Главная » 2014 » Октябрь » 1 » Разработка технологии и оборудования для создания многоцветных ворсовых рисунков на основе эффекта сепарации при электрофлокировании.
1:45 AM
Разработка технологии и оборудования для создания многоцветных ворсовых рисунков на основе эффекта сепарации при электрофлокировании.
Разработка технологии и оборудования для создания многоцветных ворсовых рисунков на основе эффекта сепарации при электрофлокировании
Диссертация
Автор: Козлова, Марина Валерьевна
Название: Разработка технологии и оборудования для создания многоцветных ворсовых рисунков на основе эффекта сепарации при электрофлокировании
Справка: Козлова, Марина Валерьевна. Разработка технологии и оборудования для создания многоцветных ворсовых рисунков на основе эффекта сепарации при электрофлокировании : диссертация кандидата технических наук : 05.19.02 Санкт-Петербург, 2003 175 c. : 61 04-5/946
Объем: 175 стр.
Информация: Санкт-Петербург, 2003
Содержание:
Введение
Глава I Современное состояние и перспективы развития технологии производства многоцветных ворсовых рисунков
11 Основные понятия технологии электрофлокирования
12 Способы производства многоцветных ворсовых рисунков
13 Технология производства многоцветных ворсовых рисунков с помощью краскопечати
14 Технология производства многоцветных ворсовых рисунков с помощью ворсопечати
15 Технология производства многоцветных ворсовых рисунков с помощью термоперёноса
16 Технология производства многоцветных ворсовых рисунков в неоднородных электрических полях
17 Постановка задачи работы
Глава II Приборы и материалы
21 Методика оценки свойств ворса
211 Измерение геометрических свойств ворса
212 Оценка «прыгучести» ворса
213 Оценка разделяемости (сыпучести) ворса
214 Определение электрофизических свойств ворса
215 Определение электропроводности ворса
22 Методика оценки плотности ворсового покрова
23 Описание использованных материалов
Глава III Исследовательская часть
31 Поведение заряженного ворса в неоднородном электрическом поле, образованном рядом параллельных проводников
32 Алгоритм расчета движения ворсинки в неоднородном поле
33 Результаты расчетов и их сравнение с экспериментальными данными
34 Влияние потенциала промежуточного электрода на ширину ворсовых полос
35 Влияние основных технологических параметров флокирования на ворсовый рисунок
351 Определение зависимости ширины ворсовых полос от времени флокирования
352 Определение зависимости ширины ворсовых полос от подаваемого на электроды напряжения
353 Определение зависимое!и ширины ворсовых полос от расстояния между электродами
354 Определение зависимости ширины ворсовых полос от параметров промежуточного электрода
355 Общее влияние основных технологических параметров флокирования на ворсовый рисунок
356 Определение влияния свойств ворса
36 Образование ворсовых узоров с помощью стандартных форм промежуточного электрода Прогнозирование вида узора
37 Разработка методики оценки зоны цветовых переходов
371 Математическая модель процесса взаимопроникновения различных ворсов при последовательном нанесении
372 Процесс проникновения одного ворса в другой при последовательном нанесении
373 Методика компьютерного анализа зоны цветового перехода
374 Исследование распределения плотности ворса для случая параллельных ворсовых полос
375 Оценка влияния напряженности поля и свойств ворса на величину зоны цветового перехода
Выводы
Глава IV Технология получения многоцветных ворсовых узоров
41 Технология получения многоцветных ворсовых узоров при сплошном нанесении клея на поверхность плоского изделия
411 Выбор способа подключения промежуточного электрода 11О
42 Технология получения многоцветных ворсовых узоров на объемных изделиях
421 Способ создания проводящей поверхности на диэлектрическом изделии
422 Способ периодического нанесения ворса на объемные изделия
423 Способ непрерывного нанесения ворсового узора на объемное изделие
43 Получение многоцветных ворсовых рисунков на текстильных изделиях
44 Технология получения термопереводЕ1ых ворсовых рисунков
441 Выбор вида флизелина
442 Определение прочности закрепления флокированных рисунков
443 Повышение прочности закрепления термопереводных рисунков
444 Выбор оптимальной поверхностной плотности слоя термопластичного порошка
Выводы
Глава V Оборудование и дополнительная оснастка для получения многоцветных ворсовых узоров
51 Применение ручных электрофлокаторов
52 Применение электропневмофлокаторов
53 Использование установки с транспортером 140 Выводы
Глава VI Экономическая часть
61 Маркетинговое исследование
62 Схема технологического процесса производства термопереводной флокированной аппликации
63 Расчет технико-экономических показателей производства 147 Выводы 155 Общие выводы 157 Библиографический список 159 Приложения
Введение:
Актуальность темы. Актуальность диссертационной работы заключается в том, что с развитием новых, наукоемких технологий, применяемых в текстильной и легкой промышленности, появляются новые возможности по созданию новых видов отделки текстильных материалов и расширению ассортимента выпускаемой продукции. Это в полной мере относиться к технологии электрофлокирования /1/.
