Влияние бионики на формообразование костюмов с использованием полимерных материалов Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

В. В. Хамматова, Э. А. Хамматова

ВЛИЯНИЕ БИОНИКИ НА ФОРМООБРАЗОВАНИЕ КОСТЮМОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Ключевые слова: бионика, полимерный материал, модификация, плазма, форма, костюм.

Представлена бионика как экологическое направление в художественном проектировании костюма, за счет применения натуральных тканей модифицированных потоком плазмы ВЧЕ-разряда пониженного давления, которые способствуют значительному улучшению гигиенических свойств изделий.

Keywords: bionics, polymeric material, modification, plasma, form, suit.

Bionics is presented as ecological direction is in the artistic planning of suit, due to application of natural fabrics modified by the stream of plasma of VChE of digit decompressed, which assist the considerable improvement of hygienically properties of wares.

Костюм и бионика - экологическое направление в художественном проектировании одежды и основано, прежде всего, на сохранении, а в некоторых случаях, и восстановлении баланса искусственной и природной среды, поиске средств гармонизации отношений на уровне физико-химических реакций взаимосуществования этих сред [1].

Предпосылкой возникновения экологического направления, стали причины глобальных проблем XX века, связанных с техноцентрическими ориентациями науки и техники, что способствовало «нарушению меры», прежде всего в производстве и потреблении изделий текстильной и швейной промышленности [2].

В дизайне одежды эти проблемы решаются следующим образом: путем отказа от искусственных и синтетических материалов, которые практически не ассимилируются с окружающей средой, негативно влияют на здоровье самого человека (в частности, накапливают статическое электричество) и производство которых является не экологичным. Эти материалы следует заменять естественными материалами, традиционными для изготовления одежды: льном, хлопком, шелком, шерстью. Тем более, что совсем отказаться от синтетических материалов и вернуться к натуральному сырью нереально.

Экологическое направление в дизайне костюма ориентировано на экологически чистые технологии крашения и обработки текстиля, максимальную экономию природных ресурсов и материалов: использование энергетических ресурсов и материалов восполнимого и восстановимого типа, учет долговечности изделия с тем, чтобы соотношение затрат и продолжительность жизни изделия было оптимальным.

Современная индустрия моды требует постоянного обновления ассортимента и создания конкурентоспособной продукции на основе использования новых полимерных материалов, дизайнерских и технологических концепций. Применение законов бионики для создания моделей одежды и процессов их проектирования открывает возможность создания принципиально новых форм и конструкций изделий с сохранением гигиенических свойств, то есть способностью текстильных материалов поглощать и отдавать водяные пары и воду.

Наиболее перспективными являются создание новых материалов с новыми эксплуатационными свойствами, которые обладают способностью приобретать заданные свойства [3], а также разработка безвредных и безотходных технологий производства с целью получения экологичной продукции.

Результаты работы и их обсуждение

Для определения гигроскопических свойств полимерных материалов были проведены эксперименты по капиллярному поглощению влаги (капиллярность). На рис. 1 и 2 представлены зависимости поглощения влаги продольными порами (капиллярами) от параметров воздействия потока плазмы ВЧЕ-разряда пониженного давления.

Анализ полученных результатов (рис.1) показывает, что максимальная скорость подъема жидкости в капиллярах достигается при 1 =600 с. С увеличением времени экспозиции в воде до 1 =1800с скорость резко уменьшается и становится практически равной нулю.

С, , мм/сек

0,16 0,14 0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 0

0 6 12 18 24 30 36

—*—0=0: без обработки НТП; -«—0=0,04: воздух; тК1 102, с

—*—0=0: воздух; —«—0=0,04: аргон;

—*— 0=0: аргон.

Рис. 1 - Скорость подъема жидкости в капиллярах полульняной ткани в зависимости от расхода и природы плазмообразующего газа в режиме (Рр =1,7 кВт; Р =33 Па; 1 =300с)

Полимерные материалы с содержанием натуральных целлюлозосодержащих волокон обрабатывали в потоке плазмы ВЧЕ-разряда пониженного давления при Р=33 Па; Оаг = 0,04 г/с; Рр = 1,7кВт; 1 =300с.

Анализируя зависимости на рис.2 от параметров воздействия плазменного потока ВЧЕ разряда пониженного давления, можно сделать вывод, что эффект воздействия плазмой зависит от волокнистого состава тканей (рис.2). Более интенсивное воздействие оказывает обработка в атмосфере воздуха в расходном режиме при 0=0,04 г/с, а в безрасход-ном режиме выше - аргон.

-о— лён; —н—лён+джут+кенаф;

■й— хлопок+лён; —я— хлопок+ джут+кенаф;

-в— хлопок.

Рис. 2 - Относительное капиллярное поглощение влаги целлюлозосодержащих тканей от продолжительности воздействия плазмы в режиме (Рр =1,7 кВт; Р=33 Па; О =

0,04 г/с)

Как видно из графиков, приведенных на рис.1 и 2, максимальное значение капиллярного поглощения влаги достигается после обработки в в плазме воздуха в течение 1=180е. При этом капиллярное поглощение влаги тканями из хлопкового волокна возросло в 5 раз, а из льняного волокна - в 3 раза.

Кроме того, гигроскопические свойства текстильных материалов имеют существенное значение для технологических процессов их обработки, изготовления швейных изделий и эксплуатации одежды. Также для высококачественного выполнения операций отделки и крашения текстильных материалов необходима хорошая их смачиваемость и высокие сорбционные свойства. Чтобы повысить смачиваемость в нашем случае также используется плазменная модификация натуральных материалов, которая за счет воздействия потока плазмы понижает поверхностное натяжение жидкости и создает гигрофильные слои на поверхности гидрофобных полимерных материалов.

На основе исследований установлено, что резкое увеличение капиллярного поглощения влаги натуральной целлюлозосодержащей ткани связано, по-видимому, с тем, что в ходе плазменной обработки волокон удаляется часть воскообразующих веществ и шлихты, что облегчает доступ воды и растворов к целлюлозе.

Заключение

Полученные данные подтверждают выводы о том, что наибольшее влияние на результаты плазменной обработки текстильных материалов оказывают волокнистый состав, природа и расход плазмообразующего газа.

Установлен оптимальный диапазон изменения значений параметров обработки потоком плазмы ВЧЕ-разряда пониженного давления, в пределах которого происходит улучшение гигиенических свойств целлюлозосодержащих материалов: расход плазмообразующего газа арго-

на и воздуха от 0 до 0,05 г/с; продолжительность обработки - 1 =180 - 300с; давление в рабочей камере от 26 до 53 Па; частота поля - 1=13,56 МГц и мощность разряда от 0,2 до 2,0 кВт.

Эксперименты показали, что на гигроскопические свойства тканей оказывают влияния не только режимы обработки плазмой ВЧЕ--разряда, но и структура полимерных материалов.

В соответствии с улучшением гигиенических свойств полимерных материалов плазменной обработки можно реализовывать экологическое направление в дизайне костюма.

Литература

1. Козлова, Т.В. Костюм и бионика. Учебное пособие для вузов / Т.В.Козлова, Т.В. Белько. - М.: МГТУ им. А.Н.Косыгина, 2007. - 223 с.

2. Белько, Т.В. Биотехнологии проектирования модной одежды / Т.В. Белько // Научный альманах. - 2006. - №8. - С. 27 - 29.

3. 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.

© В. В. Хамматова - д-р техн. наук, проф., зав. каф. дизайна КГТУ, [email protected]; Э. А. Хамматова - студ. КГТУ.