I Ткань — один из древнейших и наиболее распространенных ви - Ьв текстильных материалов. Ткань представляет собой простран - |венную сетку, образованную переплетением в определенной Йследовательности двух взаимно перпендикулярных систем ни - №. Нити, идущие вдоль полотна, называются основой; нити, рас­положенные поперек полотна, называются утком. Получение тканей. Ткань образуется на ткацком станке в про­се ткачества, который состоит из подготовительного этапа и :твенно ткачества. При подготовке к ткачеству нити основы вергаются перематыванию, снованию, шлихтованию и про - !рке. При перематывании нитей с початков на конические боби - увеличивается объем паковки и одновременно нити очищают - от сора, пуха, крупных узлов и утолщений. Снование заключается в создании основы, т. е. ряда параллель - нитей равной длины, намотанных с одинаковым натяжением ткацкий навой. Наиболее распространены два способа снова- :: ленточное и партионное. При ленточном сновании нити основы едовательно наматывают в виде узких лент на сновальный бара - затем с барабана все нити одновременно перематывают на [цкий навой. Применяется при шелкоткачестве и подготовке Окных цветных основ. При партионном сновании часть нитей Ювы (400—600 нитей) наматывают на сновальный вал; затем и с нескольких сновальных валов, пропустив, если это необ - мо, через шлихтовальную машину, перематывают на ткацкий й.

Б Шлихтование заключается в пропитывании нитей основы спе - рЭльным клеящим составом (шлихтой) для повышения прочно - N нитей и придания их поверхности гладкости. Шлихтованию

Е

Це всего подвергается пряжа.

Проборка (или привязывание) состоит в проведении каждой ги основы через съемные рабочие органы ткацкого станка: ла­мели, глазки галев ремизок и зубья берда. Проборку проводят при заправке ткацкого станка для производства новой ткани. При за­правке станка для получения ткани, аналогичной предыдущей, проводят привязывания нитей новой основы к концам нитей пре­дыдущего куска ткани.

Подготовка нитей утка состоит в перематывании нитей с по­чатков или бобин на челночные шпули. Если используются бес­челночные ткацкие станки, то нити наматываются на конические бобины.

Операция ткачества заключается в образовании ткани на ткац­ком станке, упрощенная схема которого представлена на рис. 1.18. Нити основы, сматываясь с ткацкого навоя, огибают скало и пе­реходят в горизонтальное положение. На каждой нити подвешена ламель — тонкая металлическая пластинка, которая служит для автоматического останова станка при обрыве нити. Ремизка состо­ит из двух планок, между которыми расположены галева, тонкие пластинки или витые проволочки с отверстием посередине для продевания нитей. Количество ремиз может быть от двух и более в зависимости от степени сложности переплетения нитей. С помо­щью ремизок нити основы разделяются на группы и при каждом цикле работы станка часть их поднимается, а другая часть опуска­ется, образуя зев, в который прокладывается нить утка с помо­щью челнока. Бердо представляет собой две планки, в которых закреплены металлические пластинки, называемые зубьями бер­да, между ними проходят нити основы. После прокладывания нити утка бердо отклоняется и прибивает ее к опушке ткани, обеспечи­вая равномерное и параллельное расположение нитей в структуре ткани. Затем бердо отходит в обратном направлении, ремизки ме-

4 5 Рис. 1.18. Схема челночного ткацкого станка: 1 — ткацкий навой; 2 — скало; 3 — ламель; 4 — ремизки; 5 — бердо; 6 — челнок; 7— ткань; 8 — грудница; 9 — вальян; 10 — товарный валик

Няют свое положение, образуя новый зев, и цикл повторяется, йолученная ткань огибает грудницу и вальян, перемещающий |*сань, и наматывается на товарный валик. От скорости подачи ос­новы и наматывания ткани на товарный валик зависит плотность расположения нитей утка в ткани.

. Подъем и опускание ремизок после каждой прокладки уточной нити осуществляется ремизоподъемными механизмами различной конструкции. Эксцентриковые механизмы способны управлять пе­ремещением двух ремизок и применяются для получения прос- j-ейших видов переплетений (полотняного, репса, рогожки). Для получения более сложных переплетений используются ремизо­подъемные каретки, которые позволяют управлять движением 2 — 32 ремизок в соответствии с рисунком переплетения с помощью Перфорированных картонных карт. Ткани с крупным узором пере - (хлетения, для образования которого требуется несколько десят­ков и даже сотен различно переплетающихся нитей основы и утка, вырабатываются на ткацких станках с жаккардовой машиной. От­личительной особенностью жаккардовой машины является воз­можность управлять перемещением каждой нити основы в отдель­ности. Это позволяет вырабатывать ткани любых рисунков пере - Цхпетений — от простейших до гобеленовых.

