автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.02, диссертация на тему:Исследование деформаций, объемности при сжатии волокон наполнителей подушек, стеганых одеял с оценкой их теплозащитных свойств

На правах рукописи

В

ЮДИН Борис Викторович

□03484371

ИССЛЕДОВАНИЕ ДЕФОРМАЦИЙ, ОБЪЕМНОСТИ ПРИ СЖАТИИ ВОЛОКОН НАПОЛНИТЕЛЕЙ ПОДУШЕК, СТЕГАНЫХ ОДЕЯЛ С ОЦЕНКОЙ ИХ ТЕПЛОЗАЩИТНЫХ

СВОЙСТВ

Специальность 05.19.02 - Технология и первичная обработка текстильных

материалов и сырья

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 6 НОЯ 2009

Москва - 2009

003484371

Работа выполнена на кафедре технологии шерсти Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный текстильный университет имени А.Н. Косыгина».

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Разумеев Константин Эдуардович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Севостьянов Петр Алексеевич

кандидат технических наук Кудрявцева Тамара Николаевна

Ведущая организация: Государственное образовательное

учреждение высшего профессионального образования «Российский институт текстильной и легкой промышленности»

Защита состоится «17» декабря 2009 г. в часов на заседании диссертационного совета Д.212.139.02 при Московском государственном текстильном университете имени А.Н. Косыгина» по адресу: 119071, Москва, ул. М.Калужская, 1.

С диссертационной работой можно ознакомиться в библиотеке Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный текстильный университет имени А.Н. Косыгина».

Автореферат разослан <с/&» ноября 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д.212.13 9.02 доктор технических наук, профессор . Ю.С. Шустов

АННОТАЦИЯ

В работе изложены результаты теоретических и экспериментальных исследований, направленных на изучение релаксационных свойств массы волокон, используемых в качестве наполнителей изделий домашнего текстиля (стеганых одеял и подушек) при деформации сжатия.

При исследовании сжатия текстильно-волокнистой и перопуховой массы наполнителей и самих изделий использованы одноцикловые характеристики, которые хорошо отражают особенности деформации текстильных материалов.

Для сравнительной оценки упругих, эластических и пластических свойств текстильных и перопуховых волокон и стеганых одеял и подушек изготовлены экспериментальные образцы двух приборов ПРС-1 для волокон и ДЭО-1 для изделий, разработана методика.

Для Изучения процессов релаксации напряжения и деформации волокнистого материала предложена статистическая модель с сухим (кулонов-ским) трением, более точно отвечающая существующим представлениям о поведении волокнистых материалов при деформации.

Предложены и использованы для оценки объемности волокнистых материалов и изделий коэффициенты наполнения и вспушивания. Проведена оценка деформации сжатия с последующей релаксацией во времени стеганых одеял и подушек с текстильно-волокнистыми и перопуховыми наполнителями.

Проведена экспериментальная оценка теплового сопротивления одеял с различными видами наполнителей. В основу исследований положены известные методики оценки теплозащитных свойств текстильных материалов по методу регулярного режима с использованием отечественного прибора ПТС-225.

Рассмотрена взаимосвязь между теплозащитными и деформационно-релаксационными свойствами, а также массой и толщиной образцов стеганых одеял с текстильно-волокнистыми и перопуховыми наполнителями.

Автор защищает:

Теорию и результаты экспериментальных исследований деформации сжатия с последующей релаксацией во времени текстильно-волокнистой и перопуховой массы волокон наполнителя изделий (стеганых одеял и подушек), а также самих изделий с применением одно-цикловых характеристик.

^ Моделирование процессов релаксации и деформации волокнистых материалов с использованием статистической модели с сухим (кулонов-ским) трением.

^ Математическую статистическую взаимосвязь между количеством пуха в перопуховой смеси наполнителя стеганых одеял и ее упругостью.

Методики и экспериментальные приборы для оценки составных частей деформации одноцикловых характеристик сжатия стеганых одеял и подушек, а также волокнистых материалов их наполнителей. ^ Результаты экспериментальных исследований суммарного теплового сопротивления образцов стеганых одеял с различной массой, толщиной и одноцикловыми характеристиками деформации сжатия стеганых одеял.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Изделия домашнего текстиля и в первую очередь одеяла и подушки, предназначенные для обеспечения комфортного существования человека, являются важной составной частью текстильного производства в мире. В процессе изготовления, транспортировки, хранения и эксплуатации подушек и стеганых одеял волокна их наполнителей в массе и сами изделия испытывают деформацию сжатия.

