Разработка высокообъемного трикотажа с использованием мультифиламентных нитей

МУЛЬТИФИЛАМЕНТНАЯ НИТЬ, ПЕТЛЯ, ПРОТЯЖКА, ГРУНТОВАЯ НИТЬ, ПЛЮШЕВАЯ НИТЬ, ВЫСОКООБЪЕМНЫЙ ТРИКОТАЖ, ПЕРЕПЛЕТЕНИЕ, ФИЛАМЕНТЫ НИТИ, ФИЛЬТРОВАЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Целью работы является выявление особенностей формирования объемной структуры трикотажа, в том числе изготовленного с применением мультифиламентных нитей.

Изготовлены экспериментальные образцы изделий. Рассмотрены особенности структуры высокообъемного кулирного трикотажа плюшевых переплетений, изготовленных из мульти-филаментных полиэфирных нитей предприятия «СветлогорскХимволокно».

Установлена целесообразность использования мультифиламентных нитей производства ОАО «СветлогорскХимволокно» для изготовления высокообъемного кулирного трикотажа.

MULTI-FILAMENT YARN, LOOP, BROACH, GROUND THREAD, PLUSH THREAD, HIGH-VOLUME KNITWEAR, INTERLACING, FILAMENT YARN, FILTER MATERIALS

The aim of the work is to study the features of the formation of a knitwear three-dimensional structure, including those made using multifilament yarns.

Experimental samples of products are made. The peculiarities of the structure of high-volume knitted garments of plush interlacing made of multifilament polyester yarns of JSC "Svetlogorsk Khimvolokno" are investigated.

The expediency of using multi-filament yarns produced by JSC "SvetlogorskKhimvolokno" for manufacturing high-volume knitted garments is established.

Целью работы является изучение особенностей формирования объемной структуры трикотажа, в том числе изготовленного с применением мультифиламентных нитей.

Объемность трикотажа имеет большое значение при проектировании и выборе трикотажа разнообразного назначения – бельевых и верхних изделий, фильтровальных материалов.

Показатель объемности создается главным образом двумя факторами – переплетением трикотажа и видом сырья, используемого для его изготовления [1].

Футерованное переплетение (рисунок 1) характеризуется наличием в структуре трикотажа удлиненных футерных протяжек 1, свободно расположенных на изнаночной стороне трикотажа. Футерные нити не провязываются в пет-ли– это позволяет использовать их значительно толще грунтовых [2].

На рисунке 2 приведено увеличенное изображение изнаночной стороны трикотажа футерованного переплетения; на рисунке 3 – увеличенное изображение лицевой стороны. Протяжки футерных нитей 1 свободно распола-

79 )

Рисунок 2 – Увеличенное изображение изнаночной стороны трикотажа футерованного переплетения

(неразворсованного)

V

гаются на изнаночной стороне трикотажа (рисунок 2), перекрывая имеющиеся в трикотаже межпетельные 2 и внутрипетельные 1 просветы (рисунок 3). Свободно расположенные на трикотаже футерные нити могут подвергаться расчесыванию с целью создания на изнаночной поверхности ворсового застила. Расчесывание футерных протяжек значительно увеличивает объемность трикотажа (рисунок 4); 1 – разворсо-ванные филаменты нити.

Увеличенные изображения трикотажа получены с помощью комплекса, включающего персональный компьютер, видеоокуляр DCM310 и микроскоп МБС-9 [3].

Плюшевые переплетения (рисунок 5) также часто используют для изготовления высокообъемного кулирного трикотажа.

Увеличенные протяжки 1 плюшевых нитей (рисунок 5) создают на поверхности ворсовый покров. Важно то, что технологически не сложно регулировать в процессе вязания длину плюшевых протяжек, тем самым регулируя объемность трикотажа.

На рисунке 6 изображена изнаночная сторона плюшевого переплетения; 1 – увеличенные протяжки плюшевых нитей.

