Лекция №7 тема: проектирование структуры ткани

1. Коэффициенты уравновешенности нитей в ткани.

2. Классификация тканей по коэффициентам уравновешенности.

3. Структурный угол переплетения.

4. Характеристики связности нитей в ткани.

5. Понятие об опорной поверхности ткани.

Понятие о структурных показателях ткани

К структурным показателям тканей относятся коэффициенты уравновешенности нитей в ткани и структурный угол переплетения.

Классификация тканей по коэффициентам неуравновешенности

Коэффициент неуравновешенности по числу нитей на 10 см ткани равен:

(10.1)

где Р_о ; Р_у – число нитей основы и утка на 10 см ткани, нитей/10 см;

- структурный угол переплетения, зависящий от соотношения числа нитей утка и основы в ткани и характеризуется структурным углом .

Коэффициент неуравновешенности по линейной плотности нитей в ткани равен:

(10.2)

где Т_о; Т_у – линейная плотность нитей основы и утка, текс;

- структурный угол переплетения, зависящий от соотношения линейных плотностей нитей основы и утка.

В зависимости от этих коэффициентов все ткани делятся на 4 группы.

Первая группа тканей. Ткани квадратного строения, которые имеют следующие структурные параметры:

m =n=1; Р_о=Р_у =Р_кв; Т_о =Т_у =Т_ср.

Ткани квадратного строения имеют двухлицевые переплетения.

Вторая группа тканей. Ткани неуравновешенные по числу нитей на 10 см. Они имеют следующие структурные параметры:

m 1; P_o P_y,

n=1; Т_о=Т_у.

Если m>1, то имеем основоплотные ткани. Если m<1, то имеем уточноплотные ткани.

Третья группа тканей. Ткани неуравновешенные по линейной плотности нитей. Они имеют следующие структурные параметры:

n ≠ 1; T_o T_y ,

m 1; P_o=P_y.

Четвертая группа тканей. Ткани неуравновешенные как по числу нитей на 10 см так и по линейной плотности нитей. Эти ткани характеризуются следующими структурными показателями:

m 1; P_o P_y,

n 1; Т_о Т_у .

Данная группа тканей самая многочисленная. Ткани этой группы имеют различные переплетения от простейшего полотняного переплетения до сложных крупноузорчатых переплетений.

Структурный угол переплетения

Структурный угол переплетения характеризует соотношение основных и уточных нитей в ткани и учитывает как линейную плотность нитей, число нитей в ткани, переплетение ткани. Он определяет расположение связей (точек перекрытия основных и уточных нитей) в раппорте ткани. Связи нитей основы с нитями утка за счет разности соотношений плотностей и толщины нитей и, конечно же, переплетение нитей в ткани создают в ткани тот или иной рельеф, визуально характеризуемый линией связей.

Структурный угол – это угол наклона линии связей в раппорте переплетения ткани к оси абсцисс. Он определяется по следующей формуле:

(10.3)

где .

Структурный угол , зависит только от переплетения нитей в ткани. Он определяется по следующей формуле:

(10.4)

где t_o, t_y – число связей нитей основы с нитями утка, и, наоборот, в пределах рапорта

Для большинства тканей tgα=0,6–2, а tgβ=0,3–3. Диагоналевые переплетения имеют значение tgβ>1; у сатина – tgβ<1; полотно, саржа 2/2 и другие ткани, у которых сдвиг S_о и S_у по основе утку равны 1, имеют значение tgβ=1.

Жесткость ткани характеризуется коэффициентами переплетения и коэффициентом связности нитей в ткани.

Коэффициент переплетения нитей в ткани характеризует степень рыхлости ткани и определяется числом связей, приходящихся на раппорт ткани.

Коэффициент переплетения равен:

(10.5)

где R_o, R_y – соответственно раппорт нитей по основе и утку,

t_o, t_y – число связей нитей основы с утком, и наоборот, утка с основой

в пределах раппорта.

Коэффициент связности нитей в ткани характеризует степень скрепленности ткани связями.

