В процессе шитья на швейной машине игла с заправленной в ушко швейной нитью должна пройти через сшиваемый материал и провести через него нитку. Игла при прохождении через материал может раздвинуть нити, образующие ткань или трикотаж, и пройти между ними. В этом случае разрушения материала не происходит. В том случае, когда игла, проходя через материал, попадает острием в нити, может произойти разрушение части волокон, формирующих нить, либо всей нити. Частичное разрушение нити называется скрытой прорубкой, а полное — явной прорубкой. Наличие прорубок по линиям швов в изделиях ухудшает их внешний вид, так как отдельные разрушенные волокна после первой же стирки выступают на поверхность. Прочность материала по линии строчки уменьшается, а следовательно, сокращается и срок носки изделия. Особенно опасна прорубка при пошиве трикотажа, так как разрушение нити даже в одной петле может привести к распусканию петельных столбиков вдоль всего изделия.

Возможность попадания иглы в нить и частичное или полное ее разрушение зависит от ряда факторов, основными из которых являются структура и плотность, волокнистый состав и влажность, материала, направление строчки по отношению к нитям основы и утка в тканях и отделочные операции. Чтобы материал не разрушался, в процессе пошива необходимо правильно подобрать иглу соответственно толщине материала (по толщине стержня и углу заострения иглы), швейные нитки соответственно игле. Увеличение числа одновременно стачиваемых слоев материала и давления лапки швейной машины на материал способствуют разрушению материала. Чем жестче структура материала, тем меньше раздвигаются нити под действием острия иглы и тем возможнее попадание иглы в нити.

Поэтому при полотняном переплетении, сообщающем структуре ткани наибольшую жесткость, возможность повреждений нитей иглой больше, чем при переплетениях с более длинными перекрытиями, в которых нити могут смещаться больше. Возможность смещения нитей в тканях и трикотаже зависит также и от плотности материалов. Чем больше плотность материала, тем большая площадь закрыта нитями и, следовательно, они меньше смещаются при прокалывании материала иглой. При шитье материалов, выработанных из толстой пряжи, вероятность попадания иглы в нити увеличивается. Однако не всякий прокол разрушает нить. Это объясняется тем, что прокол рыхлой нити требует очень небольшого усилия для прохождения иглы. Игла, раздвинув волокна, легко проходит через рыхлую нить, не повреждая ее. Поэтому в таких тканях как байка, фланель, сукно и в таких трикотажных полотнах, как начесные, (ранговые и рашелевые, нить при строчке не повреждается.

При пошиве материалов, выработанных из сильно скрученных нитей, в которых волокна напряжены круткой, и имеющих небольшую плотность, игла легко соскальзывает с гладкой поверхности нити, отодвигая ее в сторону. Поэтому такие материалы, как вуаль, маркизет, не повреждаются при шитье. Материалы, имеющие высокую плотность и выработанные из нитей с высокой круткой, разрушаются в процессе пошива, так как раздвижка нитей затруднена. К таким тканям относятся марокен, сорочечные ткани и др. Материалы из вискозного шелка, имеющие небольшую способность к удлинению при растяжении и значительную жесткость, наиболее подвержены прорубке, особенно при повышенной влажности, которая вызывает падение прочности вискозных материалов. В зависимости от вида переплетения и соотношения плотности ткани по основе и утку повреждаемость нитей при различных направлениях строчки неодинаковая. Так, при полотняном переплетении наименьшее число повреждений ткань получает при прокладывании строчки под углом 45° к нитям основы. Это объясняется большой подвижностью нитей при растяжении под этим углом.

Из трикотажных полотен наиболее часто подвергаются прорубке вискозные и ацетатные вертелочные полотна и особенно малорастягивающиеся полотна. Ряд отделочных операций оказывает влияние на сопротивление материала проколу иглой. К операциям, которые увеличивают сопротивление материала проколу иглой из-за увеличения коэффициента трения между нитями, относятся бучение, отбелка, крашение и каландрирование.

В процессах бучения, отбелки и крашения тканей и трикотажа с нитей удаляются жировые вещества, в результате чего меняется характер поверхности волокон и увеличивается коэффициент их трения. В результате возможность смещения волокон и нитей относительно друг друга уменьшается, что увеличивает жесткость материала. Жесткость материала, а следовательно, и коэффициент трения нитей также увеличиваются при применении в процессах крашения и отделки жесткой воды или химикатов, дающих на полотне отложения солей. Увеличение силы трения между нитями в трикотажных полотнах препятствует увеличению просвета петли при попадании в него иглы между нитями за счет перетягивания нити из соседних петель.

