CC BY
38
УДК 677.014
Г. Н. Нуруллина
МОДИФИЦИРОВАННЫЕ ТЕКСТИЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ДИЗАЙНЕ ИНТЕРЬЕРА
Ключевые слова: дизайн интерьера, ткань, модификация, плазма.
В статье показаны результаты определения гигроскопических характеристик хлопчатобумажных тканей после плазменной обработки. Показано, что плазменная модификация повышает их сорбционные характеристики, что позволяет изготавливать элементы декора
Keywords: interior design, fabric, modification, plasma.
The article shows the results of determination of the hygroscopic characteristics of cotton fabrics after plasma treatment. It is shown that the plasma treatment allows the use of textiles as an element of interior decoration.
Введение
В последнее время все больше возрастает интерес к вопросу декорирования жилых интерьеров текстилем, причиной этому является появление новых архитектурных форм и пространств в современном жилом интерьере, выявление новых композиционно-пространственных характеристик интерьерного текстиля, его плоскостной и объемной модификациями. Традиционно текстильные материалы в интерьере используют в качестве декорирования: оконных проёмов (шторы, портьеры); стен (обои); потолков (драпировка навесных потолков); мебели (постельные принадлежности, скатерти, покрывала).
В машиностроении, самолётостроении, кораблестроении, космических технологиях используют композиционные материалы, в которых при их армировании применяют текстиль. Данные материалы обладают заранее заданными характеристиками, что делает их привлекательными и расширяет диапазон использования. В связи с вышесказанным, в работе предлагается использование текстиля в качестве армируемого материала элемента декора. Элементы декора являются единичным продуктом, вследствие чего технология изготовления должна быть проста и доступна декораторам.
Способ получения данного элемента идентичен упрощённой технологии получения армированных волокном композиционных материалов, сущность которой заключается в насыщении текстиля олигомером, его формообразовании и отвердении формы. При этом возникает проблема отслаивания олигомера с поверхности текстиля вследствие плохой адгезии.
Целью работы является разработка способа изготовления декоративных элементов интерьера с использованием текстильных материалов.
При изготовлении и разработке интерьерно-го декора из текстильных материалов важную роль играют, прежде всего, характеристики материала. Зачастую, подбирая необходимые по формовочным, эстетическим и другим характеристикам, невозможно выбрать текстильный материал, полностью удовлетворяющий всем требованиям. В связи с этим возникает необходимость модификации свойств существующих материалов для на-
правленного придания им комплекса требуемых свойств.
Перспективным направлением модификации текстильных материалов является использование низкотемпературной (НТП) плазменной обработки. Плазменная обработка вызывает возникновение целого ряда процессов, приводящих к комплексному изменению свойств материалов. Данный вид модификации материалов имеет важное преимущество по сравнению с другими способами модификации, так как в определенных режимах она не влияет на внутреннее строение. Кроме того, обработка неравновесной низкотемпературной плазмой (НТП) является экологически безвредной, высокоэффективной и менее затратной по сравнению с традиционными методами химической и физической модификации текстильных материалов [1]. В связи с вышеизложенным предлагается использовать НТП для решения проблемы удаления шлихты с поверхности суровых хлопчатобумажных материалов для улучшения гидрофильных свойств.
Объекты и методы исследования
Текстильный материал, который используется для изготовления декоративного элемента интерьера должен удовлетворять ряду требований: повышенные свойства формообразования и гигроскопичности и, конечно же, экономическим. Отечественная текстильная промышленность предлагает широкий ассортимент недорогих материалов с хорошими формообразующими свойствами, поэтому объектами исследования выбраны суровые хлопчатобумажные ткани разной поверхностной плотности и переплетения: «Двунитка» арт. 20422 и «Тик» арт. 3939 с поверхностной плотностью 280г/м2 и 167 г/м2 соответственно, производство г. Иваново (ГОСТ 30386-95).
Основные требования к армируемому материалу для производства армированных полимерных композитов состоят в следующем: хорошее смачивание армирующего наполнителя; высокая адгезия к армирующему наполнителю; высокая прочность в отвержденном состоянии; регулируемое во времени отверждение при комнатной температуре; отсутствие летучих компонентов; длительная стабильность при хранении; низкая стоимость; возможность простой утилизации отходов. В настоящее время более широко в производстве композиционных материалов ис-
пользуются олигомеры, которые после отверждения в присутствии отвердителя превращаются в реактопла-сты. Это объясняется их лучшей технологичностью, т.к. во время пропитки они являются вязкими жидкостями (полиэфирные, эпоксидные, фенолформальде-гидные, кремнийорганические и другие смолы). Анализируя условия эксплуатации элементов декора в качестве связующего, а также технологии их формования - выбрана эпоксидная смола марки ЭД-20 (ГОСТ 10587-84(изм. № 1) [2].
