Повреждаемость материалов и ниток иглой

Повреждаемость текстильных материалов при проколе выражается в разрушении волокон, нарушении структуры ткани, частичном или полном разрушении пряжи. Это вызывает понижение прочности и удлинение ткани. Прорубка пряжи в трикотажных полотнах приводит к распусканию переплетения нитей (петельных столбиков). Степень повреждения материала иглой определяется по формуле:

А=100%,

где n - общее количество проколов при соответствующей частоте строчки;

n - количество поврежденных иглой проколов;

Степень повреждения материала иглой зависит:

· от плотности материала;

· от структуры и волокнистого состава;

· от диаметра лезвия иглы;

· от чистоты обработки поверхности иглы;

· от угла заточки острия;

· от давления прижимной лапки машины и др.

Понижение прочности и удлинение наблюдается во всех группах тканей и колеблется в широких пределах: понижение прочности – от 0 до 15%, удлинение – от 0 до 20%.

Ткани малой плотности и рыхлой структуры (фланель, байка, мягкие драпы и др.) повреждаются иглой в меньшей степени, чем плотные (репс, сатин, коверкот, габардин и др.).

Причины повреждения плотных тканей:

· за счет увеличения силы прокола игла в большей степени увлекает в сторону отверстия игольной пластины отдельные волокна и нити материала:

· острие иглы чаще попадает в нити и разрушает их волокна.

При шитье тканей и трикотажа в несколько сложений наибольшая повреждаемость наблюдается в средних слоях. Поскольку средние слои зажаты между крайними слоями, то снижается подвижность их нитей при проколе. По этой же причине повреждаемость возрастает при большом давлении прижимной лапки машины, особенно в средних слоях материалов.

Чтобы устранить повреждаемость штапельных тканей и трикотажных полотен по причине ограничения их подвижности под прижимной лапкой, увеличивают отверстие игольной пластины и делают его с овальными фасками.

Повреждаемость тканей, в основном, определяется силой прокола P. Сила прокола зависит от угла заточки лезвия иглы a , диаметра иглы Ф и коэффициента трения иглы о материал k , который в свою очередь зависит от шероховатости поверхности иглы Ö.

С увеличением Ф, a , k увеличивается повреждаемость тканей (таблица 2). Уменьшение k приводит к уменьшению повреждаемости штапельной ткани ~ в 20 раз: в частности, при дополнительной шлифовке иглы повреждаемость ткани снижается с 20,6% до 1%.

Таблица 2

Повреждаемость ткани в % в зависимости от номера иглы и угла заточки лезвия (для иглы №100) при шитье штапельного волокна (арт. 4218) в четыре слоя

Повреждение материала может происходить также от нитки, заправленной в ушко иглы, за счет прижимания нитки к стенкам прокола. Для снижения этого эффекта номера ниток выбирают по приближенному соотношению:

f=(0,25 ¸ 0,30)D,

где D – диаметр лезвия иглы, мм;

f – диаметр нитки (мм), определяемый по формуле:

f = ,

где N – метрический номер нитки.

Хотя разные номера игл имеют ширину и глубину длинного желобка »0,5D (рис.20, а), ширину ушка »0,37D, из-за бугорка у верхней стенки ушка высотой 0,2D глубина длинного желобка в этом месте равна всего 0,3D. Кроме того, глубина короткого желобка составляет 0,25D, поэтому нитка в месте перехода из длинного желобка через ушко в короткий желобок может соприкасаться с материалом в отверстии прокола, вызывая повреждения ткани из-за увеличения площади прокола, примерно, на 6,5 – 15%.

Для уменьшения трения нитки с материалом при проколе и, как следствие, снижения повреждения материала ниткой, В.П. Козловым предложена игла без бугорка в длинном желобке (рис. 20, б), имеющая удлиненный короткий желобок и утолщение в нижней части лезвия.

При скоростном пошиве синтетических тканей при проколе иглой происходит повреждение ткани за счет оплавления стенок прокола из-за нагрева иглы до 280 – 330 С. Для уменьшения оплавления ткани используют иглы меньших размеров (на 1-2 номера). Часто применяют штампованные иглы с конусообразным утолщением верхней части лезвия (рис. 21) по сравнению с его нижней частью на один номер внизу и два номера вверху конуса.

Образование иглой петли-напуска из нитки

При движении иглы вверх из крайнего нижнего положения нитка, заправленная в ушко иглы, отходит в стороны и образует петлю-напуск, которую захватывает носик челнока или петлитель для переплетения ниток стежка (рис. 22).

Образование петли в начале подъема иглы из ткани происходит вследствие действия на нить сил трения F и F (рис. 22, б) нитки о материал и сил упругости нитки q. Силы трения, действующие со стороны короткого F и длинного F желобков, определяются разницей коэффициентов трения нити о материал μ и об иглу m :

F =F =(m -m )N,

где N – нормальное давление иглы о нитку.

Силы трения F и F задерживают продвижение нитки вместе с иглой. В результате действия сил F и F нитка, как со стороны длинного, так и короткого желобков не перемещается иглой. Из-за равенства этих сил в начальный момент подъема иглы из материала образуется симметричная по отношению к короткому и длинному желобкам петля. При дальнейшем подъеме иглы со стороны короткого желобка нитка отходит от иглы больше, т. к. в отверстии прокола ветви петли смещены относительно оси иглы в сторону короткого желобка (рис. 22, б).

При дальнейшем движении иглы нижняя стенка ушка иглы подходит к петле. Возникает дополнительная сила Р, действующая на нитку (рис. 22, в), которая расширяет петлю. При этом петля дополнительно смещается в сторону короткого желобка (см. рис. 22, в) вследствие того, что нижняя стенка ушка иглы оказывается сдвинутой относительно петли в сторону длинного желобка. Благодаря этому вдоль касательной к петле под некоторым углом a действует тангенциальная сила t, смещающая петлю в сторону короткого желобка (см. рис. 22, в, г).