Пряжа высокообъемная

 

Высокообъемная пряжа представляет собой многокомпонентную смешанную льносодержащую самокруточную пряжу со структурным и цветным фасонным эффектом, которая отвечает направлениям современной моды изделий, получаемых на ее основе, позволяя значительно расширить ассортиментную группу тканей бытового назначения (бельевая, одежная, мебельная, декоративная), трикотажа и трикотажных изделий, а также нетканых полотен. Пряжа обладает структурным фасонным эффектом в продольном сечении, проявляющимся в наличии утолщенных и уплотненных участков, придающих ей эффект переслежистости, и в поперечном сечении, что проявляется в наличии углового сдвига между характерными точками крутки на поверхности ровниц. Структурный фасонный эффект смешанной ровницы в поперечном сечении создается за счет распределения волокон смешиваемых компонентов в стержне и оболочке, что достигается использованием разнородных по геометрическим размерам и физическим свойствам волокон. Фасонный эффект в поперечном сечении ровницы, на который также оказывает влияние направление крутки, проявляется в пряже наличием вспушенности. Пространственное расположение ровниц и наличие утолщенных и утоненных участков характеризуются отношением коэффициентов заполнения сечений волокном утолщенного и уплотненного участков. Использование в пряже в качестве компонентов натуральных волокон, например хлопка и льна, обладающих повышенным влагопоглощением, в смеси с химическими волокнами позволяет значительно повысить гигроскопичность пряжи и изделий на ее основе. Смешанная ровницы за счет природной окраски натуральных компонентов обладает оригинальным колористическим эффектом и имеет льноподобный или шерстоподобный внешний вид, благодаря чему пряжа и изделия из нее могут использоваться, не подвергаясь операции отделки. 3 з.п. ф-лы, 4 ил., 4 табл.

Изобретение относится к текстильной промышленности и касается высокообъемной многокомпонентной смешанной льносодержащей самокруточной пряжи со структурным и цветным фасонным эффектом, которая отвечает направлениям современной моды изделий, получаемых на ее основе, позволяя значительно расширить ассортиментную группу тканей бытового назначения /бельевая, одежда, мебельная, декоративная/, трикотажа и трикотажных изделий, а также нетканных полотен.

В направлениях моды на предстоящий период - 1997 - 2000 г.г. стилисты отмечают наличие многообразия контрастов. Однако за пестротой направлений четко прослеживается в качестве одного из ключевых направлений стиль "ретро". В соответствии с таким направлением модным являются рыхлые, объемные, длинноворсовые, "мохнатые", буклированные, меланжевые ткани, а также "домоткани". Аналогичная тенденция прослеживается в трикотажных полотнах и изделиях, среди которых также актуальны рыхлые меланжевые и с эффектом деревенской ручной вязки. Как отмечают ведущие модельеры и стилисты для производства таких тканей и трикотажа необходима пряжа, имеющая эффектный внешний вид, т.е. фасонная пряжа /Образ моды, осень-зима 95/96, Москва, АООТ Дизайн - мода, 1995/.

Вместе с тем, для производства изделий новой волны актуальным является использование смешанной пряжи, в которой эффектный внешний вид создается не только благодаря способу ее производства, но и задается структурой пряжи, создаваемой использованием волокон, различающихся по своим основным физико-механическим свойствам, например, в случае использования в смеси как натуральных штапельных волокон, таких как хлопок, шерсть и лен, так и химических штапельных волокон, таких как полиарилонитрильные волокна /ПАН/.

Известна пряжа высокообъемная, вырабатываемая из штапельных химических /полиакрилонитрильных - ПАН/ волокон и состоящая из нитей со знакопеременной круткой (Мовшович П. М. , Самокруточное прядение, Москва, Легпромбытиздат, 1985, с. 177 - 178, с. 199 - 200).

Пряжа имеет зоны с чередующимся по направлению крутками: зона правой крутки - Z, переходная - нулевая зона, зона левой крутки - S. Ровницы имеют одинаковую линейную плотность, крутку и одинаковую жесткость вследствие использования однородных волокон, поэтому угол наклона осей ровниц к оси пряжи в каждой нити одинаков. Это ведет к тому, что одинаковые характерные точки крутки на поверхности ровниц, образующих нить, располагаются под постоянным углом к оси, соединяющей центры пряжи и ровницы, углового сдвига между одинаковыми характерными точками крутки на поверхности ровниц не наблюдается.

Такая пряжа обладает объемностью, которая достигается использованием смеси высоко- и низкоусадочных компонентов и применением влажно-тепловой обработки за счет изгибания волокон низкоусадочного компонента; цветным эффектом за счет использования цветных нитей и компонентов; а также соответствующим уровнем физико-механических свойств для ассортимента ткацких и трикотажных изделий бытового назначения, т.е. может использоваться для верхнего трикотажа, декоративных тканей. Основные физико-механические показатели свойств пряжи представлены в таблице 1.

Но в то же самое время диапазон линейных плотностей вырабатываемой пряжи достаточно узкий при ограниченных количественных и качественных показателях свойств компонентов. Такая пряжа не обладает структурным эффектом в продольном сечении вследствии постоянного диаметра пряжи d=const, и, соответственно, постоянного коэффициента заполнения сечения волокном; а также в поперечном сечении пряжи вследствие использования однородных волокон компонентов одинаковой жесткости и ровниц одинаковой линейной плотности и крутки. Колористический эффект такой пряжи, образованный использованием контрастно окрашенных нитей, является тривильным. К существенным недостаткам такой пряжи следует отнести невысокую гигроскопичность - гигроскопичность полиакрилонитрильной пряжи W= 1,6 - 1,7%, что вызвано использованием 100% химических волокон, вследствие чего пряжа имеет ограниченное применение, в частности, для бельевого трикотажа в ассортиментной группе тканей и трикотажных полотен бытового назначения. Указанная пряжа представляет собой традиционный ассортимент и, обеспечивая комплекс физико-механических показателей, удовлетворяющих их назначению, в то же самое время не обладает одновременной совокупности структурного и цветного фасонного эффекта, что не позволяет расширить ассортиментную группу изделий, отвечающих художественно-эстетическим направлениям современного дизайна моды.

