книги из ГПНТБ / Кобляков А.И. Структура и механические свойства трикотажа
.pdfбиков (раппорт по ширине), после которых повторяется порядок чередования элементарных звеньев.
В зависимости от вида и свойств нитей, их переплетения три котажные полотна имеют различный внешний вид и свойства.
Многочисленные переплетения трикотажных полотен могут быть разделены на главные, производные (от главных) и комби нированные.
Производные переплетения, по классификации А. С. Далидовича [1], объединяют в одну группу с главными переплетениями, а комбинированные — в группу рисунчатых переплетений.
Г л а в н ы е переплетения включают элементарные звенья одно родной формы в виде открытых или закрытых петель с перегибами и без перегибов, с перекруткой и без перекрутки протяжек. К глав ным переплетениям относятся: гладь, ластик, трико, атлас, ластич ное трико, ластичный атлас и др.
Гладь — соединение элементарных звеньев в виде открытых пе
тель |
с двумя |
точками перегиба |
(331211, см. рис. 1-1) |
и |
раппор |
|
том |
1 : 1 (рис. |
1-2, а, б). |
|
|
(331111) |
|
Ластик — соединение в ряду открытых петель с одной |
||||||
или |
двумя |
перекрутками (333211) соединительных |
протяжек. |
|||
В первом |
случае переплетение |
принято именовать ластик 2 + 2 |
или 3 + 3 и т. д. {Л2 +2 , Лз+з и т. д.), где индекс обозначает чередо вание лицевых и изнаночных петель, т. е. раппорт переплетения по ширине Рш равен сумме индексов, а раппорт по длине Рд= 1 (рис. 1-2, в). Во втором случае переплетение именуют ластик 1 + 1
(Лі+і), раппорт его по ширине Рт=2, |
по длине — Рд= 1 (рис. I- |
2, г). |
(321421) или закрытых |
Трико — соединение двух открытых |
|
(221421) петель с односторонними, но |
разнонаправленными про |
тяжками. Раппорт этого переплетения Р = 2 (рис. 1-2, д). |
|
Атлас отличается от трико наличием |
петель с односторонними |
(221421) и двусторонними (331421) протяжками. Раппорты этого
переплетения различны: Рд^ 4 ; Рш^ 3 |
(рис. 1-2, е). |
Ластичное трико — переплетение, |
в котором соединяется три |
вида элементарных звеньев: два — с односторонними, но'разнона правленными протяжками и одно — с двусторонними перекручен ными протяжками, причем последние разделяют два первых при последовательном соединении (рис. 1-2,ж).
Ластичный атлас в отличие от переплетения трико имеет число элементарных звеньев с двусторонними протяжками более одного и они располагаются поочередно на левой и правой сторонах три
котажного полотна |
(рис. 1-2, з). Число этих элементарных звеньев |
определяет раппорт |
переплетения. |
П р о и з в о д н ы е |
переплетения получаются соединением эле |
ментарных звеньев в виде петель с одной или двумя удлиненными протяжками через один, два и более петельных столбиков. Ши роко используют в практике вязания трикотажа переплетения, производные от главных: гладь, ластик, трико, ластичный атлас. На рис. 1-2, и, к показана схема переплетений производных трико:
ю
г |
д |
Рис. 1-2. Схемы главных и производных переплетений трикотажа:
а — гладь (лицевая сторона); б — гладь (изнаночная сторона); |
в — ластик |
|||
2+2; г — ластик 1 + 1; |
д — трико; |
е — атлас; |
ж — ластичное |
трико; з — |
ластичный |
атлас; и |
— двутрико; |
к — тритрико |
|
двутрико (сукно), когда элементарные звенья соединяются через петельный столбик, и тритрико (шарме), когда элементарные звенья соединяются через два петельных столбика.