(I' В зависимости от способа прокладывания нити утка в зев разли­чают челночные и бесчелночные ткацкие станки. На челночных Станках уточная нить, намотанная на шпули, помещается внутрь Пассивного челнока, пролет которого через зев осуществляется с Помощью ударного механизма. Таким же способом челнок возвра­щается через следующий зев. Основными недостатками такого спо­соба являются высокий уровень шума и большие энергетические Затраты при сравнительно малой производительности. {' На бесчелночных станках уточные нити, сматываясь с коничес­кой бобины, пробрасываются через зев в одном направлении и отрезаются у первой кромки. Способов прокладывания уточных иггей несколько.

If На рапирных станках нить утка прокладывается через зев с по­мощью двух жестких или гибких рапир, движущихся навстречу друг кругу. Одна рапира, несущая нить, передает ее другой в центре рва.

> На гидравлических станках кончик нити с бобины помещается в |Сггье сопла, через которое периодически выбрасывается струя воды. |ак как ткань при этом намокает, то этот способ применим толь­ко при использовании гидрофобных нитей (полиамидных, поли­эфирных, полипропиленовых).

! На пневматических станках уточная нить прокладывается пото - |Сом сжатого воздуха.

J/ На пневморапирных станках используют две трубчатые рапиры, внутри которых потоком сжатого воздуха прокладывается уточная

Нитеи, на которое смешается основное перекрытие относительно предыдущего по вертикали (сдвиг); b — параметр, указывающий величину смещения второй прямой относительно первой (приме­няется при построении мелкоузорчатых и сложных переплетений). Уравнение переплетения имеет несколько частных вариантов: YR = ах — для переплетений главного класса; у к = - ах ± b — построение диагонали проводится из правого нижнего угла раппорта, а диагональ имеет направление снизу вверх, справа налево;

[Уя] = ах ± b — построение диагонали проводится по уточным одиночным перекрытиям.

Современные ткани выпускаются с различными видами пере­плетений, которые создают разнообразие внешнего вида тканей и оказывают существенное влияние на их физико-механические свой - ( гва. Все многообразие тканей различных переплетений классифи - 'I!"1' : >г по классам, подклассам и видам (схема 1.3).

',.1ичитслы1ые особенности тканей главных (простых) перепле - I unit следующие: раппорты по основе и утку равны; в пределах раппорта каждая нить основы переплетается с нитью утка 1 раз; каждая нить имеет 2 поля связи, а общее число связей переплете­ния равно удвоенному числу нитей раппорта, т. е. 2R. К классу глав­ных переплетений относятся полотняное, саржевое и атласное (са­тиновое) переплетения.

Ткани полотняного переплетения (уравнение у2 = х) имеют са­мый маленький раппорт: Д0 = Ry (рис. 1.20, а). Так как нити образу­ют только поля связи и контакта, структура ткани полотняного пере­плетения обладает наибольшей слитностью и при прочих равных условиях большей прочностью и жесткостью. Ткани двухсторон­ние, с ровной однообразной поверхностью. При значительной разни­це в толщине нитей основы и утка на поверхности образуются про­дольные или поперечные рубчики, создающие репсовый эффект.

Ткани саржевого переплетения, или саржа (уравнение ук = х). Имеют раппорт рисунка = R, > 3 (рис. 1.20, 6) и обозначаются дробью, в которой числитель — число перекрытий основы, а зна­менатель — число перекрытий утка, расположенных на лицевой стороне ткани в пределах раппорта при каждом уточном прокла­дывании. Саржа '/2, 1 /3, 'Д называется уточной, так как на лице­вой стороне преобладают уточные перекрытия, а саржа 4/1 — основной, так как на лицевой стороне преобладает основа. Характерной особенностью тканей саржевых переплетений явля­ется наличие на поверхности заметно выраженных диагоналевых полосок, образованных более длинными перекрытиями. Наиболее часто направление диагонали бывает положительным — вправо, реже отрицательным — влево. Угол наклона диагоналевых рубчи­ков зависит от соотношения толщины нитей основы и утка и плот ­ности их расположения.

ZL

Л = 3.V

Л = X.