Технический результат изобретения состоит в получении высокообъемной смешанной самокруточной пряжи расширенного ассортимента по линейной плотности, волокнистому составу компонентов и структуре за счет наличия структурного эффекта в продольном сечении пряжи - благодаря наличию утолщенных участков диаметром d_э и длиной L_э и уплотненных участков диаметром d_и и длиной L_и при переменном коэффициенте заполнения сечения волокном K_зап=var, и в поперечном сечении пряжи благодаря наличию углового сдвига между одинаковыми характерными точками крутки на поверхности ровниц, образующих нить, а также благодаря применению в пряже как натуральных, так и химических штапельных волокон с различными физико-механическими свойствами, наличию стержня и оболочки в поперечном сечении ровницы, образуемой волокнами с различной жесткостью; пряжи, обладающей высокой объемностью благодаря использованию разноусадочных волокон, обладающей высокой гигроскопичностью за счет использования натуральных волокон; и оригинальным колористическим эффектом благодаря использованию волокон с природной окраской и контрастно окрашенных в массе волокон при сохранении основных физико-механических показателей пряжи и экономичности ее выработки.

Этот технический результат в пряже высокообъемной, состоящей из нитей со знакопеременной круткой, достигается тем, что в продольном сечении пряжа имеет чередующиеся утолщенные участки длиной L_э и уплотненные участки длиной L_и, при этом L_э=L_ср.в/а, а - эмпирический коэффициент, L_ср.в - средневзвешенная длина волокон смеси, мм, L_и=L-L_э, где L - длина периода, мм, причем утолщенные участки имеют угловой сдвиг между одинаковыми характерными точками крутки на поверхности образующих пряжу ровниц друг относительно друга на величину δϕ, равную δϕ₂b·π/m, где b - эмпирический коэффициент, m - число ровниц в пряже, причем соотношение между коэффициентом заполнения сечения волокном утолщенного участка K_э и коэффициентом заполнения сечения волокном уплотненного участка K_и составляет K_э/K_и=0,24 - 0,39.

Одна из нитей представляет собой смешанную ровницу из натуральных коротких штапельных волокон со средней длиной не более 48 мм и линейной плотностью не более 0,2 текс, например хлопка, натуральных длинных штапельных волокон со средней длиной не более 70 мм и линейной плотностью не более 0,67 текс, например короткого очищенного льна и химических штапельных волокон со средней длиной не более 70 мм и линейной плотностью не более 0,33 текс, например полиакрилонитрильных, и состоит из стержня и оболочки, при этом другая нить представляет собой ровницу их химических штапельных волокон со средней длиной не более 70 мм и линейной плотностью не более 0,33 мм, например полиакрилонитрильных, причем эмпирический коэффициент а равен 2,62 - 2,70, средневзвешенная длина L_ср.в. волокон смеси равна 54 - 56 мм, число m ровниц в пряже равно 2, а эмпирический коэффициент b равен 0,33 - 0,36.

Одна из нитей состоит из двух ровниц, одна из которых представляет собой смешанную ровницу из натуральных коротких штапельных волокон со средней длиной не более 48 мм и линейной плотностью не более 0,2 текс, например хлопка, натуральных длинных штапельных волокон со средней длиной не более 70 мм линейной плотностью не более 0,67 текс, например льна, и натуральных длинных штапельных волокон со средней длиной не более 65 мм линейной плотностью не более 0,88 текс, например шерстью, и состоит из стержня и оболочки, а другая ровница выполнена из химических штапельных волокон со средней длиной не более 70 мм и линейной плотностью не более 0,33 текс, например полиакрилонитрильных, при этом другая нить представляет собой ровницу их химических штапельных волокон со средней длиной не более 70 мм и линейной плотностью не более 0,33 текс, например полиакрилонитрильных, причем эмпирический коэффициент а равен 2,88 - 3,21, средневзвешенная длина L_ср.в. волокон смеси равна 58 - 60 мм, число m ровниц в пряже равно 3, а эмпирический коэффициент b равен 0,27 - 0,35.

Каждая нить состоит из двух ровниц, одна из которых представляет смешанную ровницу из натуральных коротких штапельных волокон со средней длиной не более 48 мм и линейной плотностью не более 0,2 текс, например хлопка, натуральных длинных штапельных волокон со средней длиной не более 70 мм и линейной плотностью не более 0,67 текс, например льна, и состоит из стержня и оболочки, а другая ровница выполнена из химических штапельных волокон со средней длиной не более 70 мм и линейной плотностью не более 0,33 текс, например полиакрилонитрильных, при этом эмпирический коэффициент а равен 2,0 - 2,19, средневзвешенная длина L_ср.в. волокон смеси 48,4 - 49,0 мм, число m ровниц в пряже равно 4, а эмпирический коэффициент b равен 0,31 - 0,34.

На фиг. 1 изображена высокообъемная пряжа; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 4 - поперечное сечение крученой пряжи.

Пряжа обладает структурным фасонным эффектом в продольном сечении, который проявляется в наличии утолщенных (A) участков диаметра d_э с длиной эффекта L_э и уплотненных (B) участков диаметра d_и с длиной L_и (фиг. 1). Наличие утолщенных и уплотнительных участков придает пряже эффект преслежистости. Длина утолщенного участка определяется L_э = L_ср.в/a, (1) где a - эмпирический коэффициент, L_ср.в. - средневзвешенная длина волокон смеси, мм.

Длина уплотненного участка определяется L_и=L-L_э, (2) где L - длина полупериода, мм; она задается технологическим режимом на прядильной самокруточной машине.

Данный эффект достигается использованием в ровницах, различающихся по линейной плотности, волокон с различными физико-механическими свойствами, а также использованием методов знакопеременной крутки, осуществляемой на самокруточных машинах.