К о м б и н и р о в а н н ы е переплетения — переплетения двух и более элементов с элементарными звеньями разнообразной формы. При таких переплетениях в трикотаже сочетаются связи главных переплетений с главными, главных — с производными, главных и производных переплетений с элементами, у которых элементар ные звенья не образуют переплетения, а имеют, например, пло скую форму, форму цепочки и др. Комбинированные переплетения можно разделить на простые (гладкие), мелкоузорчатые и крупно узорчатые.
Простые комбинированные переплетения применяют для выра ботки трикотажа с повышенным заполнением его поверхности волокнистым материалом, для создания трикотажа с продольной ориентацией остовов петель или для гладкой платировки. Приме ром таких переплетений являются: гладь-гладь, трико-трико, три ко-сукно, сукно-трико, шарме-трико, цепочка-сукно, трико-уток, ат лас-атлас, ластичное трико-двуластичный атлас и др.
Трико-трико — группа переплетений, в которых два элемента (нити) образуют соединение типа трико. При этом могут быть пе реплетения, в которых оба элемента имеют одинаковую форму элементарных звеньев •— открытых или закрытых петель; один эле мент имеет открытые петли, другой — закрытые; каждый элемент имеет смешанные открытые и закрытые петли. Кроме того, на правление соединительных протяжек петель может совпадать или быть противоположным. В первом случае остовы петель в трико тажном полотне оказываются наклоненными относительно про дольного направления, во втором — ориентированными.
На рис. 1-3, а показана схема переплетения двух элементов / и // с элементарными звеньями в виде закрытых петель с противо положно направленными протяжками. Нить I образует грунт по лотна, а нить II — покров.
Трико-двутрико (сукно) •— группа переплетений, в которых од на нить / образует соединение типа трико, а другая II — типа сукно. Сочетания форм элементарных звеньев и их соединений могут быть такими же, как и в переплетениях трико-трико, только покров трикотажа образуется нитью, провязываемой по перепле тению сукно. Схема типичного вида переплетений этой группы представлена на рис. 1-3, б.
Двутрико |
(сукно)-трико — группа |
переплетений, |
аналогичная |
предыдущей, но покров трикотажа в них образуется нитью II, про |
|||
вязываемой |
по переплетению трико (рис. 1-3, в). |
в которых |
|
Тритрико |
(шарме) -трико •— группа |
переплетений, |
для образования грунта используется производное трико-тритрико (нить /), а для образования покрова — трико (нить II). Трико таж этих переплетений вырабатывается чаще с противоположно направленными протяжками петель (рис. 1-3, г). Однако находит
применение и трикотаж с одинаково направленными протяжками петель (например, начесные бельевые полотна и др.).
Цепочка-сукно — группа переплетений, в |
которых соединяют |
||
ся две нити: одна |
/ — образующая переплетение |
сукно, а другая |
|
II — элементарные |
звенья по форме цепочки |
(рис. |
1-3, д). Это пе- |
е
ж
Рис. 1-3. Схемы комбинированных переплетений трикотажа:
а — трико-трико; |
б — трико-двутрико; |
в — двутрико-трико; г — три- |
трико-трико; |
д — цепочка-сукно; |
е — трико-уток; ж— пике |
реплетение применяют для получения малорастягивающегося три
котажа.
Трико-уток — группа переплетений из двух нитей: одной I — образующей переплетение типа трико, а другой II — элементарные звенья плоской формы в виде утка. Раппорт по ширине при клад
ке уточных нитей обычно принимают равным 4, реже 3. На рис. 1-3, е дана схема переплетения трико-уток с раппортом кладки уточной нити по ширине Ру= 4 и противоположно направленными протяжками петель трико и утка. В трикотажных полотнах этого переплетения приопределенных длинах элементарных звеньев остовы петель трико выпрямляются и ориентируются в продоль ном направлении. Как и в предыдущем случае, такое переплетение используют для получения малорастягивающегося трикотажа.
