Метод проектирования тканей с теневыми переходами фасонных уточных нитей

Актуальность темы

В современных условиях обновление и расширение ассортимента товаров народного потребления, коренное улучшение качества продукции являются ключевыми экономическими и политическими задачами, направленными на выход из экономического кризиса, развитие страны в социально-экономическом плане, интенсификацию производства в целях наиболее полного удовлетворения потребностей населения. Выпуск товаров, имеющих гарантированный сбыт не только внутри страны, но и за ее пределами не может быть обеспечен только за счет улучшения системы управления. Необходимо уделить большое внимание созданию и использованию новейших видов сырья, освоению прогрессивных технологических процессов.

Одна из основных задач текстильной промышленности — расширение ассортимента тканых и трикотажных изделий, сочетающее возможности производства с характером современных эстетических требований. При этом экономически выгодно и эффективно создавать ткани с такой структурой, которую можно быстро внедрять в промышленность и следовательно своевременно удовлетворять требования потребителей. Одним из способов решения этой задачи является применение фасонных нитей, которые могут быть разнообразны по своим свойствам и могут использоваться при производстве портьерных, костюмно-плательных и других тканей.

До последнего времени область использования фасонной нити с ровничным эффектом была ограничена технологией ее получения, не позволяющей варьировать геометрическими параметрами эффектов. В настоящее время эта задача решена созданием универсального дискретного привода с процессорным управлением.

Актуальность, настоящей работы заключается в том, что она направлена на расширение ассортимента тканей с применением фасонной уточной нитей, на технологическую проработку исследуемого вопроса.

Цель и задачи исследования

Целью настоящей работы является расширение ассортимента декоративных тканей за счет использования новой «гибкой» технологии получения фасонных нитей с переменными геометрическими параметрами.

Для достижения указанной цели в работе поставлены следующие задачи:

— предложить новые оригинальные варианты оформления тканей фасонами эффектами;

— разработать «гибкую» технологию производства уточных фасонных нитей с переменными геометрическими параметрами, для реализации предложенной идеи оформления ткани;

— оценить влияние возмущающих факторов, препятствующих получению предложенных вариантов на ткани, при производстве нити, при ее переработке в приготовительном и ткацком производствах;

— разработать меры по корректировке технологических процессов с целью устранения систематических ошибок воспроизведения рисунка;

— провести промышленную проверку результатов имитационного моделирования;

— разработать и утвердить техническую документацию на производство фасонной уточной нити с переменными геометрическими параметрами и ткань с ее использованием.

Методы исследования. В работе использовались основные методы математической статистики и математического моделирования. Использованы теория вероятности, теория математического планирования эксперимента. Экспериментальные исследования проводились с использованием новой элек-тротензометрической аппаратуры на базе IBM PC. Расчеты выполнялись с использованием стандартных программ STADIA, STATGRAPH. Программное обеспечение задач исследования выполнены на языке BASIC в пакете NC и на языке PASKAL в пакете WINDOWS с использованием ЭВМ IBM.

Научная новизна. В соответствии с поставленной целью впервые:

— предложены новые варианты оформления тканей уточной фасонной нитью с переменными геометрическими параметрами с общей идеей — теневые переходы вдоль ткани;

— впервые введены понятия: «теневой переход» — «длина волны» на ткани и «цикл изменения геометрических параметров» на фасонной нити- «кратность цикла изменения геометрических параметров» на нити, определяющее симметрию теневого перехода на ткани- «интенсивность изменения геометрических параметров» на нити, определяющее интенсивность изменения окраски теневого перехода;

— проанализировано влияние на воспроизводимость рисунка следующих процессов: наработка фасонной нити на машине ПК-100 МФподготовки пряжи к ткачествуткачества. Построена имитационная модель, позволяющая исследовать распределение эффектов на ткани и влияние закономерных и случайных факторов на воспроизведение рисунков;

— предложена методика расчета линейной плотности фасонной нити с переменными геометрическими параметрами, учитывающая влияние линейных плотностей исходных компонентов и параметров выработки нити;

— экспериментально определены необходимые условия получения на ткани смоделированных рисунков ;

— доказана принципиальная возможность получения на ткани оформления в виде теневых переходов.

