ТКАНЬ ХЛОПЧАТОБУМАЖНАЯ

Настоящая полезная модель относится к текстильной промышленности, а именно, к получению тканей из натуральных волокон, преимущественно из хлопчатобумажных и льняных, предназначенных для использования в швейной промышленности, в частности, для изделий бельевого ассортимента и гигиены, медицинского назначения, детских многоразовых подгузников и т.д.
В качестве прототипа, принятого к настоящей полезной модели, принимается ткань двунитка, полученная ткацким способом и выполненная из хлопчатобумажной пряжи переплетением рогожка (свидетельство на полезную модель РФ №3761). Ткань выработана линейной плотностью по основе и утку в фоне 50 текс, в кромке 29 текс, число нитей на 10 см по основе - 226, по утку - 246. Ткань вырабатывают из хлопчатобумажной пряжи, полученной пневмомеханическим способом прядения на бесчелночных ткацких станках типа АТПР с закладным кромочным механизмом.
Однако, недостатками известной полезной модели являются недостаточные воздухопроницаемость, высокая жесткость, низкая влагоемкость и влагопоглощение, что не позволяет использовать ее для изготовления изделий гигиены, а именно, детских многоразовых подгузников. Кроме того, станок типа АТПР имеет ограничения рабочей ширины и позволяет вырабатывать ткани шириной не более 120 см.
Настоящая полезная модель направлена на разработку новой модификации экологически чистой ткани хлопчатобумажной из натуральных волокон, позволяющей производить ее выработку на бесчелночных ткацких станках с целью улучшения гигиенических и сорбционных свойств, а также расширения ассортимента тканей хлопчатобумажных и продукции из них в текстильной и швейной промышленности.
2
Поставленная задача решается тем, что ткань хлопчатобумажная, выполненная путем мелкоузорчатого переплетения нитей основы и утка, согласно предлагаемой полезной модели, ткань выполнена линейной плотностью по основе 29 текс, по утку 50 текс, кромка выполнена крученой пряжей 25 текс в два сложения, причем число нитей на 10 см готовой ткани по основе составляет - 209(±5), по утку - 140 (±5) с поверхностной плотностью ткани - 130 (±10) г/м, с раппортом мелкоузорчатого переплетения по основе 8-10 нитей, по утку - 8 нитей.
Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в улучшении гигиенических и сорбционных свойств.
3
2
3
2
2
2
Учитывая то, что изделия гигиены должны быть дружественны коже, были проведены исследования воздухопроницаемости предлагаемой ткани хлопчатобумажной, которая составила 1096 дм/м*с. В связи с тем, что ткань хлопчатобумажная предполагается к использованию в детских многоразовых подгузниках, она должна соответствовать требованиям СанПин 2.4.7/1.1.1286-03 «Гигиенические требования к одежде для детей, подростков и взрослых». Для 1-го класса 1-го слоя одежды показатель воздухопроницаемости должен быть не менее 150 дм/м*с. Таким образом, воздухопроницаемость предлагаемой ткани хлопчатобумажной в 7 раз превышает необходимый минимум, что подтверждает технический результат предлагаемой полезной модели, заключающийся в улучшении гигиенических свойств. Такой результат достигается за счет невысокой поверхностной плотности предлагаемой ткани хлопчатобумажной - 130±10 г/м. Такие границы позволяют ткани быть, с одной стороны достаточно легкой и мягкой, что очень важно для изделий гигиены, с другой - обладать хорошим водопоглощением и износостойкостью. Кроме того, при выработке ткани хлопчатобумажной предлагается использовать пряжу 29 текс в основе и 50 текс в утке с числом нитей на 10 см готовой ткани по основе - 209(±5), по утку - 140(±5), что позволяет ей иметь более рыхлую структуру, и в конечном итоге, повышает воздухопроницаемость, снижает жесткость и увеличивает сорбционность материала. Рассматриваемый прототип вырабатывается линейной плотностью по основе и утку 50 текс, с числом нитей на 10 см по основе - 226, по утку - 246, и, соответственно, имеет поверхностную плотность более 200 г/м, что делает ткань не приемлемой для использования в изделиях гигиены.
Результаты исследования водопоголощения для ткани хлопчатобумажной, выполненной четырьмя предлагаемыми вариантами переплетений, приведены в таблицах 1, 2.