Пике — группа четырехкомпонентных комбинированных пере плетений, в которых один компонент (нить I) имеет элементарные звенья типа переплетения ластик 1+ 1, второй (нить I I ) — типа ластика 2+1, а третий (нить III) и четвертый (нить I V ) —-типа производной глади. Пример таких соединений показан на схеме (рис. 1-3, ж), где компоненты Л і+1 и Л2+1 образуют в трикотаже лицевую и изнаночную стороны, а компоненты Я] и Я2 — только изнаночную. Переплетения этой группы используют при выработ ке гладкого трикотажа для костюмов и других верхних изделий. Обстоятельный обзор комбинированных переплетений трикотаж ных полотен для верхней одежды дан Л. А. Кудрявиным [2].
Сочетание двух, трех и более компонентов в комбинированном переплетении практически не ограничено. Эти сочетания могут являться базой для получения не только гладких, но и мелко- и крупноузорных полотен. Получению узорного (рисунчатого) три котажа посвящены книги А. А. Нешатаева [3] и О. И. Марисовой [4]. Много новых сочетаний комбинированных переплетений, которым не даны еще наименования, создается в лабораториях трикотажных фабрик и научно-исследовательских институтах. Ценность их состоит в удачном подборе элементарных звеньев таких форм и соединений, которые обеспечили бы трикотажным изделиям желаемый внешний вид и свойства.
3. ХАРАКТЕРИСТИКА РАЗМЕР
ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЗВЕНЬЕВ И ИХ ВЗАИМНОГО РАСПОЛОЖЕНИЯ
Толщина нити. Размер элементов (нитей) структуры трико тажа обычно характеризуется толщиной нити. При этом разли чают толщину нити в свободном состоянии и сильно сжатом. В первом случае толщину нити приравнивают к диаметру рас четному
dp= |
1,13 VА Г'б-1= 0,0357 VТЬ~\ |
(1-1) |
во втором — к диаметру условному |
|
|
dy = |
1,13 VN~ly~l = 0,0357 V Т у ' 1, |
(1-2) |
где N — номер нити, мм/мг;
б— объемная масса нити, г/см3;
у— плотность вещества нити, г/см3;
Т— линейная плотность нити, текс.
Толщина нити в виде диаметра расчетного является перемен ной величиной и зависит от состояния трикотажа и расположения отдельных участков элементарных звеньев. Например, по дан ным [5], поперечник (диаметр) текстурированных нитей от сжатия уменьшается почти на 40%.
Размеры элементарного звена. Характеристиками размеров эле ментарного звена являются, мм: ширина а, высота h, толщина М и длина нити Ln.
Первые три характеристики элементарного звена •— зависимые переменные, так как представляют собой функцию конформации или различного положения элементарного звена в пространстве.
Средняя |
статистическая |
|
|
|
|
|
||||
величина |
четвертой |
ха |
|
|
|
|
|
|||
рактеристики может быть |
|
|
|
|
|
|||||
принята |
за |
постоянную |
|
|
|
|
|
|||
величину. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ширину петли а обыч |
|
|
|
|
|
|||||
но определяют величиной |
|
|
|
|
|
|||||
петельного шага |
А, |
для |
|
|
|
|
|
|||
трикотажных |
|
полотен |
|
|
|
|
|
|||
производных |
переплете |
|
|
|
|
|
||||
ний — величиной |
одного |
|
|
|
|
|
||||
или |
нескольких |
шагов, |
|
|
|
|
|
|||
т. е. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а = пЛ, |
(1-3) |
Рис. 1-4. Размеры элементарного звена струк |
|||||||
где |
п — протяженность |
|
туры |
трикотажа: |
|
|||||
а — ширина; |
h — высота; М — толщина; |
А — петель |
||||||||
элементарного |
|
звена |
ный шаг; В — высота |
петельного |
ряда: |
2—3—4—5 — |
||||
в числах петельных стол |
остов петли; |
3—4 — головка петли; |
1—2 |
(5—6) — сое |
||||||
динительные |
протяжки; m — телескопический заход |
биков.
Высоту петли h определяют расстоянием точек элементарного звена, максимально удаленных друг от друга по направлению его длины (рис. 1-4). При наличии телескопического захода* изме рить высоту элементарного звена можно под микроскопом или с помощью прибора микрофота. При отсутствии телескопического захода высота элементарного звена
h = В 4*dp, |
(1-4) |
где В — высота петельного ряда.
