авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 |
-- [ Страница 1 ] --

1

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕХНОЛОГИИ И

ДИЗАЙНА»

Вигелина Оксана Александровна

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИИ

ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЧУЛОЧНО-НОСОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ С

ЭЛАСТОМЕРНЫМИ НИТЯМИ

Специальность:

05.19.02 – Технология и первичная обработка текстильных материалов и сырья ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Ровинская Л. П.

Санкт-Петербург Содержание Введение........................................................................................................................... Глава 1 Современное состояние чулочно-носочного производства и намечаемые исследования.................................................................................................................. 1.1 История вопроса................................................................................................... 1.2 Развитие чулочного производства в России...................................................... 1.3 Анализ работ, посвященных исследованию чулочно-носочных изделий..... Выводы по главе 1......................................................................................................... Глава 2 Анализ технологического процесса изготовления и показателей качества мужских носков............................................................................................................. 2.1 Выбор объекта для исследования....................................................................... 2.2 Технология изготовления мужских носков....................................................... 2.2.1 Описание технологического процесса производства изделий..................... 2.2.2 Характеристика современного технологического оборудования для производства изделий................................................................................................ 2.3 Показатели качества чулочно-носочных изделий............................................ 2.4 Анализ антропологических показаний типовых фигур мужчин для проектирования чулочно-носочных изделий..............................................

............ Выводы по главе 2......................................................................................................... Глава 3 Экспериментальные исследования показателей качества мужских носков............................................................................................................ 3.1 Определение растяжимости участка «борт» носка........................................ 3.2 Определение давления участка борт на ногу................................................... 3.3 Определение устойчивости поверхности к истиранию................................... 3.4 Оценка толщины шва на участке «мысок» носка............................................ Выводы по главе 3......................................................................................................... Глава 4 Оценка взаимного влияния показателей растяжимости и давления участка «борт» мужского носка................................................................................... 4.1 Математическое описание объекта исследования............................................ 4.2 Разработка алгоритма расчета потребления эластомерной нити на участке «борт» носка............................................................................................................... Выводы по главе 4....................................................................................................... Глава 5 Разработка устройства для определения растяжимости участка борта чулочно-носочных изделий........................................................................................ 5.1 Схема устройства и принцип работы............................................................... 5.2 Анализ данных величин растяжения, полученных на ПР-2 и новом устройстве................................................................................................................. Выводы по главе 5....................................................................................................... Общие выводы по работе........................................................................................... Список использованных источников........................................................................ Приложение А Линейные измерения исследуемых типов носков....................... Приложение Б Размерные признаки типовой фигуры мужчины в части нижней области ноги..................................................................................... Приложение В Графики растяжимости до разрыва исследуемых типов носков............................................................................................................. Приложение Г Экспериментальные величины растяжения исследуемых типов носков........................................................................................ Приложение Д Кодирование средних интервалов случайных величин............... Приложение Е Патент на полезную модель........................................................... Введение Трикотажное производство является крупной и наиболее перспективной отраслью текстильной промышленности. Это связано, прежде всего, с тем, что трикотажное производство менее трудоемко, чем текстильное (ткацкое), а также трикотаж обладает комплексом жизненно важных свойств таких, как надежность, большая растяжимость и эластичность, хорошая облегаемость.

Расширение ассортимента и повышение качества изделий осуществляется благодаря применению новых видов сырья, разработке полотен новых структур и рисунков, внедрению новой техники и технологии.

В настоящее время перед трикотажной отраслью стоят задачи по выпуску высококачественной продукции, которая соответствует потребительским требованиям выхода на мировой рынок, удовлетворяет спрос потребителей, способствует развитию и успешному финансированию всей отрасли в целом.

Особое место в решении этой задачи отведено увеличению выпуска и расширению ассортимента чулочно-носочных изделий.

Чулочно-носочные изделия в России всегда пользовались повышенным спросом. Наша страна занимает одно из первых мест в мире по их потреблению на душу населения.

Спрос на эти товары в последние годы неуклонно рос. Известно [1 – 3], что примерно на 70 % спрос обеспечивается импортом, но постепенно на рынок приходят и отечественные производители, не желающие отдавать иностранным инвесторам столь доходную отрасль.

На сегодняшний день, безусловно, лидером в легкой и текстильной промышленности является Китай, страны Средней и Юго-Восточной Азии, а также бурно развивающиеся в последнее время страны Южной Америки. Однако географическое положение России, а именно расположение между Европой, Индией и Китаем, дает ей ряд дополнительных преимуществ и возможностей для развития легкой и текстильной промышленности.

В производстве чулочно-носочных, по экспертным оценкам, наблюдается спад в производстве чулок и колготок. Более устойчивая ситуация складывается в производстве носков и получулок (гольф). Несмотря на спад производства, необходимо вкладывать инвестиции в организацию новых производственных мощностей с использованием современных технологий и нового оборудования, обеспечивающих выпуск конкурентоспособных чулочно-носочных изделий, в том числе, и женских колготок. Как показывают маркетинговые исследования, именно производство мужских носков в мировой практике на современном этапе характеризуется высокой степенью автоматизации, как процессов вязания, так и технологии изготовления изделий. Спрос на мужские носки устойчив.

В России рынок чулочно-носочных изделий включает в себя изделия российских производителей и зарубежных. По данным Федеральной Службы Государственной Статистики [5] российское производство чулочно-носочной продукции в 2008 году составило 314 млн пар чулочно-носочных изделий, в 2009 году – 298 млн пар. В 2009 году произошел спад производства чулочно носочных изделий по сравнению с 2008 годом, и объем производства опустился до уровня 2005 года – 283 млн пар.

После кризиса 2008-2009 гг. рынок чулочно-носочных изделий начал свое восстановление. По итогам трех кварталов 2010 г., объем производства чулочно носочных изделий вырос на 7 % по сравнению с аналогичным периодом 2009 г. и за год составил 305 млн. пар. Однако такое увеличение достигнуто не за счет развития российского производства, а благодаря существенному росту объемов импорта продукции в Россию, преимущественно из стран дальнего зарубежья – Китая, Италии. Российское производство чулочно-носочных изделий в 2011 году составило 279 млн. пар, в 2012 году – 280 млн. пар. По оценке «Экспресс обзора» [6], на период до 2014 г. ежегодные темпы роста рынка чулочно носочных изделий должны составлять 7-8 %.

Спрос на чулочно-носочные изделия, а именно, на носки достаточно устойчив. Российская армия переходит на новую форму одежды, в том числе, отказывается от портянок, которая используется уже не одну сотню лет, в пользу носков [7 – 9]. В 2013 году Минобороны России планировало закупить порядка 3,5 млн пар носков под каждый вид одежды и рассчитывает полностью обеспечить потребность всех военнослужащих в них. В настоящее время всем военнослужащим выдается по 12 пар носков в год, а в дальнейшем российская армия собирается перейти на норму снабжения в 24 пары ежегодно. Российская армия оденется в носки, выпускаемые чулочно-носочной фабрикой "Алсу" (г. Альметьевск). Предприятие должно было поставит в войска к сентябрю года 1,72 млн пар носков, при стоимости армейских носков 64 рубля за пару.

Таким образом, носки должны быть высококачественные, конкурентоспособные и дешевые.

Конкурентоспособность изделий определяется степенью использования последних мировых научно-технических достижений при разработке модели и технологии изготовления, уровнем качества изготовленной продукции, который должны соответствовать требованиям международных стандартов и нормативной документации.

При выборе показателей качества трикотажной продукции для оценки уровня ее конкурентоспособности необходимо включать в группу показателей технологичности те показатели, которые являются наиболее важными для потребителя [10].

Качество чулочно-носочных изделий определяется следующими показателями: назначением, эксплуатационными, эстетическими и гигиеническими.

Показатели назначения характеризуют внешний вид и материалоемкость изделия, к ним относятся вид и линейная плотность сырья, его процентное содержание, линейные измерения изделия, вид переплетения, плотность трикотажной структуры.

Эксплуатационные показатели характеризуют сопротивление материала различным механическим воздействиям - это растяжение отдельных частей изделия при нагрузках меньше разрывных, устойчивость к истиранию, разрыву и образованию затяжек.

Эстетические показатели включают в себя колористическое оформление, переплетение, качество пошива, вид изделия и др.

Гигиенические показатели – это гигроскопичность материала, воздухопроницаемость, удельное электрическое сопротивление.

Для чулочно-носочных изделий обязательными эксплуатационными показателями качества являются: растяжимость отдельных частей изделий при нагрузках меньше разрывных, устойчивость к истиранию, необратимая деформация.

В настоящее время нормы растяжимости отдельных участков: борт и след, чулочно-носочных изделий с содержанием эластановых нитей не регламентированы и должны устанавливаться производителем в технических условиях.

Таким образом, в данной диссертационной работе будут рассмотрены такие вопросы как повышение качества и эффективности производства чулочно носочных изделий на примере мужских носков из хлопчатобумажной пряжи с проложенной на участке борт эластомерной нитью, так и вопросы давления и растяжимости отдельных участков изделия при нагрузках меньше разрывных.

