Исследование жесткости материалов для проектирования одежды с учетом способов влагозащиты и технологий формообразования
ART 96406
И.
В. ЧеруноваБиблиографическое описание статьи для цитирования:
Черунова
И.
В.,
Коринтели
А.
М.,
Колесник
С.
А. Исследование жесткости материалов для проектирования одежды с учетом способов влагозащиты и технологий формообразования // Научно-методический электронный журнал «Концепт». –
2016. – Т. 15. – С.
2426–2430. – URL:
http://e-koncept.ru/2016/96406.htm.
Аннотация. Статья посвящена исследованию влияния аэрозольной влагозащиты текстильных материалов для верхней одежды на их жесткость, которая определяет форму изделия и характеристики износа, установленные на этапе проектирования. Полученные результаты исследований позволили выявить отклонения исходной жесткости от текущей эксплуатационной, что определяет корректировку параметров инженерных расчетов в конфекционировании и конструировании верхней одежды. Для обеспечения высокого качества верхней одежды исследованы варианты применения прокладочных материалов, и по критерию прочности на расслаивание установлены рациональные параметры технологических условий формообразования деталей одежды с улучшенными эксплуатационными свойствами, в том числе при контакте с увлажненной средой.
Ключевые слова:
прочность, материаловедение, инженерное проектирование одежды, жесткость на изгиб, влагозащита, прокладочные материалы, формообразование
Текст статьи
Черунова Ирина Викторовна,доктортехническихнаук, профессоркафедры «Конструирование, технологии и дизайн» Института сферы обслуживания и предпринимательства (филиала) ФГБОУ ВО «Донскойгосударственный техническийуниверситет» вг.Шахтыi_sch@mail.ru
Коринтели Анна Михайловна,Студент кафедры«Конструирование, технологии и дизайн» Института сферы обслуживания и предпринимательства (филиала) ФГБОУ ВО «Донской государственный технический университет» в г.Шахтыhitarova2015@yandex.ru
Колесник Светлана Анатольевна,кандидат техническихнаук, «Конструирование, технологии и дизайн» Института сферы обслуживания и предпринимательства (филиала) ФГБОУ ВО «Донской государственный технический университет» в г.Шахтыkolesnik_sa@mail.ru
Исследование жесткости материалов для проектирования одежды с учетом способоввлагозащиты и технологий формообразования
Аннотация.Статья посвящена исследованию влияния аэрозольной влагозащиты текстильных материалов для верхней одежды на их жесткость, которая определяет форму изделия и характеристики износа, установленные на этапе проектирования. Полученные результаты исследований позволили выявить отклоненияисходной жесткости от текущей эксплуатационной, что определяет корректировки параметров инженерных расчетов в конфекционировании и конструировании верхней одежды. Для обеспечения высокого качества верхней одежды исследованы варианты применения прокладочных материалов и по критерию прочности на расслаивание установлены рациональные параметры технологических условий формообразования деталей одежды с улучшенными эксплуатационными свойствами, в том числе при контакте в услажненной средой. Ключевые слова: инженерное проектирование одежды, материаловедение, жесткость на изгиб, влагозащита, прокладочные материалы, прочность, формообразование.
В течение долгого времени одежда продолжает выполнять определенные функции в жизнедеятельности каждого человека. Все эти функции определяются используемыми материалами и структурой ткани. Иногда исходных свойств этих материалов недостаточно для достижения повышенной износостойкости. В процессе эксплуатации швейных изделий происходит воздействие на них внешних факторов, в результате которого происходит изменение структуры материалов с постепенной потерей прочности вплоть до их разрушения [1]. Одним из таких факторов является внешняя влага. Одежда используется в условиях с частыми рисками попадания на нее влаги, которая может приводить к отрицательным последствиям.Целью работы является исследование функциональности аэрозольной влагозащиты и ее влияние на технологические свойства текстильных материалов, результаты которых должны определить условия применения формообразующих прокладочных материалов..Задачи исследования: рассмотреть гигроскопические свойства волокон;установить современные виды влагозащитных покрытии, в том числе аэрозольные;выявить влияние аэрозольной водоотталкивающей пропитки на технологические свойства материалов. провести экспериментальные исследованиязависимости прочности склеивания прокладочного материала с основойи определить эффективный материал при обеспечении жесткости и формыпроектируемых изделий.
Получить рекомендации по технологическим условиям склеивания пакета материалов для обеспечения высокого качества формоустройчивости и устойчивости одежды в воздействиям окружающей среды.В условиях эксплуатации одежды текстильные материалы подвергаются одновременному действию внешних климатических факторов: света, температуры, влаги и химического состава воздуха и внутренних –выделяемого телом избыточного тепла и влаги. Под влиянием перечисленных факторов происходят физикохимические изменения в структуре волокон и нарушение прочности их связей, что приводит к необратимым изменениям свойств материала. Каждый из них оказывает существенное влияние на все свойства материалов, которые определяют их срок службы в процессе эксплуатации.Длительные эксплуатационных нагрузки распределяются по поверхности одежды неодинаково, вследствие чего одни участки изделия изнашиваются быстрее, чем другие. В результате этого все изделие приходит в негодность несмотря на то, что большая часть материала еще сохраняет свои первоначальные качества [2].Текстильные материалы при эксплуатации одежды постоянно взаимодействуют либо с водяными парами воздуха, либо с водой. Поэтому одними из важнейших физических свойств текстильных материалов являются гигроскопические свойства способность текстильных материалов поглощать и отдаватьводяные пары и воду Гигроскопичность это способность материала поглощать из окружающей среды и отдавать в окружающую среду водяные пары и воду. Гигроскопичность волокна характеризуется его влажностью при нормальных условиях (температура 20 'С, относительная влажность воздуха б5%). При попадании молекул воды на поверхность текстильных изделий происходит частичное их отталкивание и поглощение волокнами [3]. Поглощение паров влаги из окружающей среды текстильными материалами происходит путем сорбции водяных паров волокнами. Процесс сорбции водяных паров является обратимым, и в определенных условиях происходит отдача десорбция водяных паров. Сорбция состоит из нескольких процессов. С первого же момента, когда текстильный материал вступает во взаимодействие с влагой, начинает протекать процесс адсорбции притягивания поверхностью волокон молекул воды. Силы, притягивающие молекулы воды, возникают в результате того, что макромолекул, расположенных на поверхности волокна, не полностью уравновешены межмолекулярные связи с соседними макромолекулами. В связи с тем что волокна имеют пористое строение, действительная поверхность сорбции волокон значительно больше их наружной поверхности. Адсорбция протекает очень быстро, и равновесное состояние достигается в течение нескольких секунд. При насыщении поверхности волокон водяными парами происходит процесс проникновения молекул воды в межмолекулярное пространство, т. е. процесс абсорбции. В результате процесса абсорбции водяные пары поглощаются всем объемом волокон. В отличие от адсорбции диффузионный процесс проникания влаги в глубь волокна протекает медленно и время достижения равновесного состояния составляет несколько часов [4].Впитываемая волокном влага проникает между макромолекулами и ослабляет связи между ними, вследствие чего уменьшается прочность волокон и увеличиваются их мягкость, гибкость и удлинение. В табл.1 приведена кондиционная влажность различных волокон при нормальных условиях (при 20 С и 65 % относительной влажности воздуха), а также фактическая влажность при относительной влажности воздуха 95 %, когда волокна на ощупь остаются сухими.Таблица 1Влажность волокон [3]
