторона; г – вид сбоку

а

б

Рисунок 6 – 3D-модель структуры одинарного кулирного трикотажа перекидного платированного переплетения, полученного в случае использования различных нитей:

а – лицевая сторона; б – изнаночная сторона

Трикотаж рисунчатых переплетений включает 16 классов, каждый из которых содержит в свою очередь множество видов. Такое многообразие структур трикотажа усложняет изучение строения трикотажа. Представление структуры трикотажа в виде трехмерной (3D) модели позволяет студентам в учебном процессе быстрее и лучше усвоить структуру трикотажа конкретного переплетения, а так как свойства трикотажа в большей степени определяются его структурой, то целенаправленно использовать рассмотренный в данной работе трикотаж для достижения заданных свойств изделия.

ВЫВОДЫ

Разработаны 3D-модели, которые наглядно демонстрируют степень влияния свойств нитей на структуру трикотажа. Модели позволяют выявить особенности структурообразования элементов петельной структуры в зависимости от толщины и других свойств нитей, из которых со- стоят исследуемые образцы.

Форма петель одинарного кулирного трикотажа платированных перекидных переплетений зависит от свойств нитей, пряжи, используемых для его выработки. На основе проведенного анализа образцов и моделей можно заключить, что трикотаж, образованный из нитей одинакового вида, имеет одинаковые петли и равномерную структуру. Использование для вязания гибридного трикотажа нитей с различающимися свойствами приводит к изменению размера и формы петель, образованных этими различными нитями, при этом различие размеров и форм петель тем больше, чем больше различие в свойствах нитей.

Полученные 3D-модели структуры трикотажа могут быть использованы для проектирования трикотажа с заданными свойствами, а также в учебном процессе.