СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРИКОТАЖНЫХ ИЗДЕЛИЙ С ЗАДАННЫМИ СТРУКТУРНЫМИ ПАРАМЕТРАМИ ТРИКОТАЖНОГО ПОЛОТНА
METHOD FOR PRODUCTION OF KNITWEAR WITH SPECIFIED STRUCTURAL PARAMETRES OF KNITTED FABRIC

Изобретение относится к области технологии трикотажного производства, в частности к процессам изготовления трикотажных изделий на трикотажных машинах с электронным программным управлением. Более конкретно изобретение относится к технологии производства чулочно-носочных изделий из трикотажного полотна, образующего все изделие или его участки из определенных нитей различными переплетениями с определенными показателями свойств трикотажного полотна.
В качестве основной характеристики свойств обычно используется коэффициент заполнения или модуль петли как отношения длины нити в петле к толщине или линейной плотности нити. Изменение структурных параметров трикотажного полотна при проектировании изделий и вязании трикотажных полотен, а также выбор определенных их значений определяет важнейшие свойства участков трикотажного полотна и всего изделия в целом: размеры, массу единицы площади или поверхностной плотности полотна, растяжимость и другие свойства, совокупность которых определяет качество продукции.
Такие изделия, например чулочно-носочные, изготавливают на трикотажных машинах-автоматах с электронным программным управлением с программой вязания, подготовленной на определенном электронном носителе при проектировании изделий. Трикотажная машина, например чулочно-носочный автомат, содержит взаимодействующие во времени между собой петлеобразующие органы - нитеводители, иглы, платины и другие, а также игольный цилиндр определенного диаметра с установленным в нем с возможностью перемещения определенным количеством игл, замки петлеобразующих систем с клиньями для перемещения игл, средствами управления и механизмами отбора игл, обеспечивающие вязание различных переплетений трикотажного полотна на участках изделий.
Трикотажная машина содержит также средства регулирования координат положения игольного цилиндра и вязальных, так называемых, кулирных клиньев для изменения длины нити в петле и, как следствие, других структурных параметров трикотажного полотна.
Трикотажная машина обычно содержит датчик положения и счетчик оборотов игольного цилиндра для управления количеством петельных рядов на участках изделия и синхронизации работы петлеобразующих органов и своевременного регулирования процесса вязания. Программное устройство машины считывает информацию по управлению машиной в соответствии с данными по проектированию трикотажного изделия, отображает оперативную информацию (скорость, количество рядов, параметры регулирования) и позволяет корректировать процесс ручным вводом данных с клавиатуры или другим известным способом. Машина снабжена также средствами для пуска и останова машины при окончании цикла вязания изделия и заданному количеству оборотов игольного цилиндра в зависимости от количества петельных рядов в изделии.
Трикотажная машина может содержать также различные механизмы подачи, в том числе регулируемые от программного устройства, контролирующие натяжение или скорость подачи различных нитей, например, известные устройства типа KTF/100 HPS фирмы BTSR International SPA (Италия) или EFS фирмы Memminger-IRO GMBH (Германия), а также традиционно известные механические устройства подачи высокоэластичных нитей в виде двух роликов или ролика, взаимодействующего с диском с управлением скорости подачи нити, обычно используемые для вязания участка борта чулочно-носочных изделий.
Применение таких устройств подачи нити обеспечивает стабилизацию структурных параметров участков трикотажного полотна, уменьшает влияние изменения условий сматывания нити с паковки и свойств нити на структурные параметры трикотажного полотна. Однако не исключает влияния условий наладки и неправильной установки регулируемых параметров машины на структурные параметры полотна, размеры и массу изделий.
