Ворсистость пряжи и ее влияние на пиллингуемость трикотажных полотен

Пилли будут образовываться тогда, когда на поверхности есть свободные кончики волокон, способные образовывать новые связи. Когда же пилли не смогут образоваться? Когда на поверхности этих волокон нет. Например, если полотно связано из абсолютно гладкой, не способной рваться мононити. Эти соображения неизбежно приводят к выводу о целесообразности учета ворсистости пряжи при оценке факторов, влияющих на пиллингуемость трикотажа.

Она влияет не только на количество волокон, способных образовывать новые связи, но и на то, какими эти связи будут. На данном этапе возникает предположение, что длина ворса сказывается на количестве образующихся на поверхности пиллей. Более длинные волокна способны объединяться в более крупные пилли, так как большее количество волокон может дотянуться до “очаговой” точки. Более короткие кончики волокон будут образовывать большее количество пиллей при таком же количестве их на поверхности, потому что они не дотягиваются до одной точки. Так, более длинные ворсинки чистошерстяной пряжи формируются в более крупные тела, чем более короткие кончики полушерстяной пряжи.

На ворсистость пряжи влияет также способ прядения[83]. Несомненно, способ прядения влияет не только на ворсистость пряжи, но и на ее изгибную жесткость, так же как и крутка пряжи. На ворсистость влияет еще и степень распрямленности и параллелизации волокон, крутка, линейная плотность пряжи, вид волокна и другие факторы [84]. Легче учесть качественные характеристики, чем корреляцию между различными факторами, влияющими на то же самое качество.

Попробуем использовать показатели ворсистости пряжи в комплексном критерии. Для этой цели выберем способ оценки данного свойства пряжи.

В качестве показателей ворсистости пряжи используют следующие показатели: число ворсинок п_в на единицу длины (обычно на 1 м); средняя длина ворсинок l_d, мм; суммарная или общая длина ворсинок L_B, суммарная площадь ворсинок S_B, [85].

Суммарная длина ворсинок является интегральной оценкой, учитывающей как длину ворсинок, так и их количество. Эта характеристика нам наиболее подходит, так как у пряжи разной по своему волокнистому составу может быть одинаковое количество волокон на единице длины, но разная средняя длина волокон, и наоборот. Например, у полушерстяной пряжи с вложением нитрона (30% шерсть, 70% нитрон) волокна длиннее, чем у п полушерстяной ряжи с вложением лавсана (30% шерсть, 70% лавсан), но количество их меньше. Это видно на примере наших измерений, а также наглядно продемонстрировано в статье [86].

Помимо прямого измерения длины и количества ворсинок на единицу длины пряжи, в литературе [87] приводятся следующие методы определения ворсистости пряжи:

• 1. Гравиметрический метод, предусматривающий оценку ворсистости путем определения разницы массы пряжи с ворсом и без ворса.
• 2. Оптический метод, заключающийся в проекции пряжи посредством оптической системы на экран и подсчете числа ворсинок на отрезке изображения. Существуют различные модификации данного метода, например фотографирование с большим увеличением. Данный способ использовался в настоящей работе. Более подробное рассмотрение ворсинок дает возможность оценить разницу и попробовать отследить зависимость пиллингуемости от вида ворса на поверхности пряжи.
• 3. Электростатический метод, представляющий собой косвенную оценку ворсистости пряжи по электростатическому заряду, снимаемому электродом коль цевого вида в результате прохождения ворсинок, получивших заряд от генератора высокого напряжения.
• 4. Фотоэлектрические методы, позволяющие автоматически регистрировать число ворсинок на единицу длины непрерывно движущейся пряжи.

Из всех фотоэлектрических приборов на практике за рубежом в настоящее время используются лишь приборы Shirley Hairiness Meter фирмы Shirley (Великобритания), Hairiness Counter и F-Indeks Tester (Япония). На приборе Shirley Hairiness Meter исследуют достаточно большой сектор поверхности пряжи (70°) и подсчитывают число ворсинок, длина которых превышает заданную длину (от 0 до 10 мм), а также контролируют колебания ворсистости пряжи с помощью вычислительного устройства и самописца.

