Вязание из секционной пряжи модели с описанием: Модели из секционки со схемами и описанием

3.6. Экспериментальные результаты, использованные для проверки

Дополнительные данные были получены из двух наборов идентичных трикотажных тканей с целью проверки, как показано в таблицах 7 и 8, соответственно. Полученные значения были введены в уравнения регрессии.

3,7. Моделирование

Модельные значения процентной пористости рассчитываются путем подстановки параметров вязкости в уравнения в таблицах 3 и 4.Для расчета модельных значений учитывается процент пористости и длина стежка трикотажного полотна. Эти два элемента, как указывалось ранее, являются основными факторами, которые действовали как главный фактор при определении пористости ткани. Были рассчитаны модельные значения девятого и десятого трикотажных испытанных образцов, экспериментальные значения% пористости относительно% характеристик тканей. После этого была рассчитана ошибка в процентах.

Показана ошибка в процентах для дополнительных связанных образцов (Таблица 8).

3.8. Модель прогнозирования параметров пористости трикотажного полотна

В таблицах 4 и 8 представлено сравнение экспериментальных и прогнозируемых значений параметров пористости. Ошибки в процентах обычно принимаются за их абсолютные значения; положительные процентные ошибки указывают на то, что экспериментальные значения слишком высоки, а отрицательные числа показывают, что экспериментальные значения слишком низкие. Отрицательный процент ошибок означает, что наблюдаемые результаты ниже ожидаемых. Возможно, утверждается, что отрицательная ошибка может означать то же самое, что и положительная ошибка.Например, если есть вероятность ошибки 25% и ошибки -7%, то отрицательная процентная ошибка более точна. Процентные ошибки для некоторых образцов не находятся в хорошем согласии, некоторые из них намного выше (6,03% для ребра CKM), а некоторые ниже при -3,94, чем ноль. Причина может заключаться в том, что эти образцы были пороговыми, поэтому внутри изображения произошло почернение. Результат в таблице 4 показывает, что модельные значения параметров пористости отклоняются от экспериментальных на процентную погрешность в пределах от 6.03 до -3,94. Напротив, трикотажные образцы FKM, Таблица 8, не демонстрируют большого разброса в своих значениях, но основное отклонение можно наблюдать при значениях 7,98 и 6,81 для пористости в зависимости от длины стежка.

Эта работа показывает, что пористость можно предсказать, если известна длина стежка трикотажного полотна. Эти результаты показывают, что вышеупомянутое утверждение о процентной ошибке совместимо со значениями корреляции, полученными из графиков. Образцы, демонстрирующие отрицательную процентную ошибку, означают, что отрицательная процентная ошибка более точна.Некоторые значения показывают ошибку, близкую к 0%, например, процентная пористость для изображений черной маски для простой структуры в Таблице 4. Одинарный трикотаж для пористости в зависимости от плотности стежка также показывает ошибку 0,36 для процентной пористости относительно длины стежка. Таким образом, анализ обычно показывает, что использование изображений черной маски будет более надежным при прогнозировании пористости.

4. Заключение

Преобладающей целью данной работы было использование анализа цифровых изображений для определения пористости трикотажных полотен.Определение пористости и факторов, влияющих на нее в трикотажных тканях, может найти применение в солнцезащитной одежде и теплофизиологическом комфорте текстиля. Результаты, полученные путем измерения количества пикселей в данной категории серой шкалы, совместимы со значениями модели, полученными в ходе проверки. Чем плотнее вязаные экземпляры, тем меньше поры. Увеличение кулачка петли приводит к большей длине петли и более рыхлой структуре. Основное преимущество использования анализа цифровых изображений для оценки пористости текстильных изделий заключается в большей точности и воспроизводимости.Анализ цифровых изображений тканей обеспечивает простую, систематизированную и эффективную методологию определения пористости. Кроме того, методы коррекции изображения, такие как масштабирование серого и определение пороговых значений, позволяют четко идентифицировать связанные структуры. Однако рекомендуется определять пористость ткани путем структурного моделирования. Интересным дальнейшим исследовательским проектом является реализация концепции биомимикрии. Используя концепцию обратной инженерии, можно изучать организмы, которые проявляют свойства, препятствующие УФ-излучению.Характеристики можно моделировать и переносить на текстильные поверхности. Поскольку биомимикрия связана с устойчивостью, этот подход кажется хорошо мотивированным в соответствии с концепцией. Таким образом, можно разработать новую область текстиля с желаемыми свойствами защиты от ультрафиолетового излучения и комфорта.

Конкурирующие интересы

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации данной статьи.

Производство тканей

Текстильная ткань может быть определена как гибкая совокупность волокон или пряжи, натуральных или искусственных.Его можно производить с помощью ряда методов, наиболее распространенными из которых являются ткачество, вязание, склеивание, валяние или тафтинг. Обычные ткани (тканые, трикотажные) производятся таким образом, что сначала волокна превращаются в пряжу, а затем эта пряжа превращается в ткань. Ткани также могут изготавливаться непосредственно из волокон. Такие ткани называются неткаными. Каждый из этих методов позволяет производить большое количество тканевых структур в зависимости от сырья, оборудования и используемого процесса.Эти ткани используются для широкого спектра применений, от одежды до технических целей.

1 Ткачество

История ткачества восходит к древним временам, когда люди использовали тканые ткани, чтобы покрывать себя. Есть свидетельства того, что египтяне производили ткани около 6000 лет назад, а шелк стал экономически важным в Китае 4000 лет назад [1]. Это наиболее часто используемый метод изготовления тканей. Ткани имеют огромное количество областей применения, таких как одежда, домашний текстиль, фильтры, геотекстиль, композиты, медицина, упаковка, ремни безопасности, промышленные товары, защита и т. Д.

Ткани получают переплетением двух наборов пряжи, перпендикулярных друг другу [2], т.е. е. основа и уток, как показано на рис. 1. Первый набор включает нити, идущие вдоль ткани, а второй представлен нитями, размещенными в поперечном или поперечном направлении. Ткани имеют разную структуру в зависимости от рисунка переплетения пряжи. Эта последовательность переплетений называется структурой переплетения ткани. Свойства ткани определяются ее структурой переплетения, а также содержанием волокна, используемого в качестве сырья.

Рис. 1

Схема основы и утка тканого полотна.

2 этапа подготовки основы

Краткое описание этапов процесса от пряжи до конечного продукта, т.е. е. Ткань в состоянии ткацкого станка показана на рис. 2. Здесь основная пряжа подвергается ряду процессов, называемых подготовкой основы перед преобразованием в ткань, в то время как уточная пряжа не требует какой-либо специальной подготовки. Подготовительный процесс основы состоит из следующих операций: наматывания, снования, калибровки и втягивания.

Рис. 2

Ход процесса плетения.

Пряжа, полученная при прядении, используется в качестве сырья для подготовки основы. Намотка помогает подготовить пряжу для упаковки, которая требует формы и размера. Затем на ткацкий станок подается уточная пряжа, в то время как пряжа основы обрабатывается для получения листа пряжи на балке основы посредством процесса, называемого снованием. В последующем процессе на пряжу наносится покрытие из проклеивающего материала для придания прочности и придания пряжи гладкости. Этот лист основы затем втягивается из капельниц, реставраций и трости.Фактический процесс формирования ткани осуществляется на ткацком станке, где лист основы и уток переплетаются, образуя тканую ткань.

2.1 Намотка

Намотка — это процесс, в котором пряжа из бобин, которая является конечным продуктом кольцевого прядения, превращается в подходящую форму упаковки. Этот перенос пряжи из одной пачки в другую, более подходящую для последующего процесса, также называется намоткой. Основными целями процесса намотки являются увеличение размера паковки, устранение дефектов пряжи и изготовление паковки, пригодной для последующего процесса (размер и форма).

Пакеты пряжи имеют параллельную или коническую форму в зависимости от формы, как показано на рис. 3. Параллельные пакеты могут также иметь фланцы, в то время как конические пакеты не имеют фланца [1].

Рис. 3

Типы упаковки; (a) коническая, (b) параллельная без фланца и (c) параллельная фланцевая.

Процесс намотки включал разматывание пряжи из одной пачки и перемотку ее на другую пачку. Нить можно разматывать двумя способами, т.е. е. отвод через конец и сбоку, как показано на рис.4. Скорость намотки — это скорость, с которой пряжа наматывается на поверхность паковки, в то время как движение пряжи вперед и назад при ее укладке на паковку называется поперечным. В случае почти параллельной упаковки перемещение происходит очень медленно, но в случае поперечной намотки перемещение пакета происходит быстро. В случае пакетов с параллельной намоткой траверс отсутствует.