Данные параметры, как уже было сказано выше, являются обязательными показателями качества чулочно-носочных изделий.

Таким образом, настоящая работа может способствовать общему повышению качества чулочно-носочных изделий с содержанием эластановых нитей, что является актуальным в производстве товаров народного потребления.

Актуальность темы Спрос на чулочно-носочные изделия постоянно растет. В настоящее время появляются малые и частные предприятия по производству чулочно-носочных изделий, которые стремятся выйти на мировой уровень и производить конкурентоспособные изделия, в связи с этим требования к качеству изделий возрастают.

В производстве чулочно-носочных изделий широко используются новые химические нити в частности эластановые. Особенностями чулочных изделий с содержанием такого вида нитей является хороший внешний вид, сохранение формы и линейных размеров изделий, достаточно высокая износостойкость, большая упругая растяжимость. Но на повестку дня выходят вопросы, связанные с комфортностью изделий при эксплуатации.

Несмотря на большое количество исследований, посвященных проявлению специфических свойств эластомерных нитей в структуре трикотажных изделий, актуальными остаются исследования по вопросам технологической подготовки производства чулочно-носочных изделий, обеспечивающей получение изделий с достаточной растяжимостью на отдельных участках: таким как борт носков.

Нормы растяжимости этого участка изделия с содержанием эластомерных нитей в настоящее время не регламентированы, должны устанавливаться изготовителем этих изделий и указываться в техническом описании.

Цель и задачи исследования Основной целью диссертационной работы является повышение эффективности технологии изготовления чулочно-носочных изделий, а именно мужских носков с содержанием эластомерных нитей на участке «борт».

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

Изучение опыта изготовления и проектирования технологических параметров мужских носков.

Проведение анализа методик по определению показателей качества.

Проведение экспериментальных исследований и анализ результатов растяжимости и давления участка «борт» носка, содержащих эластомерные нити.

Описание влияния типа носка на показатели качества.

Определение потребления эластомерной нити для различных типов носков.

Разработка конструкции устройства для определения растяжимости участка «борт» носка и проведение экспериментальных исследований.

Апробация полученных результатов Научная новизна работы Проведена экспертная оценка значимости показателей качества мужских носков и установлены наиболее весомые показатели, такие как растяжимость участка «борт» носка, давление участка «борт» на ногу.

Впервые проведены исследования по определению влияния строения участка «борт» мужского носка, содержащего эластомерную нить, на показатели качества, в частности, растяжимость и давление участка на ногу.

Разработан метод расчета давления борта носка на ногу с применением теории корреляционного анализа.

Получена математическая модель, описывающая влияние величины растяжимости участка «борт» носка на давление, оказываемое на ногу, позволяющая на стадии проектирования нового ассортимента предусмотреть получение комфортного изделия.

Практическая и научная работы Повышение требований к качеству чулочно-носочных изделий и введение норм растяжимости их отдельных участков в ГОСТ 8541 ставит перед предприятиями задачу на проверку соответствия изделий этим нормам, что предполагает наличие на предприятии лабораторного оборудования для проведения испытаний. Известно, что такое современное оборудование производят зарубежные фирмы, например, немецкая фирма «Cetme», отечественных производителей нет, соответственно приобрести такой тип оборудования может не каждое предприятие, а потребность в них есть.

Разработано компактное, не стационарное устройство для определения величины растяжения участка «борт» носка, на который получен патент на полезную модель № 132563. Работа выполнена в соответствии с заказом фирмы ООО «Мастер» (х/д № 4/2012).

Результаты исследований растяжимости на этом устройстве позволяют определить растяжимость и рассчитать величину давления участка «борт» носка на ногу, что дает возможность на этапе проектирования учесть этот фактор и существенно повысить конкурентоспособность изделий.

Разработан алгоритм расчета потребления эластомерной нити на участке «борт» носка, который рекомендуется использовать в учебном процессе при изучении дисциплины «строение и проектирование текстильных трикотажа»

магистрами и бакалаврами.

Апробация работы Основные положения диссертационной работы были доложены и обсуждены на следующих конференциях:

Всероссийская научная конференцию молодых ученых «Инновации молодежной науки» в 2011, 2012, 2013 г.г.

На заседаниях кафедры технологии и художественного проектирования трикотажа в 2011, 2012, 2013 г.г.

Общее количество публикаций 7, в том числе 3 статьи в журналах, входящих в «Перечень…» ВАК.

Глава 1 Современное состояние чулочно-носочного производства и намечаемые исследования 1.1 История вопроса История создания чулочно-носочных изделий начинается с носков в древнее время. Современные носки – это изделия, покрывающие нижнюю часть ноги человека, включая щиколотку или щиколотку и часть икры [11]. Носки предназначаются для женщин, мужчин и детей.

Первые носки появились в Древней Греции в VI веке до н.э. В тот период их носили только женщины. Изготовленные из мягкой кожи, носки закрывали пятки и пальцы ног. Этот предмет являлся домашней одеждой: дамы надевали их перед тем, как лечь спать. Для мужчин в этот период считалось постыдным носить носки, их использовали только актеры для исполнения комических ролей [12].

Позднее носки получили широкое распространение в древнем Риме, где также являлись атрибутом женского гардероба. Римлянки использовали носки в повседневной жизни, появлялись в них на людях.

С I века н.э. германские племена начали экспансию в Римскую империю.

Они первыми стали использовать носки в мужском гардеробе. Их выкраивали единым полотном из ткани, затем сшивали в центре – от носка до середины подъема, либо сбоку с внешней стороны до пятки. Высота носков была до щиколотки, их надевали под грубую обувь. Впоследствии носки стали носить и другие этнические группы вне зависимости от пола. В I веке н.э. древнегреческий поэт Марциал в своих произведениях называл носки «прибежищем для стоп из ткани». С IV века этот предмет являлся неотъемлемой частью гардероба католических священников. Служители церкви носили белые льняные носки.

Первые вязаные носки были найдены в коптских гробницах около V века до н.э., это были детские носки, но затем искусство вязания было утрачено и восстановлено лишь в XIII столетии, хотя появившись, вязаные чулки, еще долго завоевывали популярность [13].

С VII века скандинавские викинги начали носить шерстяные носки высотой до щиколоток или до лодыжек.

В Средние века значительно увеличилась высота носков. По внешнему виду они были похожи на современные гольфы – закрывали почти всю голень. Изготовленный из ткани или кожи, предмет плохо сидел на ногах, морщился и собирался в складки. В конце эпохи Средневековья носки стали атрибутом исключительно мужского гардероба. Их высота была чуть ниже колена. На Руси крестьяне носили онучи: они обматывали ступню и голень холщовой тканью, а затем надевали лапти. Чтобы онучи держались, их перевязывали веревкой вокруг ноги.

В XIV веке популярностью стали пользоваться вязаные чулки. Их изготавливали ручным способом, некоторые модели украшали цветными вставками. Чулки достигали верхней части бедра и по бокам крепились шнурками к поясу. С середины XIV века предмет начали сшивать вместе. В Италии плотно облегающие штаны обозначались термином «кальсоны».

Первоначально кальсоны изготавливали из шерсти, бархата, шелка. Иногда они выполнялись из двух контрастных по цвету тканей. Женщины надевали кальсоны под платье во время верховой езды. У мужчин они являлись частью повседневного гардероба.

В середине XVI века среди женщин популярностью стали пользоваться шелковые чулки. Законодательницей новой моды стала Елизавета I. В годы ее правления, в 1589 году, английский священник магистр теологии Вильям Ли изобрел первый вязальный станок для чулок с крючковыми иглами. Чулки, связанные на станке, начинают вытеснять модные в ту пору чулки, сшитые из шелка и бархата.

Ли не удалось получить сертификат (который сегодня называется патентом), выдаваемый королевой Елизаветой [14]. По широко известной легенде, Елизавета отказалась выдавать Вильяму Ли патент, объясняя это тем, что не хочет отнимать хлеб у людей, зарабатывающих себе на жизнь ручным вязанием. Другим доводом было то, что станок Ли имел только 8 игл на один дюйм игольницы, и королева считала, что полученные на нем чулки слишком грубые и неприятные для носки. Ли вскоре сделал станок с 20-ю иглами на один дюйм, т.е. достаточно высокого (20-го) класса, чтобы перерабатывать шелковую нить, но это не помогло ему получить патент. Ли оставил попытки получить патент в Англии и принял решение уехать во Францию, где открыл мастерскую с 8-ю станками. Французский король Генрих V обещал выдать ему патент, но Ли вновь не повезло. Известно, что брат Ли Джеймс вернулся в Англию со своими вязальщиками и всеми станками, кроме одного, и наладил производство чулок на этих станках в Лондоне. Но и во Франции машинное чулочное производство получило дальнейшее развитие от того единственного станка, который был оставлен братьями Ли в Руане.

В XVIII веке широкое распространение получили панталоны. Мужчины надевали под них чулки высотой до колена из разноцветной ткани в полоску. В женскую моду маркиза де Помпадур ввела кружевные чулки. Позволить себе приобрести данный предмет могли только дамы из высших сословий. Во времена Петра I в российской армии стали пользоваться портянками. Отрез грубой ткани оборачивали вокруг ноги, а сверху надевали сапоги. В середине XVIII века во Франции была изобретена трикотажная машина, вязавшая полотно в виде трубы.