Ti

Рис. 1.20. Графики тканей главных переплетении: А — полотняного, б — саржспого (саржа 1 /т.); в — сагп-

Ноиого; г — атласною

П о •х>

Ткани сатиновых и атласных переплетений (рис. 1.20, в, г) имеют раппорт R„ = Ry> 5 и угловой коэффициент, или сдвиг, одиночных перекрытий в пределах 1 <а < (R- 1). При этом величина сдвига не должна быть кратной числу нитей раппорта. Лицевая сторона тка­ни атласного переплетения образована длинными основными пе­рекрытиями (уравнение = ах). Лицевая сторона ткани сати­нового переплетения состоит из длинных уточных перекрытии (уравнение YR = ах). Наибольшее распространение получили ткани атлас и сатин с раппортами 5, 8 и 10 нитей. Благодаря редким полям связи ткани этих переплетений вырабатываются с большим числом нитей той системы, которая образует лицевую поверхност в. Ткани имеют большую толщину, гладкую блестящую повер. хносп - Однако слабое закрепление нитей в структуре приводит к сни­жению прочности и повышению осыпаемости нитей по срезан ному краю. Атласным переплетением чаще всего вырабатываются шелковые ткани (атласы), сатиновым — хлопчатобумажные сп тины.

Ткани мелкоузорчатых переплетений подразделяются на два под­класса: производных и комбинированных переплетений.

Производные переплетения получают на базе главных переплс тений путем усиления одиночных основных или уточных перекры­тий. В большинстве случаев производные переплетения сохраняю' признаки исходных переплетений.

Ткани репсовых переплетений, или репс, являются производ­ными от полотняного и получаются путем усиления или удлине­ния основного перекрытия (основной репс) или уточного пере­крытия (уточный репс). Отличительной особенностью тканей реп­сового переплетения является наличие заметного продольного или поперечного рубчика (рис. 1.21, а).

Ткани переплетения рогожка получают за счет увеличения ос­новных и уточных перекрытий одновременно. В тканях этого пере­плетения более заметен шахматный рисунок (рис. 1.21, б).

Усиленная саржа (рис. 1.21, в) образуется при увеличении оди­ночного перекрытия простой саржи. Усиленная саржа может быть уточной -/з, 2/4' основной 3/2, 4/2 и двухсторонней 2/2> 3/з - Наи­большее распространение получили ткани с переплетением двух­сторонней саржи. По сравнению с простой саржей ткани с пере­плетением усиленной саржи имеют более отчетливые и широкие диагональные полосы.

Сложная саржа (рис. 1.21, г) получается за счет сочетания раз­личных видов переплетений простой и усиленной саржи. В резуль­тате ткани с переплетением сложной саржи имеют на поверхнос­ти рубчики различной ширины.

Ломаная саржа (рис. 1.21, д) строится на базе простой, усилен­ной или сложной саржи с изменением направления диагоналей

Рис. 1.21. Графики тканей производных переплетений:

А — репс основной; б — рогожка; « — усиленная саржа (2/з)'• г — сложная саржа;

Д — ломаная саржа

Рис. 1.22. Графики тканей комбинированных переплетений: А — крепового; и — вафельного; в — продолыюполосаю! о

Через произвольное число нитей. Ткани с переплетением ломаной саржи имеют на поверхности рисунок в виде зубцов или «елочки».

Ткани с переплетением усиленного сатина образуются на базе сатинового переплетения, в котором для усиления связи к каждо­му одиночному основному перекрытию добавляется еще одно или несколько дополнительных перекрытий.

Ткани комбинированных переплетений получают путем нало­жения или сочетания простых и производных переплетений. К ним относятся креповые, рельефные, просвечивающиеся и так назы­ваемые продольно - и (или) поперечнополосатые переплетения.

Ткани креповых переплетений состоят из основных и уточных перекрытий, как бы хаотически разбросанных в различных соче­таниях (рис. 1.22, а). Они имеют мелкозернистую поверхность, по­добную креповому эффекту, создаваемому в шелковых тканях ни­тями креповой крутки.

Рельефные переплетения создают на поверхности ткани рель­ефно выступающий рисунок: клеток (вафельное переплетение, рис. 1.22, о), продольных рубчиков (ложное пике) и наклонных рубчиков (диагоналевые переплетения).

Ткани просвечивающих переплетений имеют заметные просве­ты, образующие ажурный рисунок полос и клеток. Сквозные от­верстия получаются за счет сочетания длинных перекрытии, стя-
гиваюших группы нитей, с полотняным переплетением, разъеди­няющим эти группы.