Одно из наиболее успешно развивающихся направлений этой технологии — создание способов получения многоцветных ворсовых рисунков и узоров на различных изделиях /2-4/.
На данный момент почти все способы создания многоцветных ворсовых рисунков либо требуют дополнительных технологических операций и сырья, такие способы как печать красками по ворсу, термоперенос, либо исключительно сложного и дорогостоящего оборудования, например для печати ворсом.
К настоящему времени отечественными и зарубежными научными работниками и производителями накоплен достаточно большой опыт, и в разработке и дополнении новых технологий, и в изготовлении и эксплуатации оборудования /5-15/. Но интерес к технологии электрофлокирования не уменьшается. Он вызван высокой производительностью, качеством продукции, огромными возможностями по расширению ассортимента. Узорчатое одноцветное и многоцветное флокирование занимает достаточно большую долю в общем объеме выпуска флокированных материалов /16-28/. Однако сведения о создании флокированных изделий с многоцветным рисунком из ворса, как в отечественной, так и зарубежной литературе немногочисленны. Так же как и сведения о создании новых способов получения таких рисунков.
Ранее на кафедре технологии нетканых материалов ЛИТЛП был разработан еще один способ получения ворсовых рисунков, предусматривающий использование эффекта электросепарации ворса в неоднородном электрическом поле /56/. Эффект сепарации состоит в том, что волокна, имеющие разные заряды, подвергаются в неоднородном электрическом поле воздействию неодинаковых электрических сил, в результате чего перемещаются по разным траекториям /57/. Волокна двух групп, имеющие разную окраску и разную электропроводность, перемешивают и при электрофлокировании наносят из одного бункера с сетчатым дном в качестве электрода. Для создания неоднородного электрического поля вводится промежуточный электрод, состоящий из отдельных проводов и имеющий одинаковую полярность с верхним электродом. При этом происходит разделение (сепарация) разноокрашенпых волокон с разными зарядами и образование цветных рисунков, вид которых определяется формой промежуточного электрода. Мри получении рисунков по этому способу необходима разница электрических сопротивлений ворсов не менее двух порядков. Также эта технология приемлема для получения двухцветных рисунков, создание узоров из большего количества цветов представляется з атру д ните л ьн ы м.
Разработанная в диссертационной работе технология позволяет устранить целый ряд недостатков присущих вышеперечисленным способам. Она позволяет получать многоцветные ворсовые рисунки и узоры на самых различных материалах и изделиях, включая объемные изделия сложных форм. Возможно получать достаточно дешевую отделку самого широкого ассортимента товаров от отделочных панелей и плит до термопереводных аппликаций и объемных изделий.