С конца XIX века мужчины начали носить носки чуть выше щиколоток, чтобы предмет держался на ноге, его пристегивали к подвязкам. Носки могли надевать под брюки, бриджи, шорты. С первой половины XIX века женщины начали носить брюки, изначально в качестве рабочей формы или для занятий спортом. Таким образом, в женском гардеробе тоже появились носки. В XX веке начали изготавливать носки с резиновой жилкой на участке «борт», что позволило обеспечить лучшую фиксацию на ноге. В советский период среди женщин популярными стали подследники, закрывающие пятку и пальцы ног. Как правило, их изготавливали из полиамидной нити. Носки стали изготавливать шовным или бесшовным способом из различных натуральных и химических нитей. В году компания «DuPont» представила тонкое синтетическое волокно найлон, нити которого в текстурированном виде стали использовать для изготовления эластичных носков [15]. В XX веке носки стали разделяться по назначению:

бытовые, медицинские, спортивные. Появились модели с отделениями для большого пальца, для каждого пальца, а также с открытыми пальцами.

1.2 Развитие чулочного производства в России В России чулочное производство появилось при Петре [16].

В 1718 г. купец Миллер, получив от казны ссуду в 20 000 руб., открыл в Москве первую «шелковую чулочную фабрику». В том же году в Москве француз Маврион основал такое же предприятие.

Правительство, поощряя развитие отечественной промышленности, немедленно запретило ввоз в Россию шелковых чулок, однако в 1724 г. этот запрет был снят из-за низкого качества отечественных изделий, да и выпускалось их очень мало.

В Санкт-Петербурге первая чулочная мануфактура была основана в 1758 г.

Бениамином Меллером [17]. Местом ее строительства была юго-западная окраина Васильевского острова, угол 23-й линии и набережной Невы, в районе нынешнего Горного института. Это была мануфактура с основным двухэтажным каменным зданием, где располагались вязальное производство, контора и склад, а также 6 флигелей, в которых размещались: мотальное и красильное производство, станкостроительная мастерская, жилой дом для подмастерьев и учеников, общежитие для рабочих и караула, игольное производство, кузница, сарай и ледник. В общей сложности тогда штат фабрики состоял из 54 российских и иностранных граждан. Мануфактура с г. принадлежала графу 22 С.П. Ягужинскому [18], но директором мануфактуры до 1763 г. оставался Меллер, и просуществовала до 1780 г., затем была приобретена князем Г.А.Потемкиным Таврическим. В 1791 г. она переходит в ведение государственной казны. В 1804 г.

часть старых станков этой мануфактуры устанавливается в воспитательных домах Москвы и Санкт-Петербурга.

Долгое время русский рынок снабжался трикотажными изделиями из Англии и Франции. Первые кустарные трикотажные предприятия были организованы в России лишь к концу в.

В 1855 г. французский купец Натус открыл в Санкт-Петербурге на Гончарной улице у Московского вокзала мастерскую, которую в 1862 г.

переместил на набережную реки Ждановки, к малому петровскому мосту (Большая Спасская ул., д. 26, с 1923 г. ул. Красного Курсанта) на Петербургской стороне.

В 1866 г. эту мастерскую приобрл немец Фридрих – Вильгельм Керстен.

Он вложил средства в расширение и модернизацию производства, в итоге создал крупный производственный комплекс на Петербургской (ныне Петроградской) стороне. В 1870 году Керстен получил медаль Всероссийской мануфактурной выставки и звание потомственного почтного гражданина Санкт-Петербурга. В дальнейшем фабрикой управляло акционерное общество «В. П. Керстен».

К началу XX века фабрика Керстена стала крупнейшим трикотажным предприятием в России. Около 3/4 продукции в 1900-е производилось по заказам русской армии и флота. Фабрика также поставляла технический трикотаж крупным предприятиям резиновой промышленности — петербургскому «Треугольнику», московскому «Богатырю», рижскому «Проводнику». Перед мировой войной фабрика имела связь с 184 торговыми фирмами в 81 городе России, занимала 40 % трикотажного рынка России, на ней трудилось более 50 % от общего числа работников отрасли. После революционных событий 1917 г.

предприятие было национализировано, носило название «Спасская трикотажная фабрика», затем «Петроградская трикотажно-чулочная фабрика РСФСР». В году фабрика награждена Трудовым Красным знаменем и получила название «Красное Знамя».

В 1912 г. в царской России было 94 трикотажных предприятия, на которых работало около 9,5 тыс. рабочих. Из этого количества 72 предприятия располагались на территории нынешней Польши [19], на которых было занято почти 6,5 тыс. рабочих, где в 1913 г. было выработано 20 млн. пар чулок и носок, 6 млн. бельевых изделий, 1,2 млн. изделий верхнего трикотажа, 1,3 млн. платков и около 1 млн. пар перчаток.

Ассортимент и количество трикотажных изделий, вырабатываемых до первой мировой войны на территории, занимаемой ныне Россией, были весьма ограничены.

В 1913 г. производилось всего 1,5 млн. пар грубых хлопчатобумажных чулок, 1,5 млн. бельевых изделий, 250 тыс. изделий верхнего трикотажа и 3, млн. вязаных платков. Доля трикотажной промышленности во всей текстильной промышленности по объему валовой продукции составляла всего 0,6 %. В начальный период мировой войны трикотажная промышленность России стала развиваться благодаря крупным заказам для армии, которую снабжала свитерами и теплыми фуфайками.

В 1923 – 1924 гг. в стране был создан Всесоюзный текстильный синдикат (ВТС), в это же время был организован трест Мострикотаж. Началось объединение мелких кустарных производств в более крупные предприятия. В 1926 – 1927 гг. уже насчитывалось 70 трикотажных предприятий. В 1928 г.

выпущено 67,7 млн. пар чулок и носков, 6,9 млн. бельевых изделий, 1,4 млн.

изделий верхнего трикотажа.

В 1931 г. на базе 70 мелких предприятий было создано 48 укрупненных трикотажных фабрик, на которых работали 56 тыс. рабочих.

В течение довоенных пятилеток трикотажная промышленность получила стремительное развитие, было построено много крупных трикотажных фабрик:

ивантеевская (Московская обл.), тушинская чулочная (Москва), витебская, киевская, бакинская «Азтрикотаж», трикотажные предприятия в Новосибирске, Тбилиси, Коканде и др.

Великая Отечественная война (1941 – 1945 г.г.) нанесла огромный ущерб народному хозяйству СССР, в том числе и трикотажной промышленности. На временно оккупированной территории оказалось около половины действовавших тогда трикотажных предприятий. Из центра России фабрики были эвакуированы на восток. На действующих фабриках резко сократился ассортимент трикотажных изделий;

большая часть продукции предназначалась для нужд обороны страны, это белье для бойцов, портянки, шарфы, варежки и др. изделия.

После войны была проведена огромная работа по восстановлению и реконструкции трикотажных предприятий. В 1950 году объем производства трикотажных изделий достиг довоенного уровня, а в 1964 году производство чулочно-носочных изделий по сравнению с 1940 годом увеличилось в 2,6 раза.

В последующие годы, до перестроечного периода, трикотажная промышленность продолжала наращивать производственные мощности путем совершенствования организации и технологии производства, реконструкции действующих и строительства новых предприятий. В связи с этим расширяется ассортимент чулочно-носочных изделий и сырья для их производства, и это, в свою очередь, являлось базой для научных исследований.

После перестройки трикотажное производство, как и вся текстильная промышленность, понесло большие потери, темпы роста производства замедлялись, многие предприятия закрылись или перепрофилировались. В связи с этим наступило затишье в производстве трикотажных изделий. Лишь к 2000-м годам трикотажное производство постепенно начинает восстанавливаться, и в первую очередь чулочно-носочное производство.

Чулочно-носочные изделия в России всегда пользовались повышенным спросом. На протяжении десятилетий отечественный ассортимент чулочно носочных изделий, как правило, дополнялся импортом. Менялось лишь соотношение его объемов и отечественного производства. Подавляющая часть импорта приходится на Италию, Китай, Литву. Именно эти страны в последние годы резко увеличили объемы своих поставок в Россию.

Лидерами чулочно-носочного производства на протяжении последних лет в России являются: ЗАО "Смоленская чулочная фабрика", ОАО "Гамма" (Орловская обл.), ОАО "Лысьвенская чулочно-перчаточная фабрика" (Пермская обл.), ООО "Клинволокно чулочно-носочные изделия " (Московская обл.), ОАО "Альметьевская чулочно-носочная фабрика Алсу" (Татарстан), ООО "Тверская чулочно-носочная фабрика" (Тверь), ЗАО "Ишимбайская чулочная фабрика" (Башкортостан), ОАО "Чебоксарский трикотаж" и др. Все эти предприятия имеют различную структуру производства. У большинства из них нет ярко выраженной направленности производимого ассортимента. Например, у ОАО "Гаммы" треть ассортимента приходится на долю мужских носков. У ЗАО "Смоленская чулочная фабрика" детские изделия занимают четверть от всего выпуска, носки мужские - чуть более 40%. Наряду с этими фабриками работают чулочные предприятия малой мощности.

