Проектирование льносодержащих жаккардовых двухслойных двухсторонних тканей c прижимным узорообразующим утком

DOI:

BULLETIN of Vitebsk State Technological University, 2025, № 3 (53)

w 23

ку, основанные на рубчиковых переплетениях. За счет использования уточных репсов с вариативной длиной перекрытий, применения нескольких закрепляющих переплетений и просновок в рамках одного рисунка, авторам удалось добиться выраженного объемного эффекта, приближающего характеристики разработанных тканей к материалам со сложной архитектоникой (Казарновская Г.В. и Милеева Е.С., 2022). Для придания тканям специфических декоративных и эксплуатационных эффектов активно применяются разнообразные сырьевые композиции. Исследования подтвердили улучшение структурных и потребительских свойств сорочечных и плательно-костюмных тканей из нетрадиционной трехкомпонентной пряжи с содержанием льна (Труевцева О.А., Браславский В.А. и Веселова С.А., 2011). Разработана методология проектирования однослойных тканей, обладающих визуальными объемными эффектами, что позволяет производить технологичные полотна с рельефной поверхностью (Толубеева Г.И., 2012; Толубеева Г.И., Коробов Н.А., 2013). Современные разработки направлены на создание тканей с переменной структурой, наделенных функциональными свойствами и меняющейся толщиной на разных участках (Хамраева С.Б., Кадирова Д.Н., 2024). Для формирования объемных эффектов в облегченных декоративных жаккардовых тканях эффективно зарекомендовали себя комбинированные нити типа хлопок/лен/полиэфир (Горбачева А.М., Коган А.Г., Акин-динова Н.С., 2019). Отмечается важность показателей воздухопроницаемости и разрывной нагрузки при формировании многофактурных костюмных тканей, отмечая, что эти параметры могут существенно варьироваться на разных участках полотна в зависимости от величины его усадки (Акбаров Р.Д., Хамраева С.А. и Танибердиев Ф.Р., 2022). Совершенствование качества и диверсификация ассортимента декоративных льносодержащих материалов неразрывно связаны с внедрением передовых ткацких технологий. Разработаны полуторослойные жаккардовые ткани двойной ширины с дополнительным утком, сочетающие повышенную прочность и воздухопроницаемость, что обогащает палитру художественного текстиля (Казарновская Г.В. и Пархимович Ю.Н., 2020). Инновационная технология производства гобеленовых льносодержащих тканей новых структур, использующая двухцветную основу, обеспечивает широкие возможности колористики, характерные для классического гобелена. Применение двух однотонных навоев значительно упрощает и удешевляет процесс, способствуя опера- тивной смене ассортимента без затрат времени на подготовку (Акиндинова Н.С., Тихонова Ж.Е., 2021). Как показывают актуальные исследования, льносодержащие материалы многослойного строения (полутораслойные, двухслойные, многослойные, гобеленовые) обладают значительным потенциалом благодаря уникальному сочетанию таких свойств, как повышенная воздухопроницаемость, прочность, гибкость и визуальная сложность (Акиндинова Н.С., 2025). Результаты экспериментального исследования, с использованием критериев Краске-ла-Уоллиса, выявили статистически значимые различия в свойствах тканей, выработанных с разными способами соединения слоев. Это свидетельствует о том, что применение различных методов соединения слоев в рамках рисунка одной ткани приводит к снижению однородности свойств по длине и ширине полотна, что требует учета при проектировании (Милеева Е.С., 2024). Современный этап развития декоративных льносодержащих материалов характеризуется интенсивными разработками в области новых структурных решений, применением комбинированных нитей и сырьевых смесок, широким внедрением CAD-систем и специализированных методов проектирования для достижения сложных визуальных и объемных эффектов. При этом ключевым аспектом остается обеспечение требуемых функциональных свойств и учет технологических особенностей производства, включая влияние структуры на однородность характеристик готового полотна.

Целью работы является разработка новых структур двухслойных тканей с прижимным узорообразующим утком, позволяющих создавать двухсторонний жаккардовый рисунок, формировать объёмные эффекты верхнего и нижнего слоёв, получать двухслойные ткани светлых оттенков с эффектом затемнения.

Разработаны переплетения, позволяющие получать различные эффекты и жаккардовые рисунки, отличающиеся на двух сторонах ткани.