Поэтому натяжение нити увеличивается и в случае превышения прочности нити может произойти прорубка нити даже при условии правильного подбора иглы по толщине. Для уменьшения коэффициента трения нити о нить рекомендуется смягчать воду или производить обработку материала замасливающими эмульсиями после крашения в последней промывной ванне.

Рис. 11-52. Схема проникания иглы в просвет петли.

В процессе каландрирования происходит сплющивание нитей, образующих материал, и вдавливание их друг в друга, что затрудняет смещение нитей в тканях и уменьшает возможность увеличения петель в трикотаже за счет перетяжки нити из соседних петель; при этом также увеличивается заполненность материала нитями. Поэтому каландрированный материал легче прорубается, чем некаландрированный.

Жесткость тканей увеличивается при аппретировании и применении противосминаемых, водоупорных и других специальных пропиток, которые склеивают волокна в нити и нити в ткани. Увеличивает жесткость ткани, а следовательно, и повреждаемость ее иглой загустка, добавляемая к красителю при нанесения на ткань печатных рисунков. Для тканей иглы по толщине подбирают в зависимости от группы ткани. При пошиве изделий из трикотажных полотен подбор игл производится в зависимости от вида полотна, плотности и волокнистого состава. Сущность метода подбора заключается в следующем: чтобы игла прошла через трикотаж, не разрушая нити, образующие его, площадь сечения иглы S_И (рис. 11-52) должна быть меньше максимальной площади просвета х петли.

Процент свободной площади петли П подсчитывают по формуле:

где х = S_max — S_и [мм²], Smax— максимальная площадь растянутой петли по длине и ширине, равная 1,57 АВ; А — петельный шаг в мм; В — высота петельного ряда в мм; S_и — площадь проекции нити петли.

где l_п — длина петли в мм (определяется по формулам, приведенным ранее; d_yс — толщина нити в сжатом состоянии в мм.

Если П имеет положительное значение, то прорубки практически не должно быть, так как игла проходит в трикотаж без перетяжки нитей из соседних петель и без повреждения нитей, хотя и в этом случае возможно разрушение волокон. Если П имеет отрицательное значение, то нити из соседних петель перетягиваются и возможна их прорубка. Возможность прорубки тем больше, чем больше величина П со знаком минус. Подобрать иглу можно и по коэффициенту К, равному следующему соотношению:

Если К<1, прорубки не должно быть, а при К>1 нити перетягиваются из петли в петлю и возможно разрушение материала. Большое влияние на пошив без разрушения материала оказывает правильный подбор иглы не только по толщине (номеру), но и по углу заточки острия иглы, обеспечивающего постепенное раздвижение сшиваемого материала при проколе его иглой. На возможность разрушения материала оказывает влияние также форма заточки острия иглы. Для пошива изделий из ткани наилучшей является параболическая форма заточки острия, при которой наблюдается наименьшая повреждаемость тканей. Для пошива изделий из трикотажа рекомендуются иглы с двойным углом заточки острия при а₁>а (рис. 11-53). Применение таких игл основано на свойстве трикотажного полотна давать большое удлинение в первый момент приложения даже очень незначительных растягивающих нагрузок, чем при последующем приложении увеличивающейся нагрузки.

На возможность разрушения материала в процессе пошива оказывает влияние соответствие по толщине швейной нитки и иглы. Если толщина швейной нитки больше, чем возможно для данной иглы, нитка выступает из паза иглы, назначением которого является предохранение нитки от соприкосновения с материалом в момент прокола.

В результате соприкосновения швейной нитки с материалом возникает дополнительное натяжение, которое может привести к разрушению материала. На возможность разрушения нитей материала оказывает также влияние и количество одновременно сшиваемых слоев материала. Обычно в многослойных швах разрушению подвергаются внутренние слои материала, что объясняется более затрудненной раздвижкой нитей в них и тем, что коэффициент трения больше между слоями материала, чем между материалом и металлической поверхностью лапки и игольной пластины. Нетканые материалы, полученные клеевым способом, больше, чем ткани, противодействуют проколам иглы и чаще прорубаются из-за их повышенной жесткости и отсутствия возможности склеенных волокон и нитей смещаться под действием острия и стержня иглы.