Вопрос 2. Трикотажные машины, их виды, классы. Требования, предъявляемые к пряже (нитям) для трикотажного производства.
Трикотажное изделие – изделие, изготовленное в условиях трикотажного производства из трикотажного полотна или цельновязаное.
Трикотажные изделия пользуются стабильным спросом у населения разных половозрастных и социальных групп, что обусловлено основными факторами: эти изделия обладают растяжимостью и эластичностью, мягкостью, малой сминаемостью, большой пористостью, хорошими теплозащитными свойствами; имеют красивый внешний вид, хорошо облегают фигуру человека, не стесняют его движения, удобны в носке и обладают высокой износостойкостью; некоторые виды изделий могут получать свою форму полностью или частично в процессе вязания без раскройного процесса, а отдельные их виды не могут быть заменены аналогичными из тканей.
Основными факторами, формирующими качество трикотажных товаров,являются вид и структура пряжи и нитей, переплетение, проектирование (моделирование, конструирование), способ производства.
Структура пряжи и нитейопределяется волокнистым составом, толщиной и круткой. К пряже и нитям, применяемым в трикотажном производстве, предъявляются особые, более высокие требования. Они должны быть мягкими, гибкими, достаточно прочными и растяжимыми, равномерными по толщине, прочности и крутке. Пряжа и нити не должны иметь сукрутин, больших узлов, засоренности, так как эти пороки снижают качество трикотажных товаров.
Современной специфической чертой текстильных технологийявляется все более широкое внедрение во все технологические процессы и ассортимент эластанов (высокоэластичных волокон и нитей: спандекс, лайкра и др.) для получения необходимых деформационных свойств, компрессионного эффекта, формоустойчивости, удовлетворения профилактических и медицинских требований, особенно в производстве чулочно-носочных изделий.
Важнейшее направление развития - внедрение ультратонких, микро - и нановолокон в технологию трикотажного производства позволяет существенно (в 1,5-2 раза) снизить материалоемкость, создать на порядок более высокую пористость материала и «комфортную» развитую поверхность трикотажных полотен (из-за снижения толщины и характеристик жесткости волокон при изгибе), близкую и превышающую по свойствам натуральные волокна. Пористые структуры и многокомпонентные химические волокна с модифицированной поверхностью позволяют эффективно регулировать тепловлагоперенос, тепловой баланс и широкий спектр свойств трикотажной продукции, имеющих отношение, прежде всего, к физиологии, гигиене и защитным функциям одежды. Среди новой продукции: термобелье, «сухое белье», белье с широким спектром биологических свойств, наукоемкие изделия с реакцией на внешнюю среду для спорта, армии и пр.
Получает распространение также шелковый трикотаж. Он может быть матовым, как хлопок или кашемир (для вязки такого трикотажа используется нить, спряденная из коротких шелковых волокон), или блестящим, похожим на синтетический трикотаж. Сырьем для него служат нити, размотанные с кокона, поэтому он не пилингуется, хорошо впитывает влагу и отличается высокой износостойкостью. Самое последние достижение шелковой промышленности – смесовый трикотаж из шелка со спандесом или лайкрой, для изготовления колготок и носков. В этом случае все вышеперечисленные достоинства шелкового трикотажа гармонично сочетаются.
Шелковый трикотаж идеален для детских вещей (в том числе и для грудного возраста): мягкий, прочный гипоалергенный материал с хорошей теплоизоляцией, хорошо переносящий ручную стирку. Естественно, при таких свойствах шелковый трикотаж подходит и для пошива нательного белья (мужские и женские майки, трусики и т. д.).
Для производства трикотажа применяют разные виды машин.
Трикотажная машина - вязальная машина, применяется для механического вязания трикотажного полотна или штучных изделий. На трикотажной машине осуществляется образование из нитей петель и соединение их между собой в разнообразные переплетения.
Трикотажные машины различают по назначению, конструкции, виду трикотажных игл и т.д. Основные типы трикотажных машин приведены на схеме (рис. 1). Все трикотажные машины подразделяются на классы, которые определяются числомтрикотажных игл, приходящихся на единицу длины игольницы. Наиболее распространена английская система, в которой за единицу измерения длины игольницы принят английский дюйм (1 дюйм = 25,4 мм). В России выпускаются машины от 3-го до 36-го классов. Чем выше класс машины, тем более тонкое полотно она вырабатывает. Например, для вязания тонких чулок применяют трикотажные машины 34-го класса, что соответствует размещению игл в игольнице с шагом (расстояние между иглами) 0,75 мм.
