Материаловедение в производстве швейных изделий

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Ивановский государственный политехнический университет»

Текстильный институт ИВГПУ Кафедра МТСМ Контрольная работа Материаловедение в производстве швейных изделий Автор работы: Дядькина Е.И.

Иваново 2015 год

Содержание контрольной работы

1. Строение ацетатных и триацетатных волокон. Зарисовать увеличенное изображение продольного вида и поперечного сечения волокон с указанием основных элементов структуры. Описать свойства волокон и область их использования для швейных изделий

2. Текстурированные нити, их виды, получение, свойства и использование в качестве скрепляющих материалов

3. Штопорность швейных ниток и методы ее определения Задача 1. Определить линейную плотность нитроновой нити, если условный диаметр ее составляет 0,15 мм Задача 2. Определить абсолютную и удельную работу разрыва капроновой комплексной нити, если разрывная нагрузка равна 240 сН, удлинение при разрыве 26%, зажимная длина 500 мм, коэффициент полноты диаграммы растяжения 0,70, масса нити, срезанной у зажимов 2,5 мг

1. Строение ацетатных и триацетатных волокон. Зарисовать увеличенное изображение продольного вида и поперечного сечения волокон с указанием основных элементов структуры. Описать свойства волокон и область их использования для швейных изделий Строение волокон.

Исходным сырьем служат отходы хлопка. Целлюлоза обрабатывается смесью уксусного ангидрида, уксусной и серной кислот, получают триацетат целлюлозы — сырье для получения триацетатных волокон иих волокнообразующий полимер. Омылением (обработкой NaOH) триацетата получают диацетат целлюлозы — сырье для получения ацетатных волокон и их волокнообразующий полимер.

Ацетатные волокна имеют на поверхности продольную штриховатость. Волокна — гладкие, что обусловливает распускаемость петель и скольжение трикотажа. Ацетатные волокна тонкие имеют приятный блеск, напоминающий блеск натурального шелка. Получают также профилированные нити квадратного или н-образного поперечного сечения, которые дают искристый блеск, увеличивают объемность и сцепляемость нитей, уменьшают их теплопроводность. По химическому составу ацетатные волокна представляют собой уксуснокислый эфир целлюлозы, что определяет их отличия по свойствам от вискозных волокон. Строение триацетатных волокон примерно такое же, как и ацетатных. Эти волокна также имеют поперечное сечение в виде крупной ребристости и могут быть профилированными.

Рисунок 1 — Продольный вид и поперечный срез ацетатного и триацетатного волокна

Свойства волокон.

Достоинства:

— высокая упругость;

— устойчиво сохраняет форму;

— триацетатные волокна не усаживаются при ВТО;

— высокая устойчивость к действию микро;

организмов;

— светостойкость;

— хорошие диэлектрические свойства Недостатки:

— низкая гигроскопичность (особенно у триацетатных волокон);

— невысокая прочность (у ацетатных ниже, чем у триацетатных);

— невысокая стойкость к истиранию.

Ацетатные волокна разрушаются в ацетоне, триацетатные более стойки к ацетону.

Область применения. Ацетатные нити используют при изготовлении бельевого трикотажа, тканей для подкладки и штор, изделий детского ассортимента, косынок и др., триацетатные — при изготовлении тканей для платьев, галстуков, купальных костюмов, термообработанные триацетатные — в производстве плиссированных и тисненых изделий. Из текстурированных нитей изготовляют трикотажные изделия.

2. Текстурированные нити, их виды, получение, свойства и использование в качестве скрепляющих материалов Текстурированная нить представляет собой химическую комплексную нить с измененной путем дополнительной обработки структурой. Элементарные нити имеют устойчивую извитость, благодаря которой текстурированные нити отличаются повышенной объемностью, рыхлостью и пористостью. Материалы из текстурированных нитей обладают хорошими драпируемостью, формоустойчивостью и гигиеническими свойствами. Отличительная особенность текстурированных нитей — повышенная растяжимость (до 400%) с высокой долей обратимой деформации. Благодаря этому изделия из них хорошо сохраняют форму. Согласно классификации, предложенной Ф. К. Садыковой, текстурированные нити по показателям разрывного удлинения подразделяются на три вида: обычной растяжимости (до 30%), повышенной или средней растяжимости (30— 100%) и высокой растяжимости (более 100%).

