Расчет диаметра нитей из натуральных волокон

В процессе тканеформирования нить имеет круглое сечение. Когда поперечное сечение нити в ткани имеет форму круга, то расчетный диаметр определяется с учетом коэффициента смятия по следующей формуле:

(9.5)

Коэффициент смятия колеблется в пределах . Коэффициент смятия это величина обратная деформации нитей, поэтому чем больше деформация нитей, тем меньше коэффициент смятия. Деформация одиночной хлопчатобумажной пряжи больше, чем крученой, поэтому для одиночной х/б пряжи этот коэффициент будет меньше, чем для крученой. Для пряжи большой линейной плотности больше (тонкой пряжи) коэффициент смятия будет больше, чем для пряжи меньшей линейной плотности. В тканях близких к квадратному строению нити деформируются больше, поэтому коэффициент смятия будет меньше, чем в тканях неуравновешенных по плотности.

Кроме структурных показателей пряжи и ткани на деформацию нитей влияет характер работы нитей основы и утка на ткацком станке. Нити основы на ткацком станке находятся под действием циклически повторяющегося натяжения. Нити утка при введении в зев получают нагрузку близкую к ударной, время действия которой на современных высокоскоростных станках крайне мало. Большая часть тканей в момент прибоя имеет большее натяжение утка, чем основы. Поэтому при определении d_р нитей в ткани коэффициент смятия нитей основы больше, чем коэффициент смятия нитей утка, так как нити основы деформируются меньше, чем уточные. На современных ткацких станках условия формирования ткани более напряженные, поэтому деформация нитей на этих станках будет больше, а коэффициент смятия – меньше.

Все эти факторы учитываются коэффициентом смятия, который теоретически может быть определен в зависимости от фазы строения ткани (табл 9.1).

Диаметры нитей круглого сечения в ткани, выраженные через коэффициенты смятия, определяются по формулам:

мм; мм,

(9.6)

где – диаметры нитей основы и утка на початке;

- коэффициенты смятия.

Определение диаметра нити на початке. Ведем понятие коэффициента , учитывающего соотношение диаметров нитей, который равен:

(9.7)

Таблица 9.1

Структурные параметры строения ткани, определяемые в зависимости от порядка фазы строения ткани

Показатели	Порядок фазы строения ткани
	1		2		3		4		5	6		7		8		9
Коэффициенты уравновешенности в ткани n = Ty/To	То > Ty To = Ty To < Ty 0,5 0,63 0,75 0,87 1 1,25 1,59 1,75 2,0
Коэффициент смятия нитей основы,	0,8		0,82		0,84		0,86		0,88	0,90		0,93		0,96		0,98
Коэффициенты смятия утка,	0,98		0,96		0,93		0,90		0,88	0,86		0,84		0,82		0,80
Коэффициенты смятия нитей по горизонтали,	1,1		1,2		1,3		1,4		1,5	1,6		1,7		1,85		2,0
Коэффициент смятия нитей по вертикали,	0,9		0,85		0,80		0,75		0,70	0,65		0,60		0,55		0,5
Соотношение коэффициентов смятия,	<							=					>
Толщина ткани, мм	3dp		2,75dp		2,5dp		2,25dp		2dp	2,25dp		2,5dp		2,75dp		3dp

Введем понятие некоторого среднего диаметра нитей на початке равного:

, мм,

(9.8)

откуда: .

Если заменим в последней формуле , то получим следующее выражение

,

из которого определим величину - диаметр уточной нити на початке:

(9.9)

Аналогичным образом определяем величину - диаметр основной нити на початке:

;

;

(9.10)

Подставляя полученные значения в уравнения (9.6) получаем следующие выражения для определения диаметров нитей основы и утка с учетом смятия:

мм; мм

(9.11)

Исследования ученых показали, что натуральные волокна практически сохраняют цилиндрическую форму или приобретают эллипсоидную форму с небольшим изменением осей. Так, например, соотношения осей для натуральных нитей с учетом их смятия находятся в диапазоне 1,1:1 – 1,3:1. Вследствие смятия размеры площади поперечного сечения уменьшаются на 10-35% за счет удлинения нити, уплотнения и распрямления волокон в результате действия сил при формировании ткани.