Пряжа обладает структурным фасонным эффектом в поперечном сечении, что проявляется в наличии углового сдвига между характерными точками крутки на поверхности ровниц. На фиг. 4 изображено поперечное сечение крученой пряжи, состоящей из ровниц, расположенных под определенным углом к оси пряжи. Из центра поперечного сечения крученой пряжи O_п проведены касательные к одинаковым характерным точкам крутки на поверхности ровниц C. Перпендикуляр, опущенный из центра ровницы O_p на касательную, образует с осью O_пO_з угол ϕ, равный ϕ = 90-π/m, (3) где m - число ровниц в пряже.

Угловой сдвиг обусловлен тем, что нити, образованные при сложении разного числа ровниц, обладающих различной жесткостью, располагаются в пространстве таким образом, что происходит смещение одинаковых характеристик точек крутки на поверхности ровниц C в положение C', при этом сдвиг δϕ = bπ/m, (4) где m - эмпирический коэффициент, учитывающий влияние линейной плотности ровниц, жесткость волокон компонентов.

Смешанная ровница обладает структурным фасонным эффектом в поперечном сечении за счет распределения волокон смешиваемых компонентов в стержне и оболочке. Данный эффект достигается использованием разнородных по геометрическим размерам и физическим свойствам волокон, в результате чего толстые, обладающие большей массой и жесткостью волокна вытесняются в оболочку, а тонкие и длинные волокна с меньшей жесткостью остаются в стержне. На такой структурный эффект оказывает влияние также полнота смешивания компонентов и величина крутки, что также содействует миграции волокон из одного слоя в другой. Фасонный эффект в поперечном сечении ровницы, на который также оказывает влияние направление крутки, проявляется в пряже наличием вспушенности.

Пространственное расположение ровниц и наличие утолщенных и утоненных участков характеризуется отношением коэффициентов заполнения сечений волокном утолщенного K_э и уплотненного K_и участков. Коэффициент заполнения сечения волокном
K_зап = S_n/S_B, (5)
где S_n - площадь сечения пряжи, мм²;
S_B - площадь волокон в сечении, мм².

S_B = nS_эВ, (6)
где n - число волокон в сечении;
S_1B - площадь сечения элементарного волокна, мм.

Число и вид волокон в любом сечении пряжи одинаков, равны площади волокон в сечении утолщенного и уплотненного участков
S_Вэ = S_ВИ (7)
Сечение пряжи круглое, его площадь
Sn = π·d²/4, (8)
где d - диаметр сечения пряжи, мм.

Отношение коэффициента заполнения сечения волокном утолщенного участка K_э к коэффициенту заполнения сечения волокном уплотненного участка K_и

Для получения заявляемой пряжи используются смешанные ровницы и ровницы из однородных волокон.

Один вид смешанной ровницы может быть двухкомпонентным и вырабатываться из натуральных штапельных коротких и тонких волокон, например хлопка, со средней длиной не более 48 мм и линейной плотностью не более 0,2 текс при модуле упругости второго рода G = 251 г · см² (·10^-8); и длинных и толстых волокон, например коротковолокнистого низкономерного льна (КВНЛ), со средней длиной не более 70 мм и линейной плотностью не более 0,67 текс при модуле упругости второго рода G = 132 г·см²(·10^-8) при соотношении компонентов в смеси 70:30.

Другой вид смешанный ровницы может быть трехкомпонентным и вырабатываться из химических штапельных длинных и тонких волокон, например полиакрилонитрильных, со средней длиной не более 70 мм, линейной плотностью не более 0,33 текс при модуле упругости второго рода G = 118 г·см² (·10^-8) и натуральных штапельных коротких и тонких волокон, например хлопка, со средней длиной не более 48 мм и линейной плотностью не более 0,2 текс при модуле упругости второго рода G = 251 г·см² (·10^-8); и длинных и толстых волокон, например коротковолокнистого низкономерного льна (КВНЛ), со средней длиной не более 70 мм и линейной плотностью не более 0,67 текс при модуле упругости второго рода G = 132 г·см² (·10^-8) при соотношении компонентов в смеси 30: 50:20.

Смешанная трехкомпонентная ровница может также вырабатываться из натуральных штапельных коротких и тонких волокон, например хлопка, со средней длиной не более 48 мм и линейной плотностью не более 0,2 текс при модуле упругости второго рода G = 251 г·см² (·10^-8); длинных и толстых волокон, например коротковолокнистого низкономерного очищенного льна (КВНЛ), со средней длиной не более 70 мм и линейной плотностью не более 0,67 текс при модуле упругости второго рода G = 132 г·см² (·10^-8); и длинных толстых волокон, например шерсти, со средней длиной не более 65 мм и линейной плотностью не более 0,88 текс при модуле упругости второго рода G = 111 г·см² (·10^-8) при соотношении компонентов в смеси 50:30:20.

В качестве компонента нити может быть использована однородная ровница из 100% химических, окрашенных в массе длинных и тонких штапельных волокон, например ПАН-волокон, со средней длиной волокон не более 70 мм и линейной плотностью не более 0,33 текс при модуле упругости второго рода G = 118 г·см² (·10^-8).

Пряжа обладает высокой объемностью за счет использования разноусадочных компонентов: высокоусадочного, например ПАН-волокон, и малоусадочного, например хлопок и КВНЛ, что при заданных условиях влажно-тепловой обработки (ВТО) позволяет обеспечить разную длину скручиваемых нитей, придавая пряже бугристость и шероховатость, при следующих значениях параметров процесса:
Температура процесса t,^oC - 100
Влажность процесса ϕ, % - 90-95
Продолжительность процесса T, сек - 80
Использование в пряже в качестве компонентов натуральных волокон, например хлопка и льна, обладающих повышенным влагопоглощением в смеси с химическими волокнами позволяет значительно повысить гигроскопичность пряжи и изделий на ее основе. Заявляемая пряжа обладает гигроскопичностью W = 4,8-5,5% за счет использования натуральных волокон / хлопка, льна, шерсти/.