Волокно
Влажность волокна, %, при относительной влажности воздуха, %
65
95
Хлопок
8
18 20
Лен
12
19 21
Шерсть
15 17
38 40
Шелк натуральный
11
37 39
Вискозное
11 12
35 40
Ацетатное
7
13 15
Триацетатное
5
5 6
Капрон
5
7 8
Лавсан
0,5
0,6 0,7
Спандекс
0,8
0,9
Нитрон
1,5
6
Хлорин и поливинилхлорид
0,5
0,7 0,8
Винол
5 7
10 14
При погружении в воду различные волокна впитывают ее с разной скоростью и в неодинаковом количестве.Неодинаковая способность волокон к набуханию объясняется их химическим составом и молекулярной структурой. Чем больше набухаемость волокон, тем больше они теряют прочность при намокании (исключая хлопок и лен) и тем большей становится усадочность тканей из них [3,5].Когда сил притяжения недостаточно, чтобы преодолеть межмолекулярные силы в самой жидкости, то жидкость не будет смачивать поверхность [6,7]. В современном мире известно немало способов придания материалам для одежды внешних дополнительных свойств для защиты от влажной среды. К ним можно отнести:•Водоотталкивающие гели•Аэрозольные пропитки•Водоотталкивающие кремы•Водостойкиепропитки•Водоотталкивающие масла и жиры
Самым распространенным и доступным методом являются различного вида пропитки, после нанесения которых поверхность волокон не отталкивают молекулы воды, а только слабее притягивают [8]. По способу применения пропитки делят на аэрозольные и растворимые в воде. По простоте в использовании вторые уступают первым.Аэрозольные пропитки наносятся на поверхность обрабатываемой поверхности при помощи распыления полимерной суспензии. Они обычно основываются на углеводородных растворителях. Исходя из этих пропиток, в данной работе рассмотрены основы функционирования аэрозольной влагозащиты и ее влияние на технологические свойства ткани.Аэрозольных водоотталкивающих пропиток существует довольно много: от самых дорогих до самых дешевых. Однако наиболее используемыми можно назвать именно универсальные пропитки. Универсальность их состоит в том, что они могут использоваться для всех видов ткани и обуви [6].В табл.2представлены наиболее известные и доступные аэрозольные пропитки.Таблица 2Наиболее известные и доступные аэрозольные пропитки [9]
НазваниеНазначениеNikwax Nubuck Suede Для обуви из нубука и замшиKongur Cotton Waterproof Для хлопка и смесовых тканейKongur Тех WaterproofДля верхней одежды, палаток и тентовKongur Shoe WaterproofДля всех видов обуви из кожи, нубука, синтетических материаловKongur Membrane ProtectionДля пропитки одежды и обуви из текстиля и мембранных тканейTwistДля всех видов кожи и тканиGranger‱s SuperproofДля всех видов тканей
В качестве образца аэрозольной пропитки была использована пропитка фирмы «Twist» [10]. Специальная смола образует водоотталкивающую пленку для обеспечения дополнительной защиты от влаги, снега, соли и грязи, а также предотвращения деформации от соли и химических реагентов. Состав аэрозольной влагозащитной пропитки: комплекс Gold Amber, синтетические смолы, парфюмерная композиция менее 5%, алифатические углеводороды (бутан, пропан, изобутан, растворитель) 30% и более [10]. Для проведения экспериментальныхисследований были отобраны материалы, предназначенные для верхней и специальной одежды, ассортимент которых представлен в таблице 3. Для отобранных материалов были выполнены работы и экспериментально установлены волокнистый состав, а вид переплетения, а также весовые характеристики каждого образца, определившие величины их исходной поверхностной плотности, представленные в табл.3. Таблица 3
Общая характеристика исследуемых образцов материалов
№ п/пФотографии образцовВолокнистый составВид переплетенияПоверхностная плотность (г/м2)До обработкиПосле обработки1
ХлопокПолотняное 1761772
Хлопок, эластанПолотняное 2352363
ХлопокУсиленная саржа1931934
ХлопокУсиленная саржа86865
НитронПолотняное1631636
ХлопокСложная, многорубчатая саржа192192
Количество образцов для экспериментальных исследований нормировалось в соответствии с требованиями методов планирования экспериментов.Методика аэрозольного придания влагозащитных свойств материалам по нормированию дозирования количества влагозащитного вещества выполнена в соответствии с требованиями производителя[8]и представлена на рис.1.
Рис.1–Методика аэрозольного придания влагозащитных свойств материалов
Экспериментально установленывеличины поверхностных плотностей после применения на поверхности аэрозольной пропитки и сведены в сравнительную таблицу данных (табл.3).C учетом требований ГОСТ 29104.2191 [11] были экспериментально установлены параметры изменения показателей жесткости материалов на изгиб с учетом воздействия на них влагозащитной аэрозольной пропитки (рис.2).
Рис.2–Анализ влияния аэрозольной влагозащиты
на жесткость материаловдля верхнейодежды
При анализе полученных результатов было отмечено, что после нанесения аэрозольной влагозащитной пропитки «Twist» жесткость большинства образцов увеличилась(рис.2). Результаты исследования влияния аэрозольной влагозащиты на жесткость материалов для одежды на изгиб показали, что средний процент увеличения коэффициента жесткости в зависимости от волокнистого состава и переплетения составил 0,12% . Больший процент жесткости приобретается материалами, в состав которых входит чистый хлопок, преимущественно саржевого переплетения. При этом меньшие изменения по показателю жесткости на изгиб происходят в материалах, содержащих синтетические волокна, преимущественно полотняного переплетения и переплетения сложной саржи.Такие результаты показывают, что уже на этапе проектирования верхней одежды требуется вносить корректировки в инженерные расчетыи проектные решения по методам и условиям формообразования изделий, где жесткость имеет одно из первичных ролей. Для обеспечения стабильных показателей формы, соответственно, для достижения требуемого уровня жесткости материалов верха применяют прокладочные материалы различного состава, структуры и обработки.Применение клеевых материалов —один из значительных резервов улучшения качества швейных изделий, так как они позволяют создавать и сохранять стабильные формы деталей и узлов различной одежды (пальто, костюмов, женских платьев, мужских сорочек).При изготовлении одежды применяют различные термопластичные клеевые материалы: прокладочные и кромочные клеевые материалы, клеевую «паутинку», клеевые нити, сетки, пленки, порошки, пасты.Прокладочные клеевые материалы представляют собой различные текстильные основы (ткани, нетканые и трикотажные полотна), на одну из сторон которых нанесено термопластичное клеевое покрытие (точечное нерегулярное, точечное регулярное, сплошное). Эти материалы предназначены для склеивания пакета из основного (покровного) и прокладочного материалов или так называемого фронтального дублирования деталей одежды в целях придания им необходимой упругости и формоустойчивости [12].В качестве термопластичных полимеров, применяемых для получения клеевых материалов для одежды, используют сополиамиды, полиэтилены, поливинилхлориды и др. Клеевые соединения из сополиамидов имеют хорошую устойчивость к химчистке, замачиванию, но они неустойчивы к стирке. Полиэтиленовые клеи широко используют для клеевого покрытия прокладочных материалов в изделиях, подвергающихся стирке. Эти клеи обладают высокой химической стойкостью к действию воды и стирки, морозостойкостью[13].В швейном производстве для склеивания материалов применяют также клеевую нить, клеевую «паутинку», клеевую сетку. Клеевая нить представляет собой моноволокно, получаемое из расплава полиамида. Она предназначена для закрепления краев деталей одежды по определенному контуру. Клеевые нити изготовляют разной толщины: для соединения деталей из тяжелых тканей применяют нити диаметром 0,4 ±0,05 мм; для соединения деталей из легких и средних тканей —0,3 ± 0,03 мм; для нанесения на детали одежды вышивок —0,2 ± 0,02 мм.
