Проектирование структуры многофактурной льносодержащей ткани

УДК 677.024                                           DOI:

Целью исследования является разработка новых разнослойных переплетений, позволяющих получить многофактурные эффекты поверхности и структуры льносодержащих бытовых тканей различного назначения, расширить их ассортимент и конкурентоспособность.

Объектом исследования являются структуры льносодержащих жаккардовых тканей костюмного и декоративного назначения.

Предметом исследования являются ткацкие переплетения, формирующие различное количество слоёв жаккардовой ткани.

Методы и средства исследований

Для получения многофактурных льносодержащих структур тканей, обладающих новыми эффектами поверхности и потребительскими свойствами, предложено сочетать в одной структуре полые и соединённые участки, используя в одном из слоёв многослойные переплетения, способствующие в процессе стирки, формированию эластичной стягивающей подложки для второго слоя жаккардовой ткани. Это позволит распределить нити основы и утка таким образом, что расстояния между нитями в разных слоях одной и той же ткани увеличиваются или уменьшаются по сравнению с прилегающими фрагментами рисунка, что значительно разнообразит их фактуру поверхности.

Эксперимент проводился в условиях производства РУПТП «Оршанский льнокомбинат» на установленном в производстве оборудовании: для перематывания основной и уточной пряжи использованы 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 основопроборном автомате фирмы «Barber-Colman»; в ткачестве использован рапирный ткацкий станок фирмы Pikanol с жаккардовой машиной фирмы Bonas. Для разработки и патронирования рисунка использовались программы Adobe Photoshop и программный комплекс «ERES».

С целью получения максимально выраженного и художественно разработанного многофактурного разноуплотненного рисунка на ткани предложено использовать в утке крашеную котонинсодержащую пряжу линейной плотности 110 и 50 текс, обладающую повышенной способностью к усадке в процессе мокрой обработки. В структуре так же могут быть использованы нити основы и утка в слоях, обладающие низкой способностью к усадке – пряжа мокрого способа прядения линейной плотности 56 текс.

Результаты исследований

Для получения максимально выраженного и художественно разработанного многофактурного разноуплотненного рисунка на ткани в процессе выполнения работы исследованы переплетения различной слойно-сти – двухслойные (2 слоя), многослойные (4–7 слоёв), гобеленовые (3–4 слоя), просвечивающиеся (1 слой), полутораслойные (1,5 слоя), а так же разработаны переплетения нового вида и строения, представленные на рисунках 1–5.

Как видно из разреза (б), структура переплетения № 1 имеет сложное строение, является полой и состоит из двух слоёв, каждый из которых представляет собой совершенно разные структуры ткани: репсовую и много-

б (b)

Рисунок 1 – Переплетения № 1 (а) для выработки многофактурной разноуплотненной ткани и поперечный разрез ткани (б)

Figure 1 – Weaves № 1 (a) for the production of a multi-textured, multi-dense fabric and a cross-section of the fabric (b)

Рисунок 2 – Переплетения двухслойные № 2 (а), № 5 (г) и гобеленовые № 3 (б), № 4 (в) Figure 2 – Interlacing two-layer № 2 (a), № 5 (d) and tapestry № 3 (b), № 4 (c)

слойную (четырёхслойную). При использовании в такой структуре в одном из слоёв высокоусадочной пряжи, а в другой низкоусадочной, в процессе мокрой обработки становится возможным получение двух вариантов эф-

Рисунок 3 – Переплетение № 6 (однослойное просвечивающееся) Figure 3 – Weave № 6 (single-layer translucent)

фекта поверхности. Первый вариант – при использовании высокоусадочной пряжи в верхнем слое, на лицевой поверхности появляется вогнутый рубчиковый эффект, на изнаночной стороне – выпуклый и объёмный эффект. При использовании высокоусадочной пряжи в нижнем слое, на лицевой поверхности проявляется выпуклый эффект рубчиковой поверхности за счёт того, что нижний четырёхслойный слой будет уплотняться и нити основы в нём будут стремиться расположиться друг под другом за счёт высокой усадки нитей утка этого слоя.