Основные рабочие органы трикотажной машины: петлеобразующий (вязальный) механизм, механизм питания (подачи нитей) и оттяжной механизм (товароотвод). Петлеобразующий механизм имеет игольницы с иглами, платины, пресс (для крючковых игл), нитеводители и др. элементы.
Трикотажные машины, в основном снабжены крючковыми или язычковыми иглами. Иглы изготавливаются из стальной проволоки. Крючковая игла имеет стержень 1, крючок 2 с зубринкой 3, чашу 4 и пятку 5.
Вдоль стержня иглы происходит перемещение нитей и петель в процессе петлеобразования. Зубринка 3 крючка 2 и чаша 4 служат для закрывания входа под крючок в определенные моменты процесса петлеобразования. С помощью пятки 5 иглы закрепляются в игольнице машины.
Язычковая игла имеет стержень 1, назначение которого то же, что и у крючковых игл, крючок 2, клапан 3, вращающийся на оси 4, и пятку 5. Клапан служит для закрывания и открывания входа под крючок. При помощи пятки 5 язычковая игла под действием специального устройства в машине перемещается в пазах игольницы. Благодаря перемещению игл относительно игольницы машины происходит образование петель.
Рисунок - 1. Строение вязальных игл: а — крючковой; б — язычковой.
Платины (пластинки, имеющие сложную форму) изгибают нити в петли и передвигают их вдоль стержня иглы (если иглы неподвижны) или удерживают (если иглы подвижны); размещаются на машинах обычно по одной в промежутках между иглами. Пресс представляет собой призму, пластинку или диск, которые, нажимая на крючок, препятствуют попаданию петли под него. Механизм питания во время прокладывания нити на иглы обеспечивает определённое и постоянное натяжение её с помощью нитенаправителей, тормозов, нитеоттягивателей и др. приспособлений. Имеются механизмы питания, в которых дозируется (отмеривается) длина нити для каждого петельного ряда. Питание пряжей может осуществляться подачей отдельных нитей (машины поперечного вязания) и групп нитей (основовязальные машины). Оттяжной механизм служит для отвода от игольниц готового трикотажа с постоянным натяжением. Может быть грузовым (натяжение создаётся под действием веса товароотводящей системы или груза) или оттяжным (оттягивание осуществляется с помощью валиков).
Процесс петлеобразования независимо от способа образования трикотажа, количества игольниц на машине и конструкции игл слагается из следующих десяти моментов: заключение, прокладывание, изгибание (кулирование), вынесение, прессование, нанесение, соединение, сбрасывание, формирование и оттяжка петель. При образовании поперечновязаного трикотажа на машинах с крючковыми иглами, изгибание нити происходит вслед за ее прокладыванием. На машинах поперечновязальных с язычковыми иглами и на основовязальных машинах как с крючковыми, так и с язычковыми иглами изгибание нити выполняется одновременно со сбрасыванием.
Процессы вязания на трикотажной машине автоматизируются с помощью механизмов, контролирующих непрерывность питания, постоянство натяжения нитей, исправность игл, наличие дефектов (спущенных петель) и т.п. При вязании штучных изделий используют механизмы, выполняющие перенос петель при изменении ширины полотна, образующие разделительные петельные ряды, вводящие усилительную нить, изменяющие плотность вязания, вывязывающие сложные объёмные формы в изделиях (чулки, перчатки) и др. Разработаны электронные устройства управления работой трикотажной машиной, механизмы отбора (введения в работу) игл при вязании рисунчатых и ажурных переплетений. Для вязания искусственного меха используют круглые трикотажной машины, имеющие в каждой петлеобразующей системе миниатюрные чесальные аппараты. С помощью этих аппаратов в петли ввязываются пучки длинных волокон, образующих ворс. Производительность трикотажной машины (млн. петель в 1 мин): основовязальных — до 3,74; круглотрикотажных — до 5,94; круглочулочных автоматов — до 1,44. Дальнейшее развитие трикотажных машин направлено на повышение класса машин, увеличение числа петлеобразующих систем и автоматизацию процесса вязания.
Помимо промышленных трикотажных машин, выпускаются также бытовые ручные вязальные машины и аппараты. Основные узлы ручных машин: петлеобразующие элементы (язычковые иглы и платины), каретка, счётчик рядов. Каретка управляет работой игл и платин в момент вязания; перемещается вручную по направляющим рельсам. Вязальные аппараты имеют оттягивающие крючки, гребёнку со штырями, на которую вручную навешивают петли, и линейки, при помощи которых перемещаются крючки и регулируется плотность вязания.
В качестве примера рассмотрим современный рынок трикотажного оборудования для производства чулочно-носочных изделий.