Прочность соединения (сопротивление расслаиванию) значительно возрастает с увеличением диаметра клеевой нити. Однако увеличение диаметра клеевой нити приводит к увеличению жесткости соединений, что для одежды в большинстве случаев является нежелательным явлением. Поэтому для получения желаемой жесткости соединения, а, следовательно, и требуемого качества одежды необходимо использовать нить оптимальной толщины, при применении которой обеспечивается высокая прочность соединения и удовлетворительная жесткость клеевого шва (соединяемого пакета материалов).Например, наиболее оптимальный диаметр клеевой нити для склеивания костюмных тканей составляет 0,3 ± 0,03 мм. Клеевая «паутинка» это нетканое полотно из тонких термопластичных полимерных волокон, скрепленных между собой в процессе аэродинамического формования из расплава полимера (полиамида, полиэтилена). Назначение клеевой «паутинки» такое же, как и клеевой нити, но клеевая «паутинка» имеет более широкие технологические возможности и применяется при изготовлении большого количества видов одежды. Сопротивление расслаиванию клеевых швов, выполненных с помощью клеевой «паутинки», значительно ниже по сравнению с клеевыми швами, полученными при использовании клеевой нити.Клеевая сетка представляет собой неориентированное плоскостабилизированное полотно с ячейками и толщиной мононитей определенных размеров, изготовленное из расплава полимера экструзионным способом. Клеевая сетка применяется для закрепления низа изделия, рукавов, верха накладных карманов, шлицы и других деталей одежды пальтового ассортимента. По сравнению с традиционными клеевыми прокладками, сетки позволяют получить более жесткий устойчивый каркас и поэтому рекомендуются, прежде всего, для применения при изготовлении одеждыпальтового ассортимента [14].Клеевые кромочные материалы представляют собой прокладочные ткани (льняные, полульняные, хлопчатобумажные), на одну из сторон которых нанесено клеевое покрытие (точечное регулярное или нерегулярное). Кромочные клеевые материалы выпускаются в виде полос (кромок) различной ширины (от 5 до 20мм) либо в виде широких полотен, разрезание которых на полосы различной ширины производится в: условиях швейных предприятий. Клеевые кромки попользуют для предохранения срезов деталей от растяжения, а, следовательно, для сохранения заданной конфигурации срезов деталей или их сгибов. Вид клеевого покрытия оказывает большое влияние на такие показатели одежды, как жесткость соединений деталей одежды. В случае применения прокладочных материалов со сплошным клеевым покрытием при склеивании скрепляются структурные элементы материала по всей его поверхности, вследствие этого соединения приобретает повышенную жесткость. Материалы со сплошным клеевым покрытием имеют ограниченное применение. Они, например, используются в качестве усилителей в концы прокладок для воротников мужских сорочек (при «каркасном» методе обработке).Меньшая жесткость соединения деталей может, быть получена при склеивании, деталей с прокладочными материалами с нерегулярным точечным покрытием. Такие прокладочные материалы применяют при изготовлении пальто из достаточно плотных тканей, при обработке которых не проявляется отрицательно нерегулярность структуры клеевого покрытия прокладочного материала.При соединении деталей, изделия с прокладочными материалами, имеющими регулярное точечное покрытие, структурные элементы материала в значительной степени остаются свободными, и клеевое соединение деталей получается более эластичным по сравнению с соединениями прокладочных материалов со сплошным или нерегулярным точечным покрытием. В этом случае жесткость клеевых соединений почти не отличается от жесткости ниточных соединений.Жесткость клеевых соединений зависит также от вида клеевых и прокладочных материалов, качества и количества клея, нанесенного на прокладочный материал. Клеевые прокладочные материалы с регулярным точечным покрытием в зависимости от вида текстильной основы и количества точек, приходящихся на 1м2 прокладочного материала, применяются для дублирования деталей пальто из тканей грубых подвижных структур и деталей для пальто из тканей тонких структур, вельвета, бархата; деталей для костюмов, плащей, платьев, мужских сорочек. Прокладочные материалы с регулярным точечным покрытием позволяют получать соединения с высокой парои воздухопроницаемостью, что улучшает их гигиенические свойства.Краткая характеристика прокладочных материалов приведена в табл.4.Таблица 4Ассортимент прокладочных материалов
Назначение материаловВиды материаловВолокнистый составПрименениеФормоустойчивыеБортовкаЛьняная, п/льняная, лен с добавлением хлопка, хлопколавсановой или шерстяной пряжиСоздание и сохранение объемной формы костюмов, жакетов, пальто в области плечевого поясаИспользование при изготовлении одежды из тканей, имеющих усадкуНатуральная волосяная тканьОснова –хлопок, уток –конский волосИскусственная волосяная тканьОснова –хлопок, уток –капроновая мононитьКлеевые прокладочные материалы: –на тканой основе
–на нетканой основе
–на трикотажной основе
Хлопок; хлопок/вискоза; хлопок/лавсан; хлопок/ нитронСмесь химических волокон (клеевой, иглопробивной, комбинированный, валяльновойлочным способами)Полиэфирные, полиамидные нити и х/б пряжаФормоустойчивыеМногозональные термоклеевые прокладочные материалыИмеют три зоны жесткости: жесткая полужесткая и мягкаяЗаменяют многослойные бортовые прокладкиДля предохранения от растяженияКромка Лен Прокладывание по краям бортов, линии низа и рукава, перегиба лацканов, срезам горловины, проймы, боковых карманов и другим участкамКлеевая кромочная тканьНа основе бязи, мадаполама, коленкора или миткаляКлеевые нетканые прокладочные материалыСмесь химических волокон (клеевой, иглопробивной, комбинированный, валяльновойлочным способами)Ветрозащитные и утепляющие прокладочные материалыШелковые ткани массой 1м2 50–65 г саржевого переплетенияАцетат, капрон В качестве прокладок в верхней одежде, изготовляемой из материалов, имеющих высокую воздухопроницаемость и для сохранения теплаВатины: –трикотажные–холстопрошивные–иглопробивные (синтепон)
Х/б, шерсть, смесь волоконЧ/шерсть, п/шерсть, химические волокнаПух Перо Полотна для нижних воротников мужских пиджаков, подокатниковФильцШерсть (70%), вискозные волокнаДля придания формы деталям одеждыПоролон ПенополиуретанКомплексные материалы
С целью установления эффективного прокладочногоматериалапри конфекционировании пакета материалов для проектированиямоделей женского летнего пальто(плаща)установлен показателькачества прочность клеевого соединения. Исследования проведенывсоответствии с ГОСТ 2883290 «Материалы прокладочные с термоклеевым покрытием. Метод определения прочности склеивания» (данный стандарт распространяется на прокладочные материалы с дискретным или сплошным термопластичным полимерным покрытием, предназначенные для швейных изделий) и ГОСТ 1731788 «Кожа искусственная. Метод определения прочности связи между слоями» проведены эксперименты по определению прочности клеевого соединения плащевой ткани PRINCE (волокнистый состав 100 % полиэфир, поверхностная плотность 155 г/м2) и пяти видов клеевых прокладочных материалов: арт. 95312 (70г/м2), арт.62300 (40г/м2) и арт. С1200300 (44г/м2) (нетканая основа), арт.86040 (90г/м2) и арт. 80003 (117 г/м2) (тканая основа). Фотографии клеевых прокладочных материалов представлены в соответствии с рис.3.
