CC BY
21
УДК 675.026 В. В. Хамматова
ВЛИЯНИЕ ВИДОВ ОБРАБОТКИ ТКАНЕЙ НА ДИНАМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ ШВА
СПЕЦИАЛЬНОЙ ОДЕЖДЫ1
Ключевые слова: ткани, специальная одежда, наномодифицированный материал, наноструктурированный материал,
плазма, цепной шов, челночный шов.
В работе описываются экспериментальные исследования процесса получения спецодежды из наноструктурированной и наномодифицированной ткани. Приводятся результаты исследования влияния видов обработки тканей на динамический эффект цепного и челночного стежка, которые применяются при изготовлении одежды специального назначения. Определили, каким образом ведут себя наноструктурированные и наномодифицированные ткани при герметизации швов в одежде специального назначения.
Keywords: cloth, special clothing, nano-modified materials, nano-structured material plasma chain stitch seam shuttle.
The paper describes the experimental studies of the process of obtaining overalls of nanostructured and nanomodified tissue. The results of studies of the effect of treatments on fabrics dynamic effect chain and lock-stitch, which are used in the manufacture of clothing for special purposes. Determine how to behave and nanostructured nanomodified tissue sealing seams in clothes of special purpose.
В настоящее время отечественная химическая промышленность выпускает большое число разнообразных вспомогательных препаратов для обработки тканей с целью повышения герметичности швов в специальной одежде. Герметичность швов -это не единственная, но существенная характеристика, определяющая условия и срок эксплуатации защитной одежды [1]. Требования, предъявляемые к герметизированным швам, следующие:
- непроницаемость для агрессивных сред не ниже непроницаемости материала, из которого изготовлено изделие;
- эластичность и прочность, позволяющие им деформироваться без разрушения при эксплуатации;
- атмосферо-, тепло-, морозостойкость герметиков;
- сохранение герметичности после действия стирки или химчистки.
Независимо от структуры материала и вида специальной отделки в результате стачивания водозащитная способность швейного изделия уменьшается по сравнению с уровнем защиты материала из-за не герметичности соединений в результате проколов иглой и неплотного прилегания слоёв материала.
Таким образом, изделие из материала с высоким уровнем водоупорности (не менее 10 кПа) промокает практически сразу, так как водоупорность швов составляет всего 1,0-2,2 кПа в зависимости от конструкции шва и пакета материалов. Изделия из водонепроницаемых материалов не соответствуют условиям эксплуатации и назначению, поэтому необходима герметизация швов.
Суть метода герметизации шва состоит в том, что клеящие композиции проникают в места прокола иглой за счет химической реакции, в результате их взаимодействий с водой, а также контактного теплового воздействия на операции предварительной сушки [2].
В качестве герметизирующих клеящих композиций применяются кремнийорганические полимеры и масла, сложные расплавы на основе парафина, растворы сополимеров из винилхлорида и винилацетата или акриламида со вспомогательным метиленбисакриламидом и тетраметил-
этилендиамидом, а также гидрофобизирующие и водные растворы акрилового редкосшитого загустителя. Термофиксацию клеящей композиции следует осуществлять без пара при температуре 100 -110°С [3,4].
Существует множество технологических и технических решений, направленных на повышение герметичности швов. Для повышения непроницаемости ниточных соединений
скрепляющие материалы подвергают обработке на стадии заключительной отделки или непосредственно в швейном производстве перед стачиванием. Более высокую герметичность швов защитных швейных изделий специального назначения, можно обеспечить при использовании для стачивания
многофункционального пленочного материала, полученного из полиуретановой дисперсии, наполненного наночастицами серебра, который применяется для герметизации мест от проколов иглой.
Сравнительная диаграмма изменения
динамического эффекта шва в зависимости от видов обработки применяемой ткани - парусины полульняной представлена на рисунке 1. В качестве наноструктурированного вида обработки тканей применяли поток неравновесной низкотемпературной плазмы (ННТП) пониженного давления, а в наномодифицированного материала - совместная обработка ННТП и колоидного раствора наночастиц серебра.
Как видно из рисунка 1, наиболее высокий динамический эффект шва парусины полульняной приходится на наноструктурированный материал, так как у него удлинение выше почти в два раза относительно контрольного образца. Наибольший
динамический эффект шва наблюдается в цепном шве по сравнению с челночным швом.
строчек обеспечит надежную работу соединительных швов во время носки изделий.
Рис. 1 - Изменение динамического эффекта шва в зависимости от видов обработки применяемой ткани - парусины полульняной артикул 11292
Полученные данные динамического эффекта позволяют внести в конструкцию изменения и сделать ее более рациональной и экономичной за счет изменения прибавки по линии груди на участке ширины спинки, без потери качества динамического соответствия одежды.
Для спецодежды при расчете динамической прибавки исходили из максимальных изменений размеров тела человека. Изменение обхвата груди при глубоком вдохе максимально равно 4,0-8,0% от размера при спокойном дыхании. Это составляло для крайних размеров (44-60) соответственно 1,6- 2,4 см и 3,2-4,8 см, или в среднем 3,0 см на полуобхват груди. Очевидно, что величина динамической прибавки не может быть меньше величины изменения обхвата груди при глубоком вдохе и 1/2 интервала безразличия между смежными размерами.
