CC BY
21
TECHNICAL SCIENCES
A NEW METHOD FOR PRODUCING FABRIC AND A METOD OF STUDYING HEAT PROTECTIVE PROPERTIES OF CLOTHES FROM IT Minasyan Z.A.1, Papoyan A.R.2, Manasyan N.K.3, Muradyan V.G.4 (Republic of Armenia) Email: Minasyan336@scientifictext.ru
1Minasyan Zohrab Aleksandrovich - PhD in Engineering Sciences, Associate Professor, TECHNOLOGY OF TEXTILE AND LIGHT INDUSTRY PRODUCTS AND DESIGN DEPARTMENT; 2Papoyan Ashot Rafikjvich - Doctor in Engineering Sciences, Professor,
MECHANICS AND GRAPHICS DEPARTMENT; 3Manasyan Naira Knyazevna - PhD in Engineering Sciences, assistant, TECHNOLOGY OF TEXTILE AND LIGHT INDUSTRY PRODUCTS AND DESIGN DEPARTMENT; 4Muradyan Varduhi Gevorgovna - researcher, MECHANICS AND GRAPHICS DEPARTMENT, GYUMRI BRANCH OF THE NATIONAL POLYTECHNIC UNIVERSITY OF ARMENIA, GYUMRI, REPUBLIC OF ARMENIA
Abstract: proposed new method of weaving on basic upgrades including pneumatically-controlled pneumatic screw ATP-100. Constructive modification of the provision as soon as the apartment is permitted to operate in a timely fashion with two utilities. Elaborated methodologies for defining texoplastic resurfacing techniques, semi-finished using a new tissue method. The assessment of the heat-protective properties of clothing is based on the regular thermal regime of Kondratiev. The cooling rate is determined and the thermal resistance of the clothes is calculated. Keywords: weaving, pneumonia, foundation, swelling, heat-shielding properties, clothing, mannequin.
НОВЫЙ МЕТОД ВЫРАБОТКИ ТКАНИ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛОЗАЩИТНЫХ СВОЙСТВ ОДЕЖДЫ ИЗ НЕЕ Минасян З.А.1, Папоян А.Р.2, Манасян Н.К.3, Мурадян В.Г.4 (Республика Армения)
1Минасян Зограб Александрович - кандидат технических наук, доцент, кафедра технологии изделий текстильной и легкой промышленности и дизайна; 2Папоян Ашот Рафикович - доктор технических наук, профессор, кафедра механики и графики; 3Манасян Наира Князевна - кандидат технических наук, ассистент, кафедра технологии изделий текстильной и легкой промышленности и дизайна; 4Мурадян Вардуи Геворговна - исследователь, кафедра механики и графики, Гюмрийский филиал Национальный политехнический университет Армении, г. Гюмри, Республика Армения
Аннотация: предложен новый метод выработки тканей на основе модернизации существующего пневморапирного ткацкого станка АТПР-100. Конструктивные изменения, проведенные на этом станке, позволяют одновременно в зев станка прокладывать две уточные нити. Разработана методика определения теплозащитных свойств верхней одежды, полученной из выработанной новым методом ткани. Оценка теплозащитных свойств одежды основана на регулярном тепловом режиме Кондратьева. Определен темп охлаждения и рассчитано тепловое сопротивление одежды.
Ключевые слова: ткань, пневморапирный, основа, уток, теплозащитные свойства, одежда, манекен.
УДК 677.024:687.03
Совершенствование конструкций существующих и проектирование новых ткацких станков представляют актуальные научно-технические задачи, решение которых позволит повысить качество выработанных тканей, расширить их ассортимент и увеличить производительность станков.
Исследование свойств тканей новой структуры, вырабатываемых на ткацких станках является важнейшей задачей, позволяющей проектировать одежду с требуемыми показателями соответственно периоду ее эксплуатации и условиям носки.
Целью данной работы является разработка нового способа выработки тканей на основе модернизации существующего пневморапирного станка и методики оценки теплозащитных свойств одежды, изготовленной из этой ткани.