Смешанная ровница за счет природный окраски натуральных компонентов (например, хлопок - кремовый, КВНЛ - серый, серо-зеленый, шерсть - желтоватая, серо-пепельная/ обладает оригинальным колористическим эффектом, поэтому наряду со структурным фасонным эффектом пряжа имеет льноподобный или шерстоподобный внешний вид, т.е. цветовой эффект, который является следствием различной цветовой окраски исходных компонентов, благодаря чему пряжа и изделия из нее могут использоваться, не подвергать операции отделки.

Предлагаемая пряжа выработана из ровниц, содержащих один, два или три компонента, основные физико-механические свойства которых представлены в таблице 2. Пряжа вырабатывается из двух нитей, каждая из которых состоит из одной или двух ровниц в комбинациях, представленных в таблице 3.

Для разных вариантов высокообъемной пряжи (таблица 4) значения эмпирического коэффициента "а", средневзвешенная длина волокон смеси L_ср.в, длина утолщенного участка L_э и длина уплотненного участка L_и, значение эмпирического коэффициента b, угловой сдвиг между одинаковыми характеристиками точками на поверхности ровниц δϕ, число ровниц в пряже m, отношение коэффициента заполнения сечения волокном утолщенных и уплотненных участков имеют следующие значения:
1. Пряжа высокообъемная трехкомпонентная из двух нитей, каждая из которых состоит из одной ровницы:
a = 2.62-2.70, L_ср.В = 54-56 мм, L_э = 20-21,4 м, L_и = 101,6-103,0 мм, b = 0,33-0,36 δϕ = 0,52-0,57, m = 2, K_э/K_и = 0,27-0,37;
2. Пряжа высокообъемная трехкомпонентная из двух нитей, одна из которых состоит из двух ровниц:
a = 2,88 -2,11, L_ср.В = 58-59 мм, L_э = 18,8 - 20,3 мм, L_и = 103,7 - 105,2 мм, b = 0,32 - 0,35, δϕ = 0,33-0,37, m = 3, К_э/К_и = 0,26 - 0,31;
3. Пряжа высокообъемная четырехкомпонентная из двух нитей, одна из которых состоит из двух ровниц:
a = 2,93 - 3,21, L_ср.В = 59,4 - 60 мм, L_э = 18,5-20,4 мм, L_и = 103,5 - 104,6 мм, b = 0,27 - 0,28, δϕ = 0,27-0,29, m = 3, K_э/K_и = 0,24 - 0,31;
4. Пряжа высокообъемная из двух нитей, каждая из которых состоит из двух ровниц:
a = 2,0 - 2,19, L_ср.В = 48,4 - 49 мм, L_э = 22.1-24,4 мм, L_и = 100,6 - 102,9 мм, b = 0,31 - 0,34, δϕ = 0,24-0,27, m = 4, K_э/K_и = 0,25 - 0,39.

Данная пряжа вырабатывается на серийно выпускаемом оборудовании по кардной (аппаратной) системе прядения хлопка (шерсти) на прядильных самокруточных машинах марки ПСК-225-ШГ. Полученная пряжа подвергается влажно-тепловой обработке. Основные физико-механические показатели свойств пряжи представлены в таблице 4.

Пример 1.2. Самокруточная трехкомпонентная смешанная льносодержащая пряжа, выработанная по кардной системе прядения хлопка на самокруточных машинах марки ПСК-225 ШГ.

1. Структура и компонентный состав ровниц, %
1 нить: 1 ровница
Лен - 20
Хлопок - 50
ПАН - 30
2 нить: 1 ровница
ПАН - 100
2. Основные физико-механические показатели компонентов смеси
2. 1. Линейная плотность, текс
Лен - 0,55 - 0,67
Хлопок - 0,18
ПАН - 0,33
2.2. Среднеарифметическая длина, мм
Лен - 45-50
Хлопок - 33
ПАН - 65
2.3. Удельная разрывная нагрузка одиночного волокна, cH/текс
Лен - -
Хлопок - 25,6
ПАН - 18,7
2.4. Нормальная влажность, %
Лен - 10,7
Хлопок - 7,5
ПАН - 1,6
2.5. Модуль упругости второго рода, г·см² (·10^-8)
Лент - 132
Хлопок - 251
ПАН - 118
3. Технологическая цепочка.

Трехкомпонентная (хлопко-льно-полиакрилонитрильная) ровница получена по следующей технологической цепочке. Очистка и разрыхление льна, хлопка и ПАН-волокон производится раздельно. С целью улучшения технологической проходимости лен проходит операцию разрыхления на питателе марки П-1 и горизонтальном разрыхлителе марки ГР-8, после чего поступает в смеситель непрерывного действия марки СН-1. Хлопок автоматическим питателем марки АП-18 подается на очистители наклонные марки ОН-6-4 и марки ОН-6-3, на осевой чиститель марки ЧО, затем в дозатор марки ДС-23, куда питателем марким П-1 подается ПАН-волокна. Далее лен, хлопок и ПАН-волокна смешиваются в смесителе непрерывного действия марки СН-1. Полученная смесь волокон проходит операции трепания на трепальных машинах марки Т-16, крадочесания на чесальных машинах марки ЧМ 50, сложения и вытягивания на двух переходах ленточных машин марки Л2-50-1 и марки Л2-50-220 и предпрядения на машинах марки Р-192. При получении однородной (100% ПАН) ровницы волокна автоматическим питателем марки АП-18 подаются в смеситель непрерывного действия марки СН-1, после чего проходят операции трепания на трепальных машинах марки Т-16, чесания на чесальных машинах фирмы Текстима, сложения и вытягивания на двух переходах ленточных машин марки Л2-51-2М и предпрядения на машинах марки Р-192-3. Пряжа вырабатывается на прядильных самокруточных машинах марки ПСК-225-ШГ. Полученная пряжа подвергается влажно-тепловой обработке на машине марки "Суперба-Мурата".

