ИССЛЕДОВАНИЕ МИГРАЦИИ ВОЛОКОН ПО СЕЧЕНИЮ ПРЯЖИ ПРИ КРУЧЕНИИ Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

2. Г.Н.Кукин, А.Н.Соловьев Текстильное материаловедение. Исходные материалы" Легпромбытиздэт 1985.стр 20-23.

3. П Г.Василик, И В.Голубев,"Применение волокон в сухих строительных смесях" Научно-технический и производственный журнал «Строительные материалы». ООО «Рекламно-издательская фирма «Стооймагериалы». Москва 2002 N99 стр. 26-27

SUMMARY

Problems n processing ana application of shortfiber wastes are always actual for most of ,.ght industry enterprisers. Using of textile shortfiber wastes in building material's production mav solve this problem. Even shortfiber waste has enough valuable properties and s u..,zaiion is inexpepedient. Mineral and wood fibers have been appiicated in building materials for a long time. Now possibilities of shortfiber waste's applications in decorarive materials being reserched by \/STU s scientist. Elaborate of "liquid wallpaper" product' in's technology is direction of present work. Two types of mixtures consisted of binding and filling had been elaborated in consequence of our work The building materials assortment is extended thanks to using of textile shortfiber wasies, quantity of technologica' transactions are decreased at the expense of termal processing on the work ng surface directly Mixtures' qualities allows to exclude some types of surface s process ng (painting etc.) that gives consideraiale economic effect.

УДК 677.022.3

ИССЛЕДОВАНИЕ МИГРАЦИИ ВОЛОКОН ПО СЕЧЕНИЮ ПРЯЖИ ПРИ КРУЧЕНИИ

Д.Б. Рыклин

Целью исследования процесса миграции волокон по сечению пряжи при кручении является опредепение состава поверхностного слоя многокомпонентной пояжи. Результаты данных исследований могут быть использованы для прогнозирования цвета меланжевых пряж, а также дла оценки пряж, состоящих из натуральных и химических волокои, с точки зрения их органолептического восприятие

Стоуктура текстильных нитей в значительной мере определяет их свойства и возможности использования. Обычно структура определяется размерами, формой элементов из которых состоят нити, взаимным расположением эпементов и их свойствами. Пряжа состоит из волокон распределенных более или менее равномерно по ее длине В результате скручивания вслокна обвивают друг друга Структуру пряжи определяют условия процесса формирования, к которым относятся: ширина мычки, высота треугольника кручения соотношение между числом оборотов нити вокруг ее оси и скоростью подачи волокнистой ленточки

Так как в треугольнике кручения максимальное натяжение получают краиние волокна то в дальнейшем они стремятся переместиться к центру нити. В результате волокна располагаются по спиралям с переменным шагом витков и переменным радиусом цилиндра на который они наматываются. Такое расположение волокон, выравнивая частично их натяжение в нити препятствует закономеоному увеличению нормального давления от растянутых периферииных волокон к центру нити.

При теоретическом исследовании мигиации волокон было принято предположение о том, что из за миграции среднее растягивающее усилие действующее на волокно постоянно. Удлинение волокон ¡-того компонента определяется по формуле

28

Вестник У О «ВГI У»

=

Р

о I

где Р - сила натяжения волокна гюиходящаяся на единицу длины волокна, Н Е, - начальный модуль продольной угругости волокна, Па Бв! - площадь поперечного сечения волокна мг Среднее удлинение волокон в пряже

Б =

(2)

где р, - доля ¡-того компонента по массе

Тогда силу натяжения волокна можно рассчитать по формуле

(3)

С другой стороны ранее получена формула для расчета среднего удлинения волокон в пряже [1]

£ =

6г2я2 К2

{\ + (2ЖгиУ)'г ~{\ + (2яКгн)2)

я

\2

I ГИ J

(4)

где гп - радиус пряжи, м-

гн - радиус нейтрального слоя пряжи, м определяемый по формуле

ги =

2 п-К К

(5)

К - крутка пряжи кр./м;

Ку - коэффициент укрутки.

Таким образом, растягивающее усилие, приходящее на единицу длины волокна, можно рассчитать по формуле (3) с учетом формулы (4). Среднее удлинение волокон ¡-того компонента определяется по формуле (1) с учетом рассчитанного значения Р.

Разработана программа, позволяющая осуществлять моделирование процесса миграции волокон по сечению двухкомпонентой пряжи. При моделировании сечение пряжи разделяется на 3 слоя. Причем стержневой слой (3) ограничивается радиусом нейтрального слоя

По каждому слою осуществляется перебор доли 4,, площади, занимаемой в сечении -того слоя волокнами ¡-того компонента от 0 до 1 с дискретностью 0.05. Площадь -того слоя определяется по формуле

(6)

где т-лах у - максимальное количество волокон ¡-того компочента в ]-том слое Величина ттах1я за исключением сгержневого слоя, определяется по формуле

У О «ВГТУ» - 40 лет

29

71(Г2 -Г2 )

• max j min_ j '

mmax_ij ~ (7)

* ' Bi

rmaxj и rminj - максимальный и минимальный радиусы j-того слоя Гы - радиус волокна ¡-того компонента Для стержневого слоя

та

pi =

■muxJ6 Лг2 (8)

^ 1 Bi

Для участков волокон, находящихся в j-том слое рассчитывается удлинение по формуле [1]

е} = KvJl + (2-7r-rrKr -1 (9)

где г, - приведенный диаметр j-того слоя.