Длину нити Ln в петле для поперечновязаного трикотажа со гласно ГОСТ 8846—58 устанавливают роспуском петель
5
т _ 1
* Телескопический заход, по Л. П. Игнатовой [6], явление, связанное с на низыванием петель последующего ряда на петли предыдущего, вследствии чего высота петли h^.2 В. Численно телескопический заход равен
m=h — B + d,
где d — поперечник нити.
где |
— длина пяти распрямленных отрезков |
нити протя- |
|
1 |
женностью 100 петель каждая, мм. |
|
|
Однако |
полотен не |
||
большинство основовязаных трикотажных |
распускается и определить длину нити в петле указанным спосо бом невозможно. Поэтому измерение длины нити в петле проводят во время вязания путем отсчета числа петельных рядов, образуе мых отмеченными участками нитей.
Представляют интерес предложения о различных проспособлепиях — счетчиках [7—9 и др.], позволяющих контролировать длину нити в петле в процессе вязания без специальных замеров.
Характеристики протяженности |
и ориентации |
элементарных |
|
звеньев: |
|
|
|
степень протяженности по ширине |
|
||
1 |
а |
(1-5) |
|
ФіЛ |
г |
» |
степень протяженности по длине
I |
,h ’ |
степень протяженности по толщине
. М Фт j ï
степень ориентации по ширине
о ’ 2/ш (0Ш= ,
степень ориентации по длине
2/д й) — А шд *,-п ’
(1-6)
(1-7)
(1-8)
(1-9)
где 2/д и 2/ш — величины проекции длины нити в элементарном звене (петле) на задаваемое направление соот ветственно по длине и ширине.
Характеристики степени ориентации были предложены И. И. Шаловым [10].
Проекции участков элементарного звена для случая, изобра
женного на рис. 1-4, составляют: |
|
по ширине |
, |
2 /щ = й |
/з—24" 4—4» |
по длине
2 /д= 2h.
По данным [11], с увеличением длины нити в петле протяжен ность элементарного звена по длине для большинства основовяза ных полотен из нитей разной толщины почти не изменяется, а про тяженность по ширине имеет тенденцию к уменьшению. Протя-
женность элементарных звеньев по длине и ширине изменяется с изменением переплетений трикотажных полотен.
Степень ориентации также зависит от формы элементарных звеньев и переплетения трикотажных полотен [12]. В свою очередь со степенью ориентации связана растяжимость трикотажа.
Для основовязаных полотен комбинированных переплетений
применяют характеристику |
|
К г |
(МО) |
где L\ и L2— длины нитей в элементарных звеньях.
По данным [13], соотношение длин нитей в петлях основовяза ных полотен комбинированных переплетений оказывает сущест венное влияние на строение трикотажа, в первую очередь на ори ентацию остовов петель и качество платировки. От величины этого отношения, как было показано И.И.Шаловым [10], зависит растя жимость трикотажных полотен по длине и ширине. Чем ближе величина Кі к единице, тем меньше разница между разрывными удлинениями полотен при растяжении по длине и ширине.
Широкое распространение получили характеристики, извест ные под названием линейного модуля и коэффициента покрова (cover factor) [14], выражающие соотношение поперечника нити
(d) и длины нити в элементарном звене (Ln). По А. С. Далидовичу [1], линейный модуль
т„ |
Іп |
( 1- 11) |
По Д. Л. Мандену [15], коэффициент покрова
|
|
К = |
( 1- 12) |
Приняв dy |
1 |
получают [15] |
|
V N |
|
||
|
|
|
|
|
|
1 |
(1-13) |
|
|
К |
Ln
Сравнив выражения (1-11) и (М 2), видим, что это обратные величины.