В приборе Hairiness Counter измерительное устройство отделено от остальной его части, что позволяет проводить измерения непосредственно на прядильной машине. Прибор дает возможность определить распределение ворсинок по длине, так как фотоэлектрический датчик прибора может перемещаться. В приборе F-Indeks Tester сканирование пряжи производится световым лучом, параллельным оси пряжи, на определенном расстоянии от ее поверхности. Число пересечений ворсинок пряжи с образованной световым лучом плоскостью определяет индекс ворсистости.

Метод электрической проводимости пряжи используется для измерения ее ворсистости при испытании на приборе Kriter-Dam-1 фирмы Superba (Франция). В результате измерения получают показатель ворсистости пряжи, пропорциональный силе электрического тока, протекающего через пряжу. Недостатком прибора является возможность подсчета числа лишь тех ворсинок, длина которых превышает 2,5 мм. Число более коротких ворсинок не подсчитывается, не определяется и длина ворсинок.

Для определения ворсистости пряжи методом поперечного сканирования фирмой Shirley (Великобритания) создан прибор Digital Hairiness Tester. Принцип действия этого прибора основан на проведении оптического анализа изоб ражения пряжи, проецируемого на чувствительный приемник. Прибор состоит из телевизионного блока, блока управления и трех вычислительных устройств. Число измерений и скорость перемещения пряжи через прибор выбираются в соответствии с программой испытаний. Программа работы прибора предусматривает проведение 5000 считываний и 10 измерений образца пряжи при скорости его движения 0,65 м/мин. Это значит, что считывание производится каждые 20 с, причем за одно считывание сканируется участок пряжи длиной 21,7 см, т.е. полная длина образца пряжи составляет 2,17 м. После серии испытаний определяют показатель ворсистости, равный среднему числу пересечений ворсинок с линией сканирования, а также длину и диаметр ворсинок [87].

Результаты измерений ворсистости испытуемой пряжи приведены в таблице 4.8.

Анализ данных проводился при помощи пакета прикладных программ STATGRAPHICS.

При подсчете ворсистости было замечено, что льновискозная пряжа очень неоднородна по структуре. Если полушерстяная пряжа при трении трикотажа сначала просто распушается, на поверхности появляется большое количество кончиков волокон, то структура льновискозной пряжи сразу начинает разрушаться, что подтверждается наименьшей устойчивостью к истиранию, выработанных из этой пряжи полотен. Это можно объяснить большей жесткостью, по сравнению с вискозным, льняного волокна. При трении льняное волокно начинает высвобождаться. Большая неоднородность смеси приводит к структурному разрушению пряжи при трении, что вызывает интенсивное пиллеобра-зование.

Как видно из таблицы 4.8 , наибольшая суммарная ворсистость (В) у полушерстяной пряжи с 70% вложением нитрона, а наибольшая пиллингуемость у пряжи с 70% вложением лавсана. Но у последней ворсинки короче.

Значение коэффициента парной корреляции между ворсистостью пряжи и пиллингуемостью трикотажа составило 0,61.

Таблица 4.8

Попробуем рассчитать комплексный критерий, включив в него показатели ворсистости пряжи. За основу возьмем выбранный ранее комплексный критерий, расчетные данные приведены в таблицах 4.9 и 4.10.

Таблица. 4.9

Варианты комплексного критерия, включающие в себя

показатель ворсистости пряжи

L_B - длина ворса, выступающего на поверхность пряжи, п_в - количество ворсинок на поверхности пряжи, В - суммарная длина ворса, выступающего на поверхность пряжи.

Таблица 4.10

В результате проведенных исследований гипотеза о сильном влиянии ворсистости пряжи на пиллингуемость трикотажа не подтвердилась, а использование показателя ворсистости пряжи в комплексном критерии не дает положительных результатов. Коэффициенты корреляции рассматриваемых зависимостей много ниже, ранее предложенной зависимости (4.2), а стандартное отклонение показателей очень высоко, что специально отражено в таблице 4.10.

Эти результаты можно объяснить тем, что в эксперименте была использована обычная промышленная пряжа, перерабатываемая в трикотажном производстве и уровень ее ворсистости мало различается (смотри таблицу 4.3). Но именно такая пряжа является самым распространенным сырьем в производстве одежды повседневного ассортимента.