Rezistența la Tracțiune a Cusăturilor de Încheiat Surfilat ,utilizate la Asamblarea Reperelor de Îmbrăcăminte

CUPRINS

INTRODUCERE

Multitudinea de utilaje și tehnologii specifice sectorului de confecții textile ,decurgând din preocupările permanente ale constructorilor de utilaj,dar și din diversificarea continuă a materiilor prime textile ,impun o informare „la zi”,dar și o selectare a informațiilor ,astfel încât acestea să răspundă ,atât cerințelor de formare și instruire a specialiștilor ,care trebuie sa-și formeze o imagine completă despre posibilitățile tehnologice și performanțele utilajelor specifice domeniului ,cât și celor care doresc să se informeze sau să-și actualizeze pregătirea de specialitate pe o anumită problematică. [4]

În prezent ,în România industria textilă este într-un proces continuu de reorganizare datorită următoarelor cauze principale: polarizarea economiei mondiale în anumite zone ale globului în funcție de domeniile de interes ale marilor puteri,orientarea societăților dezvoltate către sistemele de producție mai puțin poluante, deplasarea sistemului de producție „lohn”către tările mai puțin dezvoltate,nevoia imperioasă de reducere a costurilor pe unitatea de produs, schimbarea piețelor de desfacere, procesul de adaptare a industriei românești la economia europeană,mutațiile din domeniul forței de muncă. [6]

Prin intermediul lucrării de față vom determina rezistența la tracțiune a cusăturilor de încheiat-surfilat ,utilizate la asamblarea reperelor de îmbrăcăminte,deoarece se știe că, orice produs vestimentar este supus unor forțe de tracțiune și alungire.

În timpul purtării, forțele fizice și mecanice se aplică nu numai pe structura țesăturii, dar, de asemenea, pe cusăturile lor. Cele mai frecvente forțe care apar într-o țesătură în timpul purtării sunt cele de tracțiune. Solicitarea la tracțiune întotdeauna are ca rezultat o schimbare a formei pe direcția de tracțiune. Practic, forțele aplicate țesăturii în timpul utilizării, de multe ori sunt mai mici decât cele de rupere, dar poate provoca deformări ireversibile pronunțate. Aceste solicitări apar chiar și după prima purtare și să devină mai proeminente după tracțiuni repetate. Gradul de deformare plastică depinde de tipul de sarcină. Răsucirea și comprimarea pot apărea, de asemenea. [2]

Procesul de confecționare a produselor textile cuprinde totalitatea operațiilor care fac posibilă obținerea detaliilor croite, a subansamblelor și a confecțiilor textile. În cadrul procesului de obținere a produselor de confecții se folosesc diverse mașini și utilaje a căror acțiune se completează unele pe altele prin operațiile pe care le efectuează,astfel încât să se poată realiza produse cu o structură cât mai complexă și de o calitate ridicată. [7]

CAP. 1 NOȚIUNI GENERALE DESPRE CUSĂTURILE DE ÎNCHEIAT – SURFILAT ȘI METODE DE ASAMBLARE IN CONFECȚII TEXTILE.

Cusăturile de surfilat si încheiat-surfilat fac parte din categoria cusăturilor elastice, caracterizate printr-un anumit mod de împletire a buclelor. Aceste cusături sunt folosite la asamblarea produselor de îmbrăcăminte. Pentru a nu încărca procesul tehnologic cu operații de surfilare și coasere, se folosesc cusăturile de încheiat-surfilat.

Aceste cusături cumulează cele două operații amintite, adică coaserea și acoperirea marginilor. [3]

Cusăturile de încheiat-surfilat prezintă avantajul că nu produc îngroșarea materialului în zona de coasere. Sunt realizate pe mașini de cusut specifice funcție de tipul de cusătură pe care îl execută. În vederea executării unor operații de confecționare,mașinile pentru aceste cusături au fost specializate, fiind dotate în acest sens cu diferite mecanisme și dispozitive. [3]

Tipuri de cusături de surfilat si încheiat-surfilat:

– cusături de încheiat-surfilat din 3 fire

– cusături de încheiat-surfilat din 4 fire

– cusături de încheiat-surfilat din 5 fire

Prin intermediul cusăturilor se realizează asamblarea materialelor, finisarea prin îndoirea sau acoperirea marginii sau ornamentarea produselor sau materialelor.