Ткани продольно - и поперечнополосатые получаются сочета­нием раппортов нескольких переплетений (рис. 1.22, в). Благодаря различной степени отражения света от участков поверхности с раз­ными переплетениями на ткани образуются заметно выраженные полосы. В зависимости от последовательности чередования пере­плетений получают продольные или поперечные полосы. Сочета­нием поперечных и продольных полос получают рисунки клетки.

Ткани сложных переплетений вырабатываются из нескольких систем нитей основы и утка. К ним относятся двойные, ворсовые и ажурные переплетения. Ткани двойных переплетений могут быть полутораслойными, двухслойными, пике и мешковыми.

Полутораслойные ткани образуются из трех систем нитей: из двух систем основы и одной системы утка или из двух систем утка и одной системы основы. Если используются две системы утка, то применяют переплетения, образующие на лицевой поверхности застил из верхнего утка, а на изнаночной — из нижнего утка (рис. 1.23, а). Это позволяет вырабатывать двухлицевые ткани, имею­щие на лицевой и изнаночной стороне разные рисунки, фактуру поверхности и цвет. Полутораслойным переплетением вырабаты­ваются, в частности, камвольно-суконные ткани, лицевая сторо­на которых образована высококачественной гребенной пряжей, а

Рис. 1.23. Графики тканей сложных переплетений:

А — полутораслонного; б — двухслойного, связанного с помощью верхней основы; ® — двухслойного, связанного с помощью прижимной ОСНОНЫ. с' — мс ш ко но го изнаночная — длинными перекрытиями второй уточной системы из аппаратной пряжи. Для повышения теплозащитных свойств из­наночную сторону при отделке подвергают ворсованию. Полуто - раслойные ткани имеют повышенную толщину и массу.

Двухслойные ткани вырабатывают из двух систем основы (верх­ней Он и нижней 0„) и двух систем утка (верхнего Ув и нижнего Ун), которые образуют два полотна: лицевое и изнаночное. Связь между полотнами по всей площади ткани осуществляется либо за счет верхней основы (рис. 1.23, б), либо за счет нижней основы. Полотна может связывать пятая, дополнительная, промежуточная система основы Опр (рис. 1.23, в). Двухслойные ткани очень тол­стые и тяжелые, могут иметь различный рисунок и цвет на лице­вой и изнаночной сторонах. Часто лицевая сторона вырабатывает­ся из высококачественной пряжи, изнаночная — из менее каче­ственной, дешевой, за счет которой повышаются теплозащитные свойства ткани.

Ткань пике — разновидность двухслойной ткани. Лицевая сто­рона ткани вырабатывается полотняным переплетением. Рельеф­ный рисунок создается благодаря тому, что нити нижней основы, располагаясь по контуру рисунка над нитями верхнего утка, оття­гивают их вниз, образуя углубления, как у стеганого одеяла.

Ткани мешкового переплетения образуются четырьмя система­ми нитей: двумя основами и двумя утками. Получаются два самосто­ятельных полотна, которые соединяются по контуру рисунка пу­тем смены слоев (рис. 1.23, г). В результате по контуру рисунка возникают полые мешочки. Если нити разных слоев имеют различ­ные цвета, то получается двухсторонний разноцветный рисунок. Такие ткани можно использовать в изделии как ткани-компаньо - ны. На базе мешкового переплетения получают трехслойные ткани. Между полотнами располагают дополнительную систему основ­ных или уточных высокообъемных нитей, которые играют роль утепляющей прокладки.

Ткани ворсовых переплетений имеют грунтовое полотно, обра­зованное двумя системами нитей, и ворс, образованный из ворсо­вой системы нитей (основы или утка) и закрепленный переплете­нием в грунте. Ворс может состоять из разрезанных волокон (раз­резной ворс) и из нитяных петель (петельный ворс).

В уточноворсовых тканях ворсовой уток Ув переплетается с ос­новой О и утком У грунта с образованием на лицевой поверхности длинных перекрытий, которые затем разрезаются в процессе от­делки (рис. 1.24, а). Таким образом получают хлопчатобумажные ворсовые ткани, называемые полубархат, вельвет-корд и вельвет - рубчик.