Рис. 4

Размотка пакетов; (a) боковой отвод, (b) отвод из-за конца.

В намоточной машине пряжа снимается с бобины / катушки и наматывается на паковку после прохождения нитенаправителей, прерывателя баллонов, стопорного механизма и устройства очистки нити.Для поперечной намотки на машине также предусмотрен рифленый барабан для перемещения нити.

2.2 Снование

В процессе снования нити передаются из нескольких комплектов подачи (конусов) на основную балку в виде параллельного листа. Основная цель деформации — получить необходимое количество концов согласно требованиям. Три основных типа деформации: высокоскоростная / прямая деформация, секционная / непрямая деформация и деформация шариков. При прямом сновании нити выводятся из односторонних пакетов пряжи (конуса) на шпулярнике и непосредственно наматываются на балку.Ряд балок деформируют, чтобы получить необходимое количество концов. Например, чтобы изготовить ткань с 6040 концами основы, будут скручены 8 пучков, каждая с 755 концами. Эти балки затем объединяются в единую балку в процессе калибровки. Этот процесс предлагает только ограниченные возможности шаблонов и предпочтителен только для простых шаблонов.

Непрямая / секционная деформация выполняется в два этапа, т.е. е. коробление и лучи. На первом этапе на конический барабан наматывается порция необходимого количества ниток (называемая отрезком) (рис.5). Все секции перекручиваются на барабане, одна за другой. На следующем этапе все секции разматываются с барабана и наматываются на балку для выполнения необходимого количества ниток. Эта балка может использоваться или не использоваться для калибровки. Разделение листа основы на мелкие части обеспечивает неограниченные возможности создания рисунка. Поэтому этот процесс подходит для сложных моделей деформации. Деформация шарика — это процесс, при котором деформация выполняется в виде веревки на деревянном шарике.Мяч намотан на специальный деревянный стержень — «бревно». Это также двухэтапный процесс, подходящий для производства джинсовой ткани, включающий процесс окрашивания веревки. Повторная балка выполняется для преобразования окрашенной веревкой основной пряжи, хранящейся в жестяных банках, в пучок.

Рис. 5

Принципиальная схема машины для прямой и секционной снования (a) Машина для прямой сновки, (b) Сновальная машина для секций

2.3 Калибровка

Проклейка, также называемая разрезкой, представляет собой покрытие листа основы с помощью калибровочного раствора.Для ткачества пряжа основы должна быть прочной, гладкой и в определенной степени эластичной. При ткачестве всегда возникает трение между металлическими частями и пряжей. Итак, нити основы необходимо смазать, чтобы уменьшить истирание. Применение проклеивающего материала помогает улучшить механические свойства основы, уменьшить истирание и эластичность пряжи. Количество проклеивающего материала зависит от прочности, ворсистости и линейной плотности пряжи, а также от ее поведения во время ткачества. Еще одна важная цель этого процесса — получить общие концы пучка ткачей, комбинируя концы всех пучков основы.Применение проклеивающего материала приводит к следующим свойствам пряжи.

1. —
2. —
3. —
4. —
5. —

Процесс проклейки можно классифицировать на основе метода нанесения на обычную влажную проклейку, калибровку растворителем, проклейку холодным клеем и калибровку горячего расплава [3] . Основные части обычной калибровочной машины включают (рис. 6) шпулярник, калибровочную коробку, сушильную секцию, секцию аренды, головной инвентарь и размерную плиту.

Фиг.6

Принципиальная схема обычной машины для мокрой калибровки.

При традиционной мокрой проклейке основными составляющими рецептуры проклеивания являются проклеивающие материалы и растворитель, обычно вода. Проклеивающие материалы подразделяются на три группы, а именно клеи, пластификаторы и вспомогательные вещества [4].

Клеи выполняют две функции; связывают составляющие волокна пряжи вместе и образуют пленку на поверхности пряжи, в результате чего повышается прочность, уменьшается ворсистость и получается более ровная пряжа.Клеи классифицируются по происхождению на природные, синтетические и модифицированные, получаемые путем обработки природных клеев определенными химическими веществами. Природные клеи могут быть получены из растений или животных, например кукурузного крахмала, картофельного крахмала и т.д. Химическая модификация природных клеев выполняется для придания желаемых свойств. Некоторыми распространенными примерами модифицированных клеев являются модифицированные крахмалы и карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ). Химически синтезированные полимеры, такие как поливиниловый спирт (ПВА) и акрилы, подпадают под категорию синтетических клеев.Чаще всего используются крахмальные клеи из-за низкой стоимости и экологической безопасности.

Смягчители добавляются в рецептуру проклейки для смазки пряжи и уменьшения истирания / трения между соседними пряжами, а также между пряжей и принадлежностями ткацкого станка. Они также придают мягкость основе и размерной пленке, помогая уменьшить ее хрупкость. Умягчители могут быть в твердой форме (группа восков) или в жидкой форме (группа масел) и могут быть получены из животных, овощей или синтезированы химическим путем. Вспомогательные вещества включают антисептики, антистатики, утяжелители, агенты набухания и / или пеногасители.Проклеенную ткань перед завершающей стадией необходимо подвергнуть процессу калибровки. Десайлинг оказывает решающее влияние на объем сточных вод в текстильном производстве.

2.4 Чертеж в

Размерный лист основы наматывается на балку, называемую балкой ткача. Он имеет необходимое количество концов, а пряжа обладает достаточной прочностью, чтобы выдерживать нагрузки в процессе ткачества на ткацком станке. Эта балка используется либо для втягивания, либо для завязывания узлов, в зависимости от требований (рис. 7).

Фиг.7

Процедура завязывания / завязывания.

Смена стиля включает производство ткани нового стиля, в то время как массовое производство означает продолжение ткачества того же стиля ткани, просто заменяя пустую балку полной балкой того же типа. Втягивание — это процесс ввода отдельной нити основного листа через пипетку, зубчатый венец и язычковую вмятину (рис. 8). Пряжа может быть зашита вручную или на автоматах.

Рис. 8

Схема и путь пряжи.

Пряжа теперь полностью подготовлена ​​для преобразования в ткань, которая происходит на ткацком станке. Балка ткача натянута на ткацкий станок, а уточная нить подается под прямым углом либо от конуса, либо от бобины, в зависимости от выбирающего материала.

3 Ткацкие механизмы

Преобразование основного листа в ткань путем переплетения с уточной нитью требует выполнения основных операций на ткацком станке в определенном порядке. Он включает в себя первичные движения, вторичные движения и стоп-движения [5].

3.1 Основные движения

Основные движения ткацкого станка включают следующие три операции:

• Заливка: разделение листа основы на два слоя с образованием туннеля, известного как зев

• Сборка: заправка уточной пряжи по ширине основного листа через зев

• Разборка : проталкивание только что вставленного утка (резца) к ткани. Эти операции выполняются в определенной последовательности, и их точное время по отношению друг к другу чрезвычайно важно.

3.2 Вторичные движения

Вторичные движения способствуют непрерывному плетению ткани [6]. Это включает:

• Отпуск: это движение обеспечивает полотно основы в области ткачества с требуемой скоростью и при постоянном натяжении путем разматывания его с балки ткача

• Прием: это движение вытягивает ткань из области ткачества с равномерной скоростью произвести необходимый шаг резца и намотать его на ролик.

3.3 стоповых движения

Эти движения используются в интересах качества и производительности; немедленная остановка ткацкого станка в случае возникновения каких-либо проблем. Остановка движения основы остановит ткацкий станок в случае обрыва любой пряжи основы, избегая чрезмерного повреждения нитей основы. Точно так же при отсутствии уточной пряжи срабатывает остановка утка и останавливает ткацкий станок.

4 типа механизма сброса

Существует три наиболее распространенных типа механизмов сброса, а именно толкатель, добби и жаккард [7].Системы толкателя и добби контролируют рамы, в то время как жаккард обеспечивает контроль отдельных нитей основы.