а)б) в) г) д) а –арт.95312; б –арт. 62300; в –С1 200300; г –арт. 86040; д –арт.80003Рис.3 –Фотографиимикроструктурыобразцов клеевых прокладочных материалов
Сущность методов в обоих стандартах сводится к расслаиванию пробы и определению нагрузки, необходимой для отделения испытуемых слоев друг от друга (в нашем случае это основная ткань и клеевой прокладочный материал). Способом испытания клеевых соединений на прочность является равномерный отрыв или расслаивание. Испытания проведены на разрывной машине РТ –250М –2. Результаты расчета прочности склеивания R, даН/см для всех образцов всех видов представлены в соответствии с табл.5.Таблица 5Результаты расчета прочности склеивания R, даН/см
Артикул материалаВремя воздействия на материал τ, секТемпература подошвы утюга t , °С90°120°150°1234586040100,29 даН/см0,57 даН/см1,63 даН/см300,54 даН/см0,81 даН/см2,75даН/см 500,76 даН/см1,2 даН/см3,9даН/см80003100,33 даН/см0, 59 даН/см1,72 даН/см300,6 даН/см0,85 даН/см2,8 даН/см500,81даН/см1,25 даН/см4,2 даН/см95312100,05 даН/см0,23 даН/см0,75 даН/см300,15 даН/см0,3 даН/см0,9 даН/см500,23 даН/см0,41 даН/см1,1 даН/см62300100,16 даН/см0,29 даН/смоплавление300,22 даН/смоплавлениеоплавление50оплавлениеоплавлениеоплавлениеС1200300100,09 даН/см0,26 даН/см0,69 даН/см300,18 даН/см0,34 даН/см0,87 даН/см500,25 даН/см0,4 даН/см1,05 даН/смГрафически на рис.3 представлены полученные данные на примерезависимости прочности клеевого соединения от времени при температуре t=120°С.
Рис.3 –Диаграмма зависимости прочности клеевого соединения от времени при температуре t=150°С
Из рис.3 видно, что наиболее прочными являются клеевые материалы артикулов 86040 и 80003. Клеевой прокладочный материал арт.62300 при времени воздействия 30 и 50сек оплавляется. Клеевые материалы арт. 95312 и С1200300 обладают меньшей прочностьюклеевого соединения.
В результате выполненной работы установленыследующие закономерности: большие изменения жесткостипри воздействии на них аэрозольной влагозащиты относительно исходных необработанных материалов приобретаютматериалы, в состав которых входит хлопок, преимущественносаржевого переплетения, а меньшие изменения по показателю жесткости на изгиб происходят в материалах, содержащих синтетические волокна, преимущественно полотняного переплетения и переплетения сложной саржи.С целью повышения стабильности формы за счет проектирования прогнозируемой жесткости поверхности одежды были предложены современные прокладочные материалы, исследования которых позволили установить следующее: наиболее высоким показателем прочности клеевого соединения обладают клеевые прокладочные материалы арт.86040 и арт.80003. Клеевой прокладочный материал арт.62300 при высокой температуре оплавляется и не поддается расслаиванию, внешний вид образца подвергся короблению. Так как по данным ЦНИИШП [13] прочность клеевогосоединения должна быть не менее 0,35 даН/см, то можно рекомендовать в пакет материалов и прокладки арт.95312 и С1200300. Эффективнойтемпературой подошвы утюга при которой не происходит коробление клеевого соединении и изменения внешнего вида образца является 100…120°С и время воздействия 2030 секунд.В целом полученные результаты исследований позволяют сформировать требуемую жесткость деталей одежды и необходимую форму изделия, которая будет менее подвержена как воздействию влаги внешней среды, так и деформирующим воздействия аэрозольных средств эксплуатационной влагозащиты. При этом полученные данные являются исходной информацией для корректировки режимов эксплуатации готовой одежды с учетом влияния на ее свойства аэрозольной влагозащиты.
Ссылки на источники1.Износ текстильных материалов. Факторы износа. Критерии оценки износостойкости материалов. Пиллинг текстильных полотен [Электронный ресурс] // Информационный портал.–URL:http://mydocx.ru/419016.html. –[Дата обращения 10.03.2016];2.Причины износа одежды [Электронный ресурс] // Информационный портал.–URL:http://www.otkani.ru/property/endurance/1.html
[Дата обращения 10.03.2016];3.Основные свойства волокон и их размерные характеристики [Электронный ресурс] // Информационный портал.–URL:http://sheisama.ru/publ/materialy/razdel_1/4_osnovnye_svojstva_volokon_i_ikh_razmernye_kharakteristiki/6410788)[Дата обращения 11.01.2016].;4.Поглощение [Электронный ресурс] // Информационный портал.–Режим URL: http://msd.com.ua/shvejnoeproizvodstvo/pogloshhenie/ . –[Дата обращения 15.03.2016];5.Материаловедение швейного производства»./ Н.А.Савостицкий, –Учебное пособие М.: Академия, Мастерство, Высшая школа, 2001. 9394 с.;6.Черунова, И.В. Капиллярные свойства современных материалов для верхней одежды / И.В. Черунова, М.П. Стенькина, Е.Б. Стефанова, Е.А. Щеникова // Наукоемкие технологии на службе экологии человека / Материалы Международной научно–технической конференции ФГБОУ ВПО «ЮРГУЭС» г. Шахты, 14–16 ноября 2012 г. ––Новочеркасск: Издательство «Лик». –2012. –8287 с.;7.Немного о пропитках [Электронный ресурс] // Информационный портал.–URL: http://mountainmarket.ru/page.php?id=58. –[Дата обращения 12.03.2016];8.Придание специальных свойств текстильным материалам [Электронный ресурс] // Информационный портал.–URL: http://allrefs.net/c12/44wnw/p6/. –[Дата обращения 12.03.2016];9.Как защититься от осени от [Электронный ресурс] // Информационный портал.–URL: http://blondyn.livejournal.com/45257.html. [Дата обращения 14.03.2016];10.Twist.ru [Электронный ресурс] // Информационный портал.–URL: http://www.twist.ru/twist. [Дата обращения 10.03.2016];11.ГОСТ_29104.2191 Ткани технические. Методы определения жесткости при изгибе [Текст]. Введ. 01.01.1993 .–Москва: Комитет стандартизации и метрологии СССР,.–8 c. 12.Стельмашенко В.И Материалы для одежды и конфекционирование[Текст]: учебник для студентов высш. учеб. заведений/В. И. Стельмашенко, Т.В. Розаренова. –М.: Издательский центр «Академия», 2008 –320с.13.Кокеткин П.П. Механические и физикомеханические способы соединения деталей швейных изделий [Текст]: М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983, 200с.14. Кокеткин П.П., Сафронова И.В., Кочегура Т.Н. Пути улучшения качества изготовления одежды [Текст]: М.: Легпромбытиздат, 1989. 240с.: ил. –ISBN 5708801972.
