Разработка технологических режимов вязания чулочно-носочных изделий, содержащих эластановые нити

Одним из важнейших направлений в современной моде является создание трикотажа с использованием высокорастяжимых нитей на основе полиуретана, которые придают одежде способность восстанавливать первоначальную форму и четкость силуэта, хороший внешний вид, удобство в носке. Главным носителем этих качеств в современном мире являются женские колготки. Они изготавливаются из полиамидных нитей в сочетании с истинным прорывом двадцатого века — эластановыми нитями.

Несмотря на большое количество исследований, посвященных эластановым нитям в структуре трикотажных изделий (в основном иностранных [1−6]), есть возможность оптимизировать технологические режимы вязания трикотажа с эластановыми нитями, в частности, тонких женских колготок.

Отметим, что в настоящее время качество изделий играет одну из основных ролей в данном сегменте рынка. Если учесть, что по данным исследований, проведенных на основе таможенных статистических баз Российской Федерации в 2007 году [7], целью которых было анализ текущей ситуации на Российском рынке колготок и чулочно-носочной продукции и тенденций его развития, в 2006 году в России было произведено 312 млн. пар чулочно-носочных изделий, в 2007 году — 327 млн. пар. По официальным данным, общий объем Рынка составил около 600 млн. пар.

По подсчетам специалистов маркетингового агентства Step by Step, с учетом среднего уровня розничных цен па чулочно-носочную продукцию в России, объем Рынка в стоимостном выражении в 2006 году составил около 300 млн. долларов, а с учетом «серого «импорта» — не менее 420 млн. долларов.

Рынок непрерывно растет. В целом рост рынка в 2006 году составил около 20%. Это довольно существенный скачок, вызванный ростом доходов, а, следовательно, уровнем жизни населения.

Импорт колготок, чулок и носков (за исключением продукции медицинской направленности) в 2006 году составил 60,2 млн. долларов в стоимостном выражении или 6,1 тыс. тонн в натуральном выражении.

Наибольшая доля импорта в стоимостном выражении по данным таможенной статистики приходится на Литву — 21,1% от общего объема импорта. Если говорить о лидере по импорту в натуральном выражении, то им также является Литва — 19,8%. В структуре импорта — экспорта доля импорта очень высока и приближается к 100%.

Основной тенденцией в структуре импорта-экспорта является значительное преобладание доли импорта над экспортом.

Важным является также тот факт, что некоторые крупные иностранные производители начинают рассматривать вариант переноса своего производства в Россию, что может некоторым образом изменить структуру рынка, однако в ближайшее время ситуация существенно не изменится.

Для того чтобы занять долю в данном высокобюджетном сегменте рынка необходимо иметь высококачественную и, в то же время, наиболее дешевую продукцию.

Для создания конкурентоспособных трикотажных изделий, гарантии их успеха на внутреннем и внешнем рынках в условиях рыночной экономики требуется не только изобилие этих изделий, возможность широкого выбора, соответствие уровня качества требованиям отечественных и международных стандартов, но и всесторонние фундаментальные исследования по разработке и повышению уровня качества для увеличения конкурентоспособности трикотажных изделий.

Конкурентоспособность промышленной продукции определяется совокупностью свойств этой продукции, входящих в состав ее качества, других ее свойств, определяющих затраты потребителя [8].

Основными критериями, определяющими конкурентоспособность продукции, являются: технический уровень продукции, характеризующий техническое совершенство оцениваемой продукции по сравнению с соответствующими базовыми значениями, и степень использования последних мировых научно-технических достижений при разработке модели и технологии изготовленияуровень качества изготовленной продукции в соответствии с требованиями международных стандартов [9−19] и других международных организаций и специфических требований иностранного потребителяуровень качества продукции в эксплуатации или потреблении, характеризующий степень соответствия фактических значений показателей ее качества требованиям нормативно-технической документации [20−26].

При выборе номенклатуры показателей качества трикотажной продукции для оценки уровня ее конкурентоспособности необходимо учитывать следующее: в группу показателей технологичности необходимо включать лишь те показатели, которые являются наиболее важными потребителя [8].

Эстетические показатели характеризуют внешний вид изделия и соответствие его направлениям моды. В группу этих показателей включаются следующие: колористическое оформление, рисунок, структура переплетения, модель, силуэт, отделочные материалы и ряд других.

Эргономические показатели характеризуют соответствие изделия антропометрическим, физиологическим и психологическим свойствам человека. Эти показатели оцениваются формой изделия, его внешним видом, размерными соотношениями. При проверке этих показателей следует обращать внимание на размерные соотношения, позволяющие судить о правильности расположения основных участков изделия и его функциональных зон. Необходимо выяснить, обеспечены ли удобства действий человека в обращении с изделием, а также определить, создана ли при этом форма, эстетически приятная для человека.

