Тема: технология проектирования тканей заданных свойств

ЛЕКЦИЯ №1

1. Понятие технологии проектирования.

2. Цель процесса проектирования.

3. Требования, предъявляемые к процессу проектирования.

4. Общая методика проектирования тканей.

5. Этапы и стадии проектирования тканей.

Технология (от греч. Techne – искусство, мастерство, умение и…логия -наука ) – последовательность методов обработки, изготовления, изменения состояния, свойств сырья, материала или полуфабриката, осуществляемых в процессе производства продукции. Задача технологии как науки выявление закономерностей для определения наиболее эффективных процессов производства продукции.

Проект (от лат. Projectus – буквально «брошенный вперед») – замысел, план. Совокупность документов для создания какого-либо изделия.

Проектирование – процесс создания проекта – прототипа, прообраза предполагаемого объекта.

Процесс – совокупность последовательных действий для достижения какого-либо результата.

Технология проектирования ткани – процесс создания проекта для изготовления тканей заданной структуры и свойств.

Целью проектирования является разработка проекта дизайна ткани и основных параметров ее строения, необходимых для выполнения в автоматическом (или ручном) режиме заправочных расчетов ткани с последующей выработкой ее на станке.

Процесс проектирования ткани включает в себя четыре основных вопроса:

- определение назначения ткани и технико-экономических условий ее производства;

- проект дизайна и структуры ткани;

- проект сырья;

- проект заправочного расчета ткани для выработки ее на станке.

Новые структуры тканей рационального строения и заданных свойств могут создаваться на базе развития и совершенствования следующих направлений:

1. Совершенствования сырьевого состава ткани;

2. Совершенствования технологии тканеформирования;

3. Совершенствования технологии отделки ткани;

4. Совершенствование средств обработки информации по ведению процесса проектирования.

Для решения задач проектирования необходимо знать теоретические положения, определяющие основные параметры строения ткани, методы их проектирования, а также современные средства ВТ, позволяющие в автоматическом режиме обрабатывать информацию.

Процесс проектирования новых тканей необходимо начинать с изучения всех свойств подобных тканей и на базе этого выбора ткани-эталона.

Подобными тканями называются ткани, у которых пропорциональны линейные плотности основных и уточных нитей, плотности ткани по основе и утку и равны поверхности заполнения ткани соответственно основными и уточными нитями. Подобные ткани имеют одинаковые переплетения.

=; =;

Тканью–эталоном называется ткань, у которой основные структурные показатели совпадают или близки к показателям вновь проектируемой ткани. Ткань–эталон выбирается по известному ассортименту тканей.

К свойствам подобных тканей относятся следующие:

- геометрические и структурные свойства ткани. Они определяют размеры тканей и штучных изделий, характеризуют их строение;

- механические свойства. Они определяют отношение тканей к действию различных деформаций и сил, приложенных к ткани в процессе ее эксплуатации;

- физические свойства. Они характеризуют массу, гигроскопичность, проницаемость, тепловые, акустические, оптические, радиационные и другие физические свойства тканей;

- химические свойства. Они определяются отношением ткани к действию химических реагентов.

Требования, предъявляемые к проектированию бытовых тканей, меняются в зависимости от экономических условий развития промышленности и исторических и социальных условий развития общества, его культуры, вкуса и моды. Однако в общем случае при проектировании тканей необходимо учитывать следующие аспекты:

1. Производство ткани должно быть окупаемым и экономически выгодным;

2. Проектируемые ткани должны обладать достаточной прочностью, износостойкостью, сопротивлением к различным физико–механическим воздействиям, максимальной устойчивостью к изменению формы и рядом других свойств.

3. Технико–экономические условия проектирования ткани должны основываться на применении современного сырья и материалов и способствовать более эффективному их использованию с минимальными потерями.

4. На процедуры проектирования ткани должны быть разработаны нормативные показатели.

5. На проектирование новой ткани должно быть выдано задание, которое включает разработку новых структур или новых заправочных расчетов, реализация которых дает экономический эффект.

Вновь спроектированные ткани должны отвечать требованиям качества продукции.

Качество ткани определяется совокупностью физических, механических, гигиенических, эстетических и ряда других свойств, которые в свою очередь зависят от ее строения. Свойства тканей следует отличать от требований, которые предъявляются потребителем тканей.

Качество тканей выражается через показатели качества.

Показатели качества подразделяют на общие, обязательные для всех тканей, и дополнительные, которые обязательны при оценке качества тканей конкретного целевого назначения.

К числу общих показателей относят:

- состав сырья, выраженный содержанием волокон;

- линейную плотность нитей;

- число нитей на единицу длины ткани;

- ширину ткани;

- разрывную нагрузку;

- поверхностную плотность;

- устойчивость окраски;

- художественно–эстетические показатели (дизайн), оцениваемые баллами.

Общая методика проектирования ткани

Проектирование ткани состоит из четырех самостоятельных разделов, органически связанных между собой:

1. Изучение спроса рынка и сбыта ткани;

2. Изучения процесса разрушения ткани;

3. Собственно проектирования ткани, состоящего из проектирования дизайна и потребительских свойств ткани;

4. Проектирование и заправочного расчета для ткацкого станка заданного типа и его реализация;

5. Разработка технической документации.

Соответственно специализации текстильных предприятий в регионе заданными обычно являются вид пряжи и линейная плотность, ассортимент проектируемой ткани, оборудование и техническое и технологическое оснащение предприятия.

