Сравнительный анализ соединения полимерных материалов при проектировании одежды для работников природоохранных служб Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

УДК 687.01

Р. Р. Фаткуллина, В. И. Парфенова, Э. М. Михайлова

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СОЕДИНЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ОДЕЖДЫ ДЛЯ РАБОТНИКОВ ПРИРОДООХРАННЫХ СЛУЖБ

Ключевые слова: рабочая одежда, полимерно-текстильный материал, соединение.

В статье рассматриваются три метода соединения применяемого для изготовления рабочей одежды полимерно-текстильного материала. Анализируются результаты экспериментальных исследований прочности соединения слоев используемого полимерно-текстильного материала.

Keywords: uniform, polymeric-textile fabric, fabric properties, adhesion.

The article studies three methods of polymeric-textile fabrics connection. It analyses the results of fabrics connection experimental studies.

Введение

Разнообразие моделей специальной и рабочей одежды, обусловливающее особенности технологии их изготовления, позволяет удовлетворить конкретным требованиям, предъявляемым к материалам и одежде, изготовленной из них [1]. Так, куртки могут быть с усилительными накладками (из основного материала) или защитными накладками (из прорезиненного материала), с притачными или накладными кокетками, с членениями (рельефными линиями) на спинке и полочках, с вентиляционными отверстиями (обработанными люверсами), регулируемой шириной низа изделия и рукавов (с помощью эластичной ленты или текстильных застежек «велькро»), с различными видами, числом и местом расположения карманов, с различными видами застежек [1,2].

Для проектируемой модели комплекта одежды для природоохранных служб подобран пакет материалов, состоящий из текстильных полиэфирно-хлопковых материалов производителя ООО «Чайковский текстиль», Россия (основного и отделочного); а также полимерно-текстильного материала (для изготовления защитных накладок и пелерины) - «Pantera D», Китай, удовлетворяющие требованиям к материалам для изготовления рабочей и специальной одежды [3].

Для соединения деталей одежды и обработки их срезов используют ниточные, клеевые, сварные, заклепочные или комбинированные швы (ниточные швы с последующим проклеиванием, ниточные швы с заклепочным соединением в углах). Ниточное соединение является основным при изготовлении текстильных швейных изделий. К ниточным швам относятся методы обработки или соединения одного или нескольких слоев материала ниточными машинными строчками. В клеевых швах материалы скрепляются клеем. Клеевая технология обеспечивает получение высококачественных и малооперационных видов одежды с улучшенными эксплуатационными свойствами [5]. В сварных швах используются термопластические свойства синтетических материалов. Заклепочное соединение деталей изделия обеспечивается использованием специальной

фурнитуры, соединение осуществляется механическим способом.

К недостаткам ниточного соединения относят их выполнение методом последовательной обработки, малопроизводительным и затрудняющим решение задач комплексной механизации [4]. Потребности в оптимизации производственных процессов приводят к необходимости сравнения и ранжирования прочности клеевого, сварного и ниточного соединений слоев полимерно-текстильного материала для принятия в дальнейшем решения о выборе сочетаний методов соединения.

Ранжирование результатов исследований предела прочности при расслоении слоев полимерно-текстильного материала

В изделиях из полимерно-текстильных материалов можно использовать сварной, клеевой, ниточный способы соединения или их сочетание. Экспериментальные исследования предела прочности соединения слоев полимерно-текстильного материала «Pantera D» проводились согласно нормативным документам (табл. 1).

Таблица 1 - Нормативные документы на исследование силы разрыва ниточного соединения; предела прочности при расслоении клеевого и сварного соединений

Вид соеди-""' Ниточное, Клеевое, Свар-

нения разрывная Сила, Н ное,

нагрузка Сила,

НД шва, Н Н

НД на ме- ГОСТ Р ОСТ 1 90152- ГОСТ

тод испы- 51517-99 85 6768-

тания ИУ 5-90 - 75

снято огра- ГОСТ

ничение сро- 17317-

ка действия 88

Норма по ГОСТ ГОСТ ГОСТ

НД 12.4.101- 12.4.103-83 12.4.10

93 п.1.6. 3-83

не менее

250

торы,

В результате исследований выявлены фак-влияющие на свойства клеевых соединений:

вид и свойства основного материала; вид и свойства клея; технологические режимы процесса склеивания (температура, давление, время). В работе был подобран клей полиуретановый для скрепления полимерно-текстильного материала «Pantera D» (состав полиэстер óOOD/поливинилхлорид 300D), из которого изготавливаются защитные накладки модели рабочей одежды (как альтернативный в экспериментах использован клей «Резиновый 3125/3126»).