В процессе изготовления таких изделий, основываясь на опыте и экспериментальных данных при составлении управляющей технологической программы вязания чулочно-носочного изделия, задают ориентировочные значения регулируемых параметров трикотажной машины, в частности координаты положения игольного цилиндра или вязальных кулирных клиньев, для обеспечения определенных значений структурных параметров трикотажного полотна на различных участках изделия, а также задают определенное количество петельных рядов и необходимое количество оборотов игольного цилиндра для обеспечения заданных размеров участков трикотажного полотна и всего изделия в целом. Затем вяжут изделие на чулочно-носочном автомате, измеряют размеры участков изделия, показатели плотности петель и при необходимости путем разрезания участков изделия и изготовления образцов определяют длину нити в петле стандартными методами (например, по ГОСТ 8846-87 [1]).
Контрольные операции проводят обычно на изделиях после вязания или в готовом виде после отделки и формировки изделий.
В случае несоответствия фактических и заданных при проектировании значений показателей свойств такая процедура последовательно повторяется до достижения определенного соответствия изделия заданным требованиям. Такая процедура испытаний и отработки технологических данных является типовой, носит во многом субъективный характер, связана с затратами сырья, возникновением дополнительных отходов, затрат времени обслуживающего персонала и простоев технологического оборудования. Применяемая на практике косвенная методика комплексной оценки качества чулочно-носочных изделий включает процедуру измерения растяжимости участков чулочно-носочных изделий, однако, является затратной по всем видам ресурсов и неточной, выявляя, как правило, грубые несоответствия. При этом основные структурные показатели трикотажного полотна: длина нити в петле и коэффициент заполнения из-за необходимости разрушающего контроля готовых изделий в производстве, как правило, не контролируются, а контроль показателей плотности петель и размеров является неэффективным, поскольку эти показатели зависят от релаксационных процессов и деформации изделий.
Недостаток существующей технологии вязания чулочно-носочных изделий также заключается в том, что при изготовлении одинаковых по виду сырья и переплетению изделий на группе машин вследствие различной первоначальной юстировки или наладки машин, при установке одинаковых значений регулируемых параметров, в частности высоты положения игольного цилиндра или координат положения вязальных (кулирных) клиньев, возникают существенные систематические погрешности структурных параметров и размеров изделий (до 5-10%).
При изготовлении одинаковых изделий по виду, сырью и переплетениям на круглочулочных автоматах различных фирм-изготовителей систематические погрешности структурных параметров, размеров и расхода сырья еще более увеличиваются и во многих случаях являются скрытыми и неконтролируемыми.
Внешним проявлением таких дефектов является разнодлинность изделий, которая за счет термофиксации устраняется при отделке, что требует применения специальных устройств на отделочных машинах фирм SRA (Италия), Heliot (Франция) и др. Однако основные структурные параметры изделий и свойства изделий при этом не улучшаются.
В целом существующая совокупность действий при вязании чулочных изделий, также как и других трикотажных изделий, а также выполнение контрольных измерений отличаются низкой точностью, снижают качество, приводят к потере воспроизводимости показателей качества и потерям ресурсов.
Известен способ вязания трубчатого трикотажного полотна (принятый нами за прототип), образующего все изделие, в частности чулочно-носочное, состоящее из нескольких участков вдоль его длины из определенных видов нитей, линейной плотности и переплетений со структурными параметрами, в частности с различной длиной нити в петле, обеспечивающей изменение деформационных свойств и размеров изделия при вязании на трикотажных машинах, в частности на круглочулочных автоматах с электронным управлением с программой на электронном носителе, при этом машина содержит петлеобразующие органы: нитеводители, иглы и другие известные рабочие инструменты, а также игольный цилиндр определенного диаметра с установленными в нем с возможностью перемещения определенным количеством игл, замки петлеобразующих систем с клиньями для перемещения игл, средствами управления и механизмами отбора игл, обеспечивающие вязание различных переплетений трикотажного полотна на участках изделий, а также средства установки регулируемых параметров, в частности координат положения игольного цилиндра и вязальных (кулирных) клиньев для изменения длины нити в петле, датчик положения и счетчик оборотов игольного цилиндра для управления количеством петельных рядов в участках трикотажного полотна и синхронизации работы механизмов управления, заключающийся в том, что на трикотажной машине вяжут образцы трикотажных полотен с заданными видом нити, ее линейной плотности, количеством петельных рядов с различным значением структурных параметров путем установки различных значений координат положения игольного цилиндра в пределах диапазона регулирования, проводят испытания образцов трикотажного полотна с целью определения показателей их свойств, по результатам испытаний формируют экспериментальную базу данных зависимости значений регулируемых параметров трикотажной машины от показателей свойств трикотажного полотна, используют указанную зависимость для вязания трикотажных изделий с заданными при проектировании требованиями к показателям свойств трикотажного полотна по участкам изделия.