Оценивая преимущества и недостатки футерованных и плюшевых переплетений следует отметить, что на поверхности трикотажа футерованных переплетений с разворсованными футерными протяжками (рисунок 4) можно создавать высокоразвитый ворсовый застил. Однако надо иметь ввиду, что элементарные волокна ворса в силу недостаточного закрепления в грунте трикотажа могут выпадать. Это может стать исключающим фактором при выборе трикотажа для изготовления фильтровальных систем медицинского назначения.

В трикотаже плюшевых переплетений плюшевые нити хорошо закреплены в грунте трико-

Рисунок 3 – Увеличенное изображение лицевой стороны трикотажа футерованного переплетения

Рисунок 4 – Увеличенное изображение изнаночной стороны трикотажа футерованного переплетения

(разворсованного)

Рисунок 5 – Схема структуры кулирного трикотажа плюшевого переплетения

Рисунок 6 – Увеличенное изображение изнаночной (ворсовой) стороны кулирного трикотажа плюшевого

переплетения тажа (рисунок 5), что исключает вероятность миграции нитей ворса в фильтруемую суспензию.

Важным фактором, влияющим на объемность трикотажа, является вид используемого для вязания сырья (нити, пряжи).

Объемность (рыхлость) трикотажа определяется из соотношения [4]

v

Р, — 4MABP_H/(nd²l) ,    (1)

где V_Ò – объем трикотажа, мм³ ; V_Â – объем волокон, мм³ ; A – петельный шаг, мм ; Â – высота петельного ряда, мм ; d – диаметр нити, мм ; l – длина нити в петле, мм ; M – толщина трикотажа, мм ; P_Í – рыхлость нити (показатель объемности); P_Í = V_Í / V_Â , где V_Í – объем нити, мм³ .

Объем нити (показатель VÍ) играет важную роль в формировании объемности трикотажа. В работах [5, 6] показана целесообразность использования мультифиламентных нитей для вя- зания трикотажных изделий.

Мультифиламентная нить обладает большим количеством элементарных нитей-филаментов, что в свою очередь определяет большую объемность по сравнению с обычными нитями. Число филаментов в мультифиламентных нитях средней группы линейных плотностей доходит до 288 филаментов, что в несколько раз превышает количество филаментов в обычных нитях.

На рисунке 7 можно наглядно увидеть разницу между обычной нитью и мультифиламентной: где 1 – увеличенная протяжка петли из мульти-филаментной нити, 2 – протяжка (платинная дуга) петли из грунтовой обычной нити. Линейная плотность мультифиламентной нити в данном случае в два раза больше обычной филаментной нити, но при этом объемность протяжки 1 в несколько раз больше, чем протяжки 2, из-за того, что количество филаментов мультифила-ментной нити в 6 раз больше, чем у обычной филаментной нити (протяжка 2).

Рисунок 7 – Увеличенное изображение участка трикотажа

К преимуществам мультифиламентной нити можно отнести высокую стойкость к изгибам и истиранию, а также высокие разрывные показатели, относительно линейной плотности и толщины.

Мультифиламентные нити благодаря своим уникальным свойствам отлично подходят для решения самых разнообразных задач во многих отраслях человеческой деятельности, а развивающиеся технологии при её производстве позволят и дальше расширять сферы ее применения.

Изготовление экспериментальных образцов кулирного трикотажа плюшевым переплетением из полиэфирных мультифиламентных текстурированных нитей линейной плотностью 15,6 текс , количеством филаментов f = 144 в сочетании с полиэфирными текстурированными нитями линейной плотностью 9,2 текс , количеством филаментов f = 32 производилось на трикотажном предприятии ОАО «Свiтанак». Вязание осуществлялось на кругловязальной машине 20

класса. Вязание и отделка выполнялись согласно принятым на предприятии режимам.

Исследование свойств полученного трикотажа проводили по стандартным методикам по следующим показателям качества: поверхностная плотность, число петель на единицу длины в направлениях петельного ряда и петельного столбика, разрывная нагрузка, разрывное удлинение, толщина, растяжимость, воздухопроницаемость.