В основоворсовых тканях ворс создается из ворсовой основы. Для получения этих тканей используются два способа: двухполот - ный и прутковый. При двухполотном способе на ткацком станке

Рис. t.24. Графики тканей ворсовых переплетений:

А — уточноворсопого до и после разреза­ния; б — оеноповорсопою, полMchhoi О Двухполотным способом; в — осноновор - сового, полученного пруI коным спосо­бом (до и после разрезания пореа)

Одновременно вырабатываются два самостоятельных грунтовых полотна (рис. 1.24, б). Ворсовая основа Оп переходит из верхнего полотна в нижнее полотно и об­ратно, связывая полотна между собой. Специальный нож, двига­ясь между полотнами, разрезает нити ворсовой основы и разде­ляет полотна на две ткани.

Прутковым способом получают однополотные ворсовые ткани с разрезным или петельным ворсом (рис. 1.24, в). При подъеме вор­совой системы Ок под нее закладывается металлический прутик П, Который затем после закрепления ворсовой нити в грунте вы­таскивают. Для получения разрезного ворса на конце прутика ус­тановлен нож, который разрезает петли при вытягивании прути­ка.

С разрезным ворсом из основы вырабатываются такие ткани, как бархат и плюш, а также искусственный мех. С односторонним или двухсторонним петельным ворсом получают махровые ткани.

Для получения ажурных тканей используют системы грунтовых нитей основы и утка, образующих полотно ткани, и систему пере- вивочной основы, нити которой обвивают нити грунта (рис. 1.25). При ткачестве грунтовые системы нитей более натянуты, чем пе - ревивочные, которые располагаются в ткани волнообразно, со­здавая ажурный эффект.

Ткани крупноузорчатых переплетений вырабатываются на ткац­ких станках с жаккардовыми машинами, поэтому их называют также Жаккардовыми. Раппорт жаккардовых тканей очень большой (свы­ше 32 нитей) и может достигать нескольких сотен и даже тысяч нитей.

Ткани простых крупноузорчатых переплетений образуются из Одной системы основы и одной системы утка. Крупные узоры со­здаются за счет расположения на отдельных участках переплете­ний различных видов (рис. 1.26).

У О

Ткани сложных крупноузорчатых переплетений вырабатывают­ся из нескольких систем нитей основы и утка. Для этого применя­ют полутораслойные, двухслойные и ворсовые переплетения.

Характеристики строения ткани. Плотность расположения ни­тей в ткани оценивают числом нитей основы (Я0) и утка (Яу) на условной длине ткани, равной 100 мм. Значения Я0 и Яу у боль­шинства тканей колеблются в пределах 100—500 нитей. Соотно­шение числа нитей основы и числа нитей утка на 100 мм опреде­ляет размеры и форму ячейки ткани, которые являются важными параметрами, характеризующими анизотропию показателен меха­нических свойств ткани.

Заполненность ткани волокнистым материалом зависит не только от числа нитей на 100 мм, но и от толщины нитей и их переплете­ния. Поэтому для получения сравнимых характеристик вводятся понятия заполнения, наполнения и пористости тканей.

Линейное заполнение ткани по основе Е0 и утку Еу, %, показы­вает, какую часть длины ткани L занимают поперечники парал­лельно лежащих нитей основы или утка (без учета их переплете­ния с нитями перпендикулярной системы). При длине L= 100 мм (рис. 1.27) линейное заполнение составит

По основе Ей = "у^'ОО = DaTIn:

По утку Еу = - у 100 = Dy[Jy,

Где D0 и Dy — расчетные диаметры нитей основы и утка.

Если значения раСчетнОго диаметра выразить через линейную плотность^/ = 0,0357^775, то уравнения принимают вид

= 0,0357Еу = 0,0357 Лу JTX,

Где Та и Ту — линейная плотность нитей основы и утка, текс; 50 и 5> — средняя плотность нитей основы и утка, мг/мм3.

Рис. 1.26. Ткань крупноузорчатого пере­плетения

Рис. 1.25. Структура ажурной ткани

В зависимости от вида ткани линейное заполнение может изме­няться от 25 до 150 %. Ниже приведены ориентировочные показа­тели линейного заполнения тканей различного назначения:

Ткань £0, % Es, fc

TOC o "1-3" h z Бельевая............... 40-60 40-50

Платьевая.............. 40-70 35-60

Костюмная............ 65-125 50-90

- 4, -

'Л

М

F G Поо/Д

Рис. 1.27. Схема ячейки ткани

Пальтовая............. 50-150 40-130

Если линейное заполнение больше 100 %, то нити либо сплющи­ваются, принимая эллиптическую форму, либо располагаются со сдвигом по высоте. По линейному заполнению можно рассчитать размеры полей просвета (сквозных пор) ткани, мм (см. рис. 1.27):

А = 100/П0 - D0 = D0( 100/Е0 - 1);

Ь= 0/Пу- Dy = dy(0/Ey - 1).