Образование ткани на ткацком станке производится путем переплетения в определенном порядке двух систем нитей - основных и уточных. Вид переплетения ткани является одной из основных характеристик ее строения, и влияет не только на внешний вид, но и на свойства ткани. [1,2,3]
Ткацкий станок АТПР относится к пневморапирным ткацким станкам и прокладывание утка в зев осуществляется комбинированным способом - при помощи рапир под воздействием потока воздуха. Эти станки оснащены эксцентриковыми зевообразовательными механизмами на шесть ремизок и могут вырабатывать ткани, которые требуют не более шести ремизок [4].
На существующем пневморапирном станке АТПР - 100 за один оборот главного вала в зев прокладывается только одна уточная нить.
Для повышения производительности станка и получения переплетений с раппортом больше шести нами предложен новый метод и конструктивные изменения для выработки таких тканей [5]. Раньше ткани с такими переплетениями можно было получить при дополнительном оснащении ткацкого станка ремизоподъёмной кареткой, что проводило к расходам и новой переналадке станка.
Предложенный новый метод выработки тканей внедрен на прядильно-ткацкой фабрике "Найтекс" (город Маралик, Армения). Суть метода заключается в одновременном прокладывании в зев ткацкого станка АТПР-100 двух уточин за счет конструктивных изменений, проведенных на станке. В предложенном методе за один оборот главного вала вместо одной в зев одновременно прокладываются две уточины - одна параллельно другой. без дополнительной переналадки станка. В результате одновременного прокладывания в зев двух уточин на станке АТПР-100 с зевообразовательным механизмом полотняного переплетения можно получить основной репс 2/2.
На рис. 1 приведен внешний вид двух переплетений: полотняного и основного репса. Производные полотняного переплетения, в особенности основной репс, используется для вырабатывания сорочечных тканей. Таким образом, на прядильно- ткацкой фабрике "Найтекс" получена хлопчатобумажная ткань с линейной плотностью нитей основы и утка 29 текс, толщиной 0,5-10-3 м и переплетения "основной репс".
аи
Рис. 1. Рисунки переплетений: а - полотняное, б - основной репс
Из полученной новым способом хлопчатобумажной ткани была изготовлена верхняя одежда переходного периода года в виде сорочки.
На разработанной в Гюмрийском филиале Национального Политехнического Университета Армении установке были исследованы теплозащитные свойства сорочки под воздействием факторов внешней среды (температуры, влажности, скорости движения) и положения манекена с надетой на него сорочки относительно воздушного потока [6,7].
Схема установки с соответствующими разрезами представлена на рис.2.
Оценку теплозащитных свойств сорочки под влиянием указанных выше факторов предлагается провести по методу регулярного теплового режима [8] по следующей методике. Сорочка из полученной ткани надевается на полый манекен, во внутрь которого заливается вода с температурой tE. Манекен устанавливается на диск установки, при помощи которой обеспечиваются различные положения манекена относительно внешней воздушной среды: 0°, 90°, 180°, 270°.
Путем установки различных комбинаций определяющих параметров внешней среды обеспечиваются различные климатические условия. Температура среды в исследованиях составляла - 12°C, 14°C, 16°C; ее скорость - 0, 2, 5 м/с, относительная влажность - 45%, 60%, 75%.
При оценке теплозащитных свойств сорочки при помощи секундомера марки С -01 фиксируется время Тх, в течение которого температура воды внутри манекена понижается
на 5°C, т.е. составляет tEi= tE-5°C и определяется разность температур Ati=( tEi - Ц), где Ц -температура внешней среды. Затем фиксируется время Т2, в течение которого температура воды внутри манекена понижается на 10°С (от первоначальной), т.е. составляет tE2 = (tE -10°C) и определяется разность температур At2=( 1в2 - t^). Температура воды в манекене определяется при помощи стеклянного палочного термометра типа А.