Недостаток указанного способа заключается в том, что процедура проведения и режимы испытаний требуют применения специального испытательного оборудования подготовки вторичных образцов определенных размеров для проведения стандартных испытаний, при этом основные структурные характеристики, определяющие качество трикотажного материала: длина нити в петле и показатели заполнения - не определяются. Способ имеет ограниченное назначение и применение, в частности для изготовления медицинских чулок. Способ является трудоемким и затратным по расходу сырья, так как требуется вязание множества образцов в пределах диапазона изменения регулируемых параметров трикотажной машины.
Основной целью изобретения является обеспечение качества трикотажных изделий на основе повышения точности и снижения погрешностей структурных параметров трикотажных изделий, преимущественно чулочно-носочных, а также расширение сферы применения способа для изготовления различных по назначению изделий с заданными при проектировании структурными параметрами трикотажного полотна на различных участках изделий, в частности заданной длиной нити в петле и коэффициентом заполнения трикотажного полотна при изготовлении изделий различными переплетениями из нити определенной линейной плотности.
Цель изобретения предусматривает перейти от существующих методов контроля плотности петель, размеров изделий и их участков, контроля растяжимости к точным процедурам контроля длины нити в петле и коэффициента заполнения трикотажного полотна, в том числе на определенных участках трикотажного изделия.
Другая цель изобретения предусматривает обеспечение более точного регулирования параметров настройки трикотажных машин, имеющих различные диаметры игольного цилиндра и количество игл при изготовлении трикотажного полотна с постоянными заданными по результатам проектирования линейной плотностью нити и длиной нити в петле при изготовлении изделий определенной конструкции и структурой переплетений.
Способ позволяет вырабатывать однородную по структурным параметрам его участков трикотажную продукцию независимо от первоначальной юстировки и наладки трикотажных машин, в том числе отличающихся заводами-изготовителями, а также параметрами трикотажных машин: классом, количеством игл и др.
Способ согласно изобретению позволяет реализовать быструю и оперативную процедуру регулирования и контроля структурных параметров трикотажного полотна на определенных участках изделия.
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено:
Фиг.1,а-г - общий вид чулочно-носочных изделий, к проектированию и изготовлению которых имеет отношение предлагаемый способ с указанием основных контрольных сечений участков изделия, соответствующих определенным координатам положения изделия на теле человека, с различными структурными параметрами трикотажного полотна на участках изделий.
Фиг.2 - типовые образцы трикотажных трубчатых полотен, изготовленные на круглочулочном автомате с заданным количеством игл в игольном цилиндре при минимальном (а) и максимальном (б) значениях глубины кулирования, например переплетением платированная гладь с заданным количеством петельных рядов и разделительными рядами между образцами.
Фиг.3 и 4 - отображение экспериментальных зависимостей структурных параметров трикотажного полотна изготавливаемого изделия от регулируемых параметров трикотажной машины, полученных по результатам испытаний образцов трикотажного полотна.