ОАО «Тулаточмаш» предлагает кругловязальные двухцилиндровые автоматы типа «Радуга 202», на котором могут вырабатываться носки, получулки, рейтузы, детали колготок комплектным способом (две ножки и ластовица), мужского, женского и детского ассортимента. Для выработки изделия используются различные переплетения, в частности двухлицевое, двухизнаночное, полуфанговое, или их сочетание с кулирным платинированным переплетением. Программирование рисунков и всех параметров изделия осуществляется с помощью персонального компьютера. Также предлагается кругловязальный одноцилиндровый автомат «Радуга 104» с возможностью провязывания рисунчатого переплетения накладной платировкой семью цветами в ряду при односистемном вязании и тремя цветами в ряду при двусиситемном вязании. Производительность автомата при выработке носков составляет от 9 до 10,4 пар в час.
Для производства элегантных мужских и женских носков, имеющих «сюжетный» рисунок, с одинарным или двойным бортом, вывязываемым фанговым или полуфанговым переплетениями, а также с пяточным и мысочным карманами предназначены одноцилиндровые кругловязальные автоматы «Радуга 101» («Софита 101»). Такие изделия вырабатываются с применением разнообразных переплетений. Например, кулирное платинированное переплетение, в том числе на участках пятки и мыска: кулирное платинированное в сочетании с вышивной платировкой с тремя цветами в ряду: перекидное платирование в сочетании с вышивной платировкой с двумя цветами в ряду, а также различные жаккардовые переплетения (включая трехцветные). Для производства изделий используется в основном хлопчатобумажная пряжа и полиамидная текстурированная нить-эластик. Производительность оборудования при выработке носков спереплетением «перекидная и вышивная платировка» составляет 9.8 пар/ч., «платировка с тремя цветами в одном ряду» - 12.49 пар/ч., а «трехцветный жаккард» - 13.52 пар/ч. На оборудовании «Радуга-101» вырабатываются изделия размеров 27-29. Класс этого автомата – 14, диаметр игольного цилиндра - 3 и 3/4 дюйма, количество игл-168 шт., частота вращения игольного цилиндра 350/150/210/120 об/мин.
Следует отметить, что заделка мыска носков, выработанных на автоматах «Радуга-101», производится на кеттельных машинах фирмы Rosso Industrie (Италия). На российском рынке представлена прямострочная кеттельная машина Rosso 025 Smart, предназначенная для заделки мыска мужских и детских носков, обеспечивающая высокую производительность (3600 об/мин.) и высокое качество шва. Машина снабжена пружинным конвейером с устройством «самовыравнивания» носков, которое компенсирует разницу в вязании рядов эластичными нейлоновыми нитями. По информации фирмы, это запатентованное приспособление позволяет приобрести лицензию на производство носков по технологии Rosso , в соответствии с которой получается шов, сравнимый по качеству со швом «петля в петлю». Машина оснащена микровыключателями для ее остановки в случае обрыва нити и предохранительными микровыключателями после выполнения операции зашивки. При этом швейные головки поднимаются, что облегчает оператору заправку игл. В комплект машины входит также вакуумный вентилятор А120 с емкостью 120л для удаления обрези.
Кроме того, для закрепления мыска мужских, женских и детских носков этой же фирмойразработаны кеттельная машина Rosso 025 Fulltronic Super и электронное устройство выворота носок Ultraturn 6000. Управление кеттельной машиной и выворотным устройством осуществляется с помощью цифрового дисплея. Программное обеспечение предусматривает возможность предварительного задания по количеству выработки каждого вида изделия, а также подсчет суточной продукции с разделением по видам изделий. Машина Rosso 025 Fulltronic Super также снабжена «саморегулирующимся» конвейером (патент Rosso), позволяющим значительно улучшить качество зашивки мыска, и вакуумным вентилятором. Скорость вращения главного вала - до 4000 об/мин.
Устройство Ultraturn 6000 обеспечивает автоматическое выворачивание сшитых носков различных размеров и плотности. При этом не требуется квалифицированного персонала и во время процесса не происходит повреждения носков. Устройство оборудовано пневматическим выталкивателем. Для перехода с одного номера нити на другой достаточно пользоваться программой (не осуществляя ручной настройки).
Следует отметить, что для выполнения операции стабилизации и формирования носков фирмой ОАО «ВНИИЛТЕКМАШ» разработана машина МАФ-50, которая не имеет отечественных и зарубежных аналогов. Машина предназначена для высококачественного формирования мужских, женских и детских носков (размером от 20 до 30), изготовленных из химических нитей, пряжи из натуральных и химических волокон, а также из их смесок.