CC BY
58
УДК 677: 29.27.43
Э. А. Хамматова
МОДИФИЦИРОВАННЫЙ ПРИРОДНЫЙ ПОЛИМЕРНЫЙ МАТЕРИАЛ КАК ОСНОВА СОЗДАНИЯ ОБЪЕМНОЙ ФОРМЫ ШВЕЙНОГО ИЗДЕЛИЯ
Ключевые слова: природный полимерный материал, влажно - тепловая обработка, сутюживание, целлюлоза,
шерсть, волокно, формуемость тканей.
Рассмотрены изменения линейных размеров природных полимерных материалов при их влажно - тепловой обработке в различных системах координат. Выявлено, что на сокращение размеров льносодержащих и шерстесодержащих тканей оказывают влияния не только режимы обработки плазмой ВЧЕ-разряда, но и переплетение нитей в тканях и количество циклов сутюживания.
Key words: Natural polymeric material, it is damp - thermal processing, reduction of the sizes after an ironing, cellulose,
wool, a fibre, abilities of fabrics to receive the form.
Changes of the linear sizes of natural polymeric materials are considered at them is damp -thermal processing in various systems of coordinates. It is revealed that on reduction of the sizes offabrics containing flax and wool, influences not only render modes ofprocessing by plasma ВЧЕ of the category, but also the interlacing of threads in fabrics and quantity of cycles is damp - thermal processing.
В последние годы наблюдается значительный рост популярности природных полимерных материалов, обладающих комплексом свойств, обеспечивающих эргономичность и комфортность эксплуатации одежды. Человек давно использует природные полимерные материалы в своей жизни - это кожа, меха, шерсть, шёлк, хлопок и т. п., используемые для изготовления одежды [1].
Природные полимерные материалы получают путем вложения натуральных целлюлозосодержащих и шерстяных нитей, в структуру материала. При этом недостаток исследований внешней формы одежды с вложением натуральных нитей приводит к возникновению проблем, связанных с процессом проектирования, изготовления и эксплуатации швейных изделий из них.
Основной задачей процесса проектирования одежды является создание устойчивой объемной формы. Однако при этом остаются неисследованными формовочные свойства натуральных тканей. Процесс формообразования натуральных тканей отличается большей сложностью и непредсказуемостью. Если у классических тканей формообразование происходит в основном за счет перекоса нитей, то у эластичных тканей перекос сопровождается растяжением нитей основы и утка [2].
Изучение изменения линейных размеров материалов при влажно - тепловой обработке (ВТО) натуральных тканей в различных системах координат делает необходимым проведение исследований и оценки анизотропии свойств с целью проектирования рациональных конструкций швейных изделий, учитывающих направление расположения
целлюлозосодержащих и шерстяных нитей [3].
Отсутствие данных по изменению линейных размеров материалов при (ВТО) тканей в различных системах не позволяет максимально использовать свойства данных материалов при проектировании и изготовлении одежды из них. Исходя из изложенного, исследование формуемости тканей из природных полимерных материалов с вложением натуральных волокон является актуальным, так как направлено на решение задач, связанных с повышением качества применяемых материалов и конкурентоспособности швейных изделий из них.
Целью работы является разработка методов оценки изменения линейных размеров природных полимерных материалов после операций влажно - тепловой обработки -сутюживания и исследование их формуемости в различных системах.
Сутюживание - уменьшение длины края или площади отдельных участков изделия посредством влажно-тепловой обработки для получения выпуклых форм на смежном участке, например сутюживание краёв полочек для получения выпуклости в области груди; сутюживание посадки рукавов; сутюживание слабины в концах вытачек [4].
Влажно-тепловая обработка является одним из сложнейших этапов изготовления одежды, от качества, проведения которого зависит формоустойчивость и внешний вид изделия.
ВТО представляет собою интенсивный процесс тепло - и массообмена, протекающий в очень короткое время и сопровождающийся механическим воздействием на материал. Под воздействием на материал тепла и влаги ослабляется действие межмолекулярных сил в волокнах, и они приобретают состояние, называемое эластическим. Материал в таком состоянии легко поддаётся деформациям.
При создании объемных форм из полимерных материалов необходимо иметь сведения не только о величинах углов перекоса, но и возникающих при перекосе деформациях, что позволит обоснованно выбирать соответствующие параметры технологической обработки при изготовлении одежды.
Подвергая материал в эластическом состоянии давлению, осуществляют утонение и перегибание краёв, образуют складки, устраняют неровности и замины на поверхности. Деформация вызывает изменение конфигурации цепей молекул. Удаление влаги из материала и его охлаждение после деформации способствуют установлению связи между молекулами в новом состоянии. Благодаря этому закрепляется приданная материалу деформация.
Процесс ВТО может быть представлен в виде непрерывного цикла, состоящего из четырёх этапов:
1) ориентация полуфабриката относительно рабочих органов;
2) увлажнение и нагрев материала для перевода его волокон в эластичное состояние;
3) деформация материала путём давления утюга или пресса на обрабатываемый участок;
4) сушка и фиксация полученной деформации.
В КНИТУ на протяжении многих лет проводятся теоретические и экспериментальные исследования по разработке технологий модификации полимерных материалов с использованием потока плазмы высокочастотного емкостного (ВЧЕ) разряда [5]. В работе рассмотрены вопросы воздействия низкотемпературной плазмы на текстильные материалы, обработанные в различных режимах при определенных энергетических параметрах и длительности обработки с целью улучшения эксплуатационных характеристик и внешнего вида готовых швейных изделий.