3. Физико-механические и геометрические показатели свойств пряжи:
Линейная плотность общая R, текс - 60
Относительная разрядная нагрузка, P, cH/Текс - 6,5
Разрывное удлинение ε, % - 9,6
Число кручений на полупериод, К, кр - 16
Коэффициент вариации
по линейной плотности Cv_т, % - 9,1
по разрывной плотности Cv_р, % - 10,3
по разрывному удлинению Cv_ε % - 11,7
по числу кручений Cv_к, % - 14,6
Остаточная усадка У, % - 0,47
Нормальная влажность, W, % - 4,1
Спедневзвешенная длина волокон L_ср.в, мм - 55
Длина, мм утолщения L_э - 20,6
уплотнения L_и - 102,4
Эмпирический коэффициент
- a - 2,67
- b - 0,33
Угловой сдвиг δϕ, рад - 0,52
Диаметр, мм утолщения d_э - 0,93
уплотнения d_и - 0,48
Отношение коэффициентов заполнения сечений волокном K_э/K_и - 0,27
4. Число ровниц в пряже
m - 2
5. Компонентный состав пряжи, %
Хлопок - 27
Лен - 10
ПАН - 63
Пример 2.3. Самокруточная трехкомпонентная смешанная льносодержащая пряжа, выработанная по кардной системе прядения хлопка на самокруточных машинах марки ПСК-225ШГ.

1. Структура и компонентный состав ровниц, %
1 нить: 1 ровница
Лен - 30
Хлопок - 70
2 ровница
ПАН - 100
2 нить: 1 ровница
ПАН - 100
2. Основные физико-механические показатели компонентов смеси аналогичны приведенным в примере 1.2.

3. Технологическая цепочка.

Двукомпонентная (хлопко-льняная) ровница получена по кардной системе прядения хлопка. Очистка и разрыхление льна и хлопка производится раздельно. Лен проходит операцию разрыхления на питателе марки П-1 и горизонтальном разрыхлителе марки ГР-8, после чего поступает в смеситель непрерывного действия марки СН-1. Хлопок автоматическим питателем марки АП-18 подается на очистители наклонные марки ОН-6-4 и марки ОН-6-3, на осевой чиститель марки ЧО, затем в дозатор марки ДС-2. Далее лен и хлопок смешивают в смесителе непрерывного действия мраки СН-1. Полученная смесь волокон проходит операции трепания на трепальных машинах марки Т-16, кардочесания на чесальных машинах марки ЧМ 50, сложения и вытягивания на двух переходах ленточных машин марки Л2-50-1 и марки Л2-50-220 и предпрядения на машинах марки Р-192. Получение однородной (100% ПАН) ровницы происходит по технологической цепочке, описанной в примере 1.2. Пряжа вырабатывается на прядильных самокруточных машинах марки ПСК-225-ШГ. Полученная пряжа подвергается влажно-тепловой обработке на машине марки "Суперба-Мурата".

3. Физико-механические и геометрические показатели свойств пряжи:
Линейная плотность общая R, текс - 80
Относительная разрывная нагрузка P, сН/текс - 8,2
Разрывное удлинение ε, % - 11,9
Число кручений на полупериод K, кр - 13
Коэффициент вариации
по линейной плотности Cv_т, % - 8,2
по разрывной плотности Cv_р, % - 11,7
по разрывному удлинению Cv_ε, % - 12,8
по числу кручений Cv_к, % - 14,8
Остаточная усадка У, % - 0,93
Нормальная влажность, W, % - 3,4
Средневзвешенная длина волокон L_ср.в, мм - 58,5
Длина, мм
утолщения L_э - 20,3
уплотнения L_и - 103,7
Эмпирический коэффициент
- a - 2,88
- b - 0,33
Угловой сдвиг δϕ, рад - 0,34
Диаметр, мм утолщения d_э - 0,99
уплотнения d_и - 0,51
Отношение коэффициентов заполнения сечений волокном K_э/K_и - 0,27
4. Число ровниц в пряже
m - 3
5. Компонентный состав пряжи, %
Хлопок - 18
Лен - 8
ПАН - 74
Пример 3.2. Самокруточная четырехкомпонентная смешанная льносодержащая пряжа, выработанная по аппаратной системе прядения шерсти на самокруточных машинах марки ПСКУ-225ШГ.

1. Структура и компонентный состав ровниц, %
1 нить: 1 ровница
Хлопок - 50
Лен - 30
Шерсть - 20
2 ровница
ПАН - 100
2 нить: 1 ровница
ПАН - 100
2. Основные физико-механические показатели волокон шерсти
2.1. Линейная плотность, текс
Шерсть - 0,65
2.2. Среднеарифметическая длина, мм
Шерсть - 60
2.3. Удельная разрывная нагрузка одиночного волокна, cH/текс
шерсть - 15,6
2.4. Нормальная влажность, %
Шерсть - 14,4
2.5. Модуль упругости второго рода, г · см² (· 10^-8)
Шерсть - 111
Основные физико-механические показатели волокон хлопка, льна, ПАН аналогичны приведенным в примере 1.2.

3. Технологическая цепочка.

Трехкомпонентная (хлопко-льно-шерстяная) ровница получена по аппаратурной системе прядения шерсти. Очистка и разрыхление льна, шерсти и хлопка производится раздельно. Лен питателем марки П-1 подается на щипально-замасливающую машину марки Щ3-14Ш1, затем в дозатор марки ДБ для смешивания с другими компонентами. Хлопок питателем марки П-1 подается в дозатор марки ДБ. Шерсть автоматическим питателем из кип марки АП-120Ш подается на щипально-замасливающую машину марки Ш3-140Ш1, где одновременно обрабатывается антистатиком марки ОП-20 и замасливателем, состоящим на 28% из замасливателя марки Б-73 и на 72% из воды, а затем в дозатор марки ДБ. Далее лен, шерсть и хлопок смешивают на двух переходах в смесовой машине марки С-12. Полученная смесь волокон проходит операции чесания на двухпрочесном агрегате фирмы "Бефама", сложения и вытягивания на двух переходах ленточных машин марки ЛМШ-220 и марки ЛМШ-220-1АТ и предпрядения на машинах марки Р-192-И.