1
2
3
4
Способ согласно изобретению имеет отношение к изготовлению трикотажных трубчатых изделий, в частности чулочно-носочных, таких как носки (а), получулки (б), чулки (в) и колготки (г) (фиг.1) детских, подростковых, для мужчин и женщин. Указанные изделия имеют определенные участки и размеры (L, L, L, L) в зависимости от вида изделий, размеров изделий и обхватов ног в сечениях 1-4 (на чертеже показаны пунктирными линиями).
Для определения фактических обхватов ног используют различные приспособления, например [2]. В зависимости от размеров обхватов ног в контрольных точках сечений выбирают трикотажную машину с определенными параметрами, диаметром игольного цилиндра и количеством игл.
Структурные параметры изделий проектируют исходя из размеров обхватов ног в сечениях 1-4, вида и линейной плотности нити, переплетения и параметров трикотажной машины, в частности таких, как количество игл, установленных в игольном цилиндре определенного диаметра и регулируемых параметров высоты положения игольного цилиндра или вязальных клиньев. При вязании изделий в контрольных сечениях и соответствующих координатах положения петельных рядов задают определенные значения регулируемых параметров, а при вязании участка изделия постепенно изменяют величину регулируемого параметра.
Конструкция большинства видов чулочно-носочных изделий предусматривает вязание различных участков изделия базовыми одинарными и двойными переплетениями, например кулирной гладью, ластиком и другими, в частности с образованием рисунков на основе платированных переплетений.
κ
1
κ
В пределах сущности данного изобретения рассматривается, как пример, способ обеспечения вязания трикотажного полотна из нити определенной линейной плотности (Т, текс) платированным переплетением с заданными при проектировании в сечениях 1, 2, 3, 4 коэффициентом заполнения (k) и длиной нити в петле (l). В качестве коэффициента заполнения трикотажного полотна используют отношение длины нити в петле (l) к линейной плотности нити (T) в виде показателя . Предложение не исключает использования эквивалентного ему показателя , широко используемого в практике трикотажного производства (например, [3] или [4]).
1
2
3
4
В зависимости от обхватов ног в сечениях 1, 2, 3, 4 и размеров изделий L, L, L, L проектируют различные чулочно-носочные изделия: носки, получулки, чулки, колготки и т.д. с определенными известными участками: паголенком, торсом, бортом, следом, пяткой и мыском.
В зависимости от линейной плотности нити, вида переплетения, количества петельных столбиков или игл трикотажной машины, а также количества петельных рядов в участках изделия, значения коэффициента заполнения и длины нити в петле можно изготавливать изделия различного вида, с различными свойствами (растяжимостью, теплозащитными, гигиеническими и др.).
Для достижения поставленных целей согласно изобретению вяжут на трикотажной машине с определенным количеством игл в игольном цилиндре, по меньшей мере, два образца трикотажного полотна (фиг.2а, б), например, переплетением кулирная гладь или другим переплетением, которым образованы основные участки чулочно-носочного изделия, из нити или нитей определенной линейной плотности с заданным количеством петельных рядов при минимальном (фиг.2,а) и максимальном (фиг.2, б) значениях регулируемых параметров машины, в частности координат положения игольного цилиндра или кулирных клиньев, проводят испытание образцов по определению длины нити в петле.
Предложение согласно изобретению не исключает, что в каждой точке границ диапазона регулирования положения игольного цилиндра или кулирных клиньев вяжут несколько образцов (как показано на фиг.2) с разделительными рядами, выполненными из нити другого цвета, в том числе более прочной, что позволяет при надрезании образца оперативно удалять нить из образцов, отделяя его без необходимости роспуска петель.
Определение длины нити в петле проводят, например, известными стандартными методами роспуском образцов и делением отрезка нити на количество петель, с метками начала и конца отсчета числа петель [1]. В случае вязания переплетения из двух нитей, например платированного, определяют среднюю длину нити в петле. Предложение не исключает определения длины нити в петле при вязании образцов посредством приборов для измерения скорости или длины нити в петле (например, [5]).