Модификация текстильных материалов потоком плазмы ВЧЕ-разряда оказывает существенное влияние на механические свойства обрабатываемых полимерных материалов, от которых зависят свойства природных полимерных материалов из целлюлозосодержащих волокон.
Результаты работы и их обсуждение
Исходя из экспериментальных данных, выявлено, что в результате обработки в потоке плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления нити и ткани сокращают свои размеры в определенных режимах обработки: при Р=33 Па; 0Аг = 0,04 г/с; Рр = 1,7кВт; 1 =180с. в атмосфере воздуха.
Наибольшее сокращение размеров льносодержащих и шерстесодержащих тканей при сутюживании достигается по диагоналям ячеек под углами от 300 и 600 то есть в случае, когда в полной мере используется способность ткани изменять угол между нитями основы и утка (рис.1 - 2).
о4
аГ
м
о
К
о
о
о
С
01
ей
й
и
О
(1)
м
о
К
о
о
о
К
са
й
О
Сжатие ткани по утку, %
контрольный (1 цикл сутюжнвания) контрольный (2 цикл сутюжнвания) модифицированный (1 цикл сутюжнвания; модифицированный (2 цикл сутюжнвания;
Сжатие ткани по утку, %
контрольный (1 цикл сутюжнвания) контрольный (2 цикл сутюжнвания) модифицированный (1 цикл сутюживання модифицированный (2 цикл сутюжив ання)
б
Рис. 1 - Векторная диаграмма сокращения размеров льносодержащих тканей при сутюживании в различных направлениях: а - льняная ткань; б - полульняная ткань (0дг = 0,04 г/с; Р = 33 Па; Рр = 1,7 кВт, 1 = 180с)
б
Рис. 2 - Векторная диаграмма сокращения размеров шерстяных и полушерстяных тканей при сутюживании в различных направлениях: а - шерстяная ткань; б -полушерстяная ткань (0дг = 0,04 г/с; Р = 33 Па; Рр = 1,7 кВт, 1 = 180с)
а
а
Под углом 00 и 900 после воздействия плазмой межмолекулярные связи упрочняются за счет упорядочивания структуры натуральных волокон, что уменьшает подвижность макромолекул, их способность к перемещению и деформированию.
Сокращение размеров льняных и шерстяных тканей под углами 150 и 750 к нити основы меньше, чем под углами 30°, 450 и 600, так как возможность сжатия продольных нитей усложняется из-за уменьшения угла перекоса.
Как видно по рис. 1 и 2, в тканях саржевого переплетения деформация сжатия выше (рис. 2), чем в тканях полотняного переплетения (рис. 1), где преобладают короткие перекрытия, способствующие снижению угла перекоса между нитями основы и утка.
После прессования текстильных материалов на участке сутюживания происходят уплотнение их структуры и минимальное изменение в ячейках тканей.
Сравнительный анализ по числу циклов обработки текстильных материалов показал, что после их обработки в потоке плазмы ВЧЕ-разряда пониженного давления деформация сжатия выше, чем в контрольных образцах после 1 и 2 циклов обработки, соответственно в контрольных - на 52% и в модифицированных - на 83%.
Заключение
Установлен оптимальный диапазон изменения значений параметров обработки потоком плазмы ВЧЕ-разряда пониженного давления, в пределах которого происходит наибольшее сокращение размеров льносодержащих и шерстесодержащих тканей: расход
плазмообразующего газа аргон 0,04 г/с; продолжительность обработки - т= 180с; давление в рабочей камере 33 Па; частота поля - 1=13,56 МГц и мощность разряда -1,7 кВт.
Эксперименты показали, что на сокращение размеров льносодержащих и шерстесодержащих тканей оказывают влияния не только режимы обработки плазмой ВЧЕ разряда, но и переплетение нитей в тканях и количество циклов сутюживания.
Литература
1. Жихарев, А.П. Материаловедение в производстве изделий легкой промышленности: Учебник для студ. высших учеб. заведений / А.П. Жихарев, Д.Г. Петропавловский, С.К. Кузин, В.Ю. Мишаков. -М.: Издат. центр «Академия», 2004. -448с.
2. Рогова, А.П. Технологические методы и способы формообразования швейных изделий /А.П.Рогова, А.И. Табакова. -М.: ВЗИТЛП, 1977. -75с.
3. Кукин, Г.Н. Текстильное материаловедение (текстильные полотна и изделия): Учеб. для вузов / Г.Н. Кукин, А.Н. Соловьев, А.И. Кобляков 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Легпромбытиздат, 1992. - 272 с.
4. Кокеткин, П.П. Одежда: технология техника, процессы — качество. М.: Издательство МГУДТ, 2001. -560с.
5. Абдуллин, И.Ш. Влияние потока плазмы на микроструктуру и свойства текстильных материалов для проектируемых моделей одежды /И.Ш.Абдуллин, Э.А. Хамматова, В.В. Хамматова. //Вестник Казан. технол. ун-та. - 2010. - № 6. - С. 59-64.
© Э. А. Хамматова - асп. каф. дизайна КНИТУ, [email protected].