Таким образом, в настоящее время перед чулочным производством стоят задачи по выпуску высококачественной продукции, которая соответствует потребительским требованиям выхода на мировой рынок, удовлетворяет спрос потребителей, способствует развитию и успешному финансированию всей отрасли в целом.

1.3 Анализ работ, посвященных исследованию чулочно-носочных изделий Вопросами проектирования и растяжимости чулочно-носочных изделий занимались многие исследователи. Наиболее популярными методами проектирования являются методы, предложенные Далидовичем А.С. [20], Шаловым И.И. [21], Сырицкой О.О., Малышевой Н.И., Игнатовой Л.П. и другими. Все выше перечисленные методы расчета параметров чулочно носочных изделий не включают в себя специальные исследования величины давления чулочно-носочных изделий на ногу.

А.С. Далидович высказывал мнение, что, исходя из двухмерного растяжения трикотажа, расчет чулка может быть пригоден не во всех случаях.

Необходимо учитывать удельное давление, оказываемое чулком на ногу, которое зависит от общего давления, величины опорной поверхности (площади соприкосновения нитей с ногой) и упругих свойств нитей, из которых связано изделие. С увеличением опорной поверхности, как отмечает автор, давление на ногу уменьшается [20].

Однако М.С. Гензер, исследуя давление изделия на ногу, установил, что при изготовлении чулок из сырья различной природы с увеличением опорной поверхности давление не уменьшается [22]. Он приводит пример, когда опорная поверхность чулка из текстурированной нити эластик больше, чем чулка из хлопчатобумажной нити при всех прочих равных условиях, но и давление, оказываемое им на ногу, также больше.

Впервые в основу проектирования величина давления была заложена в работах Мююрсепп Р. А. [23] и Основиной А. Я. [24] под руководством проф. Лазаренко В.М.. Ими исследовалось влияние петельной структуры комбинированных и ластичных переплетений на линейные размеры чулок и на величину их давления на ногу.

Разработка методики расчета медицинских чулочных изделий по давлению на ногу получила в работах Пригодиной Н.И. [25], Поздняковой Н.Н. [26].

В работе Пригодиной Н.И. [25] разработан метод расчета медицинских чулок, связанных кулирной гладью с проложенной латексной нитью, по заданному давлению на ногу с использованием экспериментально полученных зависимостей давления от параметров вязания и монограмм. Было установлено, что на величину давления лечебных чулок наибольшее влияние оказывает длина нити в петле, натяжение эластомерной латексной нити и количество латексных нитей, приходящихся на один ряд вязания. Основным качеством лечебных чулок следует считать их давление на ногу, поэтому при проектировании параметров чулок необходимо в основу расчетов закладывать требуемое давление их на ногу.

Для проведения расчетов необходимо знать давление, создаваемое чулком на голеностопном суставе. В работе исследуемые лечебные чулки отнесены к группе чулок, создающих максимальное давление pmax на ногу 12 – 18 мм рт. ст.

Было установлено, что давление на остальных участках ноги равно для участка чулка на середине икры 0,7 pmax, для участка под коленом – 0,64 pmax, для участка чулка на колене – 0,6 pmax, для участка чулка на уровне нижней трети бедра – 0, pmax и для участка чулка на уровне верхней трети бедра (борт чулка) – 0,4 pmax.

Поздняковой Н.Н. разработана методика проектирования мужских медицинских получулок из армированной полиуретановой нити, провязанной по всей длине изделия, кроме пятки и мыска, переплетением кулирная гладь по давлению их на ногу с использованием экспериментально полученных зависимостей давления и высоты петельного ряда от длины нити в петле.

Чулочно-носочные изделия составляют значительную часть ассортимента трикотажных изделий. Совершенствование технологии изготовления чулочно носочных изделий направлено на сокращение сырьевых и трудовых затрат. В связи с этим актуальным является создание систем автоматизированного проектирования в трикотажном производстве, что позволяет перейти к более прогрессивным технологиям изготовления чулочно-носочных изделий в оптимальных условиях производства.

Работа Глушковой Е.В [27] посвящена разработке системного подхода к проектированию технологии изготовления чулочно-носочных изделий с использованием теории графов. Разработана методика автоматизированного выбора оптимальной технологии изготовления чулочно-носочных изделий и оборудования для их реализации. Сформирована информационная база данных для выбора рационального типа оборудования, с целью реализации спроектированного чулочно-носочного изделия на одно- и двухцилиндровых вязальных автоматах. Подготовлено программное обеспечение для проектирования оптимальных технологических процессов изготовления чулочно носочных изделий, которое заканчивается выбором рационального варианта изделия и оборудования для его реализации.

В производстве чулочно-носочных изделий широко используются новые химические нити в частности эластановые. Особенностями чулочных изделий с содержанием такого вида нитей является хороший внешний вид, сохранение формы и линейных размеров изделий при эксплуатации, достаточно высокая износостойкость, большая упругая растяжимость [28 – 30].

Работа Кукушкина М.Л. [31] и посвящена разработке методики поэтапного расчета чулочных изделий медицинского назначения с содержанием в структуре эластичной нити. Эластичная нить в структуру трикотажа должна подаваться с определенным натяжением. Автором, для одноцилиндровых автоматов, были сконструированы нитеподающие механизмы для регулируемой подачи эластичной нити. Отмечено, что зарубежные фирмы выпускают нитеподатчики, которые могут устанавливаться на серийные автоматы (нитеподающие механизмы с электронным управлением фирмы IRO). При вязании изделия от борта к следу подача эластичной нити должна постепенно уменьшаться. Это является программой, по которой должен работать нитеподатчик. Кроме того, нитеподатчик должен работать только там, где прокладывается эластомерная нить. За один цикл вязания изделия механизм управления должен обеспечивать уменьшение скорости подачи эластомерной нити до минимума с последующим возвращением нитеподатчика в исходное состояние. Изделия, получаемые на автомате с помощью управляемого механизма нитеподачи, имеют изменяющуюся по длине уработку эластичной нити, удовлетворяющую медицинским требованиям.

В работе Арбузова А.А. [32] рассматривается влияние натяжения эластановой нити в процессе вязания и ее линейной плотности на линейные размеры, растяжимость и параметры усадки тонких женских колготок из полиамидных нитей для разных переплетений. Эластановые нити используются почти во всем спектре переплетений, применяемых для изготовления женских колготок. Основным требованием к работе с эластановыми нитями, помимо создания необходимого натяжения в процессе их подачи в зону вязания является необходимость перерабатывать их вместе с другим видом нитей. Чаще всего это полиамидные текстурированные нити, эластановая нить прокладывается в виде платировочной нити. Выявлено, что чем меньше величина натяжения эластановой нити, тем больше линейные размеры участка, связанного как прессовым переплетением, так и переплетением гладь, причем большее влияние наблюдается на участке, связанном гладью. Установлено, что оптимальными условиями вязания являются следующие: при линейной плотности эластановой нити 2,2 текс рекомендуемое натяжение – 2,5 сН;

при линейной плотности эластановой нити 4,4 текс, рекомендуемое натяжение 4 сН.

Заканчивая обзор существующих способов изготовления и методов расчета чулочно-носочных изделий, следует отметить, что большинство из выше перечисленных исследователей затрагивали вопрос о давлении чулка на ногу, а именно большое внимание уделяли чулочным изделиям медицинского назначения.

Несмотря на большое количество исследований, посвященных проявлению специфических свойств эластановых нитей в структуре трикотажных изделий, актуальными остаются исследования по вопросам технологической подготовки производства чулочно-носочных изделий, обеспечивающей получение изделий с достаточной растяжимостью на отдельных участках: таким как борт носков и след носка.

Нормы растяжимости этих участков изделия с содержанием эластановых нитей в настоящее время не регламентированы и должны устанавливаться изготовителем и отражаться в техническом описании.

Широкое использование для выработки чулочно-носочных изделий рисунчатых и комбинированных переплетений, обладающих пониженной растяжимостью, требуют проведения исследований их структуры с целью установления теоретических зависимостей для определения коэффициента растяжимости [33].

Работ, посвященных проблеме избыточного давления участка борт носка бытового назначения на ногу, не встречается.

Носки и зарубежных, и отечественных производителей, к сожалению, в большинстве своем создают избыточное давление в зоне участка носка «борт», что делает эксплуатацию изделия не комфортной. В связи с этим актуальным направлением является проведение исследований для оценки давления и растяжения участка «борт» носка.

Целью работы является повышение эффективности технологии изготовления чулочно-носочных изделий, а именно мужских носков с содержанием эластомерных нитей на участке «борт». Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

изучить технологию изготовления и проектирования мужских носков;

определить показатели для оценки уровня качества мужских носков с помощью экспертного опроса;

провести экспериментальные исследования и проанализировать результаты растяжимости и давления участка «борт» носка.

описать влияния типа носка на показания качества.

определить потребление эластомерной нити для различных типов носков.