Исследование релаксационных характеристик волокон в массе наполнителей изделий и самих изделий при сжатии, а также оценка влияния отдельных свойств массы волокон (упругих и других) на объемность подушек и стеганых одеял и теплозащитные свойства последних делает работу актуальной и своевременной.

Цель и задачи исследования: Целью данной диссертационной работы является разработка научных основ и исследование характеристик объемности и деформаций при сжатии с последующей релаксацией во времени массы текстильных и перопуховых волокон наполнителей подушек и стеганых одеял и самих изделий, а также теплозащитных свойств образцов стеганых одеял с различными характеристиками.

Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие задачи:

^ рассмотрение физико-механических и некоторых других свойств ряда текстильных (натуральных и химических) и перопуховых волокон наполнителей, а также тканей чехла для их использования при изготовлении подушек и стеганых одеял; / проведение аналитических исследований ранее выполненных работ в области изменения объемности при сжатии массы волокон с последующей релаксацией во времени;

проведение аналитических исследований в области моделирования деформации волокнистого материала при сжатии-растяжении; ^ разработка модели деформации массы волокон с учетом трения между волокнами;

разработка и изготовление работающей экспериментальной модели прибора и методики для оценки деформаций при сжатии с последующей релаксацией во времени изделий (подушек и стеганых одеял), а также прибора для тестирования объемности массы волокон;

S проведение экспериментальных исследований одноцикловых характеристик релаксационных свойств массы текстильных и перопуховых волокон наполнителей, а также стеганых одеял и подушек при сжатии; S проведение экспериментальных исследований теплозащитных свойств стеганых одеял с различными характеристиками наполнителей.

Методика исследования. Поставленные задачи решались теоретическими и экспериментальными методами. В качестве базовых, для теоретической оценки деформации волокон при сжатии и их дальнейшей релаксации, положены работы отечественных ученых Г.Н. Кукина, А.Н. Соловьева, П.Д. Баля-сова, А.Г. Севостьянова, а также зарубежных авторов Ф. Фурне, Р. Кесвелл.

Проведены теоретические исследования и разработана новая статистическая модель деформации волокнистой массы с кулоновским трением. Алгоритм моделирования реализован в виде компьютерной программы.

В основу экспериментальных исследований положены как известные методики и приборы для оценки сжатия волокон, так и разработанные на основе японских литературных источников рабочие модели экспериментальных приборов для оценки релаксационных (упругих, эластических, пластических) свойств текстильных и перопуховых волокон наполнителей, а также стеганых одеял и подушек.

В основу экспериментальных исследований теплозащитных свойств текстильных материалов по методу регулярного режима положены методики с использованием отечественного прибора ПТС-225. Использованы матема-тико-статистические методы обработки результатов аналитических и экспериментальных исследований.

Экспериментальная часть работы выполнена на предприятиях ООО «Торговый дом Даргез», в том числе на Зарайской фабрике перопуховых изделий. Лабораторные исследования проведены в ОАО «ЦНИИШП», ОАО НПК «ЦНИИШерсть» и лабораториях предприятий.

Объект исследований: В качестве объекта исследований приняты текстильные волокна (шерстяные и полиэфирные - PES) и перопуховые смеси (90% пуха и 10% пера; 55% пуха и 45% пера), наиболее употребительные в качестве наполнителей стеганых одеял и подушек, а также сами изделия (стеганые одеяла и подушки). Научная новизна работы

Впервые в отечественных исследованиях изучаются в одинаковых сравнительных условиях релаксационные свойства текстильных и перопуховых волокнистых масс наполнителей стеганых одеял и подушек при близком к существующему диапазоне нагрузок сжатия.

Впервые исследуются деформация и релаксация изделий (подушек и стеганых одеял) с различными видами волокнистых наполнителей при сжатии.