Asamblările se împart în trei clase:

1)cu straturi suprapuse, cu margini suprapuse,

2) cu paspoaluri și plate (margine la margine);

3)pentru finisarea și ornamentul produselor se folosesc două clase: cu o margine a materialului plată sau acoperită și prin aplicarea de cusături ornamentale.

In cazul acestei lucrări am utilizat asamblarea cu straturi suprapuse, Clasa SS. [3]

Tipurile de cusături sunt împărțite în 6 clase, cărora le corespund numerele: 100, 200, 300, 400, 500 și 600.

Cusăturile de acoperire fac parte din − clasa 500 fiind cusături care se formează prin împletirea unuia sau mai multor grupe de fire, unde, pe măsura formării, un grup de fire este purtat împrejurul marginii materialului; reprezentative sunt:

501 (cusătură de surfilat cu un fir),

502, 503 (cusături de surfilat cu două fire),

504, 505 (cusături de încheiat-surfilat cu trei fire),

508, 509 (cusături de încheiat-surfilat cu două fire la ace și un fir la apucător);

, cusături de încheiat-surfilat cu două fire la ace și doua de la apucătoare); [3]

CAP.2.MAȘINI DE CUSUT FOLOSITE LA REALIZAREA MOSTRELOR

2.1. MAȘINA DE ÎNCHEIAT-SURFILAT CU 3 FIRE (TRIPLOCK)

ac

transportor picioruș de presare

placa acului

apucător inferior cuțite apucător superior

2.2. MAȘINA DE SURFILAT – ÎNCHEIAT CU 4, FIRE (OVERLOCK)

2.3. MAȘINA DE ÎNCHEIAT-SURFILAT CU 5 FIRE (OVERLOCK)

Cusăturile folosite în lucrarea de față sunt reprezentate în tabelul de mai jos:

Tabel 5. Tipurile de cusături folosite la realizarea mostrelor

CAP.3. APARATUL UTILIZAT PENTRU DETERMINAREA

REZISTENȚEI LA TRACȚIUNE

Pentru determinarea rezistentei la tracțiune si alungirii la rupere , în acest caz este utilizat dinamometrul textil “Titan 2”.(fig.1)

“Titan 2” este destinat testării firelor,tesăturilor și accesoriilor de imbrăcăminte.[4]

Scrisă in colaborare cu Casa de testare Manageri de laborator, tehnicieni și operatori, software-ul Titan a fost conceput special pentru piața de textile.[4]

Pre-programate cu britanic (BS), european (EN), International (ISO), american (ASTMĂ) și Standardele Retailerii „(de exemplu, Next, M & S), software-ul instrument este ușor de urmat și face testarea, atât rapid și ușor.[4]

Standardele sunt grupate în module de aplicare. Atunci când operatorul selectează standardul dorit, toți parametrii necesari sunt stabiliți în mod automat ,de asemenea, analizele statistice și de raportare specificate în standard. Noile standarde și metode de testare sunt liber programabile.[4]

Achizitii de date & Analiza [4]

Odată ce este selectat standardul de testare,acesta poate începe. Panourile de încărcare și extinderea afișeaza valorile vii în timpul testării .. Un grafic în timp real, cu axe definit de utilizator, prezintă curba forță / extinderea modelului testat.

Regăsirea rezultatelor arhivate test, este ușor cu Titan File Explorer. Rezultatele testelor sunt stocate în conformitate cu modul, data și referința. Graficul poate fi rescalat automat sau manual .Rezultatele pot fi, de asemenea, exportate în alte aplicații Windows pentru analiză istorică și de raportare.