разработать конструкцию устройства для определения растяжимости участка «борт» носка и проведение экспериментальных исследований.

Выводы по главе 1 Проведен анализ исторических аспектов и современного состояния производства чулочно-носочных изделий. Установлено, что в настоящее время перед чулочным производством стоят задачи по выпуску высококачественной продукции, которая соответствует потребительским требованиям выхода на мировой рынок, удовлетворяет спрос потребителей, способствует развитию и успешному финансированию всей отрасли в целом.

2 Проведен анализ работ, направленных на исследование проявления специфических свойств эластановых нитей в структуре трикотажных изделий, актуальными остаются исследования по вопросам технологической подготовки производства чулочно-носочных изделий, обеспечивающей получение изделий с достаточной растяжимостью на отдельных участках: таких как борт носков и след. Нормы растяжимости этих участков изделия с содержанием эластомерных нитей в настоящее время не регламентированы, устанавливаются изготовителем и указываются в техническом описании.

3 Выявлено, что работ, посвященных проблеме избыточного давления участка борт носка бытового назначения, не встречается. Носки и зарубежных, и отечественных производителей, к сожалению, в большинстве своем создают избыточное давление в зоне участка «борт» носка, что делает эксплуатацию изделия не комфортной.

4 В результате проведенного анализа были сформулированы задачи, которые обеспечат решение поставленной цели.

Глава 2 Анализ технологического процесса изготовления и показателей качества мужских носков 2.1 Выбор объекта для исследования Значительный удельный вес в общем объеме производства и потребления чулочно-носочных изделий занимают носки, предназначенные для мужчин, женщин и детей.

Носки выпускаются по ГОСТ 8541 [34] различных видов (рисунок 1). Их изготавливают из хлопчатобумажной, шерстяной, смешанной пряжи, искусственных и синтетических нитей, натуральной пряжи в сочетании с химическими комплексными и текстурированными нитями и другими на современных одноцилиндровых и двухцилиндровых чулочных автоматах.

Рисунок 1 – Виды носков Среди большого ассортимента различных видов носков повышенным спросом пользуются носки (рис. 2), которые покрывают нижнюю часть ноги, включая щиколотку.

Рисунок 2 - Схема носка по участкам 1 – борт;

2 – паголенок;

3 – пятка;

4 – след;

5 – мысок;

6 – отработка Особенностью строения такого вида изделия является участок «борт»

(рис.2, участок 1), который предназначен для удержания носка на ноге;

он может быть одинарным или двойным и содержит эластомерную нить.

Известны, способы введения эластановых нитей в структуру трикотажа [35] в виде футерной, платировочной, уточной нитей или прессового наброска, в частности, в структуру борта носков, вырабатываемых на одноцилиндровых современных чулочных автоматах, эластановая нить вводится в виде футерного наброска.

Паголенок (2) - покрывает нижнюю часть ноги, включая часть икры и щиколотку;

может быть различной длины, вырабатывается различными переплетениями, с вработанной эластомерной нитью на участках, имитирующих ластик или рисунок.

Пятка (3) – может быть классической или круглой, вырабатывается при реверсивном или круговом движении игольного цилиндра, для повышения износостойкости участок вяжется с дополнительной нитью или без нее.

След (4) - покрывает ступню ноги, имеет петельную структуру такую же, как и паголенок, нижняя часть участка может вырабатываться с усилением или без него.

Мысок (5) - может быть классической или трубчатой формы, с усилением или без него;

в готовом виде носок может быть зашитым, закетлеванным или автоматически закрытым. Если после вязания мысок «открытый», то он имеет участок отработки (6).

Требования к качеству чулочно-носочных изделий, в том числе носков, непрерывно возрастают. От новых изделий требуют прежде всего, чтобы они характеризовались высокой эстетичностью, хорошим внешним видом, были удобны в эксплуатации, не требовали больших затрат на сохранение внешнего вида.

Соответствие чулочно-носочных изделий современным требованиям в первую очередь зависит от сырья, из которого они изготовлены. Поэтому при выборе сырья должны учитываться физические свойства волокон, структура нитей и опыт применения их при изготовлении и эксплуатации изделий.

Ассортимент чулочно-носочных изделий разнообразен по видам используемого сырья и его линейной плотности. Он тесно связан с типом чулочных автоматов, на которых вырабатываются эти изделия.

Сырьем для производства чулочно-носочных изделий является текстильные нити: пряжа, комплексные нити и мононити [11].

В настоящее время для производства чулочно-носочных изделий, в частности, мужских носков, используют:

натуральную пряжу – хлопчатобумажную и шерстяную;

смешанную пряжу из натуральных и химических волокон – хлопковискозную, хлопколавсановую, полушерстяную и т.д.;

химические нити – искусственные (вискозные) и синтетические (полиамидные, полиэфирные, полиуретановые);

химическую пряжу из полиакрилонитрильных волокон и т.д.

В настоящее время на рынке появились новые виды химических нитей:

текстурированные полиамидные, состоящие из большого числа филаментов;

эластановые, обладающие высокой растяжимостью;

нити, состоящие из полиамидных и полиэфирных волокон, обладающие специальными свойствами [36].

Химические нити в сравнении с натуральной пряжей обладают лучшими механическими свойствами [37, 38], что позволяет их успешно использовать в производстве чулочно-носочных изделий. Использование химических нитей (особенно синтетических) в товарах народного потребления, и в частности, в чулочно-носочных изделиях, ограничивается рядом их специфических свойств, снижающих комфортность изделий из них в сравнении с изделиями из натуральной пряжи.

Особый интерес в производстве чулочно-носочных изделий представляют современные эластановые нити, созданные на основе полиуретана, Lycra и Dorlastan. Они обладают повышенной растяжимостью, достаточными упругими свойствами, хорошо окрашиваются, долговечны в использовании. Эти нити в производстве трикотажных изделий и, в частности чулочно-носочных, используются при совместной переработке с другими видами текстильных нитей:

хлопчатобумажной и смешанной пряжей, комплексными полиамидными и текстурированными нитями.

Особенностями чулочных изделий с содержанием эластановых нитей является хороший внешний вид, сохранение формы и линейных размеров изделий при эксплуатации, достаточно высокая износостойкость, большая упругая растяжимость. Изделия должны быть комфортными при эксплуатации, не вызывать болевых ощущений и неудобств при носке, должны обеспечивать оптимальное давление на ногу человека при эксплуатации и растяжение при надевании, они должны сохранять свои свойства при многократном растяжении и стирке.

Носки это изделие, которое человек одевает с утра и ходит в нем целый день. За день ноги устают, отекают и в месте соприкосновения участка «борт»

носка остается красный след. Борт пережимает сосуды на поверхности ноги, чем затрудняет циркуляцию крови, вызывая болевые ощущения в нижних конечностях, дискомфорт, что может привести к развитию такой болезни как варикозное расширение вен [39,40]. Многие потребители сталкиваются с такой проблемой, а именно, с излишним давлением участка «борт» носка на ногу человека.

Известно [41], что для компрессионных изделий лечебный эффект можно ожидать лишь в том случае, если давление прилагаемое к конечности, будет не равномерно распределяться вдоль поверхности ткани, а уменьшаться от максимума в области голеностопного сустава к минимуму в верхней трети бедра.

Такая направленность распределения давящего усилия соответствует градиенту распределения статического давления столба жидкости (крови) в вертикальном положении. В вертикальном положении человека параметры венозного давления в нижних конечностях определяются в первую очередь гидростатическим приростом, достигающим 80 – 100 мм рт. ст. Измеряемое на разных уровнях, различно, чулочное изделие должно обладать свойствами, обеспечивающими соответствующее распределение давления (рис. 3). Так, максимум давления, оказываемого изделием (принятый за 100 %), должен обеспечивать в области голеностопного сустава и нижней трети голени. В области верхней трети голени и коленного сустава давление должно составлять соответственно 60 – 70 %, а в области верхней трети бедра – лишь около 40 % исходного. Такое распределение давления с постепенным убыванием от лодыжек к бедру стимулирует движение крови в направлении к сердцу. Неверное распределение давления может оказать отрицательное действие. Известно [42–44], что у здорового человека нормой венозного давления считается 80 – 100 мм. вод. ст., т. е 784 – 1176 Па.


% Рисунок 3 – Распределение давления крови в венах нижней конечности в % Все изделия, имеющие в структуре эластомерные нити, можно разделить на пять групп: комфортные, профилактические, компенсационные, компрессионные и специальные [41]. Данные о давлении этих изделий на тело с учетом предполагаемой области применения приведены в таблице 1. Крестиками в ней отмечены наиболее распространенные области использования изделий каждой группы. Прочерк означает, что такое изделие не изготавливается.

Таблица 1 - Классификация изделий, имеющих в структуре эластомерные нити Давление, Изделия Назначение изделий Па Бытовые Спортив- Спортивно- Медицинские ные медицинские Комфортные х х 666,5-1333 - Профилактические х х х 1333-3332 Компенсационные х х х 3332-6665 Компрессионные х х 6665-13330 - Более Специальные х х - Давление, не превышающее 10 мм рт. ст., практически не оказывает влияние на циркуляцию крови, а повышение давления до 15 – 20 мм рт. ст.