Проведена разработка и обоснование:

^ модельных методов оценки деформации волокнистых материалов с реализацией алгоритма моделирования в виде компьютерной программы, учитывающей трение волокон в массе наполнителя; ^ применения одноцикловых характеристик для оценки деформации и ее составных частей при сжатии массы текстильных и перопуховых волокон и готовых изделий;

^ составных частей деформации и релаксационных свойств текстильно-волокнистой и перопуховой массы наполнителей стеганых одеял и подушек при различном соотношении в перопуховых смесях пуховых и перьевых компонентов;

^ корреляционной зависимости между упругостью перопуховой смеси и количеством в ней пуховой составляющей; ^ коэффициентов вспушивания - Кв и наполнения массы волокон в свободном состоянии - Кис Определена эмпирическая зависимость объемности перопуховой смеси от доли (%) пуха в ней; ^ составных частей деформации и релаксационных свойств подушек и стеганых одеял на специально изготовленном экспериментальном образце прибора;

^ математико-статистических зависимостей между теплозащитными свойствами стеганых одеял с различными наполнителями и их массой, толщиной, характеристикой деформационно-релаксационных свойств при сжатии.

Практическая значимость работы:

■/ Предложенную схему моделирования деформации волокнистых материалов можно считать более практичной по отношению к существующим, поскольку в волокнистых материалах отсутствуют физические основы вязкого трения, а предложенная статистическая модель с сухим кулонов-ским трением более точно отвечает существующим физическим представлениям о поведении волокнистых материалов при деформации. При оптимизации состава перопуховой и текстильно-волокнистой массы смесей наполнителей стеганых одеял и подушек необходимо учитывать выявленные в работе факторы объемности и релаксационных свойств компонентов смесей.

Разработанный и изготовленный экспериментальный образец прибора для оценки деформации при нагрузках сжатия и последующей релаксации подушек и стеганых одеял дает возможность оценивать составные части одноцикловых характеристик деформации (упругая, эластическая, пластическая) с включением некоторых из этих параметров в характеристики изделий при их оценке и продаже. / Найденные математико-статистические зависимости теплозащитных свойств стеганых одеял от характеристик их массы, толщины, объемности и релаксационных свойств при сжатии М01ут быть использованы при проектировании величины теплового сопротивления стеганых одеял. Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и получили положительную оценку на:

^ Заседании Ученого совета НПК ЦНИИШерсть, Москва, 2008-2009 гг.

^ Международной выставке домашнего текстиля Непт^ехШ, январь 2008, Германия.

^ Заседании НТС фабрики «Перопух», г. Зарайск Московской области, апрель 2009 г.

^ Заседании кафедры технологии шерсти ГОУВПО «МГТУ им. А.Н. Косыгина, октябрь 2009 г.

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 7 работ.

Структура и объем работы Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы, включающего 76 наименований. Работа изложена на 316 страницах текста, содержит 66 таблиц, 71 рисунок, 9 приложений.

Содержание работы Во введении обоснована актуальность диссертационной работы, ее научная новизна и практическая значимость, сформулированы цели, задачи и методика исследований.

В первой главе проведен анализ работ, посвященных исследованию объемности и деформации сжатия текстильных материалов, а также физико-механических свойств текстильных и перопуховых материалов, возможных к применению в качестве компонентов при изготовлении стеганых одеял и подушек. Рассмотрены вопросы, связанные с оценкой теплозащитных свойств материалов.

Значительный вклад в разработку проблемы сжатия текстильных волокон в массе внесли отечественные исследователи Балясов П.Д., Кукин Г.Н., Соловьев А.Н., Немченко Э.А., Севостьянов А.Г., зарубежные - Кесвелл Р., Фурне Ф.

В результате критического анализа исследований установлено:

• В качестве наполнителей изделий (стеганых одеял и подушек) предпочтительно использовать текстильные (шерстяные и полиэфирные) волокна и перопуховые смеси (гусиный и утиный пух и перо), имеющие лучшие упруго-эластические свойства, а в качестве тканей для чехла - хлопчатобумажные и смесовые.

• Оценка деформации растяжения-сжатия осуществляется тремя группами характеристик механических свойств: полуцикловыми, одноцикло-выми и многоцикловыми.

• Для оценки полного цикла сжатия «нагрузка - разгрузка - отдых» наиболее предпочтительны одноцикловые характеристики. Деформация сжатия волокон в массе, а затем их релаксация во времени определяется по изменению их объема.