4.1 Толкатель толкателя

Эту систему также называют кулачковым сбросом. Кулачок представляет собой эксцентриковый диск, установленный на нижнем валу и вращающийся для опускания или подъема рамы. Это относительно простая и недорогая система, обрабатывающая до 14 кадров [8]. Но эта система имеет очень ограниченные возможности дизайна и повторения резьбы, что позволяет производить простые переплетения.

4.2 Добби-шеддинг

Это относительно сложная система шеддинга, которая может контролировать до 30-ти кадров.Повторение отмычки к системе каретки обеспечивается цепочкой штифтов, перфорированной бумагой, пластиковыми шаблонными карточками или компьютерным программированием и практически не ограничено. Эта система предлагает больше возможностей дизайна по сравнению с толкателем.

4.3 Жаккардовая линя

Жаккардовая линя обеспечивает неограниченные возможности создания рисунка. Принцип работы относительно прост, но включает в себя большее количество деталей, что делает его сложной машиной. Универсальность линьки жаккарда обусловлена ​​контролем отдельных нитей основы.Система зияния жаккарда может быть механической или электронной.

5 Типы механизма подбора

Подборщик включает введение уточной пряжи через зев по ширине основы. Механизм захвата в основном является функцией захватывающего средства, используемого для вставки утка (рис. 9). Выбирающие средства сильно различаются в зависимости от базовой скорости утка и скорости введения; и подразделяются на сбор с челноком и сбор без челнока.

Рис. 9

Механизмы введения утка (а) Челнок, (б) Снаряд, (в) Рапира, (г) Воздушная струя.

5.1 Челночный сбор

Это самый старый метод введения утка на ткацкий станок. Подборщик представляет собой деревянный челнок, который перемещается вперед и назад по ширине ткацкого станка. Внутри челнока помещается пирн или перо с намотанной на него пряжей. По мере движения челнока пряжа разматывается и помещается в зев. Палка с каждой стороны ткацкого станка помогает ускорять волан, ударяя по нему. Челнок движется по гоночной доске над нижней частью основы. Сборщик челнока происходит с обеих сторон ткацкого станка.

5.2 Сборка снарядов

Впервые представленная компанией Sulzer в 1952 году, эта машина использует небольшой металлический снаряд вместе с захватом для разбрасывания мокрой пряжи по ширине ткацкого станка. Энергия, необходимая для продвижения снаряда в зев, обеспечивается закруткой торсионного стержня. Снаряд скользит по направляющим зубьям в сарае. Он имел низкое энергопотребление, универсальность пряжи и более высокую скорость введения утка по сравнению с системой подбора челнока.

5.3 Rapier Picking

Эта система захвата использует жесткий или гибкий элемент, называемый рапирой, для заправки уточной нити через зев. Есть два основных варианта игры на рапирах; одиночная рапира и двойная рапира. В случае системы захвата с одной рапирой головка рапиры захватывает уток и переносит его через сарай к принимающему концу. Рапира должна возвращаться пустой, чтобы вставить новый уток. Для выбора двойной рапиры используются две рапиры [9]. Одна рапира (дающий) переносит пряжу в центр машины и передает ее другой рапире (дающему), которая переносит нить на другую сторону.

5.4 Гидравлический захват

Гидравлический захват включает введение уточной пряжи водой под высоким давлением. Эта вода под давлением принимает форму когерентной струи из-за вязкости воды при поверхностном натяжении. Поток воды имеет три фазы: ускорение внутри насоса, выход струи из сопла и перетекание в навес. Количество воды, использованной для вставки одной кирки, составляет менее 2 см ³ . Эта система наиболее предпочтительна для синтетической пряжи.

5.5 Пневматический захват

В системе пневмоструйного захвата уток вводится в зев с помощью сжатого воздуха. Пряжа берется из комплекта поставки / конуса и наматывается на устройство подачи перед вставкой, чтобы избежать колебаний натяжения. Затем уток пропускается через основное сопло, которое обеспечивает начальное ускорение пряжи. Вспомогательные сопла расположены на определенном расстоянии по ширине, чтобы облегчить введение утка. Особый тип язычка, называемый профилированным язычком, используется для захвата воздушной струи.Канал тростника направляет пряжу через зев и предотвращает запутывание основы. Он имеет чрезвычайно высокую скорость введения утка.

6 Дизайн переплетения

Ткань получается путем переплетения основы и утка, и этот образец переплетения называется переплетением ткани [10]. Три основных варианта переплетения: полотняное, саржевое и атласное.

6.1 Обычная

Простейший шаблон переплетения для нитей основы и уточной нити — более одной и менее одной, как показано на Рис.10. Узор переплетения, полученный в результате этого узора переплетения, называется простым переплетением или переплетением 1/1. При переплетении пряжи на 1/1 образуется больше изгибов, а полученная ткань имеет более плотную структуру. Ткань полотняного переплетения производится с использованием всего двух ремешков. Варианты полотняного переплетения включают основу, уток и матовое или корзиночное переплетение.

Рис. 10

Основные переплетения и их поперечный разрез.

6.2 Саржа

Для этого плетения характерны диагональные рубчики (линия саржи) по всей ткани.Он производится поэтапно по схеме переплетения пряжи основы. Узор переплетения каждой основы постепенно начинается на следующей пряжи-наполнителе. Две подкатегории, основанные на ориентации саржевой лески, — это Z- и S-саржа или правая и левая саржа соответственно. Некоторые разновидности саржевого переплетения включают остроконечную, скиповую и «елочную» саржу [11].

6.3 Атлас / сатин

Атласное / сатиновое переплетение характеризуется более длинными витками одной пряжи по сравнению с несколькими другими.Атласное переплетение — это основа, а сатин — уток. Число ходов используется для определения компоновки при повторении переплетения атласного переплетения, а количество переплетений сводится к минимуму, как показано на фиг. 10. Ткани, произведенные при атласном переплетении, более блестящие по сравнению с соответствующими переплетениями.

7 Специальное ткачество

Существуют определенные специальные методы ткачества, используемые для производства определенного типа ткани, например, круглоткацкий станок, ткацкий станок для махровых полотенец, джинсовая ткань, узкий ткацкий станок, многофазный ткацкий станок, трехмерный ткацкий станок, ковер / коврик. ткачество и др.Ткачество также используется для производства некоторых промышленных тканей и технического текстиля [2], таких как ткани для конвейерных лент, ткани для подушек безопасности, кордные ткани, геотекстиль, баллистическая защита, брезент и т. Д. плотность нити и саржевое переплетение 3/1. Крашение — это дополнительный процесс подготовки основы этих тканей [12]. Нить основы этих тканей окрашивается красителями индиго таким образом, что окрашивается только поверхность, а сердцевина остается белой.Узкий ткацкий станок обычно включает иглу для введения утка. Обычно он вытягивает основной лист непосредственно со шпулярника через натяжные ролики, что помогает повысить эффективность и производительность.

Полотенца представляют собой ворсовые ткани, изготовленные из двух разных наборов основы; один служит землей, а другой — грудой. Потребляется большая длина основы сваи по сравнению с основанием грунта. Следовательно, для производства таких тканей требуются две балки и дополнительные приспособления на ткацком станке. В многофазном ткацком станке несколько нитей утка вставляются одновременно в серию навесов.Эти навесы располагаются последовательно в направлении основы. Трехмерный ткацкий станок производит трехмерную ткань требуемой формы [13]. В ковроткачестве используется ткацкий станок с двухлучевой компоновкой, как и на махровых полотенцесушителях. Отвод основы грунта, отвод основы ворса и прием ткани регулируется серводвигателями [14]. Это позволяет легко изменять высоту ворса и плотность захвата. Натяжение в листе основы ворса регулируется пневматическим тормозом балки.