вызывает отчетливые нарушения исходного венозного кровообращения в конечностях. Это дает основание считать эти уровни давления верхними пределами для эластомерных изделий бытового и спортивного назначения в указанных областях.

В исследованиях проведенных ранее на изделиях медицинского назначения установлено, что по растяжимости их можно судить о давлении их на тело человека. А растяжимость структуры трикотажа определяется по стандартной методике на приборе типа ПР-2. Этот прибор является стационарным, предназначен для установки в испытательных лабораториях. От фирмы ООО «Мастер» поступил заказ на создание компактного прибора для измерения растяжимости участка «борт» чулочно-носочных изделий, который можно использовать как в вязальном цехе, так и в лабораториях.

Проанализировав рынок чулочно-носочных изделий было выявлено, что наибольшим спросом среди мужчин пользуются носки вида И с двойным участком «борт» с проложенной эластомерной нитью.

Особенностью строения этого изделия, как указывалось выше, является участок борт, содержащий в структуре эластомерные нити, который способствует удержанию этого изделия на ноге, но в свою очередь оказывает давление и зачастую избыточное. От потребителей производителям поступали пожелания уменьшить давление участка «борт» носка на ногу человека.

Для исследования были выбраны часто встречающиеся серийно выпускаемые российскими производителями мужские носки четырех типов:

1 тип – носки выработаны из х/б пряжи линейной плотности 11,82 текс с проложенной в борт эластомерной нитью в виде футерного (наброска раппорт кладки 1+), пятка и мысок выработаны без усилительной нити.

2 тип – носки выработаны из смешанной пряжи (х/б + ПА) линейной плотности 29,4 Текс с проложенной в борт эластомерной нитью в виде футерного наброска (раппорт кладки 1+1), пятка и мысок выработаны с усилительной полиамидной нитью линейной плотности 102 Текс.

3 тип – носки выработаны из смешанной пряжи (х/б + ПА + эластан) линейной плотности 29,4 Текс с проложенной в борт эластомерной нитью в виде футерного наброска (раппорт кладки 1+1), пятка и мысок выработаны с усилительной полиамидной нитью линейной плотности 102 Текс.

4 тип – носки выработаны из смешанной пряжи (х/б + ПЭФ) линейной плотности 20 текс с проложенной в борт эластомерной нитью в виде футерного наброска (раппорт кладки 1+1), участок «борт» в не содержит эластановую нить, пятка и мысок выработаны с усилительной полиамидной нитью линейной плотности 102 Текс.

Для исследования были выбраны мужские носки четырех типов в готовом виде по 8 образцов каждого типа. Линейные измерения каждого типа определялись в свободном состояние на столе (рисунок 4) с помощью линейки см с ценой деления 1 мм, средние измерения четырех типов представлены в таблице 2, а измерения всех образцов содержатся приложении А (табл.1 – 4).

Рисунок 4 – Линейные измерения носка S – ширина участка «борт»;

H – высота участка «борт»;

L – общая длина;

G – длина следа.

Таблица 2 – Средние показатели линейных измерений носков, мм Тип носка Борт Общая Длина Длина ширина высота линейная длина следа паголенка плотность основной нити, текс 11, 1 85 49 254 264 2 86 48 29,4 232 242 3 86 48 29,4 223 233 4 79 36 20 210 223 Стандартные 26 ± 70 - - 25-28±2 данные 27 размера Для удержания носка на ноге на участке изделия борт в настоящие время используются эластомерные нити взамен латексной нити и резиновой жилки.

Основной особенностью этих видов нитей является большая упругая растяжимость и способность после растяжения возвращаться в исходное состояние, что обеспечивает сохранение формы и линейных размеров носков при эксплуатации.

Эластомерная нить используется оплетенная. Оплетка двойная, предохраняет от разрушения и не позволяет прилипать к игольно-платенновым деталям автомата, но снижает растяжимость нити.

2.2 Технология изготовления мужских носков 2.2.1 Описание технологического процесса производства изделий Чулочное производство является трудоемким и многоассортиментным [19].

Производство чулочно-носочных изделий характеризуется многочисленными технологическими переходами, что требует больших затрат труда на выполнение операций с помощью различного технологического оборудования и вручную. В среднем затраты времени на выполнение операций вручную составляют порядка 20 – 30 % от общих затрат времени на изготовление изделий [45, 46].

При изготовлении мужских носков применяется технологический процесс, характеризующийся значительной степенью механизации и автоматизации.

Этому способствует использование высокопроизводительных современных чулочных автоматов (рис. 5).

Рисунок 5 – Вид современного высокопроизводительного чулочного автомата На современном этапе производства мужских носков применяют следующую технологию процесса, представленную в таблице 3.

Перед началом процесса вязания вязальщице выдается сырье, которое поступает на предприятие в подготовленном для вязания виде. В целях выявления дефектов намотки и крашения пряжа в бобинах подвергается контрольной перемотки на мотальных машинах и только после этого поступает к чулочным автоматам.

Наиболее распространенный вид пряжи, из которой производят высококачественные носки это хлопчатобумажная пряжа.

Хлопчатобумажная пряжа – это натуральная пряжа, приятная на ощупь и хорошо пропускает воздух. Неэластичена без добавления других видов нитей, обладает высокой влаговпитывающей способностью, что позволяет сохранять ноги сухими;

прочная, но уступает синтетическим нитям по прочности и износостойкости. При изготовление носков может использоваться пряжа как в суровом, так и в окрашенном виде. Недостатками этого вида пряжи считают ее высокая сминаемость и усадка при стирке, при этом изделия. изготовленные из этого вида пряжи долго сохнут.

Сырье, которое поступает на предприятие, должно быть в виде подготовленным для вязания, так чтобы обеспечить, помимо требуемого качества изделий, нормальное протекание технологического процесса производства при максимальном использовании современной техники.

Вязание полуфабриката осуществляется на современных одноцилиндровых и двухцилиндровых чулочных автоматах ведущих фирм Matec, Lonati, Santoni, Sangiacomo (Италия), «Uniplet» (Чехия) и других азиатских (Китай, Корея).

Вязальщица, обслуживающая чулочные автоматы, выполняет выборочный контроль качества полуфабриката, последовательно обходит автоматы в зоне обслуживания. Вязания мужского носка начинается с участка «борт» [47].

Таблица 3 – Схема технологического процесса Содержание операций Вид операции Оборудование Хранение сырья на складе на Подготовка пряжи к вязанию Ручная стеллажах партионно Машинная Контроль качества сырья Мотальные машины Вязание полуфабриката, Машинная Круглочулочный сбор изделий с одного автомата в автомат контейнер, подсчет Выворачивание изделий на изнаночную сторону, выборочный Ручная _ контроль качества изделий (14-25%) Швейный агрегат типа Швейно-кетельная обработка Машинно-ручная «Россо Горизонт»

В автоматическом Дополнительное Выворачивание изделий на режиме или приспособление к швейному лицевую сторону ручная агрегату или специальное Крашение, отжим Машинная Красильные аппараты Формование Машинная Формовочная машина Отлежка Стеллажи, поддоны _ Сортировка, подбор в пары Ручная _ Маркировка Машинно-ручная Специальная машина Складывание и упаковка Машинно-ручная Упаковочная машина Образование участка «борт» носка начинается на иглах цилиндра, не имеющих старых петель, поэтому язычки игл могут быть закрытыми и их необходимо открыть. В первой системе иглы через одну под действием подъемного (заключающего) клина вязального замка поднимаются на высоту полного заключения и опускаются в положение неполного заключения, при этом с помощью специального приспособления осуществляется открытие язычков.

Такое положение обеспечивает надежное прокладывание нити на иглы в следующей петлеобразующей системе.

Для образования первого ряда используется, как правило, высокорастяжимая нить для обеспечения хорошей растяжимости участка «борт»

и надежности образования заработка изделия, прокладывается на отобранные иглы (например, нечетные рисунок 6, а), изгибается платинами и отводится за спинки четных игл. Затем отбираются четные иглы и на них осуществляется прокладывание нити аналогично тому, как это происходило на нечетных иглах, что позволяет заработать петли на всех иглах (рисунок 6, б).


а б Рисунок 6 – Схема заработка начальных рядов:

а) прокладывание эластомерной нити на нечетные иглы;

б) прокладывание нити на четные иглы.

В следующем цикле отобранные нечетные иглы получают нить, а четные иглы не работают. Бортовые крючки под действием клиньев выходят из канала и устанавливаются над неработающими четными иглами. Протяжки нити между нечетными иглами располагаются на носиках бортовых крючков. Затем бортовые крючки отводятся назад и остаются без движения, удерживая нить третьего ряда до окончания вязания участка борта носка. Таким образом, обеспечивается подготовка к процессу пришивки бортика.

Далее происходит вязание участка «борт» с прокладыванием на каждую вторую иглу оплетенной эластомерной нити в виде футерного наброска с раппортом кладки 1+1 или 1+2, образуя так называемый «ложный ластик».

Эластомерная нить в зону вязания должна подаваться под определенным натяжением. Натяжение этой нити контролируется с помощью специальных нитенатяжительных устройств, как сложных электронных, так и механических.