Практическая ценность работы. В результате проведенных исследований:

— разработан пакет программ для проектирования тканей с теневыми переходами за счет использования фасонных нитей с переменными геометрическими параметрами в качестве утка. Пакет содержит: программу расчета коэффициентов программирования контроллера для получения фасонной нити с заданным распределением эффектовпрограмму расчета линейной плотности фасонной пряжипрограмму моделирования распределения эффектов на ткани с учетом случайных и закономерных факторов, влияющих на воспроизводимость распределения;

— в процессе промышленного эксперимента разработана техническая документация: технические условия на нить — техническое описание на полученные образцы ткани;

— предложены методы контроля специфических параметров фасонной нити с переменными геометрическими параметрами.

Апробация работы. Основные вопросы диссертационной работы докладывались и получили положительную оценку:

— международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы техники и технологии переработки льна и производства льняных изделий. (Лен-96)» г. Кострома 1996 г.;

— международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы переработки льна в современных условиях» г. Кострома 1998 г.;

— научных конференций профессорско-преподавательского коллектива, научных сотрудников и аспирантов КГТУ 1994;1998 г. г.;

— семинара «Технология текстильных материалов», г. Кострома КГТУ 1997 г.

— заседаний кафедры МТВМ 1994;1998 гг.

Публикации. Основное содержание диссертационной работы представлено в 6 работах. Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав, общих выводов, списка использованных источников. Основная часть и приложение работы содержит 223 страницы машинописного текста, 39 рисунков, 48 таблиц.

Список литературы

на 6 страницах включает 74 наименования. Приложения содержат 66 страниц.

Основные результаты и выводы.

1. Анализ источников информации показал, что расширение ассортимента мебельно-декоративных и косиомно-плательных тканей возможно за счет использования в качестве утка фасонных нитей, выработанных по «гибкой» технологии.

2. Разработана новая идея оформления тканей фасонными эффектами в виде теневых переходов с использованием в утке фасонных нитей с переменными геометрическими параметрами: длиной фасонного эффекта, расстояния между эффектами.

3. Введены понятия: «длина волны», «цикл изменения геометрических параметров» фасонной нити, «кратность цикла изменения геометрических параметров» фасонной нити, «интенсивность изменения геометрических параметров» фасонной нити, и на основе этого разработана методика, позволяющая получить многочисленные варианты распределения эффектов на ткани.

4. Установлено, что наиболее рациональными являются заправки, в которых ткань вырабатывается с одновременным использованием гладкого и фасонного утка.

5. Разработаны моделирующие программы, позволяющие получить идеализированный вариант оформления ткани.

6. Разработана общая имитационная модель процесса формирования рисунка из ровничного эффекта на ткани, которая позволяет проанализировать и учесть влияние ряда факторов, искажающих идеальную картину.

6.1. Доказано, что колебания шага фасонных эффектов при выработке на машине ПК-100 МФ носит случайный характер и не имеет временной направленности. Среднее квадратическое отклонение величины шага не превышает 0.4 см;

6.2. Установлено, что в процессе перематывания исследованных фасонных нитей фактический уровень натяжения возрастает в среднем на 15−30% от уровня гладких нитей. Разработана методика расчета массы грузовых шайб в натяжном приборе при перематывании фасонных нитей;

6.3. Установлено, что зависимость длины уточной прокидки от линейной плотности пряжи носит линейный характер. Предложена методика расчета линейной плотности нити с переменными геометрическими параметрами;

6.4. Установлено, что зависимость длины уточной прокидки от натяжения при прокладывании имеет линейный характер. Установлена степень влияния геометрических параметров фасонной нити и диаметра уточной паковки на натяжение;

6.5. Установлено, что использование в уточной системе заправки накопителя утка позволяет снять значимое влияние диаметра уточной бобины и снизить влияние факторов геометрической структуры нити в среднем на 10−20% .

7. Подтверждена достоверность полученных предположений и выводов в процессе опытно-промышленного эксперимента на базе предприятия АО «Большая Костромская льняная мануфактура» .

8. Разработана и утверждена техническая документация на производство фасонной нити с переменными геометрическими параметрами и ткани с ее использованием:

— технические условия ТУ 677.11 -40−2 068 350−01.98- -технические описания на выработанные образцы ткани.