Scule inovatoare & Accesorii [4]

O gamă de sisteme inovatoare de prindere sunt oferite pentru Titan2, din pneumatice T1 (țesătură până la 3000N) și T2 (țesătură și alunecarea cusăturii până la 600N), precum și T4 (atașat și neatașate butoane), T5 (prindere fire dedicat) și kituri de testare pentru fermoare și accesorii de îmbrăcăminte (diamante, nituri, poppers și așa mai departe).

Recunoscând că trece crucial , deciziile se vor baza pe datele măsurate, Healink oferă două niveluri de calibrare: un 6 sau un 9 punctul de calibrare. Diferența dintre cele două tipuri constă în numărul de puncte de calibrare înregistrate. Ambele niveluri de calibrare sunt acreditate UKAS, pe deplin să îndeplinească cerințele EN ISO 7500-1 și să ofere statutul de rating.

Un opțional de calibrare Verificați Greutate Set este de asemenea disponibil. Setul constă din 5- 10N greutăți, o singură interfață celulă de sarcină și un certificat de calibrare. [4]

DATE TEHNICE [5]

CAP. 4. METODA ȘI MODUL DE LUCRU

În timpul purtării, forțele fizice și mecanice se aplică nu numai pe structura țesăturii, dar, de asemenea, pe cusăturile lor. Cele mai frecvente forțe care apar într-o țesătură în timpul purtării este de tracțiune. Solicitarea la tracțiune întotdeauna are ca rezultat o schimbare a formei pe direcția de tracțiune. Practic, forțele aplicate țesăturii în timpul utilizării, de multe ori sunt mai mici decât cele de rupere, dar poate provoca deformări ireversibile pronunțate. Aceste solicitări apar chiar și după prima purtare și să devină mai proeminente după tracțiuni repetate. Gradul de deformare plastică depinde de tipul de sarcină. Răsucirea și comprimarea pot apărea, de asemenea. [2]

Solicitarea de tracțiune servește testării comportării textilelor plane în condiții speciale, care simulează utilizarea sau o stare specială a produsului. Indicii proprietăților tensionale definesc comportarea produselor textile la solicitarea de tracțiune, sintetizează nivelul realizării tehnologice și se standardizează, constituind criterii de calitate. Caracterizarea produselor liniare /plane prin indicii proprietăților tensionale impune particularități de definiție, determinate de structura produsului și de condițiile metrologice de încercare (regim de încercare; dimensiunea epruvetei; starea inițială a epruvetei, pretensionarea și orientarea față de axele tehnologice ale produsului).[1]

Rezistența la tracțiune a materialelor textile este definită prin solicitarea destructivă și reprezintă valoarea solicitării maxime axiale la care este supusă epruveta înainte de rupere; împreună cu deformația constatată în momentul ruperii, servește la caracterizarea produsului în ceea ce privește comportarea la solicitarea de tracțiune.[1]

Solicitarea de tracțiune a textilelor plane impune restricțiile:

– textilele plane se testează la solicitarea de tracțiune unidirecțională și multidirecțională;

– solicitarea de tracțiune unidirecțională se orientează în raport cu structura produsului:

• pe direcția sistemelor de fire (urzeală, bătătură);

• sub un unghi determinat față de direcțiile principale (urzeală, bătătură – în cazul țesăturilor); [1]

Factori ce influențează calitatea asamblărilor prin coasere sunt:

1.Tipul și structura cusăturii:

numărul firelor si participarea acestora la formarea cusăturii

modul de dispunere a pașilor cusăturii(longitudinal , zig-zag)

cusături unice sau multiple

dispunerea cusăturii (vizibilă sau ascunsă)

2.Tipul si caracteristicile de confecționabilitate ale materialului textile:

caracteristicile de identitate ale materialului

caracteristici de confecționabilitate

comportarea materialului la solicitările elementare din procesele de prelucrare

3.Tipul si caracteristicile aței de cusut:

compoziția fibroasă a aței de cusut

sensul de torsionare

finețea

destinația firului în procesul de coasere

caracteristicile mecanice ale firului

4.Regimul de coasere si parametrii săi:

desimea cusăturii

tensionarea firelor

viteza de coasere

tipul si finețea acului

presiunea piciorușului de presare

5.Parametrii cusăturii:

numărul de straturi asamblate

numărul tighelelor

lățimea cusăturii

înălțimea straturilor asamblate [1]