Коринтели Анна Михайловна,Студент кафедры«Конструирование, технологии и дизайн» Института сферы обслуживания и предпринимательства (филиала) ФГБОУ ВО «Донской государственный технический университет» в г.Шахтыhitarova2015@yandex.ru
Колесник Светлана Анатольевна,кандидат техническихнаук, «Конструирование, технологии и дизайн» Института сферы обслуживания и предпринимательства (филиала) ФГБОУ ВО «Донской государственный технический университет» в г.Шахтыkolesnik_sa@mail.ru
Исследование жесткости материалов для проектирования одежды с учетом способоввлагозащиты и технологий формообразования
Аннотация.Статья посвящена исследованию влияния аэрозольной влагозащиты текстильных материалов для верхней одежды на их жесткость, которая определяет форму изделия и характеристики износа, установленные на этапе проектирования. Полученные результаты исследований позволили выявить отклоненияисходной жесткости от текущей эксплуатационной, что определяет корректировки параметров инженерных расчетов в конфекционировании и конструировании верхней одежды. Для обеспечения высокого качества верхней одежды исследованы варианты применения прокладочных материалов и по критерию прочности на расслаивание установлены рациональные параметры технологических условий формообразования деталей одежды с улучшенными эксплуатационными свойствами, в том числе при контакте в услажненной средой. Ключевые слова: инженерное проектирование одежды, материаловедение, жесткость на изгиб, влагозащита, прокладочные материалы, прочность, формообразование.
В течение долгого времени одежда продолжает выполнять определенные функции в жизнедеятельности каждого человека. Все эти функции определяются используемыми материалами и структурой ткани. Иногда исходных свойств этих материалов недостаточно для достижения повышенной износостойкости. В процессе эксплуатации швейных изделий происходит воздействие на них внешних факторов, в результате которого происходит изменение структуры материалов с постепенной потерей прочности вплоть до их разрушения [1]. Одним из таких факторов является внешняя влага. Одежда используется в условиях с частыми рисками попадания на нее влаги, которая может приводить к отрицательным последствиям.Целью работы является исследование функциональности аэрозольной влагозащиты и ее влияние на технологические свойства текстильных материалов, результаты которых должны определить условия применения формообразующих прокладочных материалов..Задачи исследования: рассмотреть гигроскопические свойства волокон;установить современные виды влагозащитных покрытии, в том числе аэрозольные;выявить влияние аэрозольной водоотталкивающей пропитки на технологические свойства материалов. провести экспериментальные исследованиязависимости прочности склеивания прокладочного материала с основойи определить эффективный материал при обеспечении жесткости и формыпроектируемых изделий.
Получить рекомендации по технологическим условиям склеивания пакета материалов для обеспечения высокого качества формоустройчивости и устойчивости одежды в воздействиям окружающей среды.В условиях эксплуатации одежды текстильные материалы подвергаются одновременному действию внешних климатических факторов: света, температуры, влаги и химического состава воздуха и внутренних –выделяемого телом избыточного тепла и влаги. Под влиянием перечисленных факторов происходят физикохимические изменения в структуре волокон и нарушение прочности их связей, что приводит к необратимым изменениям свойств материала. Каждый из них оказывает существенное влияние на все свойства материалов, которые определяют их срок службы в процессе эксплуатации.Длительные эксплуатационных нагрузки распределяются по поверхности одежды неодинаково, вследствие чего одни участки изделия изнашиваются быстрее, чем другие. В результате этого все изделие приходит в негодность несмотря на то, что большая часть материала еще сохраняет свои первоначальные качества [2].Текстильные материалы при эксплуатации одежды постоянно взаимодействуют либо с водяными парами воздуха, либо с водой. Поэтому одними из важнейших физических свойств текстильных материалов являются гигроскопические свойства способность текстильных материалов поглощать и отдаватьводяные пары и воду Гигроскопичность это способность материала поглощать из окружающей среды и отдавать в окружающую среду водяные пары и воду. Гигроскопичность волокна характеризуется его влажностью при нормальных условиях (температура 20 'С, относительная влажность воздуха б5%). При попадании молекул воды на поверхность текстильных изделий происходит частичное их отталкивание и поглощение волокнами [3]. Поглощение паров влаги из окружающей среды текстильными материалами происходит путем сорбции водяных паров волокнами. Процесс сорбции водяных паров является обратимым, и в определенных условиях происходит отдача десорбция водяных паров. Сорбция состоит из нескольких процессов. С первого же момента, когда текстильный материал вступает во взаимодействие с влагой, начинает протекать процесс адсорбции притягивания поверхностью волокон молекул воды. Силы, притягивающие молекулы воды, возникают в результате того, что макромолекул, расположенных на поверхности волокна, не полностью уравновешены межмолекулярные связи с соседними макромолекулами. В связи с тем что волокна имеют пористое строение, действительная поверхность сорбции волокон значительно больше их наружной поверхности. Адсорбция протекает очень быстро, и равновесное состояние достигается в течение нескольких секунд. При насыщении поверхности волокон водяными парами происходит процесс проникновения молекул воды в межмолекулярное пространство, т. е. процесс абсорбции. В результате процесса абсорбции водяные пары поглощаются всем объемом волокон. В отличие от адсорбции диффузионный процесс проникания влаги в глубь волокна протекает медленно и время достижения равновесного состояния составляет несколько часов [4].Впитываемая волокном влага проникает между макромолекулами и ослабляет связи между ними, вследствие чего уменьшается прочность волокон и увеличиваются их мягкость, гибкость и удлинение. В табл.1 приведена кондиционная влажность различных волокон при нормальных условиях (при 20 С и 65 % относительной влажности воздуха), а также фактическая влажность при относительной влажности воздуха 95 %, когда волокна на ощупь остаются сухими.Таблица 1Влажность волокон [3]
Волокно
Влажность волокна, %, при относительной влажности воздуха, %
65
95
Хлопок
8
18 20
Лен
12
19 21
Шерсть
15 17
38 40
Шелк натуральный
11
37 39
Вискозное
11 12
35 40
Ацетатное
7
13 15
Триацетатное
5
5 6
Капрон
5
7 8
Лавсан
0,5
0,6 0,7
Спандекс
0,8
0,9
Нитрон
1,5
6
Хлорин и поливинилхлорид
0,5
0,7 0,8
Винол
5 7
10 14
