Проектирование формоустойчивых швейных изделий из основовязаных полотен тамбурного способа петлеобразования

На правах рукописи

Алешина Дарья Александровна

Проектирование формоустойчивых швейных изделий из основовязаных полотен тамбурного способа

петлеобразования

Специальность 05.19.04. – «Технология швейных изделий»

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Санкт-Петербург 2007

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна»

Научный руководитель – доктор технических наук, профессор

Сурженко Евгений Яковлевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Смирнова Надежда Анатольевна

кандидат технических наук, доцент

Козлова Евгения Валентиновна

Ведущая организация – Московский государственный университет

дизайна и технологии

Защита состоится 30 октября 2007 г. в 1200 часов на заседании диссертационного совета Д 212.236.02 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна» по адресу: 191186, Санкт-Петербург, ул. Большая Морская, 18, ауд.241

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского университета технологии и дизайна.

Текст автореферата размещен на сайте СПГУТД: http:/www.sutd.ru

Автореферат разослан «28» сентября 2007 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета В.В. Сигачева

Общая характеристика работы

Актуальность. Возросший спрос потребителя на верхний трикотаж ставит перед предприятиями задачу расширения ассортимента одежды данной группы. Удовлетворение этого спроса не может быть решено за счет увеличения поставок качественных импортных трикотажных полотен и требует совершенствования методики проектирования изделий ассортиментной группы женской верхней одежды из трикотажных полотен. Следует отметить, что ассортимент кроеной верхней одежды ограничен изделиями упрощенных конструкций, классических для трикотажной группы. Производство трикотажных моделей делового стиля, аналогичных по конструкции моделям из ткани, на отечественном рынке практически отсутствует, в силу усложненной обработки характерных узлов, теряющих стабильность во времени из-за невозможности качественного закрепления их формы.

Необходимость научного подхода в изучении и систематизации свойств тамбурного трикотажа объясняется потребностью отечественных производителей одежды решить возникающие проблемы, связанные с потерей формоустойчивости и первоначального внешнего вида при эксплуатации данных изделий.

Поиск связи между физико-механическими свойствами полотна и конкретными изменениями в конструкции изделий требует глубокого анализа качественных показателей материала и особого подхода к методике модифицирования конструкции и дифференцированного выбора прибавок.

При этом целесообразно использовать компьютерные технологии оцифровывания и обработки графической информации, полученной с высокоточного испытательного оборудования. Разработка методики прогнозирования конструктивных прибавок для конкретного изделия и полотна позволяет избежать возможных ошибок при пошиве.

Такая детальная проработка призвана обеспечить необходимый уровень качества выпускаемой продукции из тамбурного трикотажа.

Работа соответствует паспорту ВАК научной специальности 05.19.04. по направлениям «Исследование технологических процессов и разработка рекомендаций по рациональному расходованию материалов и трудоемкости изготовления швейных изделий различного назначения» и «Разработка рациональной конструкции и прогрессивной технологии изготовления швейных изделий различного назначения (бытовой, специальной, спортивной и др), а также одежды нового ассортимента, обеспечивающих снижение затрат на производство и повышение качества продукции».

Цель работы – разработка технологии производства и совершенствование методики проектирования швейных изделий из основовязаных полотен тамбурного способа петлеобразования с учетом деформационных свойств материалов.

Для достижения поставленной цели в работе решены следующие задачи:

Методы и средства исследований. Для решения задач, поставленных в работе, использованы теоретические и экспериментальные методы.

В теоретических исследованиях применены методы математического моделирования, алгоритмизации и программирования, системного анализа и графоаналитической обработки данных.

Экспериментальные измерения параметров нагрузки и растяжимости были произведены после оцифровывания диаграмм растяжения и их обработки с помощью графической программы Grafula II v.1.2. Обработка результатов экспериментов осуществлялась методами математической статистики с помощью программ Origin 6.1 и Microsoft Excel XP. Измерения параметров деформации участков изделия произведены после обработки фотографических изображений с помощью графической программы Grafula II v.1.2. и Adobe Photoshop C32 v.9.0. Обработка результатов экспериментов осуществлялась с помощью методов математической статистики и программ Origin v.6.1 и Microsoft Excel XP в программной среде Windows XP.