Получение однородной (100% ПАН) ровницы происходит по технологической цепочке, описанной на примере 1.2. Пряжа вырабатывается на прядильных самокруточных машинах марки ПСК-225-ШГ. Полученная пряжа подвергается влажно-тепловой обработке на машине марки "Суперба-Мурата".

3. Физико-механические и геометрические показатели свойств пряжи:
Линейная плотность общая R, текс - 70
Относительная разрывная нагрузка P, cH/текс - 8,6
разрывное удлинение ε, % - 11,21
число кручений на полупериод K, кр - 14
Коэффициент вариации
по линейной плотности Cv_т, % - 8,7
по разрывной плотности Cv_р, % - 12,9
по разрывному удлинению Cv_ε, % - 17,6
по числу кручений Cv_к, % - 15,1
Остаточная усадка У, % - 0,88
Нормальная влажность, W, % - 3,7
Средневзвешенная длина
волокон L_ср.в, мм - 60
Длина, мм утолщения L_э - 19,5
уплотнения L_и - 103,5
Эмпирический коэффициент
- a - 3,08
- b - 0,27
Угловой сдвиг δϕ, рад - 0,27
Диаметр, мм утолщения d_э - 0,95
уплотнения d_и - 0,48
Отношение коэффициентов заполнения сечений волокном K_э/K_и - 0,26
4. Число ровниц в пряже
m - 3
5. Компонентный состав пряжи, %
Хлопок - 13
Лен - 8
Шерсть - 5
ПАН - 74
Пример 4.2. Самокруточная трехкомпонентная смешанная льносодержащая пряжа, выработанная по кардной системе прядения хлопка на самокруточных машинах марки ПСК-225ШГ.

1. Структура и компонентный состав ровницы, %
1 нить: 1 ровница
Лен - 30
Хлопок - 70
2 ровница
ПАН - 100
2 нить: 1 ровница
Лен - 30
Хлопок - 70
2 ровница
ПАН - 100
2. Основные физико-механические показатели компонентов смеси аналогичны приведенным в примере 1.2.

3. Технологическая цепочка.

Двухкомпонентная (хлопко-льняная) ровница получена по технологической цепочке, описанной в примере 2,2. Получение однородной (100% ПАН) ровницы происходит по технологической цепочке, описанной в примере 1.2. Пряжа вырабатывается на прядильных самокруточных машинах марки ПСК-225-ШГ. Полученная пряжа подвергается влажно-тепловой обработке на машине марки "Суперба-Мурата".

3. Физико-механические и геометрические показатели свойств пряжи:
Линейная плотность общая R, текс - 120
Относительная разрывная нагрузка P, cH/текс - 8,5
Разрывное удлинение ε, % - 17,5
Число кручений на полупериод К, кр - 15
Коэффициент вариации по
линейной плотности Cv_т, % - 6,9
по разрывной нагрузке Cv_р, % - 9,3
по разрывному удлинению Cv_ε, % - 7,2
по числу кручений Cv_к, % - 12,6
Остаточная усадка У, % - 0,21
Нормальная влажность W, % - 4,9
Средневзвешенная длина волокон L_ср.в., мм - 49
Длина, мм утолщения L_э - 22,4
уплотнения L_и - 102,6
Эмпирический коэффициент
- a - 2,19
- b - 0,34
Угловой сдвиг δϕ, рад - 0,27
Диаметр, мм утолщения d_э - 1,41
уплотнения d_и - 0,76
Отношение коэффициентов заполнения сечений волокном K_э/K_и - 0,29
4. Число ровниц в пряже
m - 4
2. Компонентный состав пряжи, %
Хлопок - 38
Лен - 15
ПАН - 47
Для исследования основных свойств предлагаемой пряжи использовались приборы и методики, определяемые следующими ГОСТами.

1. Климатические условия проведения текстильных изделий осуществлялись по ГОСТ 10681-75.

2. Отбор проб пряжи осуществлялся по ГОСТ 6611.0-73.

3. Испытания физико-механических свойств пряжи осуществлялись по ГОСТ 6611.1-73, ГОСТ 6611.2-73, ГОСТ 6611.4-73, ГОСТ 28401-89, ГОСТ 10681-75, испытания числа кручений - по ТУ 9082-013-00319747-93.

В таблице 1 кроме основных физико-механических свойств известной пряжи, нормируемых ТУ, указан ряд показателей, вводимых заявителем для характеристики структуры предлагаемой пряжи. Анализ этих показателей позволяет сделать вывод о том, что данная пряжа не обладает структурным фасонным эффектом ни в продольном, ни в поперечном сечении. В продольном сечении пряжи отношение коэффициентов заполнения сечения волокном K_э/K_и = 0,89 - 0,96 за счет постоянного диаметра сечения пряжи d = const = 0 34 - 0,53 мм, т.е. пряжа не имеет утолщенных участков, соответственно, эмпирический коэффициент a = ~, длина утолщенного участка L_э = 0. В поперечном сечении пряжи одинаковые характерные точки крутки на поверхности ровниц, образующих нить, расположены под одинаковым углом к оси O_nO_р, т.е. нет углового сдвига δϕ = 0, а эмпирический коэффициент b = 0.

Предлагаемая высокообъемная пряжа вырабатывается из смеси разнородных компонентов, основные физико-механические свойства которых представлены в таблице 2. Следует отметить, что такие свойства волокон, как жесткость, длина, тонина оказывают существенное влияние на структуру пряжи, в частности на группируемость волокон в смешанной ровнице, где толстые, обладающие большей массой и жесткостью волокна вытеснены в оболочку, а тонкие и длинные волокна с меньшей жесткостью расположены в стержне, а также на прочностные свойства пряжи. Использование натуральных волокон, обладающих высокой гигроскопичностью, позволяет улучшить потребительские свойства изделий из предлагаемой пряжи.

Количество вариантов смесей с использованием очищенного коротковолокнистого низкономерного льна (КВНЛ) достаточно велико, основные, практически используемые, представлены в таблице 3. Высокообъемная пряжа получена комбинацией смешанных (с использованием КВНЛ) и однородных ровниц, варианты всех комбинаций также представлены в таблице 3.