• У всех волокон под действием любого давления наиболее существенные изменения объема и объемной массы образцов происходят в течение первых 10-15 минут. Дальнейшее нахождение под нагрузкой в течение 1,5-2 часов не приводит к существенному изменению этих показателей, а после 2 часов эти изменения практически прекращаются.

Восстановление объема образцов после снятия нагрузки также происходит в основном в течение первых 10-15 минут и незначительно в последующий период.

• Полная деформация текстильных волокон и нитей складывается из трех частей: упругой (быстро обратимой), обратимой эластической и необратимой пластической. Соотношение каждой части деформации к полной характеризует свойство исследуемых волокон и направление их использования.

• Построенные модели, для оценки механических свойств текстильных материалов при их растяжении, отображают свойства вязкого тела, обладающего некоторой упругостью. В моделях упругие свойства условно изображаются пружинами, пластические - поршнями, движущимися в цилиндрах, заполненных вязкими жидкостями, а эластические -комбинациями этих двух элементов. Построенные модели недостаточно точны, т.к. не учитывают всей совокупности факторов, влияющих на деформацию, в том числе фактора трения между волокнами.

• Теплозащитные свойства стеганых одеял исследовались в зависимости от вида волокон, толщины и поверхностной плотности наполнителей. Количество тепла, проходящего через теплозащитный слой материала, оценивалось по закону Фурье. Взаимосвязь между теплозащитными и деформационными свойствами текстильных материалов не рассматривалась.

В связи с рассмотренными материалами проведенного анализа обоснована необходимость решения следующих вопросов:

• разработать возможный вариант теоретической модели деформации волокнистых материалов при сжатии;

• провести экспериментальные исследования деформации процессов сжатия массы волокон наполнителей стеганых одеял и подушек и самих изделий (стеганых одеял и подушек) в рамках практически действующих нагрузок с использованием одноцикловых характеристик и оценкой упругой, эластической и пластической видов деформации и при релаксации продукта;

• исследовать теплозащитные свойства стеганых одеял с текстильно-волокнистыми и перопуховыми наполнителями, имеющими различные характеристики, в том числе релаксационные (упругие, эластические, пластические, возвратные, полные, абсолютные и относительные).

Во второй главе проведен теоретический анализ модельных методов изучения деформации текстильных материалов. В работах Г.Н. Кукина, А.Н. Соловьева, А.Г. Севостьянова и П.А. Севостьянова рассмотрены модели деформации твердых тел, к которым относят и волокнистые материалы.

Известны состояния устойчивого (стабильного), неустойчивого (лабильного) и относительно устойчивого (метастабильного) равновесия.

Для текстильных материалов, в том числе текстильных полотен, характерно метастабильное состояние, при котором система может находиться в равновесии в течение длительного времени.

Механические свойства волокнистого материала (ВМ) при его деформации под действием механических нагрузок определяются двумя категориями факторов:

свойствами волокон, образующих ВМ, и взаимодействием волокон в ВМ. Наряду с другими ВМ к ним можно отнести волокнистый холстик, волокнистый настил и ватку-прочес, которые следует отнести к категории деформируемых твердых тел.

Отмечаем высокую разреженность волокон в волокнистой массе, основная часть ВМ заполнена воздухом, что определяет ее низкую теплопроводность. Волокна в ВМ взаимодействуют в точках контакта лишь за счет сил кулоновского «сухого» трения и сцепления неровностей поверхностей волокон (чешуек и т.п.). Поэтому при сжатии ВМ эти силы легко преодолеваются, точки контакта переме-

У волокнистого материала имеет место значительная доля пластической составляющей деформации, что обусловливается взаимодействием волокон посредством сил «сухого» трения и сцепления. Имеет место и определенная доля эластической деформации. Эта же особенность ВМ проявляется в эффекте релаксации: при снятии нагрузки ВМ восстанавливает свое состояние по прошествии времени, причем не полностью, т.к. сохраняется пластическая доля деформации.

Выделим модели, которые описывают динамику деформации с учетом эластических, пластических и гистерезисных особенностей при одномерных деформациях растяжения-сжатия. Эти модели представляют собой математические соотношения между величинами нагрузки и деформации образца материала как функциями времени. Соотношения имеют вид дифференциальных или интегральных уравнений. Простейшие из них известны как модели Максвелла, Кельвина и Фойг-та. Для наглядности их принято изображать с помощью механический аналогий, которые строятся в виде системы пружин (идеальных упругих элементов) и демпферов (идеальных пластических элементов).