Конструкции изделий были получены в трехмерной системе автоматизированного проектирования СТАПРИМ, путем ввода необходимых коэффициентов (прибавок). База данных для материалов женских трикотажных изделий разработана с помощью программы Microsoft Access.

В качестве средств исследования использовались: измерительный комплекс «Инстрон-1122», компьютер IBM PC, сканер, цифровой фотоаппарат, программное обеспечение Windows XP, Microsoft Office XP.

Достоверность полученных результатов и выводов обеспечена обоснованным объемом выборок, применением методов математической статистики и критериев, согласованностью результатов теоретических и экспериментальных исследований.

Научная новизна заключается в формировании комплексного подхода к процессу проектирования изделий из основовязаных тамбурных полотен с учетом их физико-механических свойств и обеспечении возможности расширения ассортимента швейных изделий за счет выполнения полотен купоном с дополнительными поперечными уточными нитями, расположенными в структуре основного полотна и формирующими разноусиленные зоны с заданным чередованием.

Впервые получены следующие результаты:

Практическая ценность и реализация результатов работы

Результаты работы в виде опытной партии основовязаного купонного трикотажного полотна для экспериментального производства получили внедрение на НП «Шуйская машиностроительная компания» в соответствие с признаками полезной модели (патент на полезную модель №56127, приоритет от 27 марта 2006 г.) и формулой промышленного образца (патент на промышленный образец №62529, приоритет от 16 декабря 2005 г.), о чем имеется акт об использовании предложения от 15 ноября 2006 г.

Разработана открытая база данных (свидетельство об официальной регистрации базы данных №2007620111 от 23.03.2007г.) с фотографиями и рекомендациями по художественно-техническим характеристикам полотен, модельными конструкциями и рекомендациями по художественно-композиционным решениям и прибавкам, с организацией запроса по базе.

Разработана методика определения деформации растяжения участков плечевой одежды без задания конкретной величины нагрузки.

Разработаны методические рекомендации по конструкторско-технологической подготовке производства изделий из основовязаных купонных полотен тамбурного способа петлеобразования.

Апробация работы. Результаты работы докладывались, обсуждались и получили положительную оценку на следующих конференциях:

Публикации. Основные результаты работы опубликованы в журнале «Дизайн. Материалы. Технология», входящем в список изданий, рекомендованных ВАК (1 статья), 2 докладах на международных симпозиумах PER TEX – 2005, 2007, 1 статье в каталоге «Легпромбизнес – В мире оборудования», 1 статье на портале «Российские Торговые Марки – Рынок легкой промышленности», 14 тезисах докладов на различных конференциях, 1 патенте на промышленный образец, 1 патенте на полезную модель и 1 свидетельстве об официальной регистрации базы данных.

Структура и объем работы Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, заключения, 7 приложений. Работа выполнена на 178 страницах, содержит 52 рисунка, 28 таблиц, список использованных источников состоит из 130 наименований.

Содержание работы

Во введении обоснована актуальность работы; сформулированы цели и задачи исследований, методы их проведения, показана научная новизна и практическая ценность диссертации.

В первой главе проанализирована и систематизирована информация, отражающая современный уровень проблемы проектирования и формозакрепления трикотажных полотен и изделий, особенностей конструирования трикотажа, использования отечественных и обзор зарубежных САПР для производства полотен и изделий, обзор и анализ оборудования для производства формоустойчивых полотен.

Отмечено, что применяемые в промышленности методы закрепления формы изделий из трикотажа связаны с особыми трудностями, поскольку все технические средства имеют меньшее применение, чем в одежде из ткани и отличаются нестабильностью во времени формовочных свойств.

Способ формования подразумевает выявление четкой взаимосвязи между концентрацией стабилизатора и свойствами полотна. Поэтому оптимальным решением для создания формоустойчивых полотен стало создание многослойного полотна.

Выявлено, что при изготовлении одежды из многослойных полотен не учитывается дифференциация усиления по зонам, в зависимости от различных участков опорной поверхности тела. Помимо этого, данный метод в настоящее время применим для некроеных изделий, что сужает ассортиментные возможности трикотажных предприятий по выпуску изделий из основовязаных полотен.