Принимаем, что внешняя поверхность манекена имеет температуру воды, т.е. пренебрегаем термическим сопротивлением стенки манекена из полистирола ввиду его малости.
Темп охлаждения воды в манекене определяется по следующей формуле[8]:
lnAt - lnAt
m =-1-2 [c-1] (1)
Суммарное тепловое сопротивление материала сорочки (теплозащитные свойства сорочки) под воздействием указанных факторов определяется по следующей формуле
R = -L-
R сум m • ф
м2-К Вт
где ф - фактор манекена, определяемый по формуле:
ф =
Сп S
Дж
м2
• К
(2)
(3)
где сп - полная массовая изобарная теплоемкость воды внутри манекена, Б - площадь внутренней поверхности манекена.
"Дж
С = с • m
К
(4)
где CB = 4,1868•lO3 Дж/(кг• К) - удельная массовая изобарная теплоемкость воды,
m =19 кг - масса воды в манекене.
В
Рис. 2. Схема экспериментальной установки для оценки теплозащитных свойств одежды 1-Ось, 2- круглая труба, 3-фиксатор, 4-шкала, 5-круглое колено, 6- труба, 7- колено, 8- вентилятор, 9, 12, 17- упоры, 10-рабочий стол, 11- стойки, 13- входной участок, 14-рукоятка, 15- металлическая пластина, 16- успокоительный участок, 18- газовый счетчик, 19- экспериментальный участок, 20- указатель, 21- поверхность диска, 22- поддон, 23-ребра, 24- сливная пробка, 25- отверстия, 26- корпус, 27- ось, 28- мешалка, 29- валик, 30- манекен, 31- нагреватель, 32- термометр, 33- форсунка, 34- электродвигатель, 35- психрометр, 36-шкала, 37- пластмассовая крышка, 38- бачок, 39- насос, 40- компрессор, 41- конденсатор, 42- дроссельный вентиль, 43- испаритель, 44- крышка, 45- электродвигатель, 46, 48- гайки, 47- винт, 49- круглая пластина, 50- шарик
Площадь внутренней поверхности манекена составляет S=0,385 м2. Поэтому фактор манекена составит:
ф =
4,1868 • 103 .19
= 206621,3
Дж • К
м
(5)
0,385
Резумируя вышесказанное, можно констатировать, что предложенный новый метод выработки тканей позволяет повысить производительность пневморапирного станка АТПР -
100 и получать ткани различных переплетений, а разработанная методика позволяет определять теплозащитные свойства одецды под воздействием различных факторов.
Список литературы /References
1. Севостьянов А.Г. Механическая технология текстильных материалов, М.: Легпромбытиздат, 1989. 512c.
2. Кукин Г. Н., А. Н. Соловьев, и др. Текстильное материаловедение (текстильные полотна и изделия). - М.: Легпромбытиздат, 1992. 272 с.
3. Мартынова А.А., Слостина Г.Л., Власова Н.А. Строение и проектирование тканей. М.: РИО МГТА, 1999. 434 с.
4. Степанов Г.В., Панкратов М.А., Бакула В.В. Опыт работы на станках АТПР. М.: Легкая индустрия, 1979. 192 с.
5. Папоян А.Р., Мурадян В.Г. Устройство подачи уточной нити на пневморапирном ткацком станке. // Патент РА № 2557 A, Пром. собственность №10, 2011. С.7.
6. Манасян Н.К. Влияние внешних факторов на теплофизические свойства текстильных изделий и разработка метода их оценки / Дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук, ГИУА, Ереван, 2016. 148с.
7. Манасян Н.К., Минасян З.А. Установка для оценки теплозащитных свойств одежды с учетом влияния факторов внешней среды // Austrian Journal of Technical and Natural Sciences, «East West» Association for Advanced Studies and Higher Education GmbH. Vienna. № 1, 2015. pp. 34-38.
8. Кудинов А.А. Тепломассообмен. М.: Инфрра, 2012. 375с.