Методы и средства исследований

Исследования проводились в условиях РУПТП «Оршанский льнокомбинат» на установленном в производстве оборудовании: для перематывания основной и уточной пряжи использован мотальный автомат Polar M/L фирмы «Savio»; для снования – сновальная машина Warp Direct 800 фирмы «Karl Mayer»; для шлихтования применяются шлихтовальные машины Rotal фирмы «Karl Mayer», пробирание производилось на основопро-борном автомате фирмы «Barber-Colman»; ткачество осуществлялось на рапирном ткацком станке Piсanol с жаккардовой машиной фирмы Bonas. Разработка и патронирование рисунка выполнялось с помощью программы Adobe Photoshop и программного комплекса «ERES».

Для внешних сторон ткани разработаны различные жаккардовые рисунки, которые далее совмещены в один методом наложения с учётом особенностей патронирования двухсторонних рисунков жаккардовых тканей. При наработке опытных образцов декоративной жаккардовой ткани для пошива портьер в основах и утках слоёв использована белая льняная пряжа мокрого способа прядения линейной плотности 56 текс, в качестве прижимного узорообразующего такая же, но цветная пряжа. Для создания объёмных эффектов в пледах в качестве прижимного утка, формирующего средний слой, применена цветная котонинсодержащая льняная пряжа линейной плотности 110 текс, диаметр которой существенно превышает диаметр белой льняной пряжи мокрого способа прядения.

Результаты исследований

Известны двухслойные ткани с различными способами соединения слоёв: сверху-вниз, снизу-вверх, комбинированным, без соединения слоёв (полые) или с соединением по контуру узора, ткани двойной ширины. Ранее проводился ряд исследований под руководством Казарновской Г.В., в которых с целью увеличения толщины жаккардовой двухслойной ткани, использовались дополнительные уточные нити большой линейной плотности, которые располагались в ткани прямолинейно без переплетения с остальными системами для создания толщины и придания объёма и фактурности рисунку. Акиндиновой Н.С. была разработана структура кареточной ткани для обуви, которая состоит из 2-х слоёв: верхнего, нижнего, формируемых основыными и уточными нитями средних диаметров, и среднего слоя, состоящего из нитей основы средней толщины, соединяющих эти два слоя, а так же переплетающихся с льняными нитями утка большого диаметра, расположенными практически прямолинейно между верхним и нижним слоями. Структура разработана с целью увеличения толщины тканей, используемых для производства верха обуви.

В работе предложен новый способ формирования структуры двухслойной двухсторонней жаккардовой ткани, позволяющий получать отличающийся друг от друга жаккардовый рисунок, создаваемый одним и тем же утком, соединяющим слои, расположенным между ними и формирующим третий внутренний полу-слой. В отличии от существующих структур, нити утка, расположенные между слоями, не только увеличивают толщину, но и, переплетаясь с системами нитей верхнего и нижнего слоёв, формируют фактуру и жаккардовый цветной рисунок как на одной, так и на другой сторонах. Этот уток предложено называть прижимным утком, а ткани данной структуры – двухслойными с прижимным узорообразующим утком. Обычно прижимной уток выполняет функцию соединения слоёв, но в данном случае он дополнительно создаёт рисунок в верхнем и нижнем слоях.

При использовании в среднем полу-слое нитей тёмных цветов становится возможным уменьшить светопропускающую способность портьерных тканей, получив ткани с эффектом затемнения. Кроме этого, сочетание в одной структуре полых и соединённых участков и применение в среднем слое нитей, обладающих высокоусадочными свойствами, приводит к получению объёмности фрагментов рисунка на лицевой и изнаночной сторонах при условии формирования нижнего и верхнего слоёв низкоусадочными нитями основы и утка. Таким образом, предложенный способ так же позволяет разрабатывать структуры ткани с объёмным жаккардовым рисунком.

Традиционно в условиях производства РУПТП «Оршанский льнокомбинат» при изготовлении пледов с объёмными фрагментами рисунка использовались двухслойные переплетения с соединением слоёв по контуру рисунка. В этих структурах сочеталась льняная пряжа мокрого прядения линейной плотности 56 текс и котонинсодержащая льняная пряжа линейной плотности 110 текс в соотношении 1:1 как в верхнем, так и в нижнем слое. Рисунок изнаночной стороны повторял рисунок лицевой стороны, являясь его негативным отражением. Предложенный способ не только позволяет создать двухстороннюю жаккардовую ткань, но и уменьшить её поверхностную плотность (по отношению к существующим) при одинаковой плотности ткани по утку. Это возможно за счёт изменения соотношения утков верхнего слоя (1, 2), среднего (прижимной узорообразующий П1), нижнего (I, II) на 2:1:2. В льняных пледах предприятия, вырабатываемых лишь двухслойными переплетениями на базе полотняного, каждый второй уток линейной плотности 110 текс, а в предложенной – каждый пятый. Таким образом, средняя линейная плотность уточных нитей меняется с 83-х текс на 66,8, (на 19,5 %) что создаёт возможность для уменьшения поверхностной плотности и придаёт воздушность рисунку. В новой структуре узорообразующий уток большого диаметра как бы, прошивает два слоя ткани, формируя рисунок, имеет возможность создавать дополнительные ткацкие и фактурные эффекты.