Анализ информационных и отчетных материалов по проблеме проектирования изделий из трикотажа позволил сделать следующие выводы об основных разработках и перспективах развития данного направления с целью улучшения показателей качества получаемой продукции:

1. Известные способы стабилизации полученной формы подходят не для всех видов трикотажного полотна, требуют четко налаженной программы соответствия материала верха дублирующему слою и введения дополнительной операции в технологическую схему изготовления изделия, не всегда гигиеничны и зачастую изменяют структуру полотна и его поверхность. При длительной эксплуатации дублирующие материалы не всегда выдерживают физико-химических воздействий.
2. Создание многослойных полотен позволяет осуществлять процесс усиления основного материала на стадии производства полотна. Основовязаные многослойные трикотажные полотна имеют высокие гигиенические, эстетические и эксплуатационные показатели. Дублирование полотна по всей длине изделия уточными нитями одного типа не всегда может обеспечить получение результата зонального распределения дублируемых участков.

Во второй главе выбран объект исследования – основовязаное трикотажное полотно тамбурного способа петлеобразования, обладающее оригинальной петельной структурой, напоминающей полотна ручной вязки, но теряющее привлекательность внешнего вида вследствие необратимых деформаций на выступающих участках фигуры из-за рыхлости структуры и повышенной массы полотна. Это обосновано особенностями переплетения и использованием пряжи для ручного вязания, обладающей большей линейной плотностью.

На первом этапе проектирования формоустойчивого полотна исследован характер распределения эксплуатационных деформационных нагрузок на детали одежды, согласно антропометрическим измерениям женских фигур, полученным группой специалистов стран – членов СЭВ, а также экспериментальным исследованиям МТИЛП и ВНИИЛП.

Согласно полученным результатам определено, что наибольшее воздействие силовых нагрузок на детали одежды распределяется на локтевую область, область спины на уровне лопаток и глубины проймы, по длине рукава, длине спинки, и бокового шва изделия.

Величины деформаций на определенных участках, а также характер локального износа изделия учтены при проектировании разноусиленных зон в основовязаном тамбурном трикотажном полотне.

Предложено зональное усиление участков поверхности полотна с помощью уточного прокладывания синтетической или льняной пряжи повышенной жесткости в рамках технологических возможностей основовязальной машины. Данный вариант усиления более гигиеничен, чем использование полимерного композита, обеспечивает необходимый уровень стабилизации геометрических параметров деталей, поскольку уток «вплетается» в структуру полотна и надежно фиксируется, незаметен на лицевой поверхности, не требует переналадки оборудования и дополнительных материальных затрат (рис. 1).

Обоснован выбор льняного и акрилнитрильного волокон в качестве сырья и оборудования для проектирования купонного полотна. Предлагаемая основовязаная трикотажная машина тамбурного способа петлеобразования ОВ-160 (производитель НП «ШМК», г. Шуя, Ивановская область по лицензии A. Caperdoni & Co S.p.A) идеально подходит для швейно-трикотажных предприятий малого бизнеса, так как позволяет производить эксклюзивные полотна или небольшие партии; экспериментировать, воплощать новые идеи дизайнеров, быстро менять ассортимент, создавать новые модные фактуры или цветовые решения. Данное оборудование не имеет аналогов в России.

Наработанные образцы купонного полотна с разноусиленными зонами подверглись испытаниям согласно перечню показателей качества трикотажного полотна и изделий. По полученным данным, проведен сравнительный анализ технических характеристик уточных и безуточных зон. В результате этого анализа установлено, что усиленные зоны превосходят в качественном соотношении безуточные зоны, являясь более устойчивыми к истиранию, пиллингообразованию, многоосному растяжению, изменению линейных размеров после мокрых обработок.

В третьей главе проведено исследование механических свойств основовязаного тамбурного трикотажного полотна по разноусиленным зонам. Определена зависимость растяжимости от прикладываемой нагрузки и пропорциональные соотношения величин растяжимости, жесткости и относительного удлинения по разноусиленным зонам.