Поверхностное заполнение Е5, %, ткани показывает, какую часть площади ткани занимает площадь проекций нитей основы и утка. Так как, переплетаясь между собой, нити основы и утка накла­дываются одна на другую, площадь их проекций меньше площа­ди, занимаемой каждой в отдельности. Допустим, площадь одной ячейки ткани — ABCD (см. рис. 1.27), площадь проекции нити ос­новы — ABMKw нити утка — AFID. Тогда поверхностное заполне­ние составит:

Е А ВМК + A FID - A FGK _ ABCD

_(do-0/ny + d, 100/Яо-4Д)100 _ " (100/Ло)(100/Лу) =

= Dono + dyny - 0,0donodyny =

= Е0+ Е,- 0,01 Е0ЕУ

Объемное заполнение Еу, %, по­казывает какую часть объема ткани Кт составляет суммарный объем нитей VH основы и утка. Объем нитей VH = /н„/Зн, объем ткани VT = тТ/5Т, где /пн и wT — масса нитей и ткани; 5„ и ST — сред­няя плотность нитей и ткани.

Если учесть, что массы нитей и ткани равны, то объемное заполнение составит:

Ev = 100 Кн/Кт = 100w„SH/(/«TSr) = = 1006т/бн.

Ориентировочно показатели сред­ней плотности хлопчатобумажных тка­
ней составляют 0,25 — 0,5; льняных — 0.4 — 0,7; шерстных — 0,15 — 0,4 г/см3.

Заполнение по массе Е„„ %, определяется отношением массы нитей к массе, которую мог бы иметь материал при условии пол­ного заполнения объема материала веществом волокна:

Ет= 1005,/у,

Где у — плотность вещества волокна, мг/мм1.

Используя показатели заполнения ткани, можно рассчитать характеристики относительной пористости ткани.

Поверхностная пористость Rs, %, показывает отношение пло­щади сквозных пор к площади ткани:

Rs= 100 -

Объемная пористость Rv, %, характеризует долю воздушных про­межутков между нитями в объеме ткани:

Rv= 100 - Ev.

Общая пористость Яобщ, %, характеризует долю всех пор, обра­зующихся между нитями, внутри нитей и волокон:

Я0бщ = 100 - Ет.

Общая пористость тканей колеблется от 50 до 80 %.

При расчете показателей заполнения ткани не учитываются переплетение нитей, их поля связи. Образование каждого поля свя­зи, т. е. переход нити с лицевой стороны на изнаночную и с изна­ночной стороны на лицевую, вызывает раздвижку нитей противо­положной системы. Чем больше полей связи имеет переплетение в пределах раппорта, тем меньше может быть максимальная плот­ность расположения нитей. Таким образом, с учетом числа полей связи в раппорте наполнение характеризует степень уплотненнос­ти (напряженности) ткани.

Линейное наполнение Н, %, показывает, какую часть длины тка­ни вдоль нитей основы или утка занимают поперечники нитей обеих систем с учетом их переплетения (см. рис. 1.27). Расчет пока­зателей наполнения проводится на основе раппорта. Длину рап­порта по направлению нитей основы LKo или утка LRv рассчитыва­ют, исходя из числа нитей основы па п утка //ч в раппорте и числа нитей П0 и Пу на длине 100 мм соответственно:

LRo = 100П0/П(- Ц - 1 QQnJЦ.

Линейное наполнение по основе и утку без учета наклона и сплю­щивания нитей рассчитывают согласно формуле Т. Ашенхерста:

Н0 = (D0n0 + dyCy) 100/LKo = (4д, + 100/7о/100//о = = (d0n0 + d, c,)lljn0 //v = Ц/гу + d0c0) 100/LRv = (dyny + doco)0ny/0n, = = (dyny + d0c0)lJy/ny,

Где cQ и cy — число полей связи в пределах раппорта.

Коэффициенты связанности по основе К0 и утку Ку характери­зуют связь элементов ткани между собой и определяются отноше­нием линейного наполнения к линейному заполнению:

Ко = Н0/Е0; Ку = Ну/Еу.