Данные, полученные опытным путем.
Таблица 1
Масса образца, г
Образец 1
Образец 2
Образец 3
Образец 4
Сухой
0,32
0,31
0,29
0,28
Влажный
0,86
0,84
0,64
0,77
Таблица 2
Данные, полученные расчетным путем.
Водопоглощение В<sub>n</sub>, %
Образец 1
Образец 2
Образец 3
Образец 4
168,8
171
120,7
175
Для сравнения экспериментальных данных построена пузырьковая диаграмма, основанная на проведении маркетинговых исследованиях продукта по принципу построения матрицы BCG (Boston Consulting Group).
Чем выше расположен «пузырек» и чем больше его объем, тем больше его влагопоглощение. И наоборот, чем ближе он расположен к оси абсцисс и чем меньше его объем, тем показатель влагопоглощения ниже. На рисунке 1 представлена пузырьковая диаграмма для определения водопоглощения ткани хлопчатобумажной.
Рисунок 1 - График водопоглощения ткани хлопчатобумажной
Таким образом, водопоглощение предлагаемой ткани хлопчатобумажной имеет достаточно высокое значение.
Как уже указывалось выше, очень важным с точки зрения гигиены показателем является жесткость.
Проведены сравнительные исследования жесткости при изгибе ткани хлопчатобумажной, выработанной различными переплетениями. В таблице 3 представлены экспериментальные данные. На рисунках 2, 3 приведены величины жесткости ткани хлопчатобумажной различных переплетений по основе и утку.
Таблица 3
Экспериментальные данные
Абсолютный прогиб f, см
Образец 1
Образец 2
Образец 3
Образец 4
Осн.
Ут.
Осн.
Ут.
Осн.
Ут.
Осн.
Ут.
40
64
39
64
56
63
49
64
34
59
27
63
44
61
32
62
42
63
28
63
59
64
38
65
28
62
25
62
43
62
35
62
40
63
39
63
54
64
28
64
24
61
30
62
44
62
24
62
54
64
30
64
50
63
32
63
45
62
25
61
49
62
27
62
38
64
33
64
56
63
27
64
30
64
29
62
53
62
25
62
Средний прогиб элементарных проб <img file="00000003.tif" he="4" wi="4" img-content="undefined" img-format="tif" />,см
37,5
62,6
30.5
62,8
50,8
62,6
31,7
63
Масса пяти элементарных проб m, гр
2,17
2,22
2,09
2,17
2,13
2,07
2,18
2,24
Расчет показателя жесткости исследуемых образцов тканей представлен в таблице 4.
Таблица 4
Расчетные данные.
Относительный прогиб f<sub>0</sub>
Образец 1
Образец 2
Образец 3
Образец 4
Осн.
Ут.
Осн.
Ут.
Осн.
Ут.
Осн.
Ут.
0,54
0,92
0,44
0,9
0,73
0,89
0,45
0,9
Коэффициент А
5,79
41,17
4,19
48,46
11,55
41,17
4,34
48,46
Жесткость Ж<sub>изг</sub>, (мкН·см<sup>2</sup>)
15758
2267
20973
1883
7754
2114
21120
1944
По критерию жесткости ткани при изгибе в текстильной промышленности данных по классификации не имеется. В швейной промышленности имеются ориентировочные значения величины жесткости, которые составляют:
2
- 8000-12000 мкН·см в основном направлении;
2
- 4000-7000 мкН·см в уточном направлении.
Таким образом, исследуемые образцы ткани хлопчатобумажной обладают малой величиной жесткости, что очень важно для тканей, предназначенных для детского ассортимента и изделий гигиены.
Значимость различия показателя жесткости для исследуемых образцов тканей выполнена с помощью критерия Стьюдента. Результаты приведены в таблицах 5, 6.
Таблица 5.
Проверка значимости различия жесткости при изгибе образцов ткани хлопчатобумажной по основе
Вариант
<img file="00000006.tif" he="6" wi="9" img-content="undefined" img-format="tif" />
σ
t<sub>pacч</sub>
t<sub>табл</sub>
1 переплетение 3 переплетение
62,6
5,84
0,855
2,101
61,6
7,84
1 переплетение 4 переплетение
62,6
5,84
3,118
2,110
58,7
9,81
3 переплетение4 переплетение
61,6
7,84
2,183
2,101
58,7
9,81
Проверка значимости различия жесткости при изгибе образцов ткани хлопчатобумажной по утку
Таблица 6.