Качество чулочно-носочных изделий определяется показателями, которые разделены на следующие группы: назначения, эксплуатационные, эстетические и гигиенические.

К группе показателей назначения относятся вид и линейная плотность сырья, его процентное содержание, линейные размеры изделия, вид переплетения, количество петель по петельному ряду и петельному столбику на 100 мм, масса изделия. Эти показатели характеризуют внешний вид и материалоемкость изделия.

Эксплуатационные показатели характеризуют сопротивление материала различным механическим воздействиям: разрыву, образованию затяжек, растяжению отдельных частей изделия при нагрузках меньше разрывных, устойчивость к истиранию.

Сравнивать данные по растяжимости чулочно-носочных изделий с эластановыми нитями, усадке образцов не с чем. Существующий ГОСТ рассматривает показатели растяжимости изделий, не содержащих эластановых нитей и, следовательно, не учитывает специфических свойств, которые приобретает трикотаж при введении в его структуру эластановых нитей. Выбор переплетения при производстве топких полиамидных колготок с эластановыми нитями особенно важен, так как тонкая структура очень не устойчива к образованию затяжек.

Эсштические показатели включают в себя колористическое оформление, рисунок, эффекты, создаваемые переплетением, модель, качество пошива и др.

Гигиенические показатели — это гигроскопичность материала, воздухопроницаемость, суммарное тепловое сопротивление, удельное электрическое сопротивление и наличие препарации (содержание веществ, отрицательно влияющих на организм человека).

Для чулочно-носочных изделий обязательными эксплуатационными показателями качества являются: растяжимость отдельных частей изделий (борта, торса, паголенка и др.) при нагрузках меньше разрывных, устойчивость к истиранию, необратимая деформация. На этапе разработки ассортимента контролируется толщина шва (на участке мыска, на торсе колготок) и усадка в процессе влажных обработок.

К необязательным специализированным показателям для чулочно-носочных изделий относится устойчивость изделий к образованию затяжек, а также такие гигиенические показатели, как гигроскопичность, воздухопроницаемость, суммарное тепловое сопротивление и удельное электрическое сопротивление.

Проектирование растяжимости трикотажных переплетений, используемых для изготовления топких женских колготок с эластановыми нитями, позволит оптимизировать технологический режим вязания, сократить время на разработку и внедрение опытного образца, повысить качество продукции за счет выбора рациональных величин натяжения и линейной плотности эластановой нити.

Таким образом, в данной диссертационной работе будут рассмотрены такие вопросы повышения качества и оптимизации производства чулочно-носочных изделий на примере женских колготок из тонких полиамидных нитей как комплексных, так и текстурированных с включением эластановых нитей, как растяжимость изделий при нагрузках меньше разрывных и усадка в процессе технологических операций. Данные параметры, как уже было сказано выше, являются обязательными показателями качества чулочно-носочных изделий.

Таким образом, настоящая работа может способствовать общему повышению качества тонких чулочно-носочных изделий с эластановыми нитями, что является наиболее актуальным в производстве товаров общественного потребления, наравне с разработкой новых видов сырья для изготовления данного вида ассортимента.

Актуальность темы

.

В условиях жесткой конкуренции на рынке товаров, качество продукции является одной из составляющих ее конкурентоспособности. Для того чтобы готовое изделие достаточно долго сохраняло внешний вид, необходимо еще на стадии его проектирования учесть эксплуатационные характеристики трикотажа: формоустойчивость, износостойкость, растяжимость и прочие показатели.

Несмотря на большое количество исследований, посвященных проявлению специфических свойств эластановых нитей в структуре трикотажных изделий (в основном иностранных), есть возможность оптимизировать технологические режимы вязания трикотажа с эластановыми нитями, в частности, тонких женских колготок.

Сравнивать данные по растяжимости чулочно-носочных изделий с эластановыми нитями и усадки образцов не с чем. Существующий ГОСТ рассматривает показатели растяжимости изделий, не содержащих эластановых нитей и, следовательно, не учитывает специфических свойств, которые приобретает трикотаж при введении в его структуру эластановых нитей.

Проектирование растяжимости трикотажных переплетений, используемых для изготовления тонких женских колготок с эластановыми нитями, позволит оптимизировать технологический режим вязания, сократить время на разработку и внедрение опытного образца, повысить качество продукции за счет выбора рациональных величин натяжения и линейной плотности эластановой нити.

Цель и задачи исследования

.

Основной целью диссертационной работы является оптимизация технологического процесса вязания чулочно-носочных изделий, а именно женских колготок из комплексных и текстурированных полиамидных нитей в сочетании с эластановыми нитями.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи: • Изучение опыта изготовления и проектирования женских колготок с эластановыми нитями.