При погружении в воду различные волокна впитывают ее с разной скоростью и в неодинаковом количестве.Неодинаковая способность волокон к набуханию объясняется их химическим составом и молекулярной структурой. Чем больше набухаемость волокон, тем больше они теряют прочность при намокании (исключая хлопок и лен) и тем большей становится усадочность тканей из них [3,5].Когда сил притяжения недостаточно, чтобы преодолеть межмолекулярные силы в самой жидкости, то жидкость не будет смачивать поверхность [6,7]. В современном мире известно немало способов придания материалам для одежды внешних дополнительных свойств для защиты от влажной среды. К ним можно отнести:•Водоотталкивающие гели•Аэрозольные пропитки•Водоотталкивающие кремы•Водостойкиепропитки•Водоотталкивающие масла и жиры
Самым распространенным и доступным методом являются различного вида пропитки, после нанесения которых поверхность волокон не отталкивают молекулы воды, а только слабее притягивают [8]. По способу применения пропитки делят на аэрозольные и растворимые в воде. По простоте в использовании вторые уступают первым.Аэрозольные пропитки наносятся на поверхность обрабатываемой поверхности при помощи распыления полимерной суспензии. Они обычно основываются на углеводородных растворителях. Исходя из этих пропиток, в данной работе рассмотрены основы функционирования аэрозольной влагозащиты и ее влияние на технологические свойства ткани.Аэрозольных водоотталкивающих пропиток существует довольно много: от самых дорогих до самых дешевых. Однако наиболее используемыми можно назвать именно универсальные пропитки. Универсальность их состоит в том, что они могут использоваться для всех видов ткани и обуви [6].В табл.2представлены наиболее известные и доступные аэрозольные пропитки.Таблица 2Наиболее известные и доступные аэрозольные пропитки [9]
НазваниеНазначениеNikwax Nubuck Suede Для обуви из нубука и замшиKongur Cotton Waterproof Для хлопка и смесовых тканейKongur Тех WaterproofДля верхней одежды, палаток и тентовKongur Shoe WaterproofДля всех видов обуви из кожи, нубука, синтетических материаловKongur Membrane ProtectionДля пропитки одежды и обуви из текстиля и мембранных тканейTwistДля всех видов кожи и тканиGranger‱s SuperproofДля всех видов тканей
В качестве образца аэрозольной пропитки была использована пропитка фирмы «Twist» [10]. Специальная смола образует водоотталкивающую пленку для обеспечения дополнительной защиты от влаги, снега, соли и грязи, а также предотвращения деформации от соли и химических реагентов. Состав аэрозольной влагозащитной пропитки: комплекс Gold Amber, синтетические смолы, парфюмерная композиция менее 5%, алифатические углеводороды (бутан, пропан, изобутан, растворитель) 30% и более [10]. Для проведения экспериментальныхисследований были отобраны материалы, предназначенные для верхней и специальной одежды, ассортимент которых представлен в таблице 3. Для отобранных материалов были выполнены работы и экспериментально установлены волокнистый состав, а вид переплетения, а также весовые характеристики каждого образца, определившие величины их исходной поверхностной плотности, представленные в табл.3. Таблица 3
Общая характеристика исследуемых образцов материалов
№ п/пФотографии образцовВолокнистый составВид переплетенияПоверхностная плотность (г/м2)До обработкиПосле обработки1
ХлопокПолотняное 1761772
Хлопок, эластанПолотняное 2352363
ХлопокУсиленная саржа1931934
ХлопокУсиленная саржа86865
НитронПолотняное1631636
ХлопокСложная, многорубчатая саржа192192
Количество образцов для экспериментальных исследований нормировалось в соответствии с требованиями методов планирования экспериментов.Методика аэрозольного придания влагозащитных свойств материалам по нормированию дозирования количества влагозащитного вещества выполнена в соответствии с требованиями производителя[8]и представлена на рис.1.
Рис.1–Методика аэрозольного придания влагозащитных свойств материалов
Экспериментально установленывеличины поверхностных плотностей после применения на поверхности аэрозольной пропитки и сведены в сравнительную таблицу данных (табл.3).C учетом требований ГОСТ 29104.2191 [11] были экспериментально установлены параметры изменения показателей жесткости материалов на изгиб с учетом воздействия на них влагозащитной аэрозольной пропитки (рис.2).
Рис.2–Анализ влияния аэрозольной влагозащиты
на жесткость материаловдля верхнейодежды
При анализе полученных результатов было отмечено, что после нанесения аэрозольной влагозащитной пропитки «Twist» жесткость большинства образцов увеличилась(рис.2). Результаты исследования влияния аэрозольной влагозащиты на жесткость материалов для одежды на изгиб показали, что средний процент увеличения коэффициента жесткости в зависимости от волокнистого состава и переплетения составил 0,12% . Больший процент жесткости приобретается материалами, в состав которых входит чистый хлопок, преимущественно саржевого переплетения. При этом меньшие изменения по показателю жесткости на изгиб происходят в материалах, содержащих синтетические волокна, преимущественно полотняного переплетения и переплетения сложной саржи.Такие результаты показывают, что уже на этапе проектирования верхней одежды требуется вносить корректировки в инженерные расчетыи проектные решения по методам и условиям формообразования изделий, где жесткость имеет одно из первичных ролей. Для обеспечения стабильных показателей формы, соответственно, для достижения требуемого уровня жесткости материалов верха применяют прокладочные материалы различного состава, структуры и обработки.Применение клеевых материалов —один из значительных резервов улучшения качества швейных изделий, так как они позволяют создавать и сохранять стабильные формы деталей и узлов различной одежды (пальто, костюмов, женских платьев, мужских сорочек).При изготовлении одежды применяют различные термопластичные клеевые материалы: прокладочные и кромочные клеевые материалы, клеевую «паутинку», клеевые нити, сетки, пленки, порошки, пасты.Прокладочные клеевые материалы представляют собой различные текстильные основы (ткани, нетканые и трикотажные полотна), на одну из сторон которых нанесено термопластичное клеевое покрытие (точечное нерегулярное, точечное регулярное, сплошное). Эти материалы предназначены для склеивания пакета из основного (покровного) и прокладочного материалов или так называемого фронтального дублирования деталей одежды в целях придания им необходимой упругости и формоустойчивости [12].В качестве термопластичных полимеров, применяемых для получения клеевых материалов для одежды, используют сополиамиды, полиэтилены, поливинилхлориды и др. Клеевые соединения из сополиамидов имеют хорошую устойчивость к химчистке, замачиванию, но они неустойчивы к стирке. Полиэтиленовые клеи широко используют для клеевого покрытия прокладочных материалов в изделиях, подвергающихся стирке. Эти клеи обладают высокой химической стойкостью к действию воды и стирки, морозостойкостью[13].В швейном производстве для склеивания материалов применяют также клеевую нить, клеевую «паутинку», клеевую сетку. Клеевая нить представляет собой моноволокно, получаемое из расплава полиамида. Она предназначена для закрепления краев деталей одежды по определенному контуру. Клеевые нити изготовляют разной толщины: для соединения деталей из тяжелых тканей применяют нити диаметром 0,4 ±0,05 мм; для соединения деталей из легких и средних тканей —0,3 ± 0,03 мм; для нанесения на детали одежды вышивок —0,2 ± 0,02 мм.