Вариант
<img file="00000006.tif" he="6" wi="9" img-content="undefined" img-format="tif" />
σ
t<sub>расч</sub>
t<sub>табл</sub>
1 переплетение 3 переплетение
65,3
2,41
1,551
2,201
64,5
0,25
1 переплетение 4 переплетение
65,3
2,41
3,53
2,110
62,6
3,44
3 переплетение4 переплетение
64,5
0,25
3,128
2,228
62,6
3,44
Примечание: <img file="00000006.tif" he="6" wi="9" img-content="undefined" img-format="tif" /> - среднее значение;
σ - дисперсия, кгс<sup>2</sup>;
t<sub>pacч</sub> - расчетное значение критерия Стьюдента;
t<sub>таб</sub> - табличное значение (Р<sub>д</sub>=0,95).
Критерий Стьюдента показал значимость различия вида переплетения на показатель жесткости, что, в свою очередь, подтверждает технический результат предлагаемой полезной модели, заключающийся в расширении ассортимента тканей хлопчатобумажных.
Для выработки переплетения квадратного строения с симметричным расположением длинных и коротких настилов в пределах раппорта имеется возможность их получения как на 8, так и на 10 ремизах с использованием рядовой проборки.
На фиг.1 - заправочные рисунки переплетения, используемого для выработки полезной модели на бесчелночном ткацком станке с кулачковым зевообразовательным механизмом, на фиг.2 - техническая характеристика предлагаемой ткани.
2
Предлагаемую ткань хлопчатобумажную выполняют линейной плотностью по основе 29 текс, по утку 50 текс, в кромке используется крученая пряжа 25 текс, в два сложения, причем число нитей на 10 см готовой ткани по основе составляет - 209(±5), по утку - 140(±5). В готовом виде ткань имеет поверхностную плотность - 130(±10) г/м (фиг.2). Ткань вырабатывается мелкоузорчатым переплетением (фиг.1) с раппортом переплетения по основе 8-10 нитей, по утку - 8 нитей на бесчелночных ткацких станках с кулачковым зевообразовательным механизмом. Оригинальные заправочные рисунки переплетений построены на базе полотна и производных от саржевого переплетения. На переплетении прослеживаются полосы, образованные полотняным переплетением и производными от сарж, причем длинные настилы саржевых переплетений - ромбовидных сарж закреплены одиночными перекрытиями, что обеспечивает более прочное закрепление нитей в ткани, по сравнению с рогожкой, использованной в аналоге. Кроме того, полосы образованные полотняным переплетением, также позволят снизить осыпаемость ткани при ее раскрое. Оригинальное переплетение ткани позволяет повысить влагопоглощение и влагоемкость предлагаемой полезной модели, что существенно улучшает гигиенические и сорбционные свойства ткани хлопчатобумажной. Заправка ткацкого станка для выработки переплетения предлагаемой полезной модели потребует 8-10 (в зависимости от раппорта) восьми оборотных кулачков и 8-10 ремизок для фона и кромки. Проборка фоновых нитей в ремизки рядовая, кромка вырабатывается полотном и основным репсом 2/2 (проборка по две нити в галево), причем кромочные нити пробираются в ремизки фона. Ткань хлопчатобумажная проходит следующую отделку: стрижку на стригальной машине; замочку и расшлихтовку ткани в рулоне; промывку на промывочной машине; перекисную обработку без применения хлорсодержащих препаратов; сушку; каландрование на отделочном каландре.
Экологичность ткани хлопчатобумажной обеспечивается применением для отделки ткани перекисного беления без применения хлоросодержащих продуктов.
Использование предлагаемой полезной модели обеспечивает по сравнению с существующим прототипом следующие преимущества: возможность получения ткани хлопчатобумажной с высокими сорбционными и влагоемкими свойствами, необходимыми для изделий гигиены, медицинского назначения, детских многоразовых подгузников и т.д.; возможность выработки ткани хлопчатобумажной на другом, более производительном технологическом оборудовании; снижение отходов в швейном производстве за счет меньшей осыпаемости и большой ширины ткани.