Таким образом, проведенные исследования показали, что изучение динамического эффекта шва позволяет корректировать прибавки на свободное облегание на участках, которые испытывают наибольшие нагрузки, в случае необходимости оптимизации экономичности конструкции, и может быть расширено в своем диапазоне и области применения.
На основе проведенных экспериментальных исследований установлено, что при уменьшении зажимной длины растягиваемой нитки, резко снижается величина работы разрыва, что является следствием снижения абсолютного удлинения ниток. Швы в одежде работают на растяжение, истирание и изгиб. Растягивающие усилия в основных соединительных швах одежды, вызывает удлинение не более чем на 2-3% (рис. 2, 3).
Испытания швов на многократное растяжение показывают, что установленная, исходя из опыта работы, частота стежков стачивающих челночных
.1 ,5 и s я и
S 1
ч й
1
1
4-
1 - контрольный образец;
2 - наноструктурированная ткань Рис. 2 - Изменение во времени деформации растяжения ткани с содержанием хлопковых волокон «Премьер Комфорт-250А» при массе нагружения образцов от 350 до 400 грамм
I 2-
£ I"
г ч
/
j Чз
1 - контрольный образец, 2- наноструктурированная ткань
Рис. 3 - Изменение во времени деформации растяжения ткани с содержанием полульняных волокон артикул 11293 при массе нагружения образцов от 350 до 400 грамм
Соединения деталей спецодежды должны иметь заданный запас прочности и надежности. Чем больше длина стежка, тем удлинение шва выше. Наибольшей прочностью характеризуются швы с длиной стежка 2,5 - 3,5 мм.
При одинаковой длине стежка шов выдерживает больше нагрузки, если усилие прикладывается вдоль линии шва. Швы в наноструктурированной (НС) и наномодифицированной (НМ) ткани обладают большей прочностью, чем швы, выполненные в образцах не прошедших плазменную обработку (табл. 1).
<1.5
Таблица 1 - Зависимость деформационно-прочностных свойств соединений деталей спецодежды от конструкции швов
Удлинение шва спецодежды при приложении нагрузки вдоль бокового шва составляет от 22 до 24% в наномодифицированных материалах и от 40 до 44 % в наноструктурированных тканях, что в два раза выше контрольных образцов тканей. На основе проведенных исследований видов применяемых швов при изготовлении спецодежды установлено, что разрывная нагрузка шва в замок на 25-60% и шва настрочного на 15-46% выше, чем стачного.
Заключение
Сравнивая значения прочности тканей и швов, отмечаем, что значения разрывной нагрузки швов и тканей отличаются незначительно, следовательно, можно утверждать, что швы будут надежны в процессе эксплуатации изделий. Динамического эффект швов в наноструктурированной и наномодифицированной ткани выше почти в два раза относительно контрольного образца
Литература
1. Хамматова, Э.А. Применение модифицированного многофункционального пленочного материала для герметизации швов защитных швейных изделий специального назначения /Э.А. Хамматова // Швейная промышленность. - 2013. - № 4. - С. 33-34.
2. Метелева, О.В. Роль химии в процессах изготовления швейных изделий /О.В. Метелева, В.В. Веселов // Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева), 2002, т. ХЬУ1, № 1. - С. 121-132.
3. Патент 2372268 Франция, МКИ Д 06 М 15/00. Способ обработки швейной нитки путем пропитки водоотталкивающим раствором, содержащим органические соединения /Долавал Жан-Кланд, Стагетто Жозеф. - №7742326; заявл. 30.11.76; опубл. 23.06.78, Бюл. №3.
4. Кирилова, Л.И. Развитие нормативной и технической базы производства спецодежды. ЛегПромБизнес [Текст] / Л.И. Кирилова //Рабочая одежда и средства индивидуальной защиты. - 2012. №1. - С.2-6.
1Проект выполняется в организации исполнителе (Получателе субсидии) при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации в соответствии с требованием соглашения № 14.577.21.0019 о предоставлении субсидии на проведение прикладных научных исследований. Уникальный идентификатор прикладных научных исследований (проекта) КРМЕП57714Х0019.
Вид шва, схема Вид образца Разрывная нагрузка, Н Разрывное удлинение, %
Стачной -f контроль ный 563 20,7
НС 733 44,6
НМ 656 40,4
Настроч [НОЙ контроль ный 679 15,9
L 1 НС 825 39,1
НМ 772 37,0
В замок контроль ный 725 15,3
НС 921 37,5
НМ 845 36,1
© В. В. Хамматова - д. т.н., профессор, заведующая кафедрой дизайна КНИТУ, [email protected].
© V. V. Khammatova - doctor of Technical Sciences, Professor, Head of Design, Institute of technology of light industry of fashion and design, Kazan national research technological University, [email protected].