Коэффициент связности зависит от плотности ткани и ее переплетения. Использование коэффициента связности для характеристики ткацкого переплетения впервые предложено Н.С.Ереминой. Ею предложена следующая формула для определения коэффициента связности:

(10.6)

Анализируя представленную формулу можно сказать, что коэффициент связности характеризует площадь, занимаемую связями в 1 см² ткани.

Для приближенных расчетов принимают более простую формулу:

.

(10.7)

Ткань полотняного переплетения имеет наибольший коэффициент связности не зависимо от плотности и от сочетания нитей по толщине, а ткани атласного переплетения – наименьший. Ткани саржевого переплетения занимают промежуточное положение.

Коэффициент связности не отражает степень изгиба нитей основы и утка, которые оказывают существенное влияние на жесткость связей. Степень изгиба определяется качественным показателем - порядком фазы строения ткани. Количественным показателем порядка фазы строения является коэффициент волны изгиба нитей, который определяется по следующей формуле:

,

(10.6)

где – высота волны изгиба нитей в ткани.

Для более полной объективной характеристики связей нитей в ткани введен коэффициент строения ткани, равный произведению коэффициента связности на коэффициент волны изгиба нитей в ткани:

.

(10.7)

Понятие об опорной поверхности ткани. В одних тканях лицевой застил образуется за счет нитей основы (атласы), в других за счет утка – сатины. Соответственно этому различают основнозастилочные, уточнозастилочные и двулицевые ткани. У основноозастилочных тканей плотность больше по основе, тогда как у уточнозастилочных – наоборот, больше по утку. Лицевой застил ткани обуславливает не только особенности строения ткани, но и влияет на свойства и износоустойчивость ткани. Застилочные нити за счет большой плотности длинных перекрытий сообщают тканям гладкую и, в случаях совпадения их продольного расположения с направлением сил трения, стойкую к истиранию лицевую поверхность.

Вершинами изгибов нитей, выступающих на внешнюю сторону ткани по местам перекрытий, образуется поверхность, которая называется опорной. Возможный контакт ткани с другими плоскостями происходит, прежде всего, по выпуклым участкам перекрытий нитей, которые в первую очередь воспринимают воздействие при эксплуатации.

Впервые исследование опорной поверхности ткани проведено Л.Г. Лейтесом. Он определил величину опорной поверхности как отношение площади контакта ткани с поверхностью при давлении 1 кг/см² к общей площади ткани. Величина опорной поверхности ткани зависит от переплетения ткани и степени изгиба нитей основы и утка в ткани.

Итак, величина опорной поверхности определяется отношением площади контакта ткани с поверхностью при давлении 1кг/см² к общей площади ткани и зависит от величины и частоты перекрытий той системы, которая преобладает на поверхности ткани. Опорная поверхность ткани определенного переплетения зависит от степени изгиба нитей, и, следовательно, от соотношения высоты их волн.

Соответственно трем типичным случаям изгиба нитей в ткани различают равноопорные ткани ( ), основоопорныеткани ( 1), уточноопорные ткани ( 1).

На практике чаще всего встречаются основоопорные ткани. Они характеризуются застилом основных нитей только на лицевой стороне ткани. Уточноопорные – ткани, имеющие на лицевой стороне застил из нитей утка. Но в некоторых основнозастилочных тканях (коверкотах, диагоналях) нити основы выступают не только на лицевой стороне, но и на изнанке, точно также как в отдельных уточнозастилочных тканях (некоторые сатины, молескины) уточные нити выступают с обеих сторон ткани. Это объясняется тем, что в первом случае в большей степени изгибаются нити основы, а во втором – нити утка.

Равно плотными являются только двулицевые ткани. В то же время эти ткани могут быть основно- или уточноплотными, а по величине опорной поверхности равноопорными и неравноопорными. Величина и частота перекрытий зависит от плотности и переплетения нитей в ткани.

По опорной поверхности ткани оценивается качество ткани и ее износоустойчивость, так как при эксплуатации тканей в первую очередь разрушается та система нитей, которая выступает на поверхности ткани.