Прогнозирование качества операций влажно-тепловой обработки

Повышение эффективности производства и улучшение качества швейных изделий в значительной степени зависит от влажно-тепловой обработки (ВТО). ВТО составляет более 30% от общей трудоемкости изготовления швейных изделий, что свидетельствует о ее весомости в технологическом цикле.

Диапазон воздействия ВТО на текстильные материалы достаточно широк и включает операции, связанные с локальным воздействием по линии, площади и фронтальным – по площади или объему полуфабриката. ВТО осуществляется посредством утюгов и утюжильных столов, прессов периодического действия и паровоздушных манекенов.

Ассортимент материалов, используемых для изготовления швейных изделий, широк и разнообразен, однако преобладание мягких, рыхлых структур даже у пальтовых тканей позволяет использовать утюги для внутрипроцессной ВТО любых изделий. Утюжильное оборудование является в настоящее время наиболее востребованным с учётом тенденций минимизации мощности потоков и снижения энергозатрат. Это универсальное недорогое и доступное для всех масштабов производства оборудование пригодно для всех операций, кроме окончательной отделки пальтово–костюмного ассортимента.

Качество операций ВТО, проводимых на утюжильном оборудовании, практически не регламентируется и оценивается субъективно. В данной работе проводилось изучение процесса утюжильной обработки с целью разработки режимов его выполнения и прогнозирования качества для различных видов материалов.

Практика показывает, что современное швейное производство вынуждено на одном и том же оборудовании перерабатывать материалы с различными свойствами. В связи с этим исследования проводились на пальтовых, костюмных, плательных и сорочечных тканях различного волокнистого состава и поверхностной плотности (таблица 1).

Таблица 1 – Характеристика исследуемых тканей

Объектом исследования явился наиболее часто используемый в одежде соединительный стачной шов в разутюжку. Для проведения исследований выкраивались образцы размером 100 мм – по основе и 50 мм – по утку. Образцы попарно стачивались на универсальной машине 1597 класса с частотой строчки 3 стежка в 1см, шириной шва 1 см. Разутюживание припусков проводилось с помощью электропарового утюга «Филипс» с изнаночной стороны при одинаковой температуре, но с разной продолжительностью пропаривания и сухой утюжки. Условия проведения испытаний, выбранные в соответствии с рекомендациями [1], представлены в таблице 2. После отлёжки в течение 1 часа замерялись углы разутюживания (отклонения припусков от горизонтали) по каждому образцу с помощью модифицированного транспортира.

Для моделирования окончательной ВТО проводилось пропаривание образцов с лицевой стороны в течение 3 секунд на каждый образец, а затем, после высушивания в свободном состоянии, снова определялся угол разутюживания. По каждому образцу выполнялось 10 замеров, с помощью методов математической статистики определялась средняя арифметическая величина. Относительная ошибка опытов не превышала 5%. Результаты исследования представлены на рисунке 1.

Таблица 2 – Условия проведения испытаний

Очевидно, что с увеличением продолжительности воздействия угол разутюживания уменьшается. Это связано с усилением эффекта ВТО за счёт более значительных прогрева и деформации шва. После пропаривания угол разутюживания увеличивается, то есть уменьшается достигнутый ранее эффект ВТО, поскольку пропаривание ослабляет межмолекулярные связи в ткани и приводит к релаксации полученной деформации. Однако во всех случаях угол разутюживания не превышает допустимого 250[2].

Характер полученных зависимостей для всех видов тканей аналогичен. Исходя из этого рациональной для данных температур можно считать продолжительность ВТО, равную 6-8 с на 10 см шва, из которых пропаривание составит 3-4 с. Это позволит получить достаточный эффект ВТО и снизить материальные и энергозатраты за счёт сокращения времени по сравнению с рекомендуемыми[3]. Снижение времени до 4-5 с на каждые 10 см шва является рискованным, поскольку это граница исследуемой области, и при этом угол разутюживания для некоторых материалов становится предельно допустимым (рисунок 1).

Для обобщения полученных результатов и изучения возможности прогнозирования качества ВТО проводился анализ влияния поверхностной плотности и волокнистого состава материалов на качество разутюживания швов и последующую их релаксацию.

Очевидно, что обе характеристики материалов (и поверхностная плотность, и волокнистый состав) влияют на угол разутюживания, о чём свидетельствуют данные рисунка 1. Причём более ярко выраженной является зависимость угла разутюживания от поверхностной плотности материала. Так например, ткани №7 и №8, имеющие одинаковый волокнистый состав (х/б 100%) и большое отличие в поверхностной плотности (80г/м2 и 180 г/м2 соответственно), значительно отличаются полученными углами разутюживания.

Однако, чтобы прогнозировать качество ВТО для разных видов тканей, необходимо выделить и исследовать группы тканей, однородных по волокнистому составу и отличающихся поверхностной плотностью.

Таким образом, в результате работы для всех исследуемых материалов рекомендована продолжительность ВТО, позволяющая сократить затраты времени на операцию разутюживания швов и обеспечивающая при этом качественное её выполнение, а также намечено направление дальнейших исследований для прогнозирования эффекта ВТО.

• □    ткань 1 после разутюживания

• □    ткань 1 после пропаривания

• □    ткань 2 после разутюживания

• □    ткань 2 после пропаривания

  а) пальтовые ткани

  
  
  
  
  

  • □    ткань 3 после разутюживания

  • □    ткань 3 после пропаривания

  • □    ткань 4 после разутюживания

  • □    ткань 4 после пропаривания

  
  

  б) костюмные ткани

  
  
  
  
  

  • □    ткань 5 после разутюживания

  • □    ткань 5 после пропаривания

  • □    ткань 6 после разутюживания

  • □    ткань 6 после пропаривания

  
  

  в) плательные ткани

  
  
  
  
  

• □    ткань 7 после разутюживания

• □    ткань 7 после пропаривания

• □    ткань 8 после разутюживания

• □    ткань 8 после пропаривания

г) сорочечные ткани

Рисунок 1 – Угол разутюживания исследуемых тканей