Анализ физико-механических свойств высокообъемной смешанной льносодержащей самокруточной пряжи, представленных в таблице 4, показывает, что они укладываются в нормативы, предусмотренные ТУ, а пряжа имеет структурный фасонный эффект как в продольном, так и в поперечном сечении.

То, что льносодержащая пряжа рассмотренных вариантов укладывается в нормативы, предусмотренные ТУ, объясняется прежде всего конечным содержанием очищенного коротковолокнистого низкономерного льна в пряже, которое для всех указанных вариантов составляет 8 - 15% и тем самым, свойства льноволокна не оказывают решающего влияния на прочностные свойства пряжи, а определяются свойствами компонентов, содержание которых в смешанной пряже превалирует.

Высокообъемная трехкомпонентная пряжа из двух нитей, каждая из которых состоит из одной ровницы (вариант 1) линейной плотностью 30 - 90 текс, что говорит о расширении ассортимента по линейной плотности, имеет физико-механические показатели, удовлетворяющие нормативам ТУ. Так, относительная разрывная нагрузка составляет 5,8 - 6,7 cH/текс, разрывное удлинение - 9,5 - 9,8%, число кручений на полупериод - 15 - 19 кр при коэффициенте вариации по линейной плотности 8,6 - 9,7%, по разрывной нагрузке - 9,9 - 10,9%, по разрывному удалению - 11,2 - 12,5%, по числу кручений - 13,4 - 14,6%; остаточная усадка 0,47 - 0,61%. Нормальная влажность данной пряжи - 4,1%, что говорит от улучшении потребительских свойств.

Данная пряжа обладает структурным фасонным эффектом как в продольном сечении в виде утолщенных участков диаметром 0,54 - 1,13 мм и длиной 20 - 21,4 мм при значении эмпирического коэффициента a = 2,62 - 2,70 и уплотненных участков диаметром 0,33 - 0,64 мм и длиной 101,6 - 103 мм при отношении коэффициентов заполнения сечений волокном 0,27 - 0,37, т.е. отношение диаметров утолщенных и уплотненных участков постоянно, так и в поперечном сечении, который проявляется в наличии углового сдвига одинаковых характерных точек крутки на поверхности ровниц, составляющих нить, равным 0,52 - 0,57 рад при значении эмпирического коэффициента b = 0,33 - 0,36 и наличии сердцевинного и обвивочного слоев в смешанной ровнице.

Высокообъемная трехкомпонентная пряжа из двух нитей, она из которых состоит из двух ровниц (вариант 2) линейной плотностью 40 - 80 текс, имеет физико-механические показатели, удовлетворяющие нормативам ТУ. Так, относительная разрывная нагрузка составляет 6,1 - 8,2 cH/текс, разрывное удлинение - 10,3 - 11,9%, число кручений на полупериод - 13 - 16 кр при коэффициенте вариации по линейной плотности 8,2 - 9,1%, по разрывной нагрузке - 11,7 - 12,9%, по разрывному удлинению - 12,8 - 13,6%, по числу кручений - 14,3 - 14,8% остаточная усадка 0,79 - 0,97%. Нормальная влажность данной пряжи - 3,4%, что говорит об улучшении потребительских свойств.

Данная пряжа обладает структурным фасонным эффектом как в продольном сечении в виде утолщенных участков диаметром 0,61 - 0,99 мм и длиной 18,8 - 20,3 мм при значении эмпирического коэффициента a = 2,88 - 3,11 и уплотненных участков диаметром 0,34 - 0,51 мм и длиной 103,7 - 105,2 мм при отношении коэффициентов заполнения сечений волокном 0,26 - 0,31, т.е. отношение диаметров утолщенных и уплотненных участков постоянно, так и в поперечном сечении, который проявляется в наличии углового сдвига одинаковых характерных точек крутки на поверхности ровниц, составляющих нить, равным 0,33 - 0,37 рад при эмпирическом коэффициенте b = 0,32 - 0,35 и наличии сердцевинного и обвивочного слоев в смешанной ровнице.

Высокообъемная четырехкомпонентная пряжа из двух нитей, одна из которых состоит из двух ровниц (вариант 3) линейной плотностью 40 - 100 текс, что говорит о расширении ассортимента по линейной плотности, имеет физико-механические показатели, удовлетворяющие нормативам ТУ. Так, относительная разрывная нагрузка составляет 5,9 - 8,9 cH/текс, разрывное удлинение - 10,2 - 11,2%, число кручений на полупериод - 13 - 16 кр при коэффициенте вариации по линейной плотности 7,9 - 9,3%, по разрывной нагрузке - 12,2 - 13,4%, по разрывному удлинению - 14,9 - 18,1%, по числу кручений - 14,3 - 15,1%, остаточная усадка 0,72 - 0,88%. Нормальная влажность данной пряжи - 3,7%, что говорит об улучшении потребительских свойств.

Данная пряжа обладает структурным фасонным эффектом как в продольном сечении в виде утолщенных участков диаметром 0,56 - 1,32 мм и длиной 18,5 - 20,4 мм, при значении эмпирического коэффициента a = 2,93 - 3,21 и уплотненных участков диаметром 0,31 - 0,64 мм и длиной 103,5 - 104,6 мм при отношении коэффициентов заполнения сечений волокном 0,24 - 0,31, т.е. отношение диаметров утолщенных и уплотненных участков постоянно, так и в поперечном сечении, который проявляется в наличии углового сдвига одинаковых характерных точек крутки на поверхности ровниц, составляющих нить, равным 0,21 - 0,24 рад при значении эмпирического коэффициента b = 0,27 - 0,28 и наличии сердцевинного и обвивочного слоев в смешанной ровнице.