Модификация объектов исследования проводилась на опытно-промышленной установке высокочастотного ёмкостного (ВЧЕ) разряда, разработанной на кафедре плазмохимических и нано-технологий высокомолекулярных материалов КНИТУ. Параметры обработки определены по данным литературных источников [3]: частота 13,56 МГц, рабочее давление в камере Р 13Па, расход плазмообразующего газа в 0,04г/с, мощность разряда Wр 2,1кВт, сила тока на аноде 1а=0,5А, анодное напряжение иа=5кВ, продолжительность обработки 1=420с. В качестве плазмооб-разующих газов использовали воздух, так как при его использовании достигаются высокие значения гигроскопических свойств.
Определение гигроскопических свойств тканей проводилось по стандартным методикам ГОСТ 3816-81 (ИСО 811-81).
Результаты и их обсужение
Суровые хлопчатобумажные ткани на поверхности имеют примеси различной природы и шлихту, которые удаляют отвариваем (жидкофаз-ный процесс), и поэтому на первом этапе работы представляло интерес сравнение показателей гигроскопических свойств хлопчатобумажных тканей достигнутых при плазменной обработке с жидко-фазным процессом предварительной отделки. Согласно ГОСТ гигроскопические свойства текстильных материалов характеризуются капиллярностью, гигроскопичностью, влагопоглощением [4], поэтому в результате эксперимента сравнивались данные показатели исходных (суровых), обработанных в плазме и отваренных по традиционной методике хлопчатобумажных тканей. Результаты испытаний представлены в таблице 1.
Представленные результаты показывают, что ВЧЕ-плазменная обработка приводит к увеличению всех гигроскопических характеристик исследуемых объектов. Она позволяет увеличить капиллярность и водопоглащение суровых хлопчатобумажных тканей в большей степени, чем отваривание.
Таким образом, ВЧЕ плазменная обработка, по сравнению с отвариваем, более эффективна для изготовления элементов декора предложенным методом, тем более, что изделия декоративно-прикладного искусства тяготеют к уникальности и чаще всего являются результатами ручной работы, то есть единичного производства.
Далее были изготовлены элементы декора интерьера. Перед пропитыванием ткани эпоксидной смолой ткань подвергается кратковременной обработке (300-420с) в ВЧЕ газовом разряде. В качестве плазмообра-
зующего газа используется воздух. Далее проводится пропитывание по традиционной схеме, представленной в таблице 2.
Таблица 1 - Показатели гигроскопических характеристик хлопчатобумажных тканей
Показатель Фабричный артикул Образец
Исходный (суровый) Плазмо-обработанный Отваренный
Капиллярность, мм арт. 3939 5 208 189
арт. 20422 5 211 188
Гигроскопичность, % арт. 3939 20,2 26,5 26,8
арт. 20422 20,8 27,0 27,5
Водопо-глощение, г/м2 арт. 3939 59,4 74,3 62,3
арт. 20422 64,6 80,3 79,5
Таблица 2 - Традиционная технология
Наименование Концен- Технологический Приме-
хим- трация режим чание
материалов время, мин. темперр а-тура, С
Отваривание
Смачиватель
(«Optavon NW», Германия) 0,3г/л
Моющее средство («Sera Lub», Германия) 1,0 г/л 30 98-100 1:20
Едкий натр 40% 3,0 мл/л
Промывка
Уксусная кислота 80% 1,0 г/л 5 98 1:50
Вода 5 40
Сушка
Сушильный шкаф - 120 40
Пропитка рабочим раствором
Смола эпоксидная («Новоко-лор» Россия) 250,0г/м2 10 30-50 1:10
Отвердитель («Новоко-лор», Россия) 30 г/л
Закрепление формы
Сушильный шкаф -
Закрепитель («Тексоклен БЗУ», Россия) 3 г/л 1 440 20-25
Итого: 1610 мин
Результаты экспериментов показали, что плаз-мообработанный элемент обладает ударной прочностью в 22,3% больше чем исходный образец, статическими и динамическими нагрузками в 15,8% выше, чем у исходного образца, усадкой при отверждении -на 15% ниже, чем у исходного образца, а так же большей адгезионной способностью.
Разработанная технология прошла опытно-промышленное испытание в студии дизайна интерьера «Джотто».
Литература
1. Азанова, А.А. Исследование капиллярности суровых хлопчатобумажных трикотажных полотен / А.А. Азанова, И.Ш. Абдуллин, Г.Н. Нуруллина, А.Т. Башарова // Вестник Казанского технологического университета. - 2011.Т. 14.- № 9.- С. 356 - 358.
2. Конструкционные материалы - [Электронный ресурс] -Режим доступа: www.ru.lv.allconstructions.com
3. Азанова, А.А. Исследование гигроскопических свойств суровых трикотажных полотен после обработки в потоке плазмы ВЧЕ-разряда пониженного давления / А.А. Азанова, И.Ш. Абдуллин, Г.Н. Нуруллина, Г.Н. Кулевцов // Текстильная промышленность. - 2011. - № 6-7. - С. 55 -57.
4. ГОСТ 3816-81 (ИСО 811-81) Полотна текстильные. Методы определения гигроскопических и водоотталкивающих свойств
© Г. Н. Нуруллина - доцент каф. МТ КНИТУ, [email protected]. © G. N. Nurullina - associate Professor of KNRTU, [email protected].