Для получения жаккардовой двухслойной ткани с дополнительным узорообразующим утком разработано 18 переплетений нового вида и строения, представленных с соответствующими поперечными разрезами на рисунках 1–6. На всех разрезах ткани чёрными линиями изображены нити утка верхнего и нижнего слоёв, а цветными – нити прижимного утка.

На рисунке 1 все 4 переплетения построены с использованием полотняного в верхнем и нижнем слоях, отличаются друг от друга лишь расположением прижимного узорообразующего утка (П1, П2). Переплетения 1 и 3 формируют рисунок соответственно на двух сторонах ткани; второе используется для участков фона; четвёртое разработано для фрагментов, в которых цветной рисунок должен быть сформирован как с одной (в верхнем слое), так и с другой (нижний слой) сторон ткани. Жаккардовый рисунок может быть не только цветным, но и фактурным за счёт использования различных переплетений. Ранее в ассортименте предприятия применялись двухслойные полотняные структуры, так как при формировании верхнего и нижнего слоёв пледов другими переплетениями, происходило нежелательное разрежение за счёт уменьшения связей между нитями. Увеличение плотности по утку приводило к существенному повышению поверхностной плотности и, как следствие, к превышению желаемой поверхностной плотности ткани в изделии после его стирки в свободном состоянии. Новый способ, благодаря соотношению утка большой линейной плотности (110 тек) к утку средней (56 текс) 1:4 вместо 1:1, позволяет уплотнить структуру верхнего и нижнего слоёв при уменьшении поверхностной плотности ткани, за счёт чего становится возможным применение переплетений, создающих большую художественную выразительность. Ткацкие эффекты разработаны таким образом, чтобы передавалось многообразие фактуры рисунка. Для этого в верхнем слое ткани используются: саржа 2/2, 3/1 с различным знаком сдвига, четырёхнитный атлас, рогожка, репсовое, полотно. В нижнем слое всех эффектов нити переплетаются по полотну. Соединение слоёв производится с помощью прижимного утка в местах совмещения рисунка верхнего слоя с рисунком нижнего.

П1

П2

переплетение 1    переплетение 2

переплетение 3   переплетение 4

Рисунок 1 – Модельные переплетения № 1, 2, 3, 4 для выработки жаккардовой двухсторонней ткани Figure 1 – Model weaves No. 1, 2, 3, 4 for producing double-sided jacquard fabric

Рисунок 2 – Модельные переплетения № 5, 6, 7 для выработки жаккардовой двухсторонней ткани Figure 2 – Model weaves No. 5, 6, 7 for the production of double-sided jacquard fabric

П4

VII

П3

V

П2

IV

IV

III

III

П1

П1

II

VIII

VI

II

П2

П3

П4

I

I

II 4

переплетение 8

переплетение 9

переплетение 10

П1

П2 II,IV

I, III

Рисунок 3 – Модельные переплетения № 8, 9, 10 для выработки жаккардовой двухсторонней ткани Figure 3 – Model weaves No. 8, 9, 10 for the production of double-sided jacquard fabric

II 3 III 4

На рисунке 2 переплетение 5 построено при помощи полотняного переплетения в верхнем и нижнем слоях, цветной рисунок создаётся длинными трёхосновными настилами прижимного утка (П1, П2), расположенными только в верхнем слое в шахматном порядке; шестое и седьмое построены с использованием в верхнем слое правой и левой саржи 2/2, в нижнем полотна без участия прижимного узорообразующего утка в формировании рисунка обеих сторон.

Переплетение 8 построено на базе полотна в верхнем и нижнем слоях, цветной рисунок образуется с нитями прижимного узорообразующего утка, перплета-ющимися по мотиву рогожки 2/2 с нитями основы верхнего слоя; девятое и десятое построены с применением правой и левой саржи 3/1 в верхнем слое, нижний слой – полотно, прижимной узорообразующий уток располагается прямолинейно без переплетения между слоями.