Прочность соединения (сопротивление расслаиванию) значительно возрастает с увеличением диаметра клеевой нити. Однако увеличение диаметра клеевой нити приводит к увеличению жесткости соединений, что для одежды в большинстве случаев является нежелательным явлением. Поэтому для получения желаемой жесткости соединения, а, следовательно, и требуемого качества одежды необходимо использовать нить оптимальной толщины, при применении которой обеспечивается высокая прочность соединения и удовлетворительная жесткость клеевого шва (соединяемого пакета материалов).Например, наиболее оптимальный диаметр клеевой нити для склеивания костюмных тканей составляет 0,3 ± 0,03 мм. Клеевая «паутинка» это нетканое полотно из тонких термопластичных полимерных волокон, скрепленных между собой в процессе аэродинамического формования из расплава полимера (полиамида, полиэтилена). Назначение клеевой «паутинки» такое же, как и клеевой нити, но клеевая «паутинка» имеет более широкие технологические возможности и применяется при изготовлении большого количества видов одежды. Сопротивление расслаиванию клеевых швов, выполненных с помощью клеевой «паутинки», значительно ниже по сравнению с клеевыми швами, полученными при использовании клеевой нити.Клеевая сетка представляет собой неориентированное плоскостабилизированное полотно с ячейками и толщиной мононитей определенных размеров, изготовленное из расплава полимера экструзионным способом. Клеевая сетка применяется для закрепления низа изделия, рукавов, верха накладных карманов, шлицы и других деталей одежды пальтового ассортимента. По сравнению с традиционными клеевыми прокладками, сетки позволяют получить более жесткий устойчивый каркас и поэтому рекомендуются, прежде всего, для применения при изготовлении одеждыпальтового ассортимента [14].Клеевые кромочные материалы представляют собой прокладочные ткани (льняные, полульняные, хлопчатобумажные), на одну из сторон которых нанесено клеевое покрытие (точечное регулярное или нерегулярное). Кромочные клеевые материалы выпускаются в виде полос (кромок) различной ширины (от 5 до 20мм) либо в виде широких полотен, разрезание которых на полосы различной ширины производится в: условиях швейных предприятий. Клеевые кромки попользуют для предохранения срезов деталей от растяжения, а, следовательно, для сохранения заданной конфигурации срезов деталей или их сгибов. Вид клеевого покрытия оказывает большое влияние на такие показатели одежды, как жесткость соединений деталей одежды. В случае применения прокладочных материалов со сплошным клеевым покрытием при склеивании скрепляются структурные элементы материала по всей его поверхности, вследствие этого соединения приобретает повышенную жесткость. Материалы со сплошным клеевым покрытием имеют ограниченное применение. Они, например, используются в качестве усилителей в концы прокладок для воротников мужских сорочек (при «каркасном» методе обработке).Меньшая жесткость соединения деталей может, быть получена при склеивании, деталей с прокладочными материалами с нерегулярным точечным покрытием. Такие прокладочные материалы применяют при изготовлении пальто из достаточно плотных тканей, при обработке которых не проявляется отрицательно нерегулярность структуры клеевого покрытия прокладочного материала.При соединении деталей, изделия с прокладочными материалами, имеющими регулярное точечное покрытие, структурные элементы материала в значительной степени остаются свободными, и клеевое соединение деталей получается более эластичным по сравнению с соединениями прокладочных материалов со сплошным или нерегулярным точечным покрытием. В этом случае жесткость клеевых соединений почти не отличается от жесткости ниточных соединений.Жесткость клеевых соединений зависит также от вида клеевых и прокладочных материалов, качества и количества клея, нанесенного на прокладочный материал. Клеевые прокладочные материалы с регулярным точечным покрытием в зависимости от вида текстильной основы и количества точек, приходящихся на 1м2 прокладочного материала, применяются для дублирования деталей пальто из тканей грубых подвижных структур и деталей для пальто из тканей тонких структур, вельвета, бархата; деталей для костюмов, плащей, платьев, мужских сорочек. Прокладочные материалы с регулярным точечным покрытием позволяют получать соединения с высокой парои воздухопроницаемостью, что улучшает их гигиенические свойства.Краткая характеристика прокладочных материалов приведена в табл.4.Таблица 4Ассортимент прокладочных материалов
Назначение материаловВиды материаловВолокнистый составПрименениеФормоустойчивыеБортовкаЛьняная, п/льняная, лен с добавлением хлопка, хлопколавсановой или шерстяной пряжиСоздание и сохранение объемной формы костюмов, жакетов, пальто в области плечевого поясаИспользование при изготовлении одежды из тканей, имеющих усадкуНатуральная волосяная тканьОснова –хлопок, уток –конский волосИскусственная волосяная тканьОснова –хлопок, уток –капроновая мононитьКлеевые прокладочные материалы: –на тканой основе
–на нетканой основе
–на трикотажной основе
Хлопок; хлопок/вискоза; хлопок/лавсан; хлопок/ нитронСмесь химических волокон (клеевой, иглопробивной, комбинированный, валяльновойлочным способами)Полиэфирные, полиамидные нити и х/б пряжаФормоустойчивыеМногозональные термоклеевые прокладочные материалыИмеют три зоны жесткости: жесткая полужесткая и мягкаяЗаменяют многослойные бортовые прокладкиДля предохранения от растяженияКромка Лен Прокладывание по краям бортов, линии низа и рукава, перегиба лацканов, срезам горловины, проймы, боковых карманов и другим участкамКлеевая кромочная тканьНа основе бязи, мадаполама, коленкора или миткаляКлеевые нетканые прокладочные материалыСмесь химических волокон (клеевой, иглопробивной, комбинированный, валяльновойлочным способами)Ветрозащитные и утепляющие прокладочные материалыШелковые ткани массой 1м2 50–65 г саржевого переплетенияАцетат, капрон В качестве прокладок в верхней одежде, изготовляемой из материалов, имеющих высокую воздухопроницаемость и для сохранения теплаВатины: –трикотажные–холстопрошивные–иглопробивные (синтепон)
Х/б, шерсть, смесь волоконЧ/шерсть, п/шерсть, химические волокнаПух Перо Полотна для нижних воротников мужских пиджаков, подокатниковФильцШерсть (70%), вискозные волокнаДля придания формы деталям одеждыПоролон ПенополиуретанКомплексные материалы
С целью установления эффективного прокладочногоматериалапри конфекционировании пакета материалов для проектированиямоделей женского летнего пальто(плаща)установлен показателькачества прочность клеевого соединения. Исследования проведенывсоответствии с ГОСТ 2883290 «Материалы прокладочные с термоклеевым покрытием. Метод определения прочности склеивания» (данный стандарт распространяется на прокладочные материалы с дискретным или сплошным термопластичным полимерным покрытием, предназначенные для швейных изделий) и ГОСТ 1731788 «Кожа искусственная. Метод определения прочности связи между слоями» проведены эксперименты по определению прочности клеевого соединения плащевой ткани PRINCE (волокнистый состав 100 % полиэфир, поверхностная плотность 155 г/м2) и пяти видов клеевых прокладочных материалов: арт. 95312 (70г/м2), арт.62300 (40г/м2) и арт. С1200300 (44г/м2) (нетканая основа), арт.86040 (90г/м2) и арт. 80003 (117 г/м2) (тканая основа). Фотографии клеевых прокладочных материалов представлены в соответствии с рис.3.