Для сварки слоев образцов материала «Pantera D» использовалось оборудование EU-7700, которое выполняет соединение слоев полимерно-текстильного материала с использованием струи горячего воздуха. Был подобран режим с подачей горячего воздуха при температуре нагрева до 170200° с регуляцией скорости продвижения ролика, составившей около 1м/мин.

Были проведены исследования силы разрыва ниточного соединения; предела прочности при расслоении клеевого и сварного соединений полимерно-текстильного материала «Pantera D». Результаты исследований приведены на рис. 1 и в табл. 2.

350

<H (и <и

S о о

X

<U о.

I а: о

X m 1—

ч: <i> О S X

о

о

<D

о

m

<n

<n

5

Рис. 1 - Ранжирование результатов исследования соединения материала «Рап1ега Б»- силы расслоения клеевого, сварного, ниточного видов соединения: среднее, ошибка среднего и доверительный интервал (р=0,95)

Ниточное соединение обусловлено механическими силами. При сварном соединении складываются физико-химические взаимодействия, захватывающие как полимерный слой, так и текстильный. При клеевом соединении воздействуют механические силы давления, происходит диффузия клея

в полимер, возможно проникновение клея в слой текстиля. Силы разрушения клеевого соединения (в большинстве случаев) должны преодолеть адгезию клея и двух слоев полимера.

Таблица 2 - Результаты исследований прочности соединения (или силы расслоения) двух слоев полимерно-текстильного материала «Рап1ега Б» для трех видов соединения

Вид соединения Среднее ± ошибка среднего (X±m), Н

Клеевое соединение 24,40±4,31

Сварное 55,20± 9,58

Ниточное 316,00 ±0,09

Результаты экспериментальных исследований показали, что сварное соединение слоев исследуемого полимерно-текстильного материала является более прочным, чем клеевое соединение (рис.1).

Величина прочности связи между слоями образцов материала «Pantera D» максимальна у ниточного соединения (316 Н), вторую по силе прочность имеет сварное соединение (55,20±9,58 Н). Самые малые усилия требуются для расслоения клеевого соединения (24,40±4,31 H).

Таким образом, в работе экспериментальным путём был подобран клей полиуретановый для скрепления полимерно-текстильного материала «Pantera D», из которого изготавливаются защитные накладки и пелерина в модели рабочей одежды. Был подобран режим работы сварного оборудования EU-7700 для обработки защитных накладок по периметру, а также экспериментально установлено преимущество сварного метода соединения слоев материала над клеевым соединением.

Литература

1. Абуталипова Л.Н., Фаткуллина Р.Р., Зиятдинова Д.Р., Овсянников А.А. Разработка комплекта рабочей одежды с использованием полимерно-текстильного материала, Швейная промышленность, 3, 30 - 31 (2014).

2. Л.Н.Абуталипова, Р.Х.Фатхутдинов, Р.Р.Фаткуллина, В.Ю.Матвеева, Д.Р.Зиятдинова Усовершенствование комплекта рабочей одежды с применением полимерно-текстильного материала для защиты от воздействия производственных факторов при ремонтных работах, Вестник Казанского технологического университета, 13, 170-172 (2012).

3. Р.Р. Фаткуллина, Л.Н. Абуталипова, Оценка свойств текстильных материалов (с полимерной пропиткой), используемых для изготовления комплекта рабочей одежды, Вестник Казанского технологического университета, 18, 169-170 (2011).

4. В.Ф. Шаньгина, Соединение деталей одежды, Легкая индустрия, Москва, 1976. 208с.

5. В.Е. Кузьмичев, Н.А. Герасимов, Теория и практика процессов склеивания деталей одежды: Учеб.пособие для студ. Высш.учебн. заведений, Издательский центр «Академия», Москва, 2005. 256 с.

© Р. Р. Фаткуллина - к.б.н., доцент каф. моды и технологии КНИТУ, [email protected]; В. И. Парфенова - нач. цеха «ХЗИ», ОАО «Казанский химический научно-исследовательский институт» (ОАО КазХимНИИ); Э. М. Михайлова - магистрант каф. моды и технологии КНИТУ.

© R. R. Fatkullina - Ph.D., associate professor of department «Fashion and technolody», Kazan national research technological university, [email protected]; V. I. Parfenova - Head of department «HZI» of Kazan Chemical Science Research Institute; E. M. Michailova - master in the same department.