Высокообъемная трехкомнатная пряжа из двух нитей, каждая из которых состоит из двух ровниц (вариант 4), линейной плотностью 80 - 180 текс, что говорит о расширении ассортимента по линейной плотности, имеет физико-механические показатели, удовлетворяющие нормативам ТУ. Так, относительная разрывная нагрузка составляет 6,0 - 8,5 cH/текс, разрывное удлинение - 15,8 - 18,1%, число кручений на полупериод - 13 - 16 кр при коэффициенте вариации по линейной плотности 5,6 - 8,4%, по разрывной нагрузке - 9,3 - 14,6%, по разрывному удлинению - 7,2 - 17,1%, по числу кручений - 12,6 - 15,4%, остаточная усадка - 0,16 - 0,89%. Нормальная влажность данной пряжи - 4,9%, что говорит об улучшении потребительских свойств.

Данная пряжа обладает структурным фасонным эффектом как в продольном сечении в виде утолщенных участков диаметром 0,98 - 1,76 мм и длиной 22,1 - 24,4 мм при значении эмпирического коэффициента a = 2,0 - 2,19 и уплотненных участков диаметром 0,61 - 0,87 мм и длиной 100,6 - 102,9 мм при отношении коэффициентов заполнения сечений волокном 0,25 - 0,39, т.е. отношение диаметров утолщенных и уплотненных участков постоянно, так и в поперечном сечении, который проявляется в наличии углового сдвига одинаковых характерных точек крутки на поверхности ровниц, составляющих нити, равного 0,24 - 0,27 рад при значении эмпирического коэффициента b = 0,31 - 0,34 и наличии сердцевинного и обвивочного слоев в смешанной ровнице.

Использование предлагаемой пряжи в качестве уточной в ткачестве обеспечивает оригинальный внешний вид получаемой ткани, обладающей эффектом "домоткани", т.е. имеет "мохнатый" вид, напоминающий эффект ручного ткачества.

Таким образом, полученная высокообъемная смешанная льносодержащая самокруточная пряжа обладает структурным фасонным эффектом, проявляющимся в наличии утолщенных и уплотненных участков, в наличии углового сдвига между одинаковыми характерными точками крутки на поверхности ровниц, образующих пряжу, при изменяющемся коэффициенте заполнения сечения волокном, в наличии стержня и оболочки в смешанной ровнице, оригинального колористического эффекта в пряже при сохранении качественных показателей.

Формула изобретения

1. Пряжа высокообъемная, состоящая из нитей со знакопеременной круткой, отличающаяся тем, что в продольном сечении пряжа имеет чередующиеся утолщенные участки длиной L_э и уплотненные участки длиной L_и, при этом L_э = L_ср.в/а, где а - эмпирический коэффициент, L_ср.в - средневзвешенная длина волокон смеси, мм, L_и = L - L_э, где L - длина периода, мм, причем утолщенные участки имеют угловой сдвиг между одинаковыми характерными точками крутки на поверхности образующих пряжу ровниц друг относительно друга на величину δϕ, равную δϕ = b·π/m, где b - эмпирический коэффициент, m - число ровниц в пряже, при этом соотношение между коэффициентом заполнения сечения волокном утолщенного участка К_э и коэффициентом заполнения сечения волокном уплотненного участки К_и составляет К_э/К_и = 0,24 - 0,39.

2. Пряжа высокообъемная по п.1, отличающаяся тем, что одна из нитей представляет собой смешанную ровницу из натуральных коротких штапельных волокон со средней длиной не более 48 мм и линейной плотностью не более 0,2 текс, например хлопка, натуральных длинных штапельных волокон со средней длиной не более 70 мм и линейной плотностью не более 0,67 текс, например короткого очищенного льна, и химических штапельных волокон со средней длиной не более 70 мм и линейной плотностью не более 0,33 текс, например полиакрилонитрильных, и состоит из стержня и оболочки, при этом другая нить представляет собой ровницу из химических штапельных волокон со средней длиной не более 70 мм и линейной плотностью не более 0,33 текс, например полиакрилонитрильных, причем эмпирический коэффициент а равен 2,62 - 2,70, средневзвешенная длина L_ср.в волокон смеси равна 54 - 56 мм, число m ровниц в пряже равно 2, а эмпирический коэффициент b равен 0,33 - 0,36.

3. Пряжа высокообъемная по п.1, отличающаяся тем, что одна из нитей состоит из двух ровниц, одна из которых представляет собой смешанную ровницу из натуральных коротких штапельных волокон со средней длиной не более 48 мм и линейной плотностью не более 0,2 текс, например хлопка, натуральных длинных штапельных волокон со средней длиной не более 70 мм и линейной плотностью не более 0,67 текс, например льна, и натуральных длинных штапельных волокон со средней длиной не более 65 мм и линейной плотностью не более 0,88 текс, например шерсти, и состоит из стержня и оболочки, а другая ровница выполнена из химических штапельных волокон со средней длиной не более 70 мм и линейной плотностью не более 0,33 текс, например полиакрилонитрильных, при этом другая нить представляет собой ровницу из химических штапельных волокон со средней длиной не более 70 мм и линейной плотностью не более 0,33 текс, например полиакрилонитрильных, причем эмпирический коэффициент а равен 2,88 - 3,21, средневзвешенная длина L_ср.в волокон смеси равна 58 - 60 мм, число m ровниц в пряже равно 3, а эмпирический коэффициент b равен 0,27 - 0,35.

4. Пряжа высокообъемная по п.1, отличающаяся тем, что каждая нить состоит из двух ровниц, одна из которых представляет собой смешанную ровницу из натуральных коротких штапельных волокон со средней длиной не более 48 мм и линейной плотностью не более 0,2 текс, например хлопка, натуральных длинных штапельных волокон со средней длиной не более 70 мм и линейной плотностью не более 0,67 текс, например льна, и состоит из стержня и оболочки, а другая ровница выполнена из химических штапельных волокон со средней длиной не более 70 мм и линейной плотностью не более 0,33 текс, например полиакрилонитрильных, при этом эмпирический коэффициент а равен 2,0 - 2,19, средневзвешенная длина L_ср.в волокон смеси равна 48,4 - 49,0 мм, число m ровниц в пряже составляет 4, а эмпирический коэффициент b равен 0,31 - 0,34.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10