а)б) в) г) д) а –арт.95312; б –арт. 62300; в –С1 200300; г –арт. 86040; д –арт.80003Рис.3 –Фотографиимикроструктурыобразцов клеевых прокладочных материалов
Сущность методов в обоих стандартах сводится к расслаиванию пробы и определению нагрузки, необходимой для отделения испытуемых слоев друг от друга (в нашем случае это основная ткань и клеевой прокладочный материал). Способом испытания клеевых соединений на прочность является равномерный отрыв или расслаивание. Испытания проведены на разрывной машине РТ –250М –2. Результаты расчета прочности склеивания R, даН/см для всех образцов всех видов представлены в соответствии с табл.5.Таблица 5Результаты расчета прочности склеивания R, даН/см
Артикул материалаВремя воздействия на материал τ, секТемпература подошвы утюга t , °С90°120°150°1234586040100,29 даН/см0,57 даН/см1,63 даН/см300,54 даН/см0,81 даН/см2,75даН/см 500,76 даН/см1,2 даН/см3,9даН/см80003100,33 даН/см0, 59 даН/см1,72 даН/см300,6 даН/см0,85 даН/см2,8 даН/см500,81даН/см1,25 даН/см4,2 даН/см95312100,05 даН/см0,23 даН/см0,75 даН/см300,15 даН/см0,3 даН/см0,9 даН/см500,23 даН/см0,41 даН/см1,1 даН/см62300100,16 даН/см0,29 даН/смоплавление300,22 даН/смоплавлениеоплавление50оплавлениеоплавлениеоплавлениеС1200300100,09 даН/см0,26 даН/см0,69 даН/см300,18 даН/см0,34 даН/см0,87 даН/см500,25 даН/см0,4 даН/см1,05 даН/смГрафически на рис.3 представлены полученные данные на примерезависимости прочности клеевого соединения от времени при температуре t=120°С.
Рис.3 –Диаграмма зависимости прочности клеевого соединения от времени при температуре t=150°С
Из рис.3 видно, что наиболее прочными являются клеевые материалы артикулов 86040 и 80003. Клеевой прокладочный материал арт.62300 при времени воздействия 30 и 50сек оплавляется. Клеевые материалы арт. 95312 и С1200300 обладают меньшей прочностьюклеевого соединения.
В результате выполненной работы установленыследующие закономерности: большие изменения жесткостипри воздействии на них аэрозольной влагозащиты относительно исходных необработанных материалов приобретаютматериалы, в состав которых входит хлопок, преимущественносаржевого переплетения, а меньшие изменения по показателю жесткости на изгиб происходят в материалах, содержащих синтетические волокна, преимущественно полотняного переплетения и переплетения сложной саржи.С целью повышения стабильности формы за счет проектирования прогнозируемой жесткости поверхности одежды были предложены современные прокладочные материалы, исследования которых позволили установить следующее: наиболее высоким показателем прочности клеевого соединения обладают клеевые прокладочные материалы арт.86040 и арт.80003. Клеевой прокладочный материал арт.62300 при высокой температуре оплавляется и не поддается расслаиванию, внешний вид образца подвергся короблению. Так как по данным ЦНИИШП [13] прочность клеевогосоединения должна быть не менее 0,35 даН/см, то можно рекомендовать в пакет материалов и прокладки арт.95312 и С1200300. Эффективнойтемпературой подошвы утюга при которой не происходит коробление клеевого соединении и изменения внешнего вида образца является 100…120°С и время воздействия 2030 секунд.В целом полученные результаты исследований позволяют сформировать требуемую жесткость деталей одежды и необходимую форму изделия, которая будет менее подвержена как воздействию влаги внешней среды, так и деформирующим воздействия аэрозольных средств эксплуатационной влагозащиты. При этом полученные данные являются исходной информацией для корректировки режимов эксплуатации готовой одежды с учетом влияния на ее свойства аэрозольной влагозащиты.
Ссылки на источники1.Износ текстильных материалов. Факторы износа. Критерии оценки износостойкости материалов. Пиллинг текстильных полотен [Электронный ресурс] // Информационный портал.–URL:http://mydocx.ru/419016.html. –[Дата обращения 10.03.2016];2.Причины износа одежды [Электронный ресурс] // Информационный портал.–URL:http://www.otkani.ru/property/endurance/1.html
[Дата обращения 10.03.2016];3.Основные свойства волокон и их размерные характеристики [Электронный ресурс] // Информационный портал.–URL:http://sheisama.ru/publ/materialy/razdel_1/4_osnovnye_svojstva_volokon_i_ikh_razmernye_kharakteristiki/6410788)[Дата обращения 11.01.2016].;4.Поглощение [Электронный ресурс] // Информационный портал.–Режим URL: http://msd.com.ua/shvejnoeproizvodstvo/pogloshhenie/ . –[Дата обращения 15.03.2016];5.Материаловедение швейного производства»./ Н.А.Савостицкий, –Учебное пособие М.: Академия, Мастерство, Высшая школа, 2001. 9394 с.;6.Черунова, И.В. Капиллярные свойства современных материалов для верхней одежды / И.В. Черунова, М.П. Стенькина, Е.Б. Стефанова, Е.А. Щеникова // Наукоемкие технологии на службе экологии человека / Материалы Международной научно–технической конференции ФГБОУ ВПО «ЮРГУЭС» г. Шахты, 14–16 ноября 2012 г. ––Новочеркасск: Издательство «Лик». –2012. –8287 с.;7.Немного о пропитках [Электронный ресурс] // Информационный портал.–URL: http://mountainmarket.ru/page.php?id=58. –[Дата обращения 12.03.2016];8.Придание специальных свойств текстильным материалам [Электронный ресурс] // Информационный портал.–URL: http://allrefs.net/c12/44wnw/p6/. –[Дата обращения 12.03.2016];9.Как защититься от осени от [Электронный ресурс] // Информационный портал.–URL: http://blondyn.livejournal.com/45257.html. [Дата обращения 14.03.2016];10.Twist.ru [Электронный ресурс] // Информационный портал.–URL: http://www.twist.ru/twist. [Дата обращения 10.03.2016];11.ГОСТ_29104.2191 Ткани технические. Методы определения жесткости при изгибе [Текст]. Введ. 01.01.1993 .–Москва: Комитет стандартизации и метрологии СССР,.–8 c. 12.Стельмашенко В.И Материалы для одежды и конфекционирование[Текст]: учебник для студентов высш. учеб. заведений/В. И. Стельмашенко, Т.В. Розаренова. –М.: Издательский центр «Академия», 2008 –320с.13.Кокеткин П.П. Механические и физикомеханические способы соединения деталей швейных изделий [Текст]: М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983, 200с.14. Кокеткин П.П., Сафронова И.В., Кочегура Т.Н. Пути улучшения качества изготовления одежды [Текст]: М.: Легпромбытиздат, 1989. 240с.: ил. –ISBN 5708801972.