8 Вязание

Вязание — второй по величине и наиболее быстро развивающийся метод производства тканей, при котором пряжа переплетается, образуя толстую, но гибкую и эластичную ткань [15].Вязание происходит от голландского слова «Knutten», что означает завязывать узел. Есть много теорий об истории вязания. Согласно одной из теорий, вязание связано с завязыванием рыболовных сетей. Это также подтверждает исторические представления о том, что вязание было начато арабскими мореплавателями, которые занимались парусным спортом и торговали на Ближнем Востоке еще в 200 году нашей эры. Самый ранний образец трикотажа, который мы смогли найти, — это носок из Музея Виктории и Альберта, который вяжется одной иглой под названием Nalbindning.Считается, что в 600 году нашей эры вязание было перенесено в Европу вместе с торговлей шерстью. В 13 и 14 веках встречаются изделия круглой формы, получившие название «Вязание Мадонны». Затем последовала эра модного вязания, как в 1420-х годах, которое также известно как гильдии вязальщиков. Это были изделия, которые привлекли более состоятельных и влиятельных клиентов, и это был период правления Елизаветы I, откуда можно проследить историю вязания. Появление модных вещей в вязании привлекло внимание многих из сопредельных регионов Европы, и именно в 17 ^-м годах вязание носков получило популярность.После промышленной революции 18 ^{-х годов} века вязание в основном выполнялось на вязальных машинах. Считалось, что первая вязальная машина была изобретена Уильямом Ли в 1589 году, а его жена была ручным вязальщицей. Елизавета I не хотела патентовать машину из-за вероятности безработицы среди масс, но во Франции она процветала. Это искусство оставалось в руках слаборазвитой и бедной части общества до первой половины 20^-го века [16].

Вязание — это техника формирования ткани, при которой пряжа сгибается в петли, и эти петли соединяются между собой, образуя ткань [17]. Простыми словами вязание можно определить как переплетение пряжи, как показано на рис. 11. Изгиб пряжи обеспечивает лучшую растяжимость, растяжимость, комфорт и свойства сохранения формы. Однако они имеют тенденцию быть менее прочными, чем тканая ткань.

Рис. 11

Узор переплетения трикотажного полотна

9 Сравнение тканого и трикотажного полотна

Тканые материалы, полученные путем переплетения двух наборов пряжи, и трикотажные полотна, образованные переплетением пряжи, обладают уникальными характеристиками и имеют свои особенности. собственные приложения для конечных пользователей [15].В большинстве случаев обе ткани могут заменять друг друга, и выбор правильной ткани может лучше удовлетворить потребности пользователя. В таблице 1 представлено сравнение тканых и трикотажных полотен.

Таблица 1

Сравнение тканых и трикотажных полотен, машина и процесс.

10 Типы вязания

Трикотажное полотно можно разделить на два основных класса: i. е. Основное и уточное вязание на основе подачи пряжи и направления движения пряжи в ткани относительно направления формирования ткани.

Техника уточного вязания является более распространенной, так как ткань может быть получена с одного конца и нет необходимости в подготовке пряжи, такой как снование.При уточном вязании нить движется в направлении утка ткани [15]. Петли формируются горизонтально из той же пряжи, как показано на рис. 12.

Рис. 12

Направление пряжи: (а) Уточное вязание, (б) Основное вязание.

Техника вязания основы является более продвинутой, и ткань намного ближе к тканой с точки зрения стабильности размеров. Образующиеся петли соединяются в направлении основы, и движение нити также происходит в направлении основы, как показано на рис.12.

10.1 Уточное вязание

Уточное трикотажное полотно известно своим комфортом и способностью сохранять форму. Ткань может быть изготовлена ​​с одного конца. Движение нити в направлении утка обеспечивает способность к растяжению в обоих направлениях, которая может быть изменена для достижения требуемых свойств. Одежда, как внутренняя, так и верхняя, является наиболее требовательной областью уточного трикотажа. Далее этот метод подразделяется на машины различного типа и конструкции, представленные на рис.13. Кругловязальные машины используются, в частности, для производства трубчатой ​​ткани. Циркулярные машины делятся на три основные категории на основе цилиндров и циферблатов. Первая категория, в которой машина имеет только один цилиндр, иглы помещаются внутри трюка с цилиндром, который перемещается вверх и вниз для образования петли. Популярные конструкции — трикотажные одинарные и их производные. Второй тип машин имеет как циферблат, так и цилиндр. Иглы помещаются как в циферблат, так и в цилиндр. Иглы цилиндра перемещаются вверх и вниз, в то время как стрелка шкалы перемещается взад и вперед.Основные типы машин — это ребро и блокировка. Отличие их конструкции заключается в размещении уловок или бороздок. Канавки на ребристой машине как циферблата, так и цилиндра альтернативны друг другу, тогда как на блокировке канавки точно противоположны друг другу. Третий класс — Purl, в котором машина имеет два цилиндра. Эти цилиндры накладываются друг на друга. Изнаночная ткань также известна как ткань с перемычкой. Иголка поставлена ​​с двух сторон. Одна и та же игла помещается в противоположные уловки этих цилиндров [19].Плоские машины могут производить ткани как одинарного, так и двойного переплетения.

Рис. 13

Классификация уточных вязальных машин и их конструкций.

10.2 Элементы уточной вязальной машины

Игла является наиболее важной и важной частью образования петель. Иглы размещаются в трюках или нарезке ложа (плоских или круглых) через равные промежутки времени, чтобы они могли свободно перемещаться во время цикла формирования петли. Как правило, производители машин предпочитают использовать в своих машинах иглу с фиксатором.Игла защелки является самодействующей, и никакой вспомогательной части не требуется. Различные типы игл и их части показаны на рис. 14.

Рис. 14

Типы игл и их части: (а) Игла с фиксатором, (б) Составная, (в) Бородатая игла.

Существует три основных типа игл

Другой важной частью машины является грузило. Грузило представляет собой тонкую металлическую пластину, размещенную на горизонтальной поверхности перпендикулярно игле. Они двигаются взад и вперед между иглой.Грузило получает движение от кулачка грузила. Назначение грузила — удерживать старую петлю, когда она отделена от иглы. Грузило применяется как в уточном, так и в основовязании [19]. Различные типы грузил используются в разных машинах для получения необходимого разнообразия результатов. В машине с двойной станиной нет необходимости использовать грузило, поскольку игла одной станины удерживает старую петлю, в то время как игла другой станины находится в рабочем положении. Грузило и его части представлены на рис.15. Грузило выполняет одну или несколько из следующих функций:

11 Цикл образования петли с фиксирующей иглой

Цикл образования петли фиксирующей иглы объясняет работу иглы во время процесса формирования петли

при уточном вязании. Цикл образования петли поясняется на рис. 16.

Рис. 16

Цикл образования петли фиксирующей иглы.

1. Игла начинает двигаться вверх в направлении, заданном кулачком.Защелка открывается, и старая петля скользит по защелке.

2. Теперь игла очищает старую петлю. На этом этапе игла поднимается на максимальную высоту.

3. С этого шага начинается опускание иглы, игла зацепляет новую пряжу в челнок. Это подача новой пряжи.

4. Игла движется вниз. Защелка закрыта. Это положение опрокидывания, старая петля полностью отсоединена от иглы.

5. Последним этапом является процесс вытягивания петли.Игла переходит в крайнее нижнее положение и вытягивает новую петлю из ранее сформированной старой петли.

12 Основные стежки в уточном вязании

Существует четыре основных типа петель в уточном вязании, а именно: трикотажные, подвернутые, изнаночные и пропущенные или плавающие. Большинство тканей уточного трикотажа и их производных основаны на сочетании этих стежков.

Трикотажный стежок

Трикотажный стежок образуется, когда игла поднимается достаточно, чтобы зацепить новую пряжу за крючок за счет кулачкового действия, а старая петля очищается.Техническая изнаночная сторона вязанной петли называется изнаночной [18]. Свободное положение лицевого стежка показано на рис. 17.

Рис. 17

Типы стежков: (а) лицевыми, (б) подтягивающими, (в) плавающими или пропущенными стежками.

Подтачивающий стежок

Подтачивающий стежок образуется, когда игла поднимается, чтобы набрать новую пряжу, но недостаточно, чтобы очистить предыдущую сформированную старую петлю. Затем игла удерживает две петли, когда она опускается, как показано на рис. 17. Игла может удерживать только до четырех петель, поэтому она должна быстро очистить предыдущие удерживаемые старые петли.Ткань становится толще при подгибании шва по сравнению с трикотажным швом из-за накопления пряжи, когда игла очищает все старые петли. Структура становится более открытой и воздухопроницаемой, чем вязанные петли. Его также можно использовать для получения различного цветового эффекта на ткани [19].

Промежуточный или плавающий стежок

Когда игла не движется вверх, чтобы очистить старую петлю, а также не берет новую пряжу, которая попала на нее, тогда образуется пропущенный или плавающий стежок. Игла не активируется при пропущенном стежке.Кроме того, он удерживает старую петлю, как показано на рис. 17. Плавающий стежок на следующих друг за другом иглах дает более длинный плавающий стежок пряжи, который может вызвать проблему заедания. Поплавок желательно использовать там, где нам нужно скрыть какой-то цвет с технической стороны ткани. Пряжа из кожи плавает на изнанке ткани. Пряжа становится более прямой при строении плавающего стежка, поэтому растяжимость уменьшается по сравнению с подвернувшимися и трикотажными стежками [19].