Datorită solicitărilor mecanice apreciabile la care sunt supuse p supuse produsele textile și materialele din confecții in timpul exploatării si fabricației,rezistența la rupere și alungirea la tracțiune este una din principalele caracteristici de apreciere a valorii de întrebuințare a acestora. Determinările(conform standardelor in vigoare)pentru aprecierea acestei caracteristici se realizează prin procedee de laborator cu ajutorul dinamometrelor textile pentru țesături. Epruvetele de materiale textile sunt supuse la solicitări de tracțiune, înregistrându-se pe aparate sarcina și alungirea pană in momentul ruperii precum și diagrama efort-alungire.[1]

Aprecierea rezistenței și alungirii la tracțiune se face prin indicatori specifici,și anume:

Sarcina la rupere (PmaxU; PmaxB) – reprezintă efortul maxim aplicat epruvetelor de materiale textile sub care acestea se rup.Determinările cu ajutorul dinamometrului textil se fac pe cele două directii nominale(U si B) și se exprimă în kgf sau N.

Alungirea absolută la rupere( ∆LmaxU ;∆LmaxB)-reprezintă deformația totală a epruvetelor de materiale textile pană în momentul ruperii,se determină simultan cu sarcina de rupere pe dinamometrul textil și se exprimă in mm.

Alungirea relativă la rupere(ЄmaxU;ЄmaxB)-reprezintă raportul dintre alungirea absoluta la rupere (∆Lmax) și lungimea initială –distanța dintre clemele aparatului(L0)exprimat in procente.Relația de calcul este:

Єmax (U,B)= ∆Lmax(U,B) / L0 x 100 (%)

Considerându-se alungirea relativă la rupere Єmax ca alungire totală Єt, atunci aceasta se poate analiza pe etape conform relatiei:

Єt =Єe + Єr (%)

unde:

Єe- alungirea relativa elastică, %

Єr-alungirea relativa remanentă, % [1]

Etapele de lucru pentru determinarea rezistenței la tracțiune și alungire la rupere se desfașoară îintr-o ordine logică ,si anume:

Se climatizează și se confecționează epruvete de materiale textile,cu dimensiunile de 60mm•200mm.(fig.2)

Se setează aparatul pentru determinarea rezistenței la tracțiune și alungirii la rupere,astfel:

-se alege standardul corespunzător(EN ISO 13934-1)

-se selectează parametrii statistici și unitatea de măsură corespunzătoare

-se setează forța de pretensionare , forța de detecție a ruperii și sarcina maximă de incărcare(sarcina maximă de incărcare=3000 N).

-se introduc date referitoare la epruvete

Se prinde epruveta între clemele aparatului C1 si C2

Softul aparatului trasează în timp real graficul efort-alungire pentru fiecare epruvetă în parte.

Se înregistrează parametrii statistici ai determinărilor și se interpretează rezultatele.

În prezenta lucrare, pentru fiecare tip de epruvetă am folosit două tipuri de solicitări și anume:

Solicitare pe direcția cusăturii – figura 4.1A)

Solicitare perpendicular pe cusătură – figura 4.1B)

Fig.4.1 A) Solicitare pe direcția cusăturii Fig.4.1 B) Solicitare perpendicular pe cusătură

CAP. 5. DETERMINĂRI PRACTICE

5.1. Date de intrare [4]

Tabel 1.

5.2. Rezultate

Tabel 2.