Цели и задачи исследования. Направлением диссертационной работы является разработка технологии и оборудования для создания многоцветных ворсовых рисунков. Цель данной работы - решение следующих задач:
• разработка модели поведения ворса в неоднородном электрическом поле, учитывающей влияние основных технологических параметров процесса;
• исследование влияния основных технологических параметров на ворсовый рисунок. Определение влияния потенциала на промежуточном электроде на вид рисунка и плотность ворсового покрова;
• разработка модели процесса взаимопроникновения ворсов при последовательном нанесении. Создание модели анализа зоны цветовых переходов;
• разработка технологии получения многоцветных ворсовых рисунков на поверхности плоских изделий;
• создание новой технологии получения многоцветных ворсовых рисунков на поверхности объемных изделий;
• разработка способа формирования многоцветных ворсовых узоров на текстильных материалах и многоцветных термопереводных ворсовых рисунков;
• исследование возможности использования для производства многоцветных ворсовых рисунков стандартного оборудования для электрофлокирования;
• разработка необходимой оснастки для различных видов стандартного оборудования;
• создание образцов готовой продукции и проведение сравнительного анализа с существующими аналогами.
Методика исследования. В работе использованы теоретические и экспериментальные методы исследования, базирующиеся на достижениях в области технологии электрофлокирования. В теоретических расчетах использовались методы дифференциального и интегрального исчисления. Моделирование и обработка статистического материала проводилась с использованием приложений Microsoft Office, Graf4win, специально разработанных программ QuickBASIC, обработка графической информации проводилась с помощью программы Adobe Photoshop. При проведении экспериментальных исследований использовались современные методики и приборы.
Научная новизна диссертационной работы состоит в следующем: предложен новый способ получения многоцветных ворсовых узоров на основе использования эффекта сепарации при электрофлокировании; разработана модель поведения ворса в неоднородном электрическом поле, достоверность которой подтверждена экспериментальными данными; разработана и экспериментально подтверждена математическая модель процесса проникновения ворсов при их последовательном нанесении; создана методика компьютерного анализа зоны цветовых переходов, подтвержденная исследованиями флокированных образцов.
Практическая значимость работы заключается в следующем:
• разработана технология получения многоцветных ворсовых узоров при сплошном нанесении клея на поверхность плоского изделия, на которую получен патент на изобретение;
• создана новая технология получения многоцветных ворсовых узоров на объемных изделиях, на которую получен патент на изобретение;
• получен метод формирования многоцветных ворсовых узоров на текстильном материале. Он был успешно применен для отделки швейных изделий в работе с ООО «Регион-Мода», о чем составлен акт о внедрении;
• разработан новый способ получения термопереводных ворсовых рисунков;
• проведено сравнение двух вариантов подключения промежуточного электрода;
• исследована возможность использования для производства многоцветных ворсовых рисунков стандартного оборудования для флокирования;
• сконструирована и изготовлена оснастка для ручных и электропневмофлокаторов. Создан макет установки для непрерывного нанесения ворса с транспортером;
• проведены исследования, позволяющие оценить скорость процесса и производительность различных видов стандартного оборудования с предложенной оснасткой.
Реализация результатов. Разработанная технология получения многоцветных ворсовых рисунков на текстильных материалах была успешно применена при совместной работе с фирмой «Регион-Мода». Ворсовые рисунки использовались в качестве отделки коллекций детской и подростковой одежды. По результатам сотрудничества составлен акт о внедрении.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были доложены и получили положительную оценку на:
Межвузовской научно-технической конференции студентов и аспирантов «Дни науки-99» /СПГУДТ, 1999 г./;
Международной научно-практической конференции «Нетканые материалы технологического и бытового назначения» /ВО «РЭСТЕК» и СПГУТД, 1999 г./;
Международном научно-практическом семинаре «Обувь. Изделия из кожи» /СПГУТД, 2000 г./;
Юбилейной научно-технической межвузовской конференции 23-24 ноября 2000 г.;
I Международной научно-практической конференции «Современное состояние и тенденции развития нетканых материалов» /СПГУТД, 2001 г./;
Заседаниях и семинарах кафедры ТНМКМ СПГУТД.
Результаты диссертационной работы опубликованы в 8 печатных работах. Кроме того, получено два патента на изобретение по разработанным способам получения многоцветных ворсовых рисунков.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, приложения и списка литературы. Текст диссертационной работы изложен на 172 страницах, содержит 53 рисунка и 29 таблиц. Список литературы включает 135 наименований.