13 Термины и определения вязания

13.1 Детали петли

Петля иглы состоит из разных частей. Детали петли важны для понимания технической стороны и обратной стороны петли. Детали петли приведены на рис. 18.

Рис. 18

Части вязальной петли.

13.2 Техническая сторона и спинка

Если ножки новой петли пересекаются под ножками старой петли, а ножки пересекают головку старой петли, то эта сторона является технической стороной или ее можно определить как сторону, имеющую всю лицевую часть вяжем петлей.На рис. 19 показано пересечение старых и новых контуров, образующих техническую лицевую сторону. Если ножки новой петли пересекают ножки старой петли, а ножки новой петли проходят под головкой старой петли, то это считается технической задней стороной. Схема переплетения технической спинки приведена на рис. 19.

Рис. 19

Боковые стороны ткани: (а) техническая сторона, (б) техническая спинка.

13.3 Уэльс и курсы

Серия петель с вертикальным погружением называется уэльсом.Последовательные петли, соединенные горизонтально, называются курсами. Ряды и столбцы соединенных петель показаны на рис. 20.

Рис. 20

Схема вязаного полотна.

13.4 Плотность стежка

Количество петель или стежков на единицу площади называется плотностью стежка. Это может быть вычислено произведением конечно и плотности Уэльса. На квадратной площади ткани в один дюйм имеется 6 петель или стежков, как показано на рис. 20.

Плотность стежка трикотажного полотна выражается как плотность полотна и плотность слоев.Количество уэльсов на единицу длины называется плотностью уэльса, обычно измеряемой в ширине / дюйм или ширине / см. На рис. 20 в одном дюйме ткани изображены три ушка.

Количество полос на единицу длины называется плотностью дорожек, обычно измеряемой в ширине / дюйм или ширине / см. В одном дюйме ткани есть два полных ряда, как показано на рис. 20.

13.5 Длина стежка

Длина стежка — самая важная часть вязания. В основном это длина пряжи, израсходованная на одну полную петлю [16].Размерные, физические и механические свойства трикотажного полотна действительно основаны на длине стежка, которая может быть изменена в соответствии с требованиями ткани. Отдельная петля показана на рис. 18.

14 Основное вязание

Основное вязание можно определить как процесс формирования петель вдоль направления основы ткани [18]. Одновременный лист пряжи подается в машину в направлении основы для процесса образования петли. Подача листов пряжи осуществляется из пучка основы, как при ткачестве.Каждый конец основы предназначен для каждой отдельной иглы. Та же самая пряжа проходит в направлении основы, и игла протягивает новую петлю пряжи через старую петлю, образованную другой пряжей в предыдущем цикле вязания. Каждая пряжа также проходит через направляющую, установленную на направляющей планке, которая обеспечивает перемещение той же пряжи между иглами.

Основовязальные машины плоские, а техника формирования ткани более сложна по сравнению с уточным трикотажем. Схема технологического процесса представлена ​​на рис.21. Сравнение основного и уточного вязания приведено в таблице 2.

Рис. 21

Поточный процесс основовязания.

Таблица 2

Сравнение основовязального и уточного вязания [19].

14.1 Классификация основовязальных машин

Основовязальные машины классифицируются на основе конструкции различных частей машины и их операций. Трико и Рашель — это две основные категории машин. Дальнейшая классификация основовязания приведена на рис. 22, а сравнение основовязания трико и рашель дано в таблице 3.

Рис. 22

Классификация основовязальных машин и их конструкций.

Таблица 3

Сравнение станков Tricot и Raschel [18].

L

15 Области применения трикотажного полотна

Область применения трикотажного полотна в основном подразделяется на три основные категории, такие как одежда, в которую входят жилеты с утком, свитера, пуловеры, чулки, спортивная одежда, нижнее белье и т. д. .Текстиль для дома и интерьера — это второй по значимости класс, включающий в себя трикотажные занавески, махровые полотенца и одеяла, связанные утком, обивку и т. Д. Трикотажные ткани также находят широкое применение в техническом текстиле. Как основа, так и ткань утка используются в медицинских тканях, таких как компрессионные повязки. В автомобильной промышленности также используется основовязаное полотно для изготовления чехлов для сидений, кровли и фильтрации. Упаковочные материалы и противомоскитные сетки также изготавливаются из трикотажного полотна [20].

16 Нетканый материал

Во время производства нетканого материала, производство пряжи, а также процессы подготовки пряжи (необходимые для тканого материала) исключаются. По этой причине нетканые материалы дешевле обычных тканей. Большим преимуществом нетканых материалов является скорость, с которой производится готовая ткань. Исключаются все этапы подготовки пряжи, а производство ткани происходит быстрее, чем при использовании традиционных методов. Не только производительность нетканых материалов выше, как показано в Таблице 4 [21], но и процесс более автоматизирован и требует меньше труда, чем даже самые современные системы вязания или ткачества.Нетканый процесс также эффективно использует энергию.

Таблица 4

Сравнение производства тканых, трикотажных и нетканых материалов (INDA).

9018 в среднем 9019 9018 9018 9019 9018 9018 в среднем

9018 .5 м ² / мин

9019 9019

9018

В ^{-м веке} годов, понимая, что большое количество волокна тратится на обрезки, инженер по текстилю по имени Гарнетт разработал специальное чесальное устройство для измельчения этих отходов до волокнистой формы.Это волокно использовалось как наполнитель для подушек. Машина Гарнетта, хотя и была сильно модернизирована, сегодня по-прежнему сохраняет свое имя и является основным компонентом в индустрии нетканых материалов. Позже производители в Северной Англии начали связывать эти волокна механически (с помощью игл) и химически (с помощью клея) в войлок. Это были предшественники современных нетканых материалов [22].

Термин «нетканые материалы» возник более шестидесяти лет назад, когда нетканые материалы считались более дешевой альтернативой обычным текстильным материалам и обычно производились из кардных полотен с использованием оборудования для обработки текстиля [22].Индустрия нетканых материалов очень развита и прибыльна, со значительными ежегодными темпами роста. Это, пожалуй, одна из самых интенсивных отраслей с точки зрения инвестиций в новые технологии, а также в исследования и разработки. Таким образом, промышленность по производству нетканых материалов в том виде, в каком мы ее знаем сегодня, выросла за счет развития текстильной, бумажной и полимерной промышленности. Сегодня это также вклад из других отраслей, включая большинство отраслей инженерии, а также естественных наук.

16.1 Определения

Различные определения нетканых материалов доступны разными организациями. Согласно ASTM D 1117–01, нетканые материалы можно определить как:

«Текстильная структура, полученная путем склеивания или переплетения волокон, или того и другого, с помощью механических, химических, термических или растворяющих средств и их комбинаций»

В соответствии со стандартом ISO-9092: 1988 к нетканым материалам относятся:

«Изготовленный лист, полотно или войлок из направленно или произвольно ориентированных волокон, связанных трением и / или когезией и / или адгезией, за исключением бумаги и изделий, которые являются ткаными, трикотажными, тафтинговыми, скрепленными стежками, включая связующие пряжи или волокна. , или валяные мокрым фрезерованием, с дополнительной иглой или без.Волокна могут быть природного или искусственного происхождения ».

Ассоциация производителей нетканых материалов США (INDA) определяет нетканые материалы как:

«Лист, полотно или войлок из натуральных и / или искусственных волокон или нитей, за исключением бумаги, которые не были преобразованы в пряжу и которые связаны друг с другом любым из нескольких способов.

Чтобы отличить нетканые материалы мокрой укладки от бумажных материалов мокрой укладки, проводится следующее различие. (а) Более 50% по массе его волокнистого содержания состоит из волокон с отношением длины к диаметру более 300.Другие типы тканей могут быть классифицированы как нетканые, если: (b) более 30% по массе его волокнистого содержания состоит из волокон с отношением длины к диаметру более 600 и / или плотностью менее 0,4. г / см ³ .