Известно [48], что эластомерная нить подается в вязальную систему под натяжением порядка 60 – 70 сН, которое можно измерить с помощью тензометра марки ИН-2.

По окончанию вязания участка «борт» протяжки нити третьего ряда, расположенные на бортовых крючках, переносятся на четные иглы, при этом заканчивается образование двойного борта. После этого происходит вязание участка паголенка заданной длины различными переплетениями.

Затем вяжется участок пятки на реверсивном или круговом вращение цилиндра. Режим работы автомата при вязании участка классической пятки следующий: выключается из работы половина игл цилиндра;

движение цилиндра с кругового переходит на реверсивное;

включаются в работу нитевод с усилительной нитью и два сбавочника для выключения по одной игле при каждом обороте цилиндра;

для постепенного включения ранее выключенных игл с петлями при вязании второй половины участка пятки включается прибавочник [49]. Строение участка пятки в виде схемы развертки представлено на рисунке 7,а.

В процессе вязания такого участка пятки работает, как правило, только одна петлеобразующая система. Вязание участка классического мыска осуществляется аналогично вязанию участка классической пятки.

Для вязания участка круглой пятки режим работы автомата с кругового быстрого движения цилиндра переключается на круговое замедленное;

участок вяжется четырьмя петлеобразующими системами с участием разного количества игл в каждой системе, образуя полные и неполные петельные ряды.

Строение участка пятки круглой формы в виде схемы развертки представлено на рисунке 7, б.

а б Рисунок 7 – Схема развертки участка пятки (мыска): классическая пятка (мысок) (а) и круглая пятка (мысок) (б) Неполные петельные ряды вяжутся на группе игл цилиндра в трех из четырех системах, причем одна система вяжет петельные ряды постоянной длины, на одних и тех иглах (участок 3), две другие системы образуют неполные петельные ряды переменной длины, сначала увеличивающейся, затем уменьшающейся, формируя два симметричных участка в виде равносторонних треугольников (участки 2). Полные петельные ряды на всех иглах цилиндра (участки 1) вяжутся в одной системе. Таким образом, получается участок круглой пятки, стандартного размера, равной по длине 80 мм, и является вполне достаточным, чтобы при формировании носка обеспечить требуемое качество изделия. Мысок этого носка вяжется аналогично круглой пятке.

Заканчивается вязание носка участком отработки.

Сброс полуфабриката осуществляется в контейнер с каждого автомата.

Полуфабрикат в контейнере транспортируется по всем технологическим переходам до выпуска.

Перед швейными операциями вязальщица выворачивает полуфабрикаты на изнаночную сторону и тем самым осуществляет 100 % контроль качества.

Большинство современных чулочных автоматов оснащены дополнительным устройством для выворотки полуфабриката на изнаночную сторону, тогда вязальщица проводит выборочный 20 % контроль качества связанного полуфабриката, обходя автоматы последовательно один за другим просматривает последние изделие, поступившие в товароприемник. При отсутствии дефекта на проверяемом изделии вязальщица переходит к следующему автомату. Обнаружив на проверяемом изделие дефект, вязальщица контролирует качество всех изделий, выработанных за время, прошедшее после предыдущей проверки.

Зашивка мыска носков осуществляется по изнаночной стороне на специализированном швейном агрегате типа «Россо Горизонт» (рисунок 8) двойным кеттельным стежком.

Агрегат оснащен двумя швейными головками, конвейерной и главной цепями, устройствами для размещения носка, обрезки нити после каждой швейной головки и участка отработки изделия. Оператор вставляет между двумя направляющими пластинами край расправленного и сложенного пополам изделия так, чтобы участок пятки располагался со стороны машины. Затем с помощью конвейерной цепи заправленный носок подается к швейным головкам, где происходит зашивка мыска и обрез нити и отработки.

Агрегат оснащен автоматическим остановом в случаях обрыва нити, дефекта обрезки отработки и цепочки шва, выравнивателем натяжения, электрическим счетчиком и устройством «Роботун». Это устройство автоматически обеспечивает выворачивание изделий на лицевую сторону и укладывание их в контейнер. Захват и подача изделий осуществляется пневматически и регулируется от электрического логического устройства.

Если нет дополнительных устройств для автоматической выворотки, то изделия после сшивки с изнаночной стороны выворачиваются на лицевую сторону в ручную швей, тем самым осуществляется 100 % контроль качества шва.

Рисунок 8 – Общий вид агрегата «Россо Горизонт»

Качество и комфорт носков потребителем часто оценивается толщиной шва мыска. Мысок, заделанный с помощью описанной выше технологии, имеет видимый и не редко ощутимый при эксплуатации шов, что может вызывать дискомфорт. Но есть и другой способ заделки мыска – способ классической кеттлевки, в этом случае носок имеет красивый и гладкий шов, который не вызывает болевых ощущений при эксплуатации.

В настоящее время отдельные типы современных чулочных автоматов оснащены устройствами автоматической зашивки (заделки) участка мыска [50-52], например, устройство для кеттлевки мыска Rimaglio производства "Busi Giovanni" (Италия) [53-55]. Это устройство устанавливается дополнительно на чулочный автомат. Речь идет об устанавливаемом на машину роботе, который принимает носок после окончания вязания и заводит его в специальное устройство для кеттлевки мыска и производит его зашивку петля в петлю. Затем носок выворачивается, и шов остается внутри, в результате чего получается готовый носок с традиционной кеттлевкой. После зашивки мыска носок выбрасывается из машины лицевой стороной наружу и уже готов для последующих отделочных и выпускных операций.

Затем изделие, связанное из суровой пряжи, отправляется на крашение, отжим и формование. Крашение осуществляется на красильно-отжимных машинах барабанного типа «Колормат». Так как для вязания носков в основном используют пряжу не суровую, а в окрашенном виде, то операция крашения в технологической цепочке отсутствует, следовательно, после вязания выполняется сразу операция формования.

Формование осуществляется на парообразующих формовочных машинах (рисунок 9), обслуживающихся одним оператором. Оператор надевает изделие на форму, которая автоматически продвигается в зону к паропрессам, где происходит процесс формования, после этого носок автоматически снимается с формы и укладывается на ленту.

Рисунок 9 – Внешний вид формовочной машины После отлежки выполняются выпускные операции, включающие сортировку готовых носков, подбор в пары, маркировку, складывание, упаковку в индивидуальный пакет и коробку. Упаковка может осуществляться в ручную или на специализированной упаковочной линии автоматически.

Упакованные в коробки готовые к реализации носки хранятся на стеллажах на складе готовой продукции, откуда поступают в торговую сеть для реализации.

2.2.2 Характеристика современного технологического оборудования для производства изделий Чулочно-носочные автоматы нового поколения [47], появившиеся за последние 15-20 лет, значительно отличаются по своей конструкции от машин, выпускаемых ранее. Революционные изменения в конструкциях машин были связаны, в первую очередь, с присутствием электронного блока и набором разнообразных электронных датчиков, заменивших счетные цепи и барабаны управления.

Известно [56], что одной из самых трудных задач при производстве современных чулочно-носочных изделий с использованием высокорастяжимых нитей является их подача непосредственно в зону петлеобразования. Каким бы сложным не было бы устройство современного чулочного автомата, как бы тонко он не был настроен, при работе с эластановыми нитями без дополнительных устройств невозможно добиться подачи этой нити с контролируемым натяжением. В настоящее время существует большое количество фирм, разрабатывающих и выпускающих сложные электронные механизмы для контроля натяжения эластановой нити в процессе вязания. Но до сих пор существуют и разрабатываются и механические устройства для их подачи, которые, несмотря на свою дешевизну и простоту в использовании, не обеспечивают высокого контроля натяжения нити.

Наличие на автоматах нитенатяжительных устройств позволяет регулировать натяжение нити в широких пределах в зависимости от толщины нити и скорости ее потребления.

Для вязания носков используются высокоавтоматизированные одноцилиндровые чулочные автоматы 9 – 14 – го классов с диаметром игольного цилиндра 4 дюйма, с числом петлеобразующих систем 4, при следующем скоростном режиме: при круговом быстром движение – 320, круговом замедленном – 220, реверсивном – 200 [57]. Как правило, современные чулочные автоматы оснащаются устройствами для автоматической зашивки участка мыска.

Формирование носков осуществляется на различных формировочных агрегатах типа SBSD (см. рис. 9) и Т-20, внешний вид которого представлен на рисунке 10.

Это агрегат типа Т-20 фирмы «AUTOTEX» (Италия). Агрегат состоит из рабочей зоны оператора, где надеваются носки на форму, паровой камеры с рабочим давлением до 3 атмосфер, электрического пресса, туннеля сушки и зоны снятия и транспортировки носков.

Рисунок 10 - Формировочный агрегат типа Т- Оператор надевает носки на алюминиевые формы, которые проходят процесс формировки, после этого фотоэлемент дает сигнал устройству снятия носка, изделие снимается с формы и отгружается на ленту конвейера.

Производительность автомата 400 дес.пар/смену.