Проектирование новой ткани должно быть основано на отраслевом принципе. В пределах каждого текстильного предприятия ассортимент тканей, прежде всего различается по переплетениям. Это значит, новый ассортимент ткани должен разрабатываться в зависимости от основного волокнистого состава сырья, используемого на данном предприятии, и конкретизирован по тканям ремизного и жаккардового ткачества, а затем по подклассам простых и сложных переплетений. Однако проектирование новой ткани можно осуществлять не только по назначению ткани и переплетениям, но и по любым другим ее свойствам. Например, в практике для проектирования ткани широко используются методы проектирования по массе метра квадратного (поверхностной плотности ткани), по прочности ткани на разрыв, по коэффициентам наполнения ткани, по линейной плотности нитей, по числу нитей в ткани, по воздухо- и влагопроницаемости. В зависимости от выбранного метода разрабатывается методология и алгоритм проектирования.

В связи с тем, что ткани характеризуются общими показателями строения и свойств, разработана единая комплексная методика проектирования тканей, которая представлена на рис. 1. Предложенная методика является полным циклом проектирования тканей, содержащим временные стадии и этапы проектирования. Последовательность же стадий и этапов может изменяться в зависимости от целей, поставленных в проекте. Однако все указанные этапы в проекте должны быть соблюдены полностью. На основании этого проекта выдается конечный результат процесса проектирования – техническая документация на процесс выработки ткани

Рис. 7.1. Общая методика проектирования ткани

  Этапы  

  Последовательность выполняемых процедур

Подготовительный  

   

Собственно проектирование ткани

   

				5)Изучение способа отделки

  Выработка экспериментальных образцов ткани

Окончательная разработка проекта и технико-экономическое обоснование проекта (рабочий проект)

Контрольные вопросы для самопроверки

1. Дайте определение терминам «технология», «проект», «автоматизированное проектирование».

2. Назовите основные этапы проектирования ткани заданных свойств.

3. Назовите требования, предъявляемые к новым тканям.

4. Какие ткани называются подобными. Почему возникла необходимость при проектировании использовать такие ткани.

5. Какие показатели качества необходимо обязательно соблюдать при проектировании новых тканей.

ЛЕКЦИЯ №2

ТЕМА: ОБЗОР СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТКАНЕЙ

1. Исторические этапы развития теории проектирования тканей.

2. Современные представления о теории проектировании тканей.

История проектирования тканей, прежде всего, сводится к вопросу определения максимального числа нитей, которое можно поместить в единице длины ткани. Это обосновывалось тем, что необходимо было определить влияние переплетения на плотность ткани при тех же значениях тексов нитей основы и утка. И это закономерно по той причине, что для сравнения влияния переплетения на число нитей в единице длины ткани при тех же значениях линейной плотности нитей основы и утка, необходимо знать максимальные показатели, то есть предел к которому теоретически можно приблизить структуру формируемой ткани.

Еще в 1827 г. Джон Мерфи в своей книге «Трактат по искусству ткачества» установил зависимость плотности подобных тканей от корня квадратного соотношения номеров пряжи:

; ;

(6.1)

где P_o1; P_o2; P_y1;P_y2 – соответственно плотности подобных тканей по основе и утку.

Приведенные зависимости используются в практике до настоящего времени. Однако они справедливы лишь для тканей одинакового сырьевого состава и переплетения.

Впервые расчеты максимальной (или предельно допустимой) плотности нитей в ткани были сделаны Т. Ашенхерстом в 1884 г. Расчеты проведены для определенных плотностей пряжи и переплетений тканей. Метод Ашенхерста основан на геометрическом строении ткани и позволяет определить Р_мах для нитей основы и утка для ткани квадратного строения. Ашенхерст выражает расстояния между двумя соседними нитями в местах пересечения нитями другой системы через их диаметры. Поэтому метод получил название теория пересечения диаметров.

Ашенхерст вывел формулу для определения плотности ткани квадратного строения по поперечному разрезу, полагая, что промежуток для пересечения равен диаметру нити. Приведем последовательность его рассуждений на примере саржи 1/3.

Рис. 6.1. Геометрическая модель саржа 1/3

Длина раппорта

, нитей/см,

(6.2)

где R – число нитей в раппорте переплетения;

d – диаметр нити; мм;

– число пересечений нитей одной системы нитями другой системы или переходов нитей одной системы сверху вниз и снизу вверх в пределах раппорта.

Плотность нитей в ткани на 10 см, выраженная через число нитей в раппорте и длину раппорта, равна:

(6.3)

Выражая плотность через среднюю длину перекрытия, равную , получим следующую формулу для определения :

, нитей/см

(6.4)

где показатель степени перекрещивания (число связей в раппорте).

Промежуток, необходимый для пересечения при 100%–ом заполнении ткани нитями основы и утка будет, очевидно, меньше диаметра нити. Это обстоятельство было учтено Ашенхерстом путем введения понятия об угле охвата нити нитью противоположной системы. Промежуток х при пересечении нитей определим из ΔАВС (рис.6.1):

(6.5)

где

Выражая промежуток х через 0,732d, и подставляя его значение в формулу Ашенхерста, получим следующую формулу для расчета максимальной плотности нитей в ткани:

(6.6)

где М – число нитей данной толщины, касающихся одна другой в максимально уплотненной ткани, приходящееся на 1 мм ткани; .

Пример. Рассчитать максимальную плотность ткани переплетения саржи 2/2. Толщина нитей основы 222 текс, толщина нитей утка 222 текс.

Дата добавления: 2014-01-07