Разработаны двухслойные переплетения № 2 и № 5 (а, г) с прокладными нитями утка, которые будут разуплотнять структуру ткани, верхний и нижний слои которой создают эффект полотняного переплетения. Вид гобеленовых переплетений, позволяющих сочетать две структуры гобеленов в одной ткани – смешанный гобелен, является наиболее приемлемой для производства современных гобеленовых тканей нового вида из-за ряда преимуществ. В смешанном гобелене – две (или

а

б (b)

Рисунок 4 – Переплетение № 7 (а) для выработки многофактурной разноуплотненной ткани и поперечный разрез ткани (б)

Figure 4 – Weave № 7 (a) for the production of a multi-textured, multi-dense fabric and a cross-section of the fabric (b)

три) системы коренной основы и одна система прижимной основы. Все основные системы стали уточными и поэтому в ткани – от трёх до шести систем коренных уточных нитей и одна прижимная. Независимо от сложности построения, любому классическому основному гобеленовому переплетению соответствует переплетение, повёрнутое на 90 º (смешанный гобелен), способное создать цветовой и фактурный эффект поверхности ткани, аналогичный базовой. Для этого необходимо, чтобы структура, сырьевой состав и цвет уточных нитей в ткани повторяли характеристики соответствующих основных нитей классического гобелена.

Представленные на рисунке модельные переплетения № 3 и № 4 (б, в) позволят получить структуру смешанного гобелена, в котором все условные слои ткани соединены между собой и при последующей мокрой обработке и сушке ткани, позволят получить плоский эффект поверхности.

Использование в структуре ткани просвечивающегося переплетения позволит получить участки ткани повышенной воздухопроницаемости с распределением нитей в ткани таким образом, что после мокрой обработки появятся просветы и уплотнённые места на площади данного переплетения, которая может создавать эффект воздушности при использовании пряжи малой линейной плотности.

На рисунке 4 представлена структура полой ткани, состоящей из двух слоёв, при этом, верхний слой выработан полотняным переплетением, а нижний – трёхслойным. При использовании в слоях высокоусадочной пряжи в сочетании с малоусадочной, в процессе отделки варианты полученных эффектов аналогичны первому переплетению, но поверхность верхнего слоя будет представлять собой равномерную фактуру без продольного рубчика.

На рисунке 5 представлено классическое четырёхслойное переплетение, которое, благодаря многослой-ности, будет увеличивать толщину ткани и располагать нити основы друг под другом, уменьшая площадь и ширину ткацких эффектов.

а

б (b)

Рисунок 5 – Модельное переплетение № 8 (а) для четырёхслойной структуры ткани и поперечный разрез (б) Figure 5 – Model weave № 8 (a) for a four-layer fabric structure and a cross section (b)

BULLETIN of Vitebsk State Technological University, 2025, № 1 (51)

Принцип изготовления текстильных материалов, обладающих специфическими свойствами (разно-уплотненностью и многофактурностью), заключается в смешивании высокоусадочных (с усадкой 17–35 %) и низкоусадочных нитей и применением разноструктурных переплетений. Таким образом, получается ткань, обладающая способностью изменять свои линейные размеры на необходимых (по рисунку) участках, в результате применения термовлажностной обработки в свободном (ненатянутом) состоянии. При этом высокоусадочный компонент укорачивается, принимая более определенную ориентацию. Низкоусадочный компонент принимает менее ориентированное положение в том же направлении. Чем больше усадка высокоусадочного компонента, тем с большей объемностью можно получить текстильный материал.

Опытные образцы тканей, наработанные представленными переплетениями исследованы в лаборатории предприятия после их стирки в свободном состоянии с целью определения их толщины и плотности нитей в слоях.

С учётом направлений моды разработан эскиз рисунка и технический рисунок, проведена корректировка патрона. Рисунок обработан таким образом, чтобы на ткани проявился зернистый эффект в стиле «гранж»

с целью получения крепоподобной «живой» фактуры. Откорректированный патрон представлен на рисунке 6.

Размер сокращенного патрона составляет: по основе Ro = 640, по утку Ró = 488.

Предложено два варианта реализации данного рисунка.

Первый вариант – развернуть патрон по основе в 2 раза, по утку – в 4 раза.

Таким образом, развёрнутый патрон имеет раппорт по основе Ro = 1280, по утку Ró = 1952, по ширине ткани рисунок повторяется 2 раза (2560 крючков в заправке фона).

Второй вариант: развёрнутый патрон: Ro = 640, Ró = 488, по ширине ткани повторяется 4 раза (2560 крючков в заправке фона).

Плотность по утку 26 нитей на сантиметр. В качестве утка используются цветные нити четырёх видов.