Для определения высоты ворса использовали микроскоп БМИ-1. Сложенный вдвое вдоль петельного столбика образец трикотажа располагался на предметном столе микроскопа так, чтобы горизонтальная линия в окуляре проходила вдоль основания петель ворса (рисунок 8), линия 1. Далее, вращая ручку устройства перемещения стола микроскопа, совмещали вышеуказанную горизонтальную линию с верхушкой петель ворса, линия 2. Разница между линиями 1, 2 и является искомой высотой ворса.

Рисунок 8 – Способ определения высоты ворса

Разработчиками трикотажных фильтровальных материалов была ранее показана тесная связь между воздухопроницаемостью и важнейшими характеристиками фильтров – коэффициентом пылепроницаемости, коэффициентом проскока частиц, задерживающей способностью. Чем ниже воздухопроницаемость, тем ниже значение вышеуказанных характеристик [7]. В таблице 1 представлены результаты исследования свойств разработанного трикотажа и взятого для сравнения промышленного образца трикотажа производства ОАО «Свiтанак».

Сравнение характеристик разработанного трикотажа и трикотажа взятого для сравнения показывает, что воздухопроницаемость разработанного трикотажа в 2,3 раза ниже, чем у трикотажа, взятого для сравнения, при этом поверхностная плотность взятого для сравнения трикотажа в 1,4 раза больше поверхностной плотности разработанного трикотажа. Такой эффект можно объяснить особенностями мультифиламентной нити, использованной для изготовления разработанного трикотажа. Мультифиламентные нити из-за повышенного числа филаментов (144 против 32 у обычных нитей) позволяют получать трикотаж с более развитой пространственной структурой, а значит с более мелкими порами. Снижение размеров пор снижает воздухопроницаемость и повышает качество трикотажа для фильтрования за счёт отфильтровывания частиц с более мелкими размерами. У разработанного трикотажа при этом меньшая поверхностная плотность, чем у трикотажа, взятого для сравнения. Обнаруженная особенность позволяет изготавливать фильтровальные материалы с минимальной воздухопроницаемостью при минимальном расходе сырья. Это соответствует важному направлению развития трикотажного производства – снижению материалоёмкости трикотажных изделий.

Таблица 1 – Сводная таблица результатов исследования свойств трикотажа
№	Наименование показателя	Значение показателя разрабатываемого трикотажа	Значения показателя трикотажа, взятого для сравнения
1	Поверхностная плотность, г/мг	145	212
2	Количество петель на 100 мм в направлении: – петельных столбиков, – петельных рядов	100, 190	95, 130
3	Толщина, мм	1,57	-
4	Высота ворса, мм	0,8	-
5	Разрывная нагрузка, Í : – столбики, – ряды	331, 258	--
6	Разрывное удлинение, мм : – столбики, – ряды	145, 144	--
7	Растяжимость при нагрузках меньше разрывных, % : – по вертикали, – по горизонтали	6,4, 59,4	--
8	Необратимая деформация, % : – по вертикали, – по горизонтали	5,6, 58,8	--
9	Воздухопроницаемость, дм/м2 с	264	605
10	Заправка	грунт: п/э нить 9,2 текс f = 32 ворс: п/э нить 15,6 текс f = 144	грунт: п/э нить 9,2 текс f = 32 ворс: х/б пряжа 20 текс

ВЫВОДЫ

В результате проведенных исследований установлено, что использование мультифила-ментных нитей производства ОАО «Светлогор-скХимволокно» резко снижает воздухопроницаемость кулирного трикотажа плюшевого переплетения и потенциально улучшает характеристики фильтровальных трикотажных мате- риалов. Теоретически этот эффект можно объяснить тем, что большое количество филаментов мультифиламентной нити создает чрезвычайно развитую пространственную структуру трикотажа, что приводит к уменьшению сквозной пористости и, как следствие, к резкому уменьшению воздухопроницаемости.