CC BY
10ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ДЕФОРМАЦИЯ СМЕСОВОЙ ПРЯЖИ, ВЫРАБОТАННОЙ ИЗ ВОЛОКОН ЭМУЛЬСИФИРОВАННЫХ УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫМ СПОСОБОМ Арабов Ж.1, Гафуров К.2, Ражапов О.3, Махкамова Ш.4,
Нуржонов У.5
1Арабов Жамолиддин Садриддинович - докторант;
2Гафуров Кабул - профессор; 3Ражапов Одил Олимович - доцент;
4Махкамова Шоира Фахритдиновна - доцент;
5Нуржонов Улфат Олланазарович - магистрант, кафедра "Технология прядения ", Ташкентский институт текстильной и легкой промышленности, г. Ташкент, Республика Узбекистан
Аннотация: в статье полуциклические механические характеристики образцов хлопчатобумажной смесовой пряжи с заряженным эмульсирование синтетическим волокном в поляризованном поле основаны на графиках их удлинения и деформации смесовой пряжи, полученной в результате изменения нитронной структуры синтетическое волокно по мере увеличения натяжения основано на экспериментах с образцами хлопчатобумажной смесовой пряжи, загруженной эмульсирование синтетическим волокном в поляризованном поле.
Ключевые слова: эмульсирование, нитроновое волокно, волокно, пряжа, смесовая пряжа.
Текстильная промышленность - это не только является отраслью, обеспечивающей экономику таким широким спектром потребительских товаров, как ткани, трикотажные полотна, швейные нитки, ковры и др., но и является производителем таких изделий, как кордная нить, приводные ремни, изоляционные, медицинские материалы и др. Её продукция также широко используется в оборонном, медицинском, авиационном и космическом секторах экономики, а также в автомобильной и обувной промышленности.
В соответствии с постановлением Президента Республики Узбекистан от 14.12.2017 №уп-5285 разработана концепция развития Ассоциации "Узтекстильпрома" на 20192025 годы. Именно в этом документе показан прогресс во всех областях текстильной промышленности [1].
Известно, что за последние 20-30 лет из года в год увеличиваются отрасли народного хозяйства, использующие химические продукты и, в частности, химические способы переработки [2].
Тот факт, что нитронное волокно структурно похоже на шерсть и имеет широкий спектр применения в промышленности, требует исследования физико-механических показателей и возможности получения смешанной пряжи в прядении. Следует отметить, что нитрон является вторым среди синтетических волокон после полиэстера обладающим высокой степенью электролизуемости. [3]. При переработке синтетических волокон проводилась антистатическая обработка, получали смешанную пряжу в разных пропорциях и изучали показатели свойств пряжи. Поскольку используемые антистатики не полностью покрывали поверхность волокна, нитроновое волокно статически заряжалось за счет трения об детали машины, что приводило к неравномерности выходящего полуфабриката. Это, в свою очередь, влияло на качество пряжи, что приводило к выпуску продукции, не соответствующей требованиям стандарта. Следует отметить, что все отрицательные явления обуславливают
необходимость совершенствования антистатической обработки при переработке синтетических волокон, то есть технологии эмульсирования.
При изучении механических свойств пряжи наибольшее значение имеет изучение их удлинения. Когда нить растягивается при разрыве, определяется ряд прочностных характеристик. Первый из них - это разрывная нагрузка. Её определяют непосредственно на оборудовании, называемой разрывной машиной, где определяют и другие величины механических свойств, в частности механические свойства до разрыва.
Разрывная нагрузка часто называется абсолютной силой, поскольку она выражается как максимальное усилие, которое может выдержать образец в условиях постепенного увеличения нагрузки, создаваемой в разрывной машине, до момента его разрушения. Следует отметить, что разрыв не является мгновенным явлением, а разрыв одного волокна представляет собой процесс, начинающийся с увеличения количества разрываемых волокон и зависящий от многих факторов, в первую очередь от структуры пряжи, температуры и других факторов [4].
Для оценки сил и нагрузок (или удлинений), действующих на пряжу в технологических процессах, желательно при задании одного из этих параметров использовать такие свойства. Для многих материалов (например, металлов) деформация является полностью обратимой (т. е. деформируется при приложении силы и почти мгновенно исчезает после прекращения действия силы) и связана с линейным напряжением. Такая деформация выражается законом Гука, коэффициентом пропорциональности между деформацией и растяжением, Е - модулем упругости по длине пряжи, другими словами, модулем Юнга, широко применяемым для текстильных нитей [5,6].
Продольный модуль упругости рассчитывается по кривой удлинения. Деформация пряжи исчезает сразу или возвращается после снятия нагрузки.