гч ~ гн

Г ~Гпш,_] - -- (10)

Для участков волокон, попадающих в стержневой слой, удлинение волокон всех компонентов оавно нулю.

Для волокон каждого компонента определяется величина суммарного удлинения в j том слое

£ij = £jmij (11)

где т0 - копичество волокон i-того компонента в j-том слое пряжи рассчитываемое по формуле

mU - (12)

Si

В результате рассчитывается 213 вариантов распределений волокои компонентов по сечению пряжи. Из них возможными можно считать те варианты которые удовлетворяют условиям

1) отклонение суммарного удлинения не должно превышать 5 % от расчетного значения

2) отклонение количества волокон каждого компонент а че должно превышать 5 % от заданного значения

Наиболее вероятное распределение волокон по сечению пряжи определяется как среднее из всех возможных ьариаигов.

_ j z

О (13)

2 к=\

где г - количество возможных (равновесных) вариантов распределения волокон оазличных компонентов по сечению пряжи

20 Вестник УО «ВГТУ»

Можно также утверждать, что показатель I характеризует стабильность структуры двухкомпонентной пряжи по длине Чем меньше возможных равновесных вариантов расположения вопокон тем больше веооятность того, что в сечении пряжи волокна оказываются разнонатянутыми, что приведет к ухудшению внешнего вида пряжи и возможному снижению ее прочности. Следовательно, такие смеси волокон использовать нецелесообразно.

Тогда количество волокон ¡-того компонента в ]-том сечении

т -

Ч о

9 Л

(14)

Доля волокон ¡-того компонента в ]-том сечении го массе определяется по формуле

твТш

Рп =

(15)

Доля площади, занимаемой волокнами ¡-того компонента в площади поверхности пряжи определяется по формуле

Р\, =

Е»1,/

(16)

Для анализа миграции волокон было осуществлено моделирование данного явления при формировании хлопкополиэфирной пряжи с вложением полиэфирных волокон различной линейиой плотности. Анализируя результаты моделирования можно обметить близость значений ЕБ для хлопка и полиэфирного волокна линейной плотности 0 17 текс, что возможно и является причиной качественного формирования пряжи из смесей этих волокон. При существенных отклонения данного параметра у одного из компонентов нарушается равномерное распределение волокон по слоям пряжи, что приводит к изменению структуры пряжи и ухудшению ее свойств. Установлено что линейная плотность и крутка пряжи не оказывают существенного влияние на миграцию вопокон которая определяется в основном свойствами и процентным содержанием волокон компонентов.

Ь результате статистической обработки результатов моделирования получена следующая формула для расчета доли волокон 1-го компонента во внешнем слое

1 + 0,2

(} V

ЧВ2

\

\

В1

В 2 у/

+ 0,02:

'А Р^ кР2 А

(17)

Для расчета доля площади, занимаемой волокнами 1-го компонента в площади внешнего слоя, получена формула

УО «ВПУ» - 40 лет

31

PiSEP.

11

1 + 0,03

V V

я J K2 /

(18)

Анализируя полученную формулу, можно отметить что во внешнем слое пряжи состоящей из волокон с близкими свойствами. содержание волокон преобладающего компонента оказывается несколько выше, чем содержание волокон второго компонента.

ВЫВОДЫ:

Разработана модель, позволяющая рассчитывать наиболее вероятное распределение волокон по сечению двухкомпонентной пряжи с учетом различий в их свойствах.

Определены сЬакторы, влияющие на миграцию волокон в процессе кручения.

Установлено, что разработанная модель может быть использована для прогнозирования состава внешнего слоя меланжевой пряжи а также для обоснования выбора компонентов с целью получения стаЬильной структуры двухкомпонентной пояжи.

Список использованных источников

1. Рыклин Д. Б. Производство многокомпонентных пряж и комбинированных нитей: монография / Д. Б Рыкгин А. Г Коган. - Витебск УО «ВГТУ», 2002. -215 с

SUMMARY

The new modei of different fibres migration is developed. This model allows to exDect the most probable fibres distribution on cross-section of a yarn in view of distinctions in bres properties. The factors influencing migration of fibres in twisting are determined. Is estabUhea, that the developed model can be usea for forecasting structure of an external layer of color-Dlended yarn and also tor a substantiation of choice of components for producing two-component yarn with stable structure.

УДК 677.074: (677. 01 7. 56: 536.495)

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕП Л ОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ОГНЕТЕРМОСТОЙКОЙ ТКАНИ

С.С. Алахова, В И. Ольшанский, А.И. Ольшанский

В процессе ликвидации чрезвычайных ситуаций или возможных причин их возникновения организм человека необходимо защищать от воздействия теплового потока, обусловленного как лучеиспусканием конвективным теплопереносом среды, так и теплопроводностью материалов одежды. Основным средством защиты человека в экстремапьных ситуациях является спецодеждо!. К такой одежде предъявляются требования, оговоренные в специальной нормативной документации. Обеспечение заданных требований на должном уровне решается путем применения огнетермостойких волскои и нитей и на их основе -огнетермостойких тканей.

С учетом промышленной базы Республики Беларусь на кафедре ПНХВ совместно с НИЦ Витебского областного управления МЧС разработана новая огнетермостойкая техническая ткань. Проведенные исследования полученной ткани показали достаточно высокие ее физико-механические и геппофизические показатели соответствующие лучшим мировым аналогам.

32

Вестник УО «ВПУ»