В переплетении 11 используется полотно в верхнем и нижнем слоях, прижимной узорообразующий уток расположен в шахматном порядке, переплетается с нитями основы нижнего слоя так же по полотну, формируя элементы жаккардового рисунка на двух сторонах ткани; в двенадцатом и тринадцатом верхний слой сформирован правой и левой саржами 3/1, в нижнем прижимной узорообразующий уток переплетается по полотну. Верхний и нижний слои не соединены между собой.

Переплетение 14 построено с использованием правой саржи 2/2 в обоих слоях, прижимной узорообразующий уток располагается в нижнем слое по полотняному переплетению; в обоих слоях пятнадцатого – нити заработаны по полотну, при этом прижимной уток создаёт рисунок верхнего слоя по усиленному уточному репсу 2/2, в нижнем – по полотну. Шестнадцатое разработано с применением правой саржи 3/1 и полотняного, прижимной узорообразующий уток располагается между слоями прямолинейно.

В структурах ткацких эффектов 17 и 18 прижимной узорообразующий уток не участвует в формировнии рисунков сторон, нижний слой сформирован по полотну, верхний слой переплетения 17 заработан четырёхнит-ным сатином, 18 – левой саржей 3/1.

На рисунке 7 представлены фрагменты жаккардового рисунка двухслойной портьерной ткани нового вида (б) и внешний вид ткацких эффектов (а).

переплетение 11

переплетение 12

переплетение 13

Рисунок 4 – Модельные переплетения № 11, 12, 13 для выработки жаккардовой двухсторонней ткани Figure 4 – Model weaves No. 11, 12, 13 for the production of double-sided jacquard fabric

П2

1,3

2,4

П1II,I

I, III

переплетение 14

переплетение 15

переплетение 16

Рисунок 5 – Модельные переплетения № 14, 15, 16 для выработки жаккардовой двухсторонней ткани Figure 5 – Model weaves No. 14, 15, 16 for the production of double-sided jacquard fabric

П2

П II, I

I, III

III 4

П1      II,IV

I, III переплетение 17

переплетение 18

Рисунок 6 – Модельные переплетения № 17, 18 для выработки жаккардовой двухсторонней ткани Figure 6 – Model weaves No. 17, 18 for the production of double-sided jacquard fabric

a

б (b)

Рисунок 7 – Внешний вид ткацких эффектов (а) и фрагментов рисунка (б) жаккардовой ткани Figure 7 – Appearance of weaving effects (a) and fragments of the pattern (b) of jacquard fabric

Рисунок 8 – Продольные разрезы ткани для различных ткацких эффектов Figure 8 – Longitudinal cuts of fabric for different weaving effects

Рисунок 9 – Поперечные разрезы ткани для различных ткацких эффектов

Figure 9 – Cross-sections of fabric for different weaving effects

Рисунок 10 – Продольный разрез фрагмента двухслойной ткани с красным прижимным утком Figure 10 – Longitudinal section of a fragment of double-layer fabric with red pressing weft

Рисунок 11 – Поперечный разрез фрагмента двухслойной ткани с красным прижимным утком

Figure 11 – Cross-section of a fragment of double-layer fabric with red press weft ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^—^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^—•

Фрагменты рисунка на различных участках раппорта были проанализированы по методу срезов. Фактическое расположение нитей в ткани нового вида представлено на фотографиях срезов (рисунки 8 и 9).

На совмещённом продольном разрезе (рисунок 10, 11) проиллюстрировано, как в структуре ткани прижимной цветной уток переходит из слоя в слой, находится между слоями и соединяет их между собой на разных участках рисунка.

На фотографиях продольных и поперечных разрезов видно, что прижимной узорообразующий уток располагается между верхним и нижним слоями, создавая внутренний полуслой, который для контрастности рисунка на обеих сторонах должен отличаться по цвету от утка слоёв. При применении такой структуры в качестве портьерного материала, становится возможным за счёт использования тёмных прижимных узорообразующих нитей уменьшить светопроницаемость портьер. Свето- проницаемость так же будет снижаться за счёт увеличения плотности по утку и толщины ткани. Таким образом, структура нового вида позволяет не только создавать двухсторонний рисунок, но и, благодаря формированию дополнительного внутреннего тёмного полуслоя, уменьшать светопроницаемость ткани.