Если нитям придать малые удлинения, например, равные 1%, и на короткое время (несколько секунд), то деформация подавляющего большинства из них почти полностью обратима и, кроме того, они большей частью эластичны. Допустимо рассчитывать модули для таких условий. Поэтому в центрах сертификации текстильных материалов модуль Юнга пряжи обычно определяют при ее удлинении 0,5 % и 1,0 %. Такие модули часто называют начальными, т. е. их принимают за начальные напряженные условия. При использовании пряжи часто возникают кратковременные и небольшие растяжения. При таких условиях зависимость между деформацией и напряжением может быть рекомендована с использованием приближенных начальных модулей и закона Гука для простого расчета [7].
При изучении механических свойств текстильных нитей широко используют их полуцикловые характеристики. С учетом этого были изучены полуцикловые механические характеристики образцов смесовой пряжи, выработанной из смеси хлопка и синтетических волокон, эмульсированных в заряженном поляризованном поле, на основе их графиков удлинения. Для сравнения результатов эксперимента также был получен график удлинения смесовой пряжи из неэмульсированных нитроновых волокон.
Были получены образцы пряжи с долевым содержанием синтетического волокна, эмульсированного в заряженном поляризованном поле, 20%, 30%, 40%, 50%.
см УЛ
аоо-г»
_____
/
^..................
а у
0 0-5
■> 'И
&
О- / №
у 0- / Щ-
1 12 1 1 1
^ .1Ш
см
Г К
I5*I1I
с
Рис. 1. Кривые удлинения образцов смесовой пряжи, выработанных с добавлением 20% нитронного волокна, не обра через поляризованное поле а и обработанного при различных напряжениях (Ъ-50в, c-75в, d-100в, e-130в).
Таким же образом в указанных пропорциях было добавлено неэмульсированное синтетическое волокно и отобраны соответствующие образцы. Для получения смешанной пряжи из хлопка и нитрона нитроновое волокно эмульсировали пропусканием через поляризованное поле при 4-х различных напряжениях (50В). Готовые образцы пряжи были испытаны на разрывной машине Tenzorapid 5, получены их полуцикловые механические характеристики и кривые удлинения (рис.1).
Видно, что кривая удлинения пряжи из неэмульгированных смесовых волокон резко отличается от других кривых. Во-первых, диапазон удлинения составляет от 3,5 до 5,0%, а разрывная нагрузка при растяжении составляет от 120 до 160 сН. При сравнении этих значений с кривыми удлинения смесовой пряжи из нитронового волокна эмульсированного, в поляризованном поле с напряжением 50 вольт (рис. 1 б, в, г, д), можно видеть, что удлинение полученной пряжи составляет около от 4,5% до 5,5%, а разрывная нагрузка от 150 сН до 190 сН, т.е. по обоим показателям значения выше.
При последовательном сравнении рисунков с, d, е можно увидеть увеличение удлинения и разрывной нагрузки. Следовательно, напряжение поляризованного поля оказывает прямое влияние на механические свойства синтетического нитронового волокна. Также из рисунка видно, что равномерность пряжи(перекрытие кривых) в состоянии напряжения-деформации улучшается. Другими словами, напряженно-деформированная характеристика пряжи становится более равномерной, и неровнота пряжи по механическим свойствам уменьшается. Следовательно, эмульсирование синтетического волокна путем пропускания нитрона через поляризованное поле кроме статического заряда волокон влияет также и на механические свойства полученной смесовой пряжи. Кривая удлинения по мере увеличения напряжения поляризованного поля становится более выраженной и при напряжении 130 вольт приобретает компактный вид (рис. 1, д). Удлинение составляет от 6,5% до 8,0%, а разрывная нагрузка составляет от 300 до 350 сН. Неизбежно, что эти случаи связаны со структурным изменением синтетического волокна. Для определения этого были проведены дополнительные исследования по изучению структуры волокна.
Эмульсирование синтетических волокон усовершенствованным методом, позволяет покрывать поверхность волокон частицами эмульсии, в результате
снижается статический заряд и вырабатывается однородный продукт. При усовершенствованном методе синтетические волокна в поляризованном поле заряжаются положительно, и на них распыляется отрицательно заряженная эмульсия [8]. Частицы эмульсии полностью покрывают поверхность волокна, а в процессе получения смесовой пряжи слои хлопковых и синтетических волокон равномерно прочесываются и получают равномерную чесальную ленту, которая стабильно перерабатывается на ленточной машине [9-10].
При последовательном сравнительном анализе, было установлено, что удлинение и разрывная нагрузка увеличились. Следовательно, напряжение поляризованного поля оказывает прямое влияние на механические свойства синтетического нитронового волокна. Также можно отметить, что раномерность пряжи в напряженно-деформированном состоянии (перекрытие кривых) улучшается. Другими словами, напряженно-деформационная характеристика пряжи становится более равномерной, а неровнота пряжи по механическим свойствам уменьшается. Следовательно, влияние эмульсирования синтетического волокна путем пропускания нитрона через поляризованное поле кроме статического заряда волокон также и на механические свойства полученной смесовой пряжи было потверждено на практике. Наглядно видно, что кривая удлинения по мере увеличения напряжения поляризованного поля становится более выраженной и при напряжении 130 вольт приобретает компактный вид. Удлинение увеличивается от 6,5% до 8,0%, а разрывная нагрузка - от 300 до 350 сН..