Упаковка осуществляется на упаковочных агрегатах типа «SPS», внешний вид представлен на рисунке 11, которые объединяют несколько выпускных операций: складывание, маркировку и упаковку.

Агрегат типа «SPS» фирмы «AUTOTEX» (Италия), состоит из зоны загрузки носков, швейной машины, устройства-штабелера и нескольких конвейерных лент, которые обеспечивают продвижение носка к устройствам упаковки. На месте загрузки предусмотрена установка лазера для корректировки правильного положения носка для ровной пришивки этикетки. Справа располагается рабочая панель-экран, с которой осуществляется управление машиной. К машине можно подсоединить устройства для печати термоэтикеток с маркой производителя.

Рисунок 11 – Внешний вид упаковочного агрегата типа «SPS»

Фирма «AUTOTEX» еще занимается выпуском автоматической линии «формировка+упаковка».

Таким образом, для производства мужских носков используется современные высокопроизводительные одноцилиндровые чулочные автоматы и формировочное, упаковочное оборудование, что позволяет значительно сократить ручной труд, и, следовательно, время на его производство.

2.3 Показатели качества чулочно-носочных изделий Перед чулочно-носочным производством стоит задача по выпуску высококачественной, конкурентоспособной продукции, которая соответствует требованиям и спросу потребителей.

Как отмечалось выше, носки должны быть комфортными при эксплуатации и сохранять свои свойства при многократном растяжении и стирке [58].

Эти требования определяются эксплуатационными свойствами [34], которые характеризуют устойчивость изделий к климатическим и механическим воздействиям, износоустойчивость, художественно-эстетические и другие потребительские свойства. Выполнение этих требований непосредственно связано с технологическим процессом изготовления этих изделий.

Показатели качества чулочно-носочных изделий подразделяются на:

- общие – обязательные для всех видов изделий;

- дополнительные – обязательные для конкретных видов изделий в зависимости от их назначения и используемого сырья.

К общим показателям качества относятся следующие: состав сырья;

линейная плотность пряжи или нити;

плотность вязания;

размеры изделия;

разрывная нагрузка;

устойчивость окраски;

художественно-эстетические показатели (колористика, модель, конструкция и др.).

К дополнительным показателям качества относятся следующие: стойкость поверхности участков изделия к истиранию;

устойчивость к образованию пилинга;

масса изделия;

липофильность;

воздухопроницаемость;

паропроницаемость;

теплопроводность;

электризуемость;

стабильность формы и размеров и др.

Известно, что отношение потребителей к перечисленным показателям качества неоднозначно. Потребитель, выбирая изделие, обращает внимание на цвет и форму изделия, на сырье из которого изготовлено изделие и от которого зависят такие показатели как гигроскопичность и воздухопроницаемость. Важно, чтобы форма и размер носка при эксплуатации были стабильны (необратимая деформация), это связано с растяжимостью следа вдоль ступни. Качество носков оценивается сроком службы, т. е устойчивостью к истиранию таких участков как пятка, мысок, след. Шов на участке мыска должен иметь хорошую растяжимость и быть прочным при эксплуатации. Участок «борт» обеспечивает удержание носка на ноге при ходьбе и должен быть удобным, то есть иметь достаточную растяжимость для надевания его на ногу через пятку и подъем и быть упругим, но при этом иметь нормальное давление на ногу, не вызывая болевых ощущений на месте соприкосновения с ногой.

Для выявления значимости показателей, характеризующих качество чулочно-носочных изделий, в частности, мужских носков, была сформирована экспертная комиссия, в которую вошли как потребители, так и специалисты в области чулочно-носочного производства. Была составлена анкета, включающая выборку из 12 показателей:

1 – растяжимость шва мыска, 2 – растяжимость участка «борт», 3 – растяжимость следа вдоль стопы, 4 – необратимая деформация (стабильность формы и размеров), 5 – устойчивость к истиранию (срок службы), пятки, мыска, следа, 6 – воздухопроницаемость, 7 – гигроскопичность, 8 – сырьевой состав, 9 – цвет, 10 – давление участка «борт» на ногу, 11 – усадка (после стирки), 12 – удельное электрическое сопротивление (статическое).

Эксперт должен был оценить сравнительную предпочтительность данных показателей, выставляя при этом ранги от 1 до 12, причем ранг 1 – должен принадлежать наиболее предпочтительному, а ранг 12 – наименее предпочтительному. Если какие-либо показатели были для эксперта неразличимы (однозначны), он мог расставить одинаковые ранги нескольким показателям.

Анализ данных анкет был произведен с использованием метода экспертной оценки [59], в результате которого были выявлены наиболее важные, по мнению экспертов, показатели.

Анализ экспертных оценок предложенных показателей представлен в таблице 4.

Таблица 4 – Ранжировки, данные экспертами П1 П2 П3 П4 П5 П6 П7 П8 П9 П10 П11 П Э1 12 2 6 5 3 7 8 1 10 4 9 Э2 9 1 7 11 2 6 5 4 10 3 8 Э3 10 2 3 11 2 9 8 4 7 1 9 Э4 10 1 9 3 1 4 7 6 12 2 11 Э5 9 1 11 7 3 4 5 6 12 2 8 Э6 11 2 6 7 5 9 4 1 10 3 8 Э7 9 7 10 8 5 3 2 4 6 1 11 Э8 11 4 10 9 8 2 3 1 7 6 5 Э9 1 2 11 10 3 4 7 8 6 5 9 Э10 8 1 7 9 2 6 5 3 10 4 11 90 23 80 80 34 54 54 38 90 31 89 0,043 0,19 0,05 0,05 0,13 0,08 0,08 0,11 0,043 0,14 0,048 0, П р и м е ч а н и е:

Э1……………. Э12 – эксперты, П1……………П12 – показатели качества, - коэффициент весомости, определен расчетным методом на основании данных экспертного опроса по следующей формуле:

( ) ( ) Для сравнительной оценки весомости показателей, проверялась общая согласованность мнений экспертов по коэффициенту конкордации. Сначала находилась средняя сумма рангов для всех показателей по формуле (1):

n 0,5n 1, S Si (1) n i где Si – сумма рангов;

n – число показателей качества;

m – число экспертов.

А затем определялись значения отклонений S I S и S I S.

Как видно из таблицы, у отдельных экспертов имеются одинаковые ранговые оценки, поэтому для них определялись показатели одинаковости по формуле (2):

t tj u Tj j, (2) где u – число оценок с одинаковыми рангами в j-й строке, равное числу слагаемых в сумме;

t j - число одинаковых рангов в каждой оценке j-й строки.

Как показали расчеты показатель одинаковости для третьего и четвертого экспертов Т 1.

Согласованность мнений экспертов выявлялась с помощью коэффициента конкордации по формуле (3):

12 S W, (3) m m n n m T j 2 j где S — сумма квадратов отклонений суммы рангов каждого объекта экспертизы от среднего арифметического значения рангов.

Коэффициент конкордации, в зависимости от степени согласованности мнений экспертов, может принимать значения от 0 (при отсутствии согласованности) до 1 (при полном единодушии).

Значимость коэффициента конкордации проверяют по критерию формула (4):

2 Wmn 1. (4) 2 02,05, то величина W существенно значима. Значения 02,05 берут Если из таблицы для f n 1 степеней свободы.

Коэффициент конкордации, рассчитанный по выше приведенным формулам, равен 0,69, критерий 2 75,9.

Полученные величины коэффициента конкордации W и критерия 2 были оценены по значимости с помощью табличных значений [59]. Так как критерий 2, равный 75,9, по значению больше табличного 0,05 19,7, то был сделан вывод, что эксперты показали согласованную точку зрения.

В результате анализа данных экспертного опроса для оценки уровня качества мужских носков, для наглядности была построена гистограмма весомости показателей, представленная на рисунке 12.

0,2 0, 0, Коэффициент весомости 0, 0, 0,14 0, 0,12 0, 0, 0,08 0, 0, 0,06 0,05 0,05 0, 0,043 0, 0, 0, 0, 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Показатели качества Рисунок 12 – Диаграмма зависимости показателей качества и коэффициента весомости На представленной гистограмме наглядно показано значение коэффициента весомости Кв показателей качества. Коэффициент весомости меняется в пределах от 0,17 до 0,039, наименьший коэффициент имеет показатель П12 – удельное электрическое сопротивление, равный 0,039, наибольший П2 – растяжимость участка «борт», равный 0,17. Следует отметить, что наиболее значимые показатели качества следующие: растяжимость участка «борт» (П2), давление участка «борт» на ногу (П10), устойчивость к истиранию (П5), сырьевой состав (П8). Выявленные показатели являются предпочтительными для оценки уровня качества исследуемого объекта.

Чтобы оценить величину растяжимости участка «борт» мужского носка, в первую очередь необходимо знать величину обхвата подъема стопы ноги мужчины, для этого необходимо провести анализ антропологических показаний типовых фигур мужчин.

2.4 Анализ антропологических показаний типовых фигур мужчин для проектирования чулочно-носочных изделий Как отмечалось ранее, носки должны быть комфортными при эксплуатации, не вызывать болевых ощущений и неудобств при носке;



Pages:   || 2 | 3 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.