Большинство существующих способов текстурирования основаны на механическом воздействии на комплексные нити (кручение, гофрирование, прессование и др.) при одновременном нагревании для стабилизации изменений формы элементарных нитей. Поэтому текстурированию подвергаются чаще всего термопластические нити (полиамидные, полиэфирные, триацетатные). Наиболее распространенным способом текстурирования является способ ложной крутки. Первичная комплексная нить подвергается скручиванию до 2000—4000 кр/м с последующей тепловой фиксацией крутки. При раскручивании нити до первоначального состояния элементарные нити под действием внутренних напряжений, стремясь сохранить фиксированную форму, изгибаются и принимают сложную пространственную форму. Комплексная нить приобретает большую пушистость, объемность и высокую растяжимость. По такому способу получают высокоэластичные полиамидные нити типа эластик. Для получения нитей повышенной растяжимости уменьшают величину крутки до 2000— 2500 кр/м и нити подвергают вторичной тепловой обработке после раскручивания. Это снижает внутреннюю напряженность структуры и фиксирует изогнутую форму элементарных нитей, в результате чего уменьшается растяжимость. К нитям повышенной растяжимости относятся: полиамидные — мэрон, полиэфирные — мэлан, белан.

Плоскую извитость элементарных нитей можно получать способом гофрирования комплексной нити небольшой крутки (до 100 кр/м) в термокамере. Такая текстурированная нить обладает высокой объемностью, но меньшей растяжимостью, чем нити, полученные способом ложной крутки. В нашей стране по этому способу получают нити гофрон.

Трикотажный способ получения извитых нитей заключается в распускании предварительно термофиксированного трикотажного полотна. Одним из преимуществ этого способа является возможность регулировать растяжимость, извитость, пушистость нитей путем изменения параметров структуры полотна.

Способ протягивания по грани заключается в том, что при протягивании по подогретой грани стальной пластины или ножа нить подвергается сильной деформации. Сторона, прилегающая к грани, сжимается, а противоположная сторона растягивается. При непрерывном движении нить постоянно поворачивается внешней стороной к лезвию, что приводит к чередованию участков деформации растяжения и сжатия по всей длине. Далее нить охлаждают и дополнительно термофиксируют. В результате отдельные элементарные нити приобретают вид извитой пружины с разным направлением витков. В России по такому способу выпускают нить под названием рилон.

Аэродинамический способ изменения структуры комплексных нитей основан на воздействии на них воздушного потока в специальной камере. Струя воздуха разъединяет и изгибает в петли элементарные нити и перепутывает их между собой. Различают пнев — мосоединенные нити, имеющие компактную структуру, и пневмо — текстурированные нити, обладающие повышенной объемностью и (или) растяжимостью (ГОСТ 27 244— 93). Аэродинамический способ позволяет получать текстурированные нити не только из термопластических, но и из других видов химических нитей (вискозных, ацетатных). За рубежом такие нити имеют общее название таслан, в России — аэрон.

К группе текстурированных нитей можно отнести комплексные нити, получаемые из бикомпонентных элементарных нитей, имеющих устойчивую извитость.

Текстурированные швейные нитки имеют петлистое строение, вырабатываются в 2 и 3 сложения. Их поверхность шероховатая. Нитки прочные, эластичные, мягкие и упругие. Они обеспечивают прочные, растяжимые швы с хорошим застилом, что важно также при обработке изделий из легкоосыпающихся тканей. Применяются для стачивания деталей из эластичных материалов.

3. Штопорность швейных ниток и методы ее определения швейный волокно нить штопорность Штопорность, является специфическим дефектом крученых в несколько сложений нитей пряжи, комплексных нитей и швейных ниток. Этот дефект образуется в результате неравномерности натяжения скручиваемых вместе нитей. Когда такое происходит, слабо натянутый или обвисающий участок нити штопором обвивает сильно натянутый участок. При использовании подобные нитки будут давать узлы и петли из-за перекручивания. При визуальном осмотре нити выявляются утолщения. Штопорность-один из наиболее существенных дефектов крученых нитей и швейных ниток, так как он уменьшает их прочность на разрыв.

При рассмотрении процесса формирования крученых комбинированных нитей для швейных ниток на прядильно-крутильных машинах было установлено, что для уменьшения «штопорности» крученой нити, стабилизации процесса формирования выпрядаемой составляющей и получения выходящего продукта с хорошими физико-механическими показателями необходимо использовать модернизированные полые веретена со стабилизатором крутки, установленным в их нижней части. При этом конструкция стабилизатора крутки должна быть такова, чтобы натяжение сходящей с него крученой комбинированной нити было меньше разрывной нагрузки данной нити.

Для определения натяжения крученых комбинированных нитей при их формировании на прядильно-крутильной машине были проведены теоретико-экспериментальные исследования процессов, протекающих на данной машине, и получены формулы для расчета натяжения составляющих компонентов крученых нитей: баллонирующей нити на полом веретене, прикручиваемой стренги в канале полого веретена и выпрядаемой стренги.

Натяжение крученой комбинированной нити определяется на участках:

— в канале полого веретена F1КР;

— на выходе из канала веретена (на входе на стабилизатор крутки) F2КР;

— на стабилизаторе крутки F3КР.

Натяжение крученой нити в канале веретена F1КР можно рассчитать, используя математические зависимости нагрузки P, сН, испытываемой нитью, от ее относительного удлинения Е, %,

Для нитей, испытывающих удлинение до 10%: P = 99,48 Е — 5,37 Е2

для нитей, испытывающих удлинение 10% и более P = 420 + 5 Е.

Рассмотрим деформацию комбинированных нитей в процессе их скручивания в два сложения с постоянной подачей в зону кручения, но при отсутствии укрутки крученой нити. В этом случае минимальное удлинение имеют элементарные нити и волокна, находящиеся на небольшом расстоянии от оси кручения. Периферийные же волокна в компонентных нитях изменяют свою деформацию от максимальной величины (находящиеся на расстоянии, равном диаметру комбинированной нити, входящей в структуру крученой, от оси кручения) до минимального значения (находящиеся на оси кручения).

Как было установлено, при скручивании нитей в несколько сложений в направлении, обратном направлению первоначальной крутки, величина последней изменяется, т. е. уменьшается вследствие расположения их осей по винтовым линиям вокруг общей оси кручения. То же происходит и при формировании крученой нити с направлением круток SS, но с той лишь разницей, что крутка исходных скручиваемых нитей увеличивается, и, следовательно, укрутка возрастает. Когда нити скручиваются с направлением круток SS с постоянной подачей их в зону кручения, но при отсутствии укрутки крученой нити, скручиваемые нити растягиваются в результате их кручения вокруг собственной оси и общей оси кручения. Поэтому удлинение увеличивается, а натяжение крученой нити возрастает.

Задача 1. Определить линейную плотность нитроновой нити, если условный диаметр ее составляет 0,15 мм

d_y = 0,15 мм Т = ?

Решение:

d_y =

Т = (² = (= (0,15*1,08/0,0357) = 20,59 (Текс) Ответ: Т = 20,59 Текс Задача 2. Определить абсолютную и удельную работу разрыва капроновой комплексной нити, если разрывная нагрузка равна 240 сН, удлинение при разрыве 26%, зажимная длина 500 мм, коэффициент полноты диаграммы растяжения 0,70, масса нити, срезанной у зажимов 2,5 мг Исходные данные: Р_р=240 сН; ?L=0,26 (26%); L₀ = 500 мм; = 0,7; m = 2,5 мг Определить: R_р; r_m

Решение:

r_m = R_р/m

R_р = P_pL_p?

L_p = L_o?L = 500*0,26 = 130 (мм)

R_р = 240*130*0,7 = 21 840 (сН)

r_m = 21 840/2,5 = 8736 (см/мг) Ответ: R_р = 21 840 сН; r_m = 8736 см/мг

Список используемых источников

1. Бузов Б. А., Модестова Т. А., Павл-ов А.И., Флерова Л. Н., Зорук В. Л. Лабораторный практикум по материаловедению швейного производства, 1964.

2. http://msd.com.ua/shvejnoe-proizvodstvo/vidy-nitej-i-ix-struktura/

3. http://abc.vvsu.ru/Books/kl_konfekc_mater/page0009.asp

4. http://studopedia.net/6_24 532_polutsiklovie-harakteristiki-rastyazheniya.html

5. http://msd.com.ua/shvejnoe-proizvodstvo/vidy-nitej-i-ix-struktura/ (неиспольз)

6. Шалов И. И. Проектирование трикотажного производства. Учебник для студентов вузов. Изд. 2-е, испр. и доп. М., «Легкая индустрия», 1977.

7. Сокращенная технология получения комбинированных швейных ниток / Н. Н. Бодяло, А. Г. Коган // Ресурсои энергосберегающие технологии промышленного производства: материалы международной научно-технической конференции. Часть 1 / УО «ВГТУ». — Витебск, 2003. — С. 240.