При проектировании жаккардовой ткани необходимо предоставлять оператору-патронисту количественные данные, характеризующие цветовой эффект патрона для идентификации и исключения технической ошибки при патронировании. В разработанном рисунке используется 40 цветовых (ткацких) эффектов, которые оформлены в виде таблицы, часть которой представлена в таблице 1, содержащей цветовые эффекты и мо-

б (b)

Рисунок 6 – Откорректированный патрон (а), таблица используемых цветовых эффектов (б) Figure 6 – Adjusted cartridge (a), table of used color effects (b)

Таблица 1 – Входные данные для реализации жаккардового рисунка

Table 1 – Input data for the implementation of the jacquard pattern

Цветовые эффекты патрона

Модельные переплетения, соответствующие цветовым эффектам (чередование цветов нитей основы – 1 чёрная, 1 белая)

EGA s к а ч а й в р в m кч m * в в к н к ч й и а й й й t й й $ a 4 в

■■■ Bill ■■■■■■■■ III IB ввв ввва ввавв ввввввввв ввв вв в ■ввв ввввввввв ввв вв в ввв вввв ввввввввв ввв ва ввв вввв ввввввввв ввв вв ввв вввв ввввввввв вв ввв вввв ввввввввв ввв вв ввв вввв ввввввввв ввв вв   в вв   ввв вввв ввввввввв ввв вв а ввв вввв вв ввв ввв вв в вввв ввв ва

Окончание таблицы 1 – Входные данные для реализации жаккардового рисунка

End of Table 1 – Input data for the implementation of the jacquard pattern

дельные переплетения, соответствующие каждому цвету развёрнутого патрона.

В условиях производства был проведён эксперимент по определению возможности создания разнофактурных объёмных эффектов в структуре одной ткани. Для этого изготовлены опытные образцы, представленные на рисунках 7 и 8 с использованием в утке котонинсо-держащей пряжи линейной плотности 110 (рисунок 7) и 50 текс (рисунок 8). При использовании в многофактурных тканях котонинсодержащей пряжи, обладающей высокой усадкой в процессе мокрой обработки, выразительность и объёмность рисунка увеличиваются, благодаря уплотнению ткани по утку, что придаёт ей большую выразительность. В основе использована крашеная льняная пряжа мокрого способа прядения линейной плотности 56 текс чёрного и белого цветов в соотношении 1:1. Опытные образцы подверглись стирке в свободном состоянии.

Из рисунка видно, что внешний вид ткани представляет собой многофактурную многоцветную поверхность без чёткого ограничения контуров цветовых эффектов, которая, благодаря использованию 6-ти цветов нитей,

Рисунок 7 – Внешний вид фрагмента рисунка ткани с различными фактурами поверхности

Figure 7 – The view of a fragment of a fabric pattern with different surface textures

Рисунок 8 – Внешний вид образца разработанной разнослойной многофактурной ткани

Figure 8 – The view of the sample of the developed multi-layered fabric напоминает гобелен ручной работы, выполненный из пряжи малой линейной плотности. Внешний вид ткани соответствует костюмному и декоративному назначению. Так как структура каждого ткацкого фрагмента в отдельности имеет разное количество слоёв, нити основы в которых, соответственно, имеют разную уработку, то в таких тканях высока вероятность частых остановов ткацкого станка из-за разницы в суммарной уработке отдельных нитей, сматываемых с одного ткацкого навоя. Необходимо отметить, что при выработке тканей на ткацком станке не наблюдалось провисания нитей основы, что свидетельствует о грамотном распределении цветовых и ткацких эффектов на площади рисунка. Анализ полученных результатов

С целью определения изменения параметрических характеристик готовых тканей в зависимости от вида и слойности используемых переплетений, произведён анализ результатов исследований опытных образцов тканей, наработанных переплетениями 1–9. Средние значения по каждому образцу представлены в таблице 2.

Средние значения плотности суровой ткани по утку для всех опытных образцов составляет 260 нитей на 10 см, по основе – 169 нитей на 10 см. Так как все опытные образцы подверглись заключительной отделке в виде стирки в свободном состоянии, то изменение плотности готового образца ткани того или иного переплетения характеризует влияние этого переплетения на внутреннюю структуру, а именно, на характер перемещения нитей в слоях. Чем больше плотность ткани по основе и (или) по утку, тем больше толщина в многослойных тканях из-за стремления нитей расположиться в слоях друг под другом. При этом измерение толщины стандартными для текстильных материалов методами в данном случае не будет результативно из-за возможности смещения нитей при сжатии, поэтому реальное значение толщи- ны необходимо измерять с помощью срезов образцов тканей, зафиксированных так же в свободном состоянии. Анализ же изменения плотности ткани и плотности в слоях и полуслоях позволяет спрогнозировать возможность утолщения или утонения ткани на участке, выработанном тем или иным переплетением. В данном исследовании под полуслоями понимаем нити основы и (или) утка, расположенные в одном из слоёв друг под другом, под их плотностью понимается плотность верхнего полуслоя.