Разработанные переплетения нового вида использованы для формирования структуры объёмных льносодержащих пледов, в которых льняной прижимной узорообразующий уток заменён на суровую котонинсо-держащую льняную пряжу линейной плотности 110 текс. После стирки опытных образцов в свободном состоянии получены объёмные эффекты, сформированные на обеих сторонах ткани. Двухсторонний рельефный эффект появился благодаря высокой усадке прижимных нитей внутреннего полуслоя и низкой усадке льняных нитей утка слоёв. Благодаря расположению высокоусадочного прижимного узорообразующего утка в свободном состоянии на большой площади раппорта рисунка, ширина опытных образцов ткани уменьшилась на 12 % больше, чем при использовании классического двухслойного переплетения и соотношения утков 1:1, что может свидетельствовать о повышенной объёмности ткани как с одной стороны изделия, так и с другой. Так, после стирки ширина опытных образцов жаккардовой двухслойной ткани с соотношением утков 1:1 составила 180 см, при соотношении утков 1:4 – 160 см; По сравнению с существующими на предприятии структурами пледов, в которых средняя линейная плотность уточных нитей на 19,5 % выше, несмотря на меньшение ширины, при одинаковой плотности по утку, наблюдается уменьшение поверхностной плотности ткани в готовом изделии в среднем на 7 %. Эксперимент проводился с использованием одной и той же заправки ткацкого станка. Необходимо отметить, что на величину усадки прижимного узорообразующего утка так же влияет его уработка в слоях двухслойной ткани и характер расположения ткацких эффектов на площади рисунка.

Анализ полученных результатов

Анализ рисунков 1–11 позволяет сделать вывод о многообразии вариантов возможного художественного и фактурного оформления двухслойных тканей с прижимным узорообразующим утком. Благодаря использованию ткацких эффектов с различной длиной настила, рисунок ткани приобретает художественную выразительность. В частности, элемент рогожки позволяет получить имитацию домотканого эффекта на поверхности.

При использовании различных переплетений с основой прижимного узорообразующего утка в верхнем слое создаются различные оттенки – переходы от светлого цвета до максимально тёмного. Для получения максимальной интенсивности цвета использовали длинные уточные настилы прижимного утка по ритму уточного полурепса, рогожки 2/2, саржи 1/3. При этом изменяется не только цвет ткацких эффектов ткани, но и её фактур-ность, выразительность и объёмность.

Разработанная структура переплетений способствует снижению светопроницаемости портьерных тканей и получению более рельефных эффектов на двух сторонах тканей для пледов. Расположение прижимного узорообразующего утка между слоями прямолинейно без соединения слоёв в ткацких переплетениях № 2, 6, 7, 16, 17, 18 позволяет создать дополнительную рельефность рисунков на двух сторонах пледов за счёт использования котонинсодержащего утка большой линейной плотности. Участки, где он между слоями располагается прямолинейно, обладают высокой усаживаемостью при стирке изделия в свободном состоянии.

Изменение соотношения утков разной линейной плотности – 110 текс и 56 текс с 1:1 на 1:4 соответственно, позволяет разредить верхний и нижний слои без потери художественной ценности рисунка, усилить рельефность, уменьшив массу изделия за счёт снижения поверхностной плотности двухслойной жаккардовой ткани.

Выводы

Предложенный способ формирования структуры двухслойной ткани с прижимным узорообразующим утком, в зависимости от вида используемого сырья в среднем полуслое, позволяет получить следующие эффекты:

– жаккардовые рисунки, отличающиеся на двух сторонах ткани, характеризующиеся так же разнообразием ткацких и цветовых эффектов;

– уменьшение светопроницаемости (эффект затемнения);

– повышение объёмности верхнего и нижнего слоёв при уменьшении массы изделия из декоративной жаккардовой ткани.

Разработан жаккардовый жвухсторонний рисунок и спроектированы сложные переплетения нового вида, которые формируют структуру двухслойной ткани с прижимным узорообразующим утком, создают на двух сторонах ткани ткацкие эффекты различной рельефности и цветовой интенсивности, усиливая художественную выразительность жаккардового рисунка.

В условиях производства РУПТП «Оршанский льнокомбинат» разработаны, изготовлены и внедрены в производство две структуры двухсторонних декоративных тканей: для изготовления льняных портьер с эффектом затемнения и для льносодержащих облегчённых пледов повышенной объёмности и высокой художественной выразительности.