5.3. GRAFICELE DETERMINĂRILOR

Mașina de încheiat-surfilat cu 3 fire (Triplock)

Perpendicular pe cusătură Pe direcția cusăturii

Grafic proba 1 – 5 pași/ 10mm

Grafic proba 2 – 4 pași/ 10mm

Grafic proba 3 – 3 pași/ 10mm

Mașina de încheiat-surfilat cu 4 fire (Overlock)

Perpendicular pe cusătură Pe direcția cusăturii

Grafic proba 4– 5 pași/ 10mm

Grafic proba5 – 4 pași/ 10mm

Grafic proba 6 – 3 pași/ 10mm

Mașina de încheiat-surfilat cu 5 fire (Overlock)

Perpendicular pe cusătură Pe direcția cusăturii

Grafic proba 7 – 5 pași/ 10mm

Grafic proba 8 – 4 pași/ 10mm

Grafic proba 9 – 3 pași/ 10mm

CONCLUZII

Pentru lucrarea de cercetare am utilizat 90 mostre de țesătură (Bumbac 100%), iar consumul de material este de 2,4 m2.

În urma analizării rezultatelor testelor făcute pentru determinarea rezistenței la tracțiune a cusăturilor, pot fi trase următoarele concluzii:

În cazul cusăturilor cu 3 fire făcute pe o mostră din bumbac, forța de rupere crește cu 4,92% după mărirea numărului de pași/10mm în cazul solicitării pe direcția cusăturii și cu 20,22% în cazul solicitării perpendiculare pe cusătură..

În cazul cusăturilor cu 5 fire făcute pe o mostră din bumbac, forța de rupere crește cu 21,88% după mărirea numărului de pași/10mm în cazul solicitării pe direcția cusăturii și cu 31,94% în cazul solicitării perpendiculare pe cusătură.

În urma analizării rezultatelor testelor făcute pentru determinarea rezistenței la întindere a cusăturilor, pot fi trase următoarele concluzii:

În cazul cusăturilor cu 3 fire făcute pe o mostră din bumbac, rezistența la întindere scade cu 24,96% după mărirea numărului de pași/10mm în cazul solicitării pe direcția cusăturii și crește cu 8,94% în cazul solicitării perpendiculare pe cusătură..

În cazul cusăturilor cu 5 fire făcute pe o mostră din bumbac, rezistența la întindere crește cu 12,52% după mărirea numărului de pași/10mm în cazul solicitării pe direcția cusăturii și scade cu 5,56% în cazul solicitării perpendiculare pe cusătură.

Ca urmare a testelor efectuate privind creșterea rezistenței la rupere și la întindere a țesăturilor, se recomandă utilizarea tipului de cusătură 401+504 (5 fire).

Prin compararea rezultatelor obținute pentru cele două direcții de solicitare putem spune următoarele:

Dacă se păstrează aceeași parametrii, dar direcțiile de solicitare sunt diferite, valorile rezistenței la tracțiune sunt mai mici în cazul solicitării perpendiculare.

În cazul în care se utilizează același tip de cusătură (503), valorile rezistenței la întindere sunt mai mari în cazul solicitării pe direcția cusăturii .

În cazul solicitării perpendiculare, valorile rezistenței la întindere sunt mai mici în dacă se utilizează tipul de cusătură 401+504 (5 fire).

Timpul de rupere este mai mare în cazul solicitării pe direcția cusăturii, indiferent de tipul de cusătură utilizată .

În baza concluziilor de mai sus se recomandă utilizarea cusăturii 401+504 (5 fire)- pe mașina Overlock pentru asamblarea reperelor.

BIBLIOGRAFIE

[1] Asociația Inginerilor Textiliști din România, “Manualul inginerului textilist”,vol.III ,

secțiunea IX, capitolul 6 -7-8, Editura Agir, București , 2003

[2] Dorin Vlad , Alina Floca , Costea Budulan , “Methods for testing the

seams for making knitted fabrics”, Sibiu, Romania (15)16th – 18th September, 2009

[3] Stan Mitu,Mioara Crețu , Zulfet Hoblea , Nicolae Hoblea , “Bazele tehnologiei

confecțiilor textile – îndrumar de laborator ,Iasi ,1983

[4] Cartea tehnică a dinamometrului “Titan 2”

[5] Standardul EN ISO , 13934-1

[6] Viorica Papaghiuc , „Ingineria confecțiilor textile – procese și mașini”,Editura

Performantica , Iași ,2006

[7] Ioan Iacob,”Inginerie generală în textile-pielărie”,Editura Performantica,

Iași ,2005