Европейская ассоциация одноразовых и нетканых материалов (EDANA) описывает нетканые материалы как:

«Изготовленный лист, полотно или войлок из направленно или беспорядочно ориентированных волокон, скрепленных трением и / или когезией, и / или адгезией, за исключением бумаги и изделий, которые сотканы, трикотажны, прошиты или прошиты стежками, или войлочными. мокрым помолом, с дополнительной иглой или без иглы.Волокна могут иметь материальное или искусственное происхождение. Они могут быть штапельными или непрерывными нитями или формироваться на месте ». Чтобы отличить нетканые материалы, полученные мокрым способом, от бумаги, полученной мокрым способом, материал считается нетканым, если: (a) более 50% по массе его волокнистого содержания состоит из волокон с отношением длины к диаметру более 300 ; или (b) более 30% по массе его волокнистого содержания состоит из волокон с отношением длины к диаметру более 300 и его плотностью менее 0,40 г / см ³ .”

16.2 Нетканые изделия

Нетканые материалы имеют широкую область применения в зависимости от свойств, требуемых для конечного продукта. EDANA предоставила нетканые материалы в зависимости от их конечного использования, как показано на Рис. 23.

Рис. 23

Области применения нетканых материалов [23].

Нетканые материалы включают в себя широкий ассортимент товаров, таких как одноразовые халаты, маски для лица, перчатки, бахилы, перевязочные материалы, губки, салфетки, подгузники, гигиенические салфетки, салфетки для линз, пакеты для пылесосов, чайные и кофейные пакетики, грелки для рук, прокладки, недержание мочи. продукты, напольные покрытия, воздушные фильтры, набивки, одеяла, подушки, наволочки, фартуки, скатерти, сумки для рук, обложки для книг, плакаты, баннеры, вкладыши для дисков, спальные мешки, брезенты, палатки, покрытия для растений, тени для зелени, травка контрольные ткани, корты для гольфа и тенниса, дорожное полотно, дренаж, борьба с отложениями и эрозией, стабилизация грунта, насыпи плотин и т. д.[24, 25].

16.3 Сырье для нетканых материалов

В производстве нетканых материалов используются различные типы искусственных и натуральных волокон. Искусственные волокна составляют 90% от общего потребления волокна [22].

Полимеры, волокна и связующие являются основным сырьем для нетканых материалов. Большинство волокон и связующих изготовлено из полимеров. Полимер — это большая молекула, образованная повторением небольших отдельных химических единиц. Большие молекулы называются макромолекулами, состоящими из сотен и миллионов атомов, связанных друг с другом химическими связями (обычно ковалентными связями), которые называются первичными связями.Особые свойства полимеров обусловлены, в частности, вторичными связями, действующими между макромолекулами, которые известны как силы Ван-дер-Ваальса. Практически все типы волокнистых материалов могут использоваться для изготовления нетканых материалов в зависимости от:

1. —

   Требуемый профиль ткани

2. —
3. —

   Требования к дальнейшей обработке

Наиболее распространенными типами волокон, используемых в производстве нетканых материалов, являются: полипропилен, полиэстер, вискоза, полиамид 6 и 6.6, двухкомпонентные волокна, волокна с модифицированной поверхностью, суперабсорбирующие волокна, новолоидные волокна, шерсть используется в производстве войлока, хлопок в гигиенических товарах, а другой количественно важной группой волоконного сырья для нетканых материалов являются отходы волокнистых материалов.

Производство нетканых материалов осуществляется с учетом следующих моментов:

1. —

   Технологические возможности в конкретной технологии

2. —

   Влияние на свойства продукта

3. —

Таким образом, очень важно изучить различные свойства волокон для разработки и производства нетканых материалов.Согласно исследованию, проведенному Tecnon Ltd., мировое потребление различных типов волокон составляет: 63% полипропилена, 23% полиэстера, 8% вискозы, 2% акрила, 1,5% полиамида и других 3%. Потребление полипропиленовых волокон является самым высоким при производстве нетканых материалов из-за определенных свойств, таких как: низкая плотность, гидрофобность, низкая температура плавления и стеклования, устойчивость к биологическому разложению, химическая стабильность, хорошая механическая прочность [22].

17 Производство нетканого материала

Производство нетканого материала сравнительно проще по сравнению с традиционным методом производства ткани, таким как ткачество.Прежде всего, выбирается тип волокна природного или искусственного происхождения, а затем выбранные волокна преобразуются в форму обычного листа или полотна. На третьем этапе волокнистый лист или полотно связывают вместе для уплотнения и прочности листа, а на последнем этапе поверх уплотненного полотна наносят отделочные покрытия в соответствии с конечным использованием. Последовательность производства нетканого материала показана на Рис. 24.

Рис. 24

Этапы производства нетканого материала.

Нетканые материалы можно классифицировать на основе ориентации волокон во время формирования полотна и скрепления полотна.Классификация нетканых материалов на основе структуры показана на рис. 25.

Рис. 25

Классификация нетканых материалов на основе структуры.

17.1 Формирование полотна

После выбора волокна формирование полотна является основным этапом формирования нетканого полотна. Во время формирования полотна формируется волокнистый лист, полотно или войлок с двухмерными или трехмерными узлами. Ориентация, размеры и структурное расположение волокон в полотне сильно влияют на свойства конечного продукта.Волокнистые листы или полотна подразделяются на три области: сухая укладка, влажная укладка и полимерная укладка (спан-скрепление). Техника сухой укладки напрямую связана с обычным процессом прядения, тогда как технология мокрой укладки связана с производством бумаги, а технология укладки полимера напрямую связана с экструзией полимера через фильеру.

17.2 Сухое уложенное полотно

Формирование сухого уложенного полотна связано с процессом прочесывания или прядения. Кардочесание дает одно или несколько полотен, в которых волокна предпочтительно ориентированы в машинном направлении (MD).Многослойное полотно производится с использованием более чем одной карточной машины на одной линии. Основная цель чесания — распутать и перемешать волокна, чтобы сформировать однородное полотно с однородной массой на единицу площади. Эта цель достигается за счет взаимодействия волокон с зубчатыми роликами, расположенными по всей чесальной машине. Первый и самый основной принцип кардочесания — «рабочий», а второй — «зачистка». Весь процесс кардочесания, по сути, представляет собой последовательность действий «обработки» и «зачистки», связанных между собой случайными действиями.Каждая карта имеет центральный цилиндр или стриж, который обычно является самым большим роликом, и маленькие ролики (называемые рабочими и стрипперами). Обычно маленькие ролики работают парами и расположены вокруг цилиндра и выполняют основную функцию обработки и зачистки. Многие карты имеют более одного цилиндра с собственными маленькими роликами. Расположение роликов базовой чесальной машины показано на Рис. 26.

Рис. 26

Рабочие и зачистные действия.

Пары рабочего и съемника вокруг цилиндра выполняют функции открытия и смешивания.Цилиндры съемника уплотняют и удаляют волокна с поверхности цилиндра в виде непрерывного полотна. Острия зубьев рабочего ролика прямо противоположны остриям зубьев цилиндра в двухточечном соединении. Рабочий вращается в направлении, противоположном направлению движения цилиндра. Зубья рабочего и цилиндра перемещаются в одном и том же боковом направлении в точке их взаимодействия, вызывая «рабочее» действие между рабочим и цилиндром. Затем происходит зачистка между съемником и рабочим, за которой следует дополнительная зачистка между цилиндром и съемником.После удаления полотна из первого карточного устройства его позволяют пройти под вторым карточным автоматом через конвейер для достижения требуемой толщины полотна. Вытяжка войлока выполняется для увеличения ориентации волокон в машинном направлении.

17.3 Wet Laid Web

Технология мокрого нетканого материала тесно связана с бумагой и бумажным производством, которое возникло около 2000 лет и было разработано в Китае. Однако нетканые материалы, полученные мокрым способом, отличаются от производства бумаги и считаются неткаными: если более 50% по массе его волокнистого содержания состоит из волокон (за исключением химически переваренных растительных волокон) с отношением длины к диаметру более 300; или более 30% по массе его волокнистого содержания состоит из волокон (за исключением химически переваренных растительных волокон) с отношением длины к диаметру более 300 и плотностью менее 0.40 г / см ³ .

Разбавленная суспензия из воды и волокон осаждается на движущемся сетке из проволоки и осушается, образуя полотно, как показано на рис. 27. Полотно дополнительно обезвоживается, уплотняется путем прессования между валками и сушится. Пропитку связующими часто включают на более позднем этапе процесса. Формование полотна мокрым способом позволяет использовать волокна различной ориентации, от почти случайной до почти параллельной. Прочность случайно ориентированного полотна довольно одинакова во всех направлениях в плоскости полотна.Можно использовать широкий спектр натуральных, минеральных, синтетических и искусственных волокон различной длины.