• Проведение анализа существующих методик определения растяжимости трикотажа.

• Проведение экспериментальных исследований и анализ результатов влияния линейной плотности эластановых нитей на усадку и растяжимость участка паголенка колготок, связанного переплетением гладь и участка торса колготок, связанного прессовым переплетением.

• Разработка рекомендаций по использованию эластановых нитей, их натяжению в процессе вязания и линейной плотности.

• Проведение исследований изменения линейных размеров изделий в процессе отделочных операций.

• Определение потребления эластановой нити для конкретных моделей колготок.

• Апробация полученных результатов в производственных условиях.

Научная новизна теоретических положений и результатов экспериментальных исследований заключается в установлении зависимости влияния натяжения эластановой нити в процессе вязания и её линейной плотности на линейные размеры, растяжимость и параметры усадки колготок из полиамидных нитей в сочетании с эластановыми для разных переплетений.

Разработаны теоретические положения в области проектирования оптимальных параметров вязания удлиненных заготовок для производства колготок и технологические режимы получения колготок из них.

Решена задача проектирования растяжимости трикотажа. Предложен ряд математических зависимостей для прогнозирования влияния изменения натяжения эластановой нити, её линейной плотности и вида переплетения, в котором провязывается эластановая нить, на растяжимость трикотажа.

Практическая и научная ценность результатов диссертационной работы.

Разработанные методики расчета параметров структуры тонких изделий из, полиамидных и эластановых нитей позволяют существенно сократить объем экспериментальных исследований при создании новых моделей изделий, что существенно снижает объем времени и трудозатрат на разработку и производство высококачественных, конкурентоспособных изделий.

Оптимизация процесса изготовления эластичных колготок позволит повысить качество продукции, не увеличивая себестоимость.

Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы были доложены и обсуждены на следующих конференциях:

Проблемы экономики и прогрессивные технологии в текстильной, легкой и полиграфической отраслях промышленности": Всероссийская научно-техническая конференция «Дни науки — 2007» Санкт-Петербург, СПГУТД.

Молодые ученые — развитию текстильной и легкой промьппленности (Поиск — 2009)": Всероссийская научно-техническая конференция. — Иваново, ИГТА.

На заседаниях кафедры трикотажного производства в 2007, 2008, 2009 гг.

Общее количество публикаций 6, в том числе одна статья в журнале, входящем в «Перечень.» ВАК.

Общие выводы по работе.

1. Проведен анализ способов введения эластановых нитей в структуру чулочно-носочных изделий, обеспечивающих их надежное закрепление и не препятствующих проявлению свойств высокой растяжимости, и обнаружено, что эластановые нити необходимо перерабатывать вместе с другими видами нитей.

2. Установлено, что линейная плотность эластановой нити, её натяжение в процессе вязания, вид переплетения влияют на линейные размеры участков изделия. Так, чем меньше величина натяжения эластановой нити, тем больше линейные размеры участка, связанного как прессовым переплетением, так и переплетением гладь, причем большее влияние наблюдается на участке, связанном гладью.

3. Установлено, что в процессе отделочных операций (термостабилизация, крашение) линейные размеры участка паголенок, связанного переплетением гладь с использованием эластановой нити, уменьшаются па 70−100%, а линейные размеры этого же участка без эластановой нити уменьшаются на 35−40%.

4. Установлено, что эластановые нити малых линейных плотностей (2,2- 4,4 текс) практически не влияют на линейные размеры изделий под действием неразрушающей растягивающей нагрузки. В прессовых переплетениях эластановые нити вносят больший вклад в сопротивление изделия растягивающей нагрузке, чем в переплетениях гладь.

5. Проведены экспериментальные исследования по оптимизации технологических режимов вязания чулочно-носочных изделий на примере женских колготок, содержащих эластановые нити.

6. Установлено, что оптимальными условиями вязания являются следующие: при линейной плотности эластановой нити 2,2 текс, рекомендуемое натяжение — 2,5 сНпри линейной плотности эластановой нити 4,4 текс, рекомендуемое натяжение — 4 сН.

7. Разработана методика проектирования технологических параметров для процесса вязания женских колготок с использованием эластановых нитей, учетом исходных данных по их линейной плотности, величине натяжения и значений коэффициентов усадки по различным участкам заготовок. Методика была апробирована и внедрена в учебном процессе Санкт-Петербургского государственного университета технологии и дизайна.

8. Рекомендации по оптимизации процесса вязания заготовок для женских колготок с использованием эластановых нитей внедрены в производство ООО «Петротекс» (Санкт-Петербург).