Поверхностное наполнение. Ткань представляет собой материал, в котором наполнения по основе и утку связаны между собой и между ними происходит выравнивание перераспределения. Исхо­дя из этого, В. П.Склянников предлагает рассчитывать коэффи­циент наполнения ткани НТ как отношение условно-минималь­ной площади Smin, которую могла бы занимать ткань с данными параметрами строения при условии ее максимально возможной уплотненности, к фактической площади занимаемой дан­

Ной тканью:

Ят — ^пип/^факт-

В расчетах фактическая площадь принята постоянной и равна 104 мм2 (при условии определения числа нитей ткани на длине 100 мм). Предполагая, что при максимальной уплотненности тка­ни свободных полей нет, величину условно-минимальной площа­ди ткани можно подсчитать по формуле

^min = + + ^np'^np,

Где Sc и /гс — площадь и число полей связи; SK и /гк — площадь и число полей контакта; 5пр и ппр — площадь и число полей про­света.

Для расчета коэффициента наполнения ткани предлагается ана­литическая формула, учитывающая число и площади всех полей (по Г. И.Селиванову), которые имеются при данном переплете­нии и числе нитей основы и утка на 100 мм, особенности взаим­ного расположения нитей, коэффициенты деформации их диа­метров и порядок фазы строения ткани.

Поверхностное наполнение, учитывающее число полей связи в раппорте, точнее, чем поверхностное заполнение, характеризует Уплотненность ткани. Ряд исследователей предлагает определять объемное наполнение, что в некоторых условиях представляет Интерес.

Показатели заполнения и наполнения ткани оказывают суще­ственное влияние на многие физико-механические свойства тка­ней. При малом заполнении и наполнении ткани отличаются лег­костью, мягкостью, высокой проницаемостью и теплопроводнос­тью. При увеличении уплотненности тканей возрастает связь эле­
ментов структуры, что повышает прочность, жесткость и износо­стойкость и уменьшает проницаемость и теплопроводность.

Фазы строения ткани. При переплетении нити основы и утка изгибаются и приобретают волнообразную форму. Для характерис­тики степени изогнутости нитей проф. Н. Г.Новиков, приняв нити за правильные цилиндры, предложил все возможные варианты их изгиба условно разделить на девять фаз строения (с первой по девятую) и одну дополнительную (нулевую) фазу (рис. 1.28).

В ткани первой фазы Ф{ нити утка огибают неизогнутые нити основы, в девятой фазе Ф9 неизогнутыми остаются нити утка, а огибают их нити основы. При переходе от первой фазы к девятой изгиб нитей основы увеличивается, а изгиб нитей утка соответст­венно уменьшается. В каждой фазе строения сумма высот волн ни­тей основы и утка равна сумме их расчетных диаметров, т. е. /?0 + /?у = = d0 + dy. Значения высот волн нитей в данной фазе отличается от высот волн в соседней фазе на 1/8 суммы диаметров. При пятой фазе строения Ф5 h0 = hr Для нулевой фазы /г0 = dy и //, = d0 если D0 = dy, нулевая фаза строения совпадает с пятой фазой. При нуле­вой фазе ткань имеет наименьшую толщину.

- Ш - , , , J------ ? ^С ha=dQ+dy

-------- *s = 0

Рис. 1.28. Фазы строения ткани: Ф, — первая; Ф_, — пятая; Ф„ — пулевая, Фч — девятая

При переплетении в местах контакта поперечные сечения ни­тей в большей или меньшей степени деформируются, в результате чего фактическое строение ткани может отличаться от геометри­чески построенных фаз строений. Чаще всего нити в местах кон­такта сплющиваются, приближаясь к эллиптической форме. В. П. Склянников предлагает определять фазу строения с учетом деформации нитей:

/!„-0,5(</о+ L = 0,5(do+dy)

Где Ф0 11 Q ~ порядки фаз строения вдоль основы и утка; Ьа и Ьу — толщина нитей основы и утка в середине ноля контакта.

На фазы строения тканей существенное влияние оказывает со­отношение числа нитей основы и утка на длине 100 мм. При ра­венстве толщины нитей основы и утка, если Д > Пу, ткань имеет фазы строения Ф6— Ф8; если Д = Д — пятую фазу; если Д, < Пу — фазы Ф2— Ф^. Крайние фазы строения встречаются редко и не имеют практического значения.

Фаза строения ткани оказывает влияние на растяжимость тка­ни в долевом и поперечном направлениях, а также на характер ее поверхности и износостойкость. Фаза строения ткани меняется в процессе ткачества, отделки, при изготовлении швейных изделий и в процессе их эксплуатации.