Плотность ткани как по основе, так и по утку образцов 3, 4, 6 практически одинаковая, образцы имеют однослойное строение, образец 6 выработан просвечивающимся переплетением, поэтому фактура ткани после отделки приобретает эффект равномерно расположенных просветов. Переплетения 3 и 4, хоть и представляют собой трёхслойную структуру, но нити в полуслоях располагаются с небольшим смещением друг относительно друга и образуют плотную равномерную фактуру поверхности. Средняя уработка нитей основы образцов № 3 и № 4 составляет 7,2 %; № 2 и № 5 -4 %. Образец 1 имеет повышенную плотность по основе и по утку, что свидетельствует об утолщении ткани, слои располагаются друг под другом, при этом в нижнем слое их плотность так же не велика, что будет придавать тка-

Таблица 2 – Результаты исследования опытных образцов готовых тканей

Table 2 – Results of the study of experimental samples of finished fabrics

№ перепетения Плотность ткани, нитей/10 см Ширина ткани, см Плотность ткани по основе в слоях, нитей/10 см Плотность ткани по утку в слоях, нитей/10 см Плотность в полуслоях По основе По утку По основе По утку 1 190 280 138 31 – верхний, 156 – нижний 140 – верхний, 140 – нижний 31 34 2 178 260 148 79 – верхний, 79 – нижний 130 – верхний, 130 – нижний - 3 178 261 149 178 261 (один слой) 4 177 260 150 177 260 (один слой) 5 179 259 148 90 – верхний, 90 – нижний 129 – верхний, 130 – нижний 6 178 259 149 178 259 (один слой) 7 200 276 130 50 – верхний, 151 – нижний 69 – верхний, 207 – нижний 49 35 8 202 278 128 202 278 (один слой) 50 70 ни эффект сложенной в несколько слоёв марли. Таким образом, структура ткани утолщается и разрежается, так же, как и структура образца 7. Но при этом верхний слой образца 7 выглядит более разреженным, чем образца 1. Образец 8 имеет однослойное строение, но этот один слой состоит из 4-х полуслоёв, расположенных друг под другом. Фактура поверхности, как с лицевой, так и с изнаночной стороны, будет выглядеть одинаково разреженной. Уработка нитей основы образцов 1, 7, 8 находится в пределах 2–3 %, что существенно меньше уработки нитей основы предыдущих образцов. Ширина ткани, соответственно, уменьшается с увеличением плотности по основе, поэтому, при разработке рисунков с использованием разнослойных переплетений, необходимо учитывать не только суммарную уработку нитей основы, но и возможное изменение ширины ткани при не рациональном расположении ткацких эффектов на площади раппорта.

При изготовлении ткани данного вида на ткацком станке большое значение имеет её технологичность, выраженная в равномерности уработки нитей основы по ширине ткани, что зависит от согласованности ура-ботки нитей основы каждого из разнослойных переплетений с размером и расположением соответствующего цветового эффекта на площади раппорта рисунка. Рисунок должен разрабатываться с учётом уравновешенности ткацких эффектов. Кроме этого, на ткацком станке желательно использовать два ткацких навоя (нижний – с нитями чёрного цвета, верхний – с нитями белого цвета) в заправке ткацкого станка с электронным управлением и многоуточным механизмом.

Данный способ позволяет создать многофактурность поверхности фрагментов жаккардовых и ремизных тканей, сочетать в одной ткани одно-, двух-, трёх-, многослойные участки, создавать объёмные эффекты. Фактурный эффект может быть усилен при использовании разноусадочных пряж в различных системах основы и утка.

Выводы

Путем анализа существующих переплетений различной слойности определены наиболее подходящие их сочетания для использования в одной ткани, для получения различных визуальных и функциональных эффектов, установлена возможность наработки данных тканей на имеющемся на предприятии оборудовании.

Разработаны новые структуры и спроектированы сложные переплетения нового вида, которые распределяют нити внутри ткани на разных расстояниях друг от друга для получения различной плотности нитей в слоях одной и той же ткани.

Анализ фактурных эффектов поверхности разработанных льносодержащих тканей показал, что при использовании в одной структуре ткани в качестве ткацких эффектов рисунка предложенных разнослойных переплетений, становится возможным получить объёмные эффекты поверхности даже при применении во всех слоях уточной пряжи, одинаковой по своей способности к усадке.

Разработан жаккардовый рисунок, соответствующий направлениям модных трендов с проработкой цветовых и ткацких эффектов, позволяющий получить равномерную структуру ткани, которая по внешнему виду может быть как декоративной, так и одёжной.

Благодаря применению специальной техники обработки технического абстрактного рисунка, выполненного в стиле «гранж», использованию разнослойных переплетений нового вида, поверхность ткани характеризуется выразительными выпуклыми, объёмными, гладкими фрагментами различной слойности. Цветовые эффекты располагаются на площади раппорта рисунка с учётом выравнивания уработки нитей основы, что необходимо с целью предотвращения остановов ткацкого станка из-за провисания нитей, имеющих меньшую уработку.