Рис. 27

Схема формирования полотна, уложенного мокрым способом.

17.4 Полимерное полотно

Нетканые материалы, уложенные полимером, спряденные уложенные или «спряденные из расплава», производятся с помощью процессов экструзионного прядения, в которых нити непосредственно собираются для образования полотна, а не формуются в жгуты или пряжу, как при обычном прядении. . Поскольку эти процессы исключают промежуточные этапы, они предоставляют возможности для увеличения производства и снижения затрат.Фактически, прядение из расплава — один из самых экономичных методов производства тканей. С коммерческой точки зрения, два основных процесса укладки полимеров — это спанбондинг (спанбонд) и выдувание из расплава (выдувание из расплава). Первичным фактором при производстве спан-бондовых тканей является управление четырьмя одновременными интегрированными операциями: экструзия филамента, вытяжка, укладка и склеивание. Основные этапы изготовления нетканого материала, полученного методом фильерного производства, включают [22]:

Плавление полимера → Фильтрация и экструзия → Вытяжка → Укладка на формовочное сито → Склеивание → Сворачивание

Первые три операции напрямую адаптированы из традиционной экструзии искусственных волокон и составляют фазу прядения или формирования полотна процесса, в то время как последняя операция — это стадия консолидации полотна или скрепления процесса, отсюда общий термин скрепление полотна.Все процессы производства спанбонд имеют два общих аспекта:

1. —

   Все они начинаются с полимерной смолы и заканчиваются готовой тканью.

2. —

   Все ткани спанбонд производятся на интегрированной и непрерывной производственной линии.

Выдувание расплава — это процесс, в котором обычно термопластичный полимер, образующий волокно, экструдируется через линейную фильеру, содержащую несколько сотен маленьких отверстий. Сходящиеся потоки горячего воздуха (выходящего из верхней и нижней сторон головной части фильеры) быстро ослабляют потоки экструдированного полимера, образуя волокна очень тонкого диаметра (1–5 мкм).Затем ослабленные волокна выдуваются высокоскоростным воздухом на коллекторный конвейер, образуя мелковолокнистое самоскрепляющееся нетканое полотно, полученное экструзией с раздувом из расплава, как показано на рис. 28.

Рис. 28

Схема формирования полотна, полученного раздувом из расплава [22 ].

Как правило, полимеры с высокой молекулярной массой и широким молекулярно-массовым распределением, такие как полипропилен, сложный полиэфир и полиамид, можно обрабатывать методом прядения для получения однородных полотен. Также используются полимеры со средней вязкостью расплава, обычно используемые для производства волокон путем формования из расплава.Напротив, для выдувания из расплава предпочтительны полимеры с низкой молекулярной массой и относительно узким молекулярно-массовым распределением. В последнее десятилетие использование полиолефина, особенно полипропилена, преобладало в производстве нетканых материалов, полученных методом экструзии с раздувом из расплава и прядением. Одна из основных причин все более широкого использования полиолефина в нетканых материалах, уложенных полимером, заключается в том, что сырье относительно недорогое и доступно во всем мире.

18 Склеивание полотна

После подготовки полотна следующим важным шагом в производстве нетканого материала является склеивание полотна.Доступны различные методы склеивания полотна в зависимости от свойств и стоимости конечного продукта. Склеивание нетканого полотна в основном делится на три категории:

1. —
2. —
3. —

18.1 Термоскрепление

Для термического скрепления требуется, чтобы термопластический компонент присутствовал в форме волокна, порошка или оболочки как часть двухкомпонентного волокна. Нагревают до тех пор, пока термопластический компонент не станет вязким или не расплавится. Полимер течет за счет поверхностного натяжения и капиллярного действия к точкам пересечения волокна с волокном, где образуются области соединения.Эти области скрепления фиксируются путем последующего охлаждения. Между связующим и основным волокном в местах скрепления не происходит химической реакции. Связующее плавится и течет в точки пересечения волокон и вокруг них, а также в поверхностные щели волокон поблизости, и при последующем охлаждении образуется адгезионное или механическое соединение. Термоскрепленные изделия относительно мягкие и объемные в зависимости от состава волокон. Процесс термического склеивания экономичен, безопасен для окружающей среды и позволяет добиться 100% -ной переработки волоконных компонентов.В технике термического скрепления обычно используются валки горячего каландра для скрепления волокнистого листа. Термическое соединение имеет следующие подкатегории: точечное, площадное, инфракрасное, ультразвуковое и сквозное соединение.

18.2 Химическое соединение

При химическом связывании различные типы химикатов или связующих — каучук (латекс), синтетический каучук, сополимеры, акрил, сложные виниловые эфиры, стирол и различные природные смолы распыляются на нетканое полотно для склеивания. Латексное связующее чаще всего используется для склеивания нетканого полотна.Во время процесса химического связывания химические вещества распыляются на нетканое полотно или полотно проходит через ящик для химикатов. При химическом склеивании используются различные методы склеивания полотна. Наиболее часто используемые процессы химического связывания — это распылительные клеи, приклеивание для печати, насыщающие клеи, прерывистое соединение и нанесение порошков.

18.3 Механическое склеивание

В процессе механического скрепления волокнистый лист или полотно склеивают вместе с помощью струй жидкости или воздуха, пробивных игл и сшивания.В зависимости от выбора любого типа механического материала, нетканые материалы классифицируются как ткани с гидропереплетением, иглопробиванием и прошитыми стежками. В методах гидропереплетения волокнистый лист проходит под струями жидкости, создаваемыми множеством сопел. Под давлением струи полотно плавится, уплотняется и обеспечивает прочность листа, как показано на рис. 29. Основным недостатком этого метода является высыхание листа после уплотнения. Гидроперепутанные нетканые материалы используются в производстве салфеток и медицинских нетканых материалов благодаря своим мягким, прочным и экономичным характеристикам, не содержащим добавок и ворса.

Рис. 29

Узел гидроперепутывания [22].

В методе иглопробивки волокнистое полотно может проходить под стержнем, содержащим несколько игл. Эти иглы проходят сквозь толщину полотна и запутывают волокна, придавая прочность волокнистому листу. Схематическое изображение иглопробивного материала показано на рис. 30. Иглопробивные нетканые материалы используются в автомобилестроении, строительстве, производстве товаров для дома, в геотекстиле, войлоках для обуви, одеялах, фильтрах и изоляторах.

Рис. 30

Схематическое изображение техники иглопробивания [22].

Нетканые материалы с прошивкой получают путем сшивания волокнистого полотна или листа с другими волокнами или пряжей. Рабочие характеристики нетканого материала, склеенного стежками, зависят от типа пряжи, плотности стежка, длины стежка, натяжения пряжи и толщины машины. Прошитые склеенные ткани могут быть сшиты с одной стороны, сшиты с двух сторон или сшиты с одной стороны с выступом ворса на другой стороне ткани.Для придания эластичности ткани используется пряжа из лайкры, а для более прочной ткани для сшивания используются пряжа с высокими эксплуатационными характеристиками. В продаже имеются две системы скрепления швов: Maliwatt и Malivlies. Ткани, склеенные стежком, используются для производства вакуумных пакетов, геотекстиля, фильтров и прокладок. Самый большой рынок формируется промышленностью товаров для дома.

19 Отделка

Принимая во внимание конечное использование нетканого материала, на него наносятся различные типы отделки.Разнообразие как химической, так и механической отделки открыло новые горизонты для применения нетканых материалов. Использовались различные виды влажной отделки, крашения, покрытия, а также каландрирование, тиснение, всплытие и микрокрепирование. В наши дни на конечный продукт наносятся многие виды химической отделки, такие как антистатическая, антимикробная, водоотталкивающая, УФ-поглотители, огнестойкие, грязеотталкивающие средства, оптический отбеливатель и супервпитывающие покрытия, с учетом эксплуатационных характеристик. продукт.Плазменная обработка, микрокапсулирование, лазерное травление, биомиметическая и электрохимическая отделка находятся на стадии разработки для отделки нетканых материалов.