Размеры взаимного расположения элементов структуры. Ха рактеристиками, определяющими размеры взаимного расположе ния элементов структуры трикотажа, являются:
петельный шаг
2 |
З а к а з Ns 1024 |
где # г и Я в — плотности трикотажа по горизонтали и вертикали, т. е. соответственно число петельных столбиков и петельных рядов на 50 мм;
поверхностный модуль [1]
m n = |
AB |
|
(1-16) |
|
--------- . |
|
|||
|
Lndy |
|
|
|
объемный модуль |
4ABM |
|
|
|
m o ~ |
• |
(1-17) |
||
. |
ndyLn
Показатели заполнения и объемности. По А. Н. Соловьеву [16], для трикотажных полотен переплетения гладь линейное заполне ние по вертикали
£ в = — • 100 = 2<ШВ %, |
(1-18) |
В
линейное заполнение по горизонтали
£ r = — 100^4dtfr %, |
(1-19) |
А
поверхностное заполнение
£ _ (dLn 4rf2) |
„ 2 0 ) |
|
AB |
v |
’ |
Эти формулы являются частными. По ним невозможно рассчи тать заполнение волокнистым материалом трикотажа комбиниро ванных переплетений. Общими являются следующие формулы А. Н. Соловьева [16]:
объемное заполнение
£„ = — |
•100 %, |
(1-21) |
|||
|
|
ôH |
|
|
|
где бт — объемная масса трикотажа, г/см3; |
|
||||
бн— объемная масса нити, г/см3; |
|
|
|||
весовое заполнение |
|
|
|
|
|
£ |
£ |
у |
.100%; |
|
'(1-22) |
|
7 |
|
|||
коэффициент объемности |
|
|
|
|
|
|
ѴТ |
_ |
у _ |
ЮР |
(1-23) |
V min |
|
бт |
E g |
||
|
|
где у — плотность вещества волокон, г/см3.
В связи с широким использованием в трикотажной промыш ленности высокообъемных нитей И. И. Шалов [17] предлагает
новую структурную характеристику |
трикотажа — рыхлость или |
|
объемность: |
|
|
Рт= XL или |
іМ АВРд |
(1-24) |
|
nd2La
где Ѵт — объем трикотажа, мм3; Ѵв — объем волокон, мм3;
Ря — рыхлость нити
Ѵн— объем нити, мм3;
М— толщина трикотажа, мм.
Сучетом сжатия нити в трикотаже рыхлость нити рассчиты
вают по формуле
(1-25)
где d0, dy — диаметры нити соответственно в свободном и сжатом состояниях, мм;
у— плотность нити, г/см3.
4.ВЗАИМОСВЯЗЬ ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СТРУКТУРЫ
ТРИКОТАЖА
Важнейшим вопросом теории вязания трикотажа является взаимосвязь основных характеристик (параметров) структуры: длины нити в петле Ln, высоты петельного ряда В, петельного шага А и толщины нити d. При определении взаимосвязи парамет ров структуры трикотажа пользуются различными методами. На ибольшую известность получили методы геометрических моделей и эмпирический.
Метод геометрических моделей. Наиболее полно этот метод разработан А. С. Далидовичем. Его работы по теории переплете ний [18], теории вязания [1], основанные на использовании методов геометрических моделей, раскрывают глубокое понимание геомет рической формы и взаимосвязи элементарных звеньев структуры трикотажа. А. С. Далидович допускает, что при модуле петли т л=15-Е20 в процессе изгиба нитей имеет место линейная упру гая деформация (по закону Гука). Тогда в равновесном состоянии нить, изогнутая в петли, должна иметь одинаковую кривизну на всех участках при одинаковой площади ее поперечного сечения и большую кривизну на участках с меньшей площадью поперечного сечения, и наоборот. При этом нить будет стремиться выпрямить все участки петли и занять наибольшую площадь. Максимально возможная площадь, занимаемая петлей, положена А. С. Дали довичем [1] в основу расчета оптимальных параметров структуры трикотажа.
Принимая форму нити в петле за плоскую кривую, А. С. Дали дович выражает взаимосвязь между длиной нити LB в петле, пе тельным шагом А, высотой петельного ряда В и толщиной нити dp уравнением