Поверхность ткани. Структура поверхности ткани образуется за счет сочетания ряда факторов: волокнистого состава, структуры нитей, вида переплетений, плотности расположения нитей, фазы строения и отделочных операций. В зависимости от этого поверх­ность может быть гладкой, ровной, рельефной, ворсовой. Гладкая поверхность образуется длинными, плотно расположенными основ­ными или уточными перекрытиями, она характерна для сатино­вых и атласных переплетений. Ровную поверхность образуют высту­пающие гребни нитей, равномерно распределенных по площади ткани, она характерна для большинства мелкоузорчатых переплете­ний. Для рельефной поверхности характерны заметно выступающие нити (рельефные переплетения, фасонные нити), отдельные участ­ки поверхности ткани (переплетение пике, эффекты мятости, сжа­тости, гофре, клоке и т. п.). Ворсовая поверхность состоит из высту­пающих на поверхности отдельных волокон, она может образовы­ваться за счет ворсовых переплетений, использования фасонных нитей, в результате отделочных операций валки и ворсования.

Основной характеристикой структуры поверхности ткани явля­ется опорная поверхность контакта ткани с плоскостью. Опорная поверхность характеризуется отношением площади контакта тка­ни с поверхностью при определенном давлении к общей площади ткани. Величина опорной поверхности различных тканей невелика и составляет 5 — 25 %.

В зависимости от вида переплетения, толщины и числа нитей на 100 мм фазы строения ткани на ее поверхности могут преобла­дать нити основы или утка. Поэтому ткани подразделяют на уточ - ноопорные, основоопорные и равноопорные в зависимости оттого, какая система нитей выступает на поверхность.

Подъем одной системы нитей над другой ДГ В. П.Склянников Предлагает определять, исходя из порядка фазы строения и тол­щины нитей с учетом их сплющивания:

Д7> [(Ф - 1 )(b0 + by) - 86,1/8;

ЛТу = 1(9 - Ф)(Ь0 + By) - 8А„]/8.

При нулевой фазе строения поверхность ткани равноопорная, но по мере перехода к крайним фазам она становится либо уточ- ноопорной (при переходе в сторону первой фазы), либо осново - опорной (при переходе в сторону девятой фазы). Наибольшую опор­ную поверхность имеют равноопорные ткани, при переходе к край­ним фазам строения наблюдается тенденция к ее уменьшению. По мере перехода от полотняного переплетения к другим видам пере­плетений изменение опорной поверхности имеет сложный харак­тер, так как, с одной стороны, уменьшается число связей, а с другой — увеличивается длина перекрытий.

Рис. 1,29. Опорная поверхность ткани: а — саржсного переплетения; а — сукна

Б

А

Опорная поверхность образуется полями контакта и свободны­ми полями, поэтому ее можно ориентировочно рассчитать как отношение суммы площадей этих полей, выступающих на поверх­ность ткани, к общей площади:

О„ = (2А + 5Хп)юо/£

Где — площадь поля контакта; ЈCJ, — площадь свободного поля;

— площадь части ткани, на которой рассчитывается опорная поверхность.

Расчет опорной поверхности проводится по выступающей сис­теме нитей, в случае равноопорной поверхности — по обеим сис­темам.

Экспериментальное определение опорной поверхности прово­дится на приборах, большинство которых представляет собой раз­новидность контактной призмы, действующей по принципу пол­ного внутреннего отражения и поглощения света. В точках контак­та материала с призмой световой поток поглощается и опорные участки ткани выделяются как более темные в отраженном потоке лучей. Полученное изображение позволяет не только подсчитать
площадь контакта материала с поверхностью, но и дает представ­ление о характере опорной поверхности (рис. 1.29). На ином прин­ципе работает прибор М. И.Сухарева: опорная поверхность опре­деляется с помощью щупов — стержней, соединенных с электро­измерительным устройством.

Рис. 1,30, Строение иоие - Речнстязпного (а) и осно - Вовялшого трикотажа (б): — остов петли; 5 - соединительная про­тяжка; Л — пеюдышп шаг; В — высота петельного ряда

6

А

Опорная поверхность ткани изменяется под действием внешних факторов в процессе ее производства, при изготовлении одежды и эксплуатации. При растяжении ткани в длину дополнительный изгиб получают нити утка и гребни их волн заметнее выступают на по­верхности. При усадке, наоборот, сильнее изгибаются и выступа­ют на поверхности нити основы. При влажно-тепловой обработке выступающие участки нитей сжимаются и опорная поверхность увеличивается. Характер и величина опорной поверхности оказы­вают влияние на характеристики трения тканей и их устойчивость к истиранию.