20 Характеристики нетканого материала

Нетканый материал отличается от других текстильных структур, поскольку он изготовлен из волокон или волокнистого листа, а не из пряжи. Помимо типа волокна и связующего, на структурные свойства нетканого материала влияют процесс формирования полотна, техника склеивания и процесс отделки.Структура и размеры нетканых материалов часто характеризуются с точки зрения веса / массы ткани на единицу площади, толщины, плотности, однородности ткани, пористости ткани, размера пор и распределения пор по размерам, размеров волокон, распределения ориентации волокон, структуры связывающих сегментов. Большинство нетканых материалов имеют пористость> 50% и обычно более 80%. Равномерность веса нетканого материала обычно анизотропна, т.е. е. однородность различна в разных направлениях (машинном и поперечном) в структуре ткани.Определенные механические свойства, такие как прочность на разрыв, прочность на разрыв, восстановление при сжатии, жесткость на изгиб и сдвиг, фрикционные свойства сопротивления истиранию и сминанию, проверяются в зависимости от конечного использования.

Ссылки

[1] П. Р. Лорд и М. Х. Мохамед, Ткачество: преобразование пряжи в ткань . Elsevier, 1982. Поиск в Google Scholar

[2] С. Аданур, Справочник по ткачеству . Вашингтон, США: CRC Press, 2001. Искать в Google Scholar

[3] B.Wulfhorst, O. Maetschke, M. Osterloh, A. Busgen и K. -P. Вебер, Текстильные технологии . Weinheim: Wiley Online Library, 2006. Поиск в Google Scholar

[4] Б. К. Госвами, Р. Д. Анандживала и Д. Холл, Textile Sizing . 2004. Поиск в Google Scholar

[5] R. Marks, ATC. Робинсон, Принципы ткачества . Манчестер: Текстильный институт, 1976. Поиск в Google Scholar

[6] A. Talukdar, Sriramulu, Управление механизмами ткацких машин , 2 ^nd ed.Ахмедабад: Mahajan Publishers, 1998. Поиск в Google Scholar

[7] Дж. Арора, Современные ткацкие технологии . Индия: Abhishek Publications, 2002. Поиск в Google Scholar

[8] A. Ormerod, Современное прядильное и ткацкое оборудование . Англия: Woodhead Publishing, 2004. Поиск в Google Scholar

[9] С. Мэйти, К. Сингха и М. Сингха, «Последние разработки рапирных ткацких станков в текстиле», Am. J. Syst. Sci ., Т. 1, вып. 1, стр.7–16, 2012 г. Поиск в Google Scholar

[10] Р. Маркс, ATC. Робинсон, Ткань строительная . Манчестер: Текстильный институт, 1973. Поиск в Google Scholar

[11] Э. Б. Берри, Текстильный дизайн: чистый и прикладной . Колледж штата Северная Каролина, 1967. Поиск в Google Scholar

[12] С. Аданур, «Анализ свойств джинсовой ткани, изготовленной на воздушно-струйном ткацком станке, часть II: влияние натяжения на свойства ткани», Text. Res. J ., т. 78, нет. 1, стр. 10–20, январь 2008 г. Поиск в Google Scholar

[13] Н. Гокарнешан, Р. Алагирусами, «Плетение трехмерных тканей: критическая оценка разработок», Text. Prog ., Т. 41, нет. 1, стр. 1–58, апрель 2009 г. Поиск в Google Scholar

[14] А. М. Сейям, «Достижения в области ткачества и подготовки к ткачеству», Text. Prog ., Т. 30, нет. 1–2, pp. 22–40, 2000. Поиск в Google Scholar

[15] Д. Дж. Спенсер, Технология вязания Подробное руководство и практическое руководство .2001. Поиск в Google Scholar

[16] T. Gries, D. Veit и B. Wulfhorst, Textile Technology . Henser Publications, 2006. Поиск в Google Scholar

[17] Т. Хуссейн, «Состояние экспорта текстиля и одежды из Пакистана», TEXtalks , vol. Июль / август, стр. 62–65, 2013 г. Поиск в Google Scholar

[18] Садхан Чандра Рэй, Основы и достижения в технологии вязания . 2011. Поиск в Google Scholar

[19] Доктор Анбунами, Основы вязания, структура и разработка машины .Нью-Дели: New Age International (P) Limited, 2005. Поиск в Google Scholar

[20] K. F. Au, Ed., Advances in Knitting Technology . Woodhead Publishing, 2011. Поиск в Google Scholar

[21] «www.INDA.org». Искать в Google Scholar

[22] S. J. Russell, Handbook of Nonwovens . Кембридж, Англия: Woodhead Publishing Limited, 2007. Поиск в Google Scholar

[23] «www.EDANA.org». Искать в Google Scholar

[24] R.A.Chapman, Применение нетканых материалов в техническом текстиле . Кембридж, Англия: Woodhead Publishing Limited, 2010. Поиск в Google Scholar

[25] В. Альбрехт, Х. Фукс и В. Киттельманн, Нетканые материалы: сырье, производство, применение, процесс тестирования . Weinheim, Германия: WILEY-VCH, 2003. Поиск в Google Scholar

Опубликовано в Интернете: 2016-7-22

Опубликовано в печати: 2016-7-1

© 2016 Walter de Gruyter Berlin / Boston

Карл Майер представляет машину для подготовки основы для прямой и секционной сновки

Karl Mayer, ведущий производитель основовязального оборудования, представит свою новую инновационную машину для подготовки основы DS Opto-EC на выставке ITMA ASIA + CITME, которая состоится в Китае в октябре.

Машина сочетает в себе секционную сновку при подготовке к ткачеству с прямой сновкой при подготовке к основовязанию на основе универсального гибридного принципа. Считается, что результатом такой комбинации является максимальная гибкость и экономическая целесообразность при производстве пучков основы для вязания основы.

Принципы работы и преимущества DS Opto-EC были впервые представлены публике на выставке ITMA 2015. Посмотрев видеопрезентацию и поговорив с менеджером по продукту Кришной Адхикари, посетители смогли собрать информацию о новой технологии и ее возможностях. Разработчики продуктов компании остались в восторге от положительных отзывов.

Прямая и секционная деформация

DS Opto-EC обрабатывает нерастяжимую филаментную пряжу для производства стержней основы с широкой полосой. По словам производителя, обычные секционные балки основы с большой рабочей длиной, шириной 21 дюйм и диаметром 30 дюймов могут эффективно производиться с помощью процесса прямой деформации. Если для разработки продукта необходимы короткие основы, DS Opto- Утверждается, что EC предлагает простое обращение и низкие затраты в режиме секционной деформации.Кроме того, технология «основа для основы» разработана для обеспечения экономичного проведения технологических испытаний дорогостоящих нитей.

Как сообщает компания, DS Opto-EC также предлагает преимущества для деформации конуса при производстве профильных секционных балок основы. Эта машина аккуратно укладывает отрезки пряжи разного цвета рядом друг с другом и работает на высокой скорости, что позволяет эффективно производить прецизионные пучки основы.

По словам Карла Майера, это открывает новые возможности в секторе основовязания, особенно с точки зрения разнообразия моделей, которые могут быть созданы.Модель HKS 4-M EL убедительно продемонстрировала эти возможности на выставке ITMA 2015 в Милане.

HKS 4-M EL и DS Opto-EC

HKS 4-M EL обрабатывал узорчатые секционные балки основы, произведенные DS Opto-EC, когда он демонстрировался на ITMA 2015. Во время машинной выставки эта высокоскоростная трикотажная машина производила ткань с шестью различными привлекательными дизайнами безупречно. один за другим — без остановки и на максимальной скорости.

HKS 4-M EL работал со средней скоростью 2100 мин-1.Привод модели EL на этой инновационной машине позволяет быстро менять рисунок и обрабатывать практически неограниченную длину повтора, поясняет компания. Сообщается, что совместная работа HKS 4-M EL и DS Opto-EC позволяет при необходимости разрабатывать новые продукты экономично.

Высокая производительность

DS Opto-EC не только является гибким, но и обеспечивает высочайшее качество в обоих режимах снования и позволяет выполнять основное вязание с максимальной эффективностью.Секционные балки основы имеют абсолютно одинаковые окружности, а сборка пакета полностью однородна. Этот уникальный уровень точности обязан своим успехом внесенным улучшениям и передаче технологий, сообщает компания.

Например, основной принцип последовательной ленты или основной принцип последовательного пучка, который является особенностью подготовки ткачества, был передан в DS Opto-EC, а традиционный процесс секционного снования был оптимизирован.