Пример такой механической модели приведен на рисунке 2.

Ке1

Рис. 2.

Механическая модель (рис. 2) составлена из четырех элементов. Параллельно соединенные пружина с коэффициентом упругости Ки\ и демпфер с коэффициентом демпфирования КгI обеспечивают моделирование эластической составляющей деформации. Последовательно «подключенные» элементы - пружина с коэффициентом упругости Ки2 и демпфер с коэффициентом демпфирования Ке2

моделируют упругую и пластическую составляющие деформации матери ала. Материал подвергается одномерной деформации растяжения-сжатия вдоль оси X на величину X(t) ПРИ силе сопротивления деформации F(t).

Уравнение модели имеют вид:

X(t) = X\{t)*Xl{WXt) ;

X\{t) = Fu\(t)IKu\\^P- = Fe\{t)IKe\\ (1)

at

F(t) = Fu\(Q + Fe\(t) ;

= F(t)/Ke2 ; XW) = F{t) / Ku2

at

В форме дифференциального уравнения эта взаимосвязь имеет вид:

Ке\Ке ЦКе2Ки2 +Ке\Ки2 + ШКе2)^')- + Ku\Ku2F(t) =

dt ^ * (2)

= Ки2Ке\Ке2^-Ш + Ки2Ке\Ке2^-dt2 dt

Введем переменные состояния yl(t)= F(t);y2(t) = dF(t)/dt и получим систему линейных уравнений:

M.KelKu2 + Ке\Ки2 +Ku\Ke2)y2{t}}-Ku\Ku2yl(t) =

* , (3)

= Ки2КЛКе2ЧШ +Ки2КеШ2т;Ш_у2{0 . о dt2 dt dt

Задавая начальные условия и закон изменения деформации X(t) во времени /, можно найти функцию F(t), описывающую изменение силы сопротивления деформации во времени путем решения уравнений 2 и 3.

Недостатком существующих моделей является необходимость строить модель из большого числа элементов, представленных на рис. 2, чтобы получить удовлетворительное количественное совпадение с экспериментальными данными.

Нами предлагается простая компьютерная модель динамики одномерной деформации ВМ при его сжатии, включающая упругий элемент - 1 и элемент с сухим трением. Статистическая модель деформации ВМ с сухим (кулоновским) трением представлена на рис. 3.

F<i)

— Сил я Рис. 3.

Упругий элемент - это традиционная пружина с коэффициентом упругости Ки и пропорциональной зависимостью между силой сжатия F(t) и величиной деформации:

F(t) = Ku*Xu{t) (4)

гдеXu{t) - деформация пружины.

Обозначим предельную силу трения /.iF,. Взаимодействие между волокнами основано на законах сухого трения. Элемент с вязким трением - демпфер - в элементарной модели отсутствует. Важной особенностью модели является использование статистического подхода к моделированию ВМ.

Для каждого из элементов величины коэффициентов упругости - Ки, коэффициентов трения - ¡л, сил нормального давления F, генерируются как абсолютные значения нормально распределенных случайных величин:

z * N{KuSr,SKu);Ku = \z\

z ю N(j^iSr,S/u);/i = \z\ (5)

z*N(F,Sr,SF,);F, =|z| где KuSr, fiSr, F,Sr - средние значения этих нормальных распределений, SKu, S/i, SFt - их среднеквадратические значения.

Модель имитирует деформацию ВМ в виде одномерного растяжения - сжатия образца как функцию времени e(t).

Для учета изменения числа и площади участков контактов между волокнами при увеличении деформации в алгоритм модели введены два адаптивных сегмента. Первый осуществляет коррекцию начальной величины среднего коэффициента трения /йгО в зависимости от величины и знака деформации образца. В качестве корректирующей формулы принято следующее соотношение:

/iSr(0 = /iS/0'

1-

Г *(0

(6)

^ тах|лг(/)|

где х(1) - величина деформации образца на шаге /;

тах|*(0| - наибольшая по абсолютной величине деформация образца в моделируемом эксперименте. Второй адаптивный сегмент алгоритма осуществляет коррекцию средней силы нормального давления У^ЛУО в зависимости от величины суммарной силы сопротивления деформации. Корректирующая формула имеет вид:

F,Sr(t) = F,SrO*

nF„„

(7)

где ^„,„(0 - суммарная сила сопротивления п элементов образца в момент /; -наибольшая средняя сила сопротивления элемента

(8)

При выборе корректирующего множителя предполагалось, что с увеличением деформации сжатия (х(() < 0) коэффициент трения и сила нормального давления возрастает, причем пропорционально величине изменения объема образца, т.е. кубу его лилейного размера. При деформации растяжения (х(7) > 0) сила нормального давления убывает. Это соответствует ситуации, когда ВМ становится менее плотным и прочным.