κ
В рамках предлагаемого изобретения предусмотрено определение средней длины нити в петле таких переплетений, как кулирная гладь, ластик, двухизнаночного, платированного переплетений, которые наиболее широко распространены в производстве чулочно-носочных изделий, следующим способом: определяют массу образца (m, г) и по линейной плотности нити (T) или суммарной плотности, если трикотажное полотно состоит из двух или более нитей, количеству петель в образце (n) определяют среднюю длину нити в петле l, мм () и коэффициент заполнения трикотажного полотна ().
l
κ min
κ max
κ min
min
l min
κ max
max
l max
κ
min
Полученные данные измерений отображают в виде линейной зависимости основных структурных параметров (l и k) трикотажного полотна изготавливаемых изделий от регулируемых параметров трикотажной машины. Координаты положения игольного цилиндра и вязальных (кулирных) клиньев на трикотажных современных машинах задают в условных единицах высоты h положения цилиндра, например, в интервале 50-350 единиц (фиг.3), что приводит к изменению длины нити в петле l. Этот параметр в отечественной терминологии называют глубиной кулирования и на современных трикотажных машинах он имеет определенные пределы регулирования (h и h). По результатам испытаний мы имеем оценки значений параметров h, l, k и h, l, k, по которым известным способом строят линейную зависимость l от h в виде l=l+K·Δh, при этом
,
κ min
а Δh=h-h,
l
где l и h - любое значение в пределах диапазона регулирования глубины кулирования трикотажной машины. Аналогично строят линейную зависимость для коэффициента заполнения k (фиг.4), которая определяет технологические возможности трикотажной машины по изменению основной структурной характеристики, определяющей качество полотна и изделий. Исходя из требуемого при проектировании номинального значения коэффициента заполнения  определяют длину нити в петле грунтового переплетения () на каждом из участков изделия, затем по экспериментальной линейной зависимости (фиг.3) определяют необходимые установочные значения глубины кулирования из соотношения
Указанный расчет является простейшей процедурой, выполняемой в стандартной программной среде, и отображается графически в виде таблицы значений регулирования трикотажной машины в контрольных сечениях 1, 2, 3, 4 (фиг.1) проектируемого изделия.
Если полученные значения h выходят за пределы диапазона регулирования, то это означает, что такие структурные параметры невозможно получить на данной трикотажной машине.
По полученным в результате испытаний образцов линейной зависимости и расчетным параметрам регулирования трикотажной машины вяжут трикотажное изделие с заданными структурными параметрами по участкам изделия.
Г
В
Предложение согласно изобретению не исключает проведения дополнительных испытаний образцов, в частности, по измерению и определению показателей плотности петель по горизонтали (П) и вертикали (П), что также является точной простейшей процедурой, так как образцы вяжут с заданным количеством рядов и петельных столбиков. Образцы при этом могут быть подвергнуты влажно-тепловой обработке или безусадочной отделке известными способами (например, стиркой или сушкой образцов) при определенных условиях и режимах.
Показатели плотности петель могут быть использованы при проектировании изделий и определении количества оборотов трикотажной машины, необходимых для вязания отдельных участков и всего изделия.
Без изменения сущности предлагаемого изобретения способ может быть использован для проектирования и вязания трикотажного полотна и изделий на других типах кругловязальных и плосковязальных машин.
Источник информации
1. ГОСТ 8846-87. Полотна и изделия трикотажные. Методы определения линейных размеров, перекоса, числа петельных рядов и петельных столбиков и длины нити в петле. - М.: Изд-во стандартов, 1988.
2. Патент США №4527402. Кл. 66/55, 1985.
3. Knapton J.J.F. How to knit spun yam efficiently // Knitting Times Yearbook. 1977. V46 N18, p.111-115.
4. Munden D.L. Knitting group news specification of constructional knitted fabrics // Journal Textile Institute. 1962. V.53 N7, p.628.
5. A.c. №28124, 1988. Кл. G01B 21/06.