По результатам исследований разница деформации смесовой пряжи, полученной из эмульсированного и неэмульсированного волокна, при увеличении напряжения поляризованного поля представлена на рис. 2.
18 16 14 12 10 в 6 4 2 О
-I-
-т-
1-
40 75 100 130
Рис. 2. Зависимость разности деформаций смешанной пряжи, выработанной из эмульсированных и неэмульсированных нитроновых волокон, от напряжения поляризованного
поля.
Видно, что разница между деформациями смешанной пряжи, полученной из эмульсированного и неэмульсированного нитронового волокна, увеличивается по прямой при напряжении поляризованного поля 100 В. Когда напряжение достигает 130 В, разница деформации начинает уменьшаться.
Таким образом, при увеличении напряжения поляризованного поля, в результате изменения структуры синтетического волокна-нитрона, на основе экспериментов определялась деформация полученной из него смесовой пряжи.
Список литературы
1. Узбекистан Республикаси Президента Шавкат Мирзиёевнинг Олий мажлисга мурожаатномасини урганиш ва кенг жамоатчилик уртасида таргиб этишга багишланган илмий-оммабоп кулланма Тошкент «МАЪНАВИЯТ» 2019. Б. 47-49.
2. Ж.С. Арабов, Ц. Гофуров, О.О. Ражапов Аралаш ип хоссаларининг кутбланган заряд майдони кучланишига богликлиги Андижон машинасозлик институти Республика илмий амалий конференсия 24.11.2021 й.
3. Ражапов О.О., Гафуров К.Г., Арабов Ж. Условия получения равномерной смеси из хлопко-нитронового волокна с минимальной неравномерностью смешивания // Universum: технические науки: электрон. научн. журн. 2020. 11(80)
4. J. Arabov, J.Q. G'afurov, X.T. Bobojonov, Q. G'ofurov, O. Radjapov. Dependence of mixed yarn properties on emulsification parameters "Textile Journal of Uzbekistan: 2021. Vol. 9: No. 4, Article 9.
5. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://uz.denemetr.com/docs/134/index-86166.html (дата обращения: 08.12.2022).
6. Bobojanov H.T., Gofurov Q.G., Jumaniyazov Q.J., & Raxmatulinov F.F. (2019). NEW WAYS TO MEASURE YARN DEFORMATION. Textile Journal of Uzbekistan, 2019. 2(1). P. 63-68.
7. Ражапов О.О., Гафуров К.Г., Арабов Ж. Условия получения равномерной смеси из хлопко-нитронового волокна с минимальной неравномерностью смешивания // Universum: технические науки: электрон. научн. журн. 2020. 11(80)
8. Ж.С. Арабов, Ж.Ц. Гофуров, А.Т. Росабоев, Ц. Гофуров, С.Л. Матисмаилов, У.Б. Имомцулов, О.О. Ражапов. "Толали материалларни эмульсиялаш учун курилма" UZ FAP 01795 28.02.2022. Бул.,№ 2.
9. Rajapov O., Fayzullaev S., Makhkamova S. Transportation of chemical fibers and investigation of the process of chemical fiber carding in the unit of the licker-in carding machine. Transportation Research Procedia, Volume 63, 2022
10. Arabov J., G'ofurov Q.; and Rajapov O. "The effect of emulsification of chemical fiber on the properties of yarn,"Textile Journal of Uzbekistan: 2020. Vol. 9: No. 1, Article 9.
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ ЕСТЕСТВЕННОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ДВИЖЕНИЯ СУДНА НА ПОДВОДНЫХ КРЫЛЬЯХ СЛОЖНОЙ ГЕОМЕТРИИ
Мухина М.Л.
Мухина Милена Львовна - кандидат технических наук, доцент, институт транспортных систем, Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева,
г. Нижний Новгород
Аннотация: в статье анализируется с позиций общетехнической теории устойчивости движения явление естественной гидродинамической устойчивости судна при ходе на подводных крыльях. Рассматривается СПК с подводными крыльями сложной пространственной геометрии схемы «тандем». На базе известных теорем классической механики синтезируется система уравнений пространственного движения СПК. В рамках теории малых возмущений выводится характеристическое уравнение продольной динамической устойчивости СПК.
Ключевые слова: устойчивость изолированного продольного движения СПК, система уравнений свободного возмущенного продольного движения СПК.
