СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАКРЕПЛЕННОСТИ ПЕТЛИ В СТРУКТУРЕ ТРИКОТАЖНОГО ПОЛОТНА
METHOD OF DETERMINING FIXEDNESS OF LOOP IN STRUCTURE OF KNITTED FABRIC

Изобретение относится к текстильному материаловедению и предназначено для объективной оценки свойств трикотажных полотен для одежды в текстильной и легкой промышленности, а также может быть использовано для стандартизации, при проведении научно-исследовательских работ, периодических и сертификационных испытаний.
Технической задачей изобретения является разработка способа оценки предлагаемого нового показателя качества трикотажных полотен - закрепленности петли в структуре трикотажного полотна. Предлагаемый показатель может служить косвенным критерием оценки стабильности структуры трикотажного полотна.
Наиболее близкими к предлагаемому способу являются способы оценки сопротивления тканей к смещению нитей [1]. Способность нитей к смещению в структуре ткани проявляется в виде следующих свойств: раздвижка нитей в ткани [2] и осыпаемость [3, 4]. Осыпаемость и раздвигаемость нитей характеризуют степень закрепления одной системы нитей в ткани относительно другой. Первое из этих свойств обычно проявляется в процессе изготовления из них одежды, когда наблюдается выпадение нитей по обрезному краю. Второе свойство наблюдается у тканей в процессе эксплуатации, когда материал испытывает местные значительные напряжения. Стойкость ткани к осыпаемости (для хлопчатобумажных тканей) определяется величиной усилия, необходимого для сбрасывания двухмиллиметрового слоя одной системы нитей относительно другой. Стойкость ткани к раздвигаемости определяется величиной усилия, необходимого для свигания одной системы нитей относительно другой.
Из двух рассмотренных выше свойств раздвигаемость нитей является по сущности более близкой к предлагаемому новому показателю оценки стабильности структуры трикотажного полотна - закрепленности петли в структуре трикотажного полотна. При недостаточной закрепленности петли в структуре трикотажного полотна будет ухудшаться внешний вид полотна, снижаться срок эксплуатации вследствие искажения формы петель и увеличения зазора между нитями.
Техническим результатом изобретения является получение достоверных и объективных сведений, определяющих закрепленность петли в структуре трикотажного полотна. Полученные при испытании характеристики позволяют оценить сопротивляемость элементов трикотажного полотна к нарушению петельной структуры и прогнозировать стабильность структуры трикотажных полотен в процессе эксплуатации.
Возможность прогнозирования стабильности структуры трикотажных полотен позволит проектировать рациональные структуры трикотажных полотен, устойчивые к действию эксплуатационных нагрузок.
Указанный технический результат достигается за счет разработки способа оценки закрепленности петли в структуре трикотажного полотна. В качестве критерия закрепленности петли в структуре трикотажного полотна предлагается использовать усилие, необходимое для извлечения единицы длины нити в петле (1 мм) из трикотажного полотна. Способ заключается в том, что образец из испытуемого трикотажного полотна подвергают испытаниям путем извлечения одной петли из структуры трикотажного полотна (фиг.1). Предварительно рассчитывается длина нити в петле, на величину которой осуществляется извлечение петли из структуры трикотажного полотна.
Длину нити в петле определяют расчетным способом по формулам А.С. Далидовича [5] или стандартным методом [6]. При использовании стандартного метода осуществляется роспуск элементарной пробы. На элементарной пробе, например, для полотен главных кулирных переплетений длиной 10 см отсчитывается 100 петельных столбиков (для одинарных полотен) и делается надрез; далее распускают пять рядов и каждую нить измеряют в распрямленном состоянии. В полотнах гладких кулирных переплетений с однородной петельной структурой среднюю длину нити в петле определяют как среднеарифметическое всех измерений длин нитей, деленное на 100. Для полотен других переплетений при определении длины нити в петле стандартным методом роспуска используют формулы, приведенные в [6].
При помощи разработанного программного обеспечения автоматически определяется усилие, требуемое для извлечения петли из структуры трикотажного полотна, и строится график зависимости нагрузки от времени. Далее осуществляется пересчет усилия на единицу длины нити в петле.
Способом определяют закрепленность петли в структуре трикотажного полотна. Полученные при испытании данные являются косвенной характеристикой стабильности структуры трикотажного полотна.
Способ осуществляется на автоматизированном устройстве (фиг.2) следующим образом. Вырезают образец 1 из трикотажного полотна в форме квадрата со стороной 50 мм. Образец закрепляется в рамке 2 (фиг.1, фиг.2). Рамку с образцом устанавливают на датчик усилия 3 устройства. Петлю трикотажного полотна зацепляют крючком 4, нижний конец которого закреплен в зажиме 5. При опускании с помощью шагового двигателя 7 зажима 6 вниз датчик 3 воспринимает усилие, необходимое для извлечения петли из образца трикотажного полотна, и передает информацию в ЭВМ 8. Перед проведением эксперимента производится тарировка устройства, коэффициент преобразования заносится в управляющую программу.
Проектные решения, положенные в основу метода определения закрепленности петли в структуре трикотажного полотна с использованием разработанного устройства, позволяют достичь следующих технических результатов:
- получение численных данных, определяющих сопротивляемость элементов трикотажного полотна к нарушению петельной структуры;
- прогнозирование стабильности и рациональности структуры трикотажного полотна;
- повышение достоверности и точности полученных результатов за счет использования автоматизированных устройств и вычислительной техники;
- снижение затрат времени на проведение эксперимента за счет получения числовых результатов испытаний в автоматизированном режиме.
n
Величина усилия (F, мН), требуемого для извлечения петли из структуры трикотажного полотна, определяется программой автоматически. Алгоритм определения следующий:
- сигнал с датчика усилия 3 (фиг.2) поступает в аналого-цифровой преобразователь и далее в ЭВМ;
n
- управляющая программа напрямую считывает преобразованный цифровой сигнал, который соответствует усилию, умножает его на коэффициент преобразования датчика для получения размерности усилия F, мН;
n
n
- управляющая программа подставляет полученное значение F в формулу, по которой находится удельная закрепленность петли в структуре трикотажного полотна, f;
- формируется файл данных;
- строится график зависимости усилия во времени.
n
Далее рассчитывается усилие, необходимое для извлечения единицы длины нити в петле (удельная закрепленность петли в структуре трикотажного полотна, f, мН), по формуле:
,
n
где f - закрепленность петли в структуре трикотажного полотна, мН/мм;
n
F - усилие, требуемое для извлечения петли из трикотажного полотна, мН;
n
l - длина нити в петле, мм.
По величине усилия определяется группа стабильности структуры трикотажного полотна (неустойчивая, среднеустойчивая, устойчивая). В результате экспериментальных исследований установлено, что для полотен разного волокнистого состава целесообразно устанавливать различные численные значения границ групп стабильности структуры трикотажного полотна. Установление численных значений границ групп стабильности структуры трикотажного полотна (неустойчивая, среднеустойчивая, устойчивая) осуществлялось в результате исследования деформационных свойств полотен. В качестве критерия оценки стабильности структуры полотен использовалась величина остаточной деформации после однократного и многократного эксплуатационного растяжения. Проведенный парный корреляционный анализ показал тесную взаимосвязь показателя закрепленности петли в структуре трикотажного полотна с величиной остаточной деформации после однократного и многократного эксплуатационного растяжения.
Полученные данные подтверждают возможность использования предлагаемой характеристики закрепленности петли для проектирования рациональных структур трикотажных полотен, устойчивых к действию эксплуатационных нагрузок.
Для льняных трикотажных полотен определены границы групп стабильности структуры трикотажного полотна. В таблице 1 приведена градация льняных трикотажных полотен по стабильности структуры трикотажного полотна.
Результаты экспериментального исследования закрепленности петли в структуре полотна для льняных трикотажных полотен по предлагаемому способу приведены в таблице 2. В качестве примера на фиг.3 показана графическая зависимость, полученная при экспериментальном исследовании закрепленности петли в структуре льняного трикотажного полотна №1.
Таблица 1
Градация стабильности структуры льняных трикотажных полотен
Группа стабильности структуры трикотажных полотен
Закрепленность петли в структуре полотна, f<sub>n</sub>, мН/мм
неустойчивая
<100
среднеустойчивая
100-150
устойчивая
>150
Таблица 2
Результаты исследования закрепленности петли в структуре трикотажного полотна
№ трикотажного полотна
Наименование текстильного материала
Поверхностная плотность полотна, г/м<sup>2</sup>
Плотность (число петель на 100 мм)
Длина нити в петле, l<sub>п</sub>, мм
Усилие, требуемое для извлечения петли, F<sub>п</sub>, мН
Закрепленность петли в структуре полотна, f<sub>п</sub>, мН/мм
Группа стабильности структуры полотна
по горизонтали П<sub>г</sub>
по вертикали П<sub>в</sub>
1
Чистольняное трикотажное полотно переплетением гладь
334
29
50
11,5
1274
111
среднеустойчивая
2
Чистольняное трикотажное полотно переплетением гладь
419
29
38
12,0
1470
147
среднеустойчивая
3
Чистольняное трикотажное полотно переплетением гладь
353
33
60
10,0
981
81
неустойчивая
Список использованных источников
1. Додонкин Ю.В., Кирюхин С.М. Ассортимент, свойства и оценка качества тканей. - М.: Легкая индустрия, 1979. - 240 с.
2. ГОСТ 28073-89. Изделия швейные. Методы определения разрывной нагрузки, удлинения ниточных швов, раздвигаемости нитей ткани в швах.
3. ГОСТ 3814-81. Полотна текстильные. Метод определения осыпаемости.
4. ГОСТ 29104.18-91. Ткани технические. Метод определения стойкости к осыпаемости.
5. Флерова Л.Н. Материаловедение трикотажа [Текст] / Л.Н. Флерова, Г.И. Сурикова. - М.: Легкая индустрия, 1972. - 184 с.
6. ГОСТ 8846-87. Полотна и изделия трикотажные. Методы определения линейных размеров, перекоса, числа петельных рядов и петельных столбиков и длины нити в петле.