Алгоритм моделирования реализован в виде программы (т.н. М-функции) в среде программной математической системы МАТЬАВ.

Приведенный новый подход к моделированию ВМ можно считать более приемлемым, поскольку в ВМ отсутствуют физические основы вязкого трения, а

статистическая модель с кулоновским трением более точно отвечает существующим физическим представлениям о поведении ВМ при деформации сжатия.

В третьей главе рассматриваются результаты аналитических и экспериментальных исследований одноцикловых характеристик деформации массы волокон при сжатии.

Оценивались различные составные части деформации сжатия (упругая, эластическая, пластическая) на массе текстильных и перонуховых волокон, которые в дальнейшем использовались в качестве наполнителей подушек и стеганых одеял, в том числе:

^ полиэфирные силиконизированпые волокна (PES) тониной 7 денье, длиной

64 мм;

шерстяные волокна тониной 29 мкм, длиной 90 мм;

■S перопуховые смеси: 90/10 - пух гусиный белый 90%, перо гусиное мелкое

10%; 55/45 - пух гусиный белый 55%, перо гусиное мелкое 45%.

Кроме того, отдельные исследования объемности и упругости волокон дополнительно проводились на перонуховых смесях в соотношении пух/перо [%]: 70/30, 50/50, 30/70, 10/90 и полиэфирных силиконизированных волокнах в виде шариков (7 d х 32 мм).

В качестве приборов для оценки упругости массы волокон по различным методикам использовались японская установка для измерения упругости и изготовленный экспериментальный образец прибора ПРС-1. Для выявления тесноты связи между количеством (долей, %) пуха в перопуховой смеси и упругостью (объемностью) смеси, оцениваемой по японскому промышленному стандарту проведен корреляционный анализ по 100 образцам. Полученный коэффициент линейной корреляции - г = 0,537 является достоверным и указывает на связь чисто пуховой доли в пробах с упругостью проб, рассчитанной в мм.

Различные виды текстильных волокон перед их использованием в качестве наполнителя могут находиться в свободном состоянии (после трепания) или в емкости перед наполнением подушек и одеял (главным образом перопуховые смеси).

Следующим этапом для массы (в основном) перопуховых волокон являегся их вспушенное состояние при подаче волокон воздухом в наволочки подушек или наперники одеял. Текстильные волокна (в основном) после процесса кардочесания и образования ватки дублируются с текстильным полотном и служат в качестве наполнителя одеял и подушек. Для оценки объемности массы волокон в различном состоянии вводятся коэффициенты наполнения волокон в свободном состоянии -КИС, во вспушенном состоянии - /<"„ „. и коэффициент вспушивания - К„ .

= %;(») (И)

G G Vnc

где V„ c - объем массы волокон в свободном состоянии;

F„, - объем массы волокон во вспушенном состоянии;

G - масса волокон.

Найдена эмпирическая зависимость объемности массы перопуховых волокон в свободном состоянии ус - и во вспушенном состоянии - у от доли пуховых волокон в смеси - х:

ус = 0,094л: +12,92; (12) ур = 0,144* +16,1; (13)

Коэффициент вспушивания - Кв для различных волокон составляет: перопуховые смеси (90/10 - 1,36; 70/30 - 1,34; 50/50 - 1,32; 30/70 - 1,30; 10/90 - 1,27), шерстяной

наполнитель - 1,03; полиэфирное силиконизированное волокно (трепаное) - 1,01; в виде шариков -1,11.

Тестирование образцов массы текстильных и перопуховых волокон на деформацию сжатия осуществлено на приборе ПРС-1 при следующих параметрах: масса образца - 60 г, рабочая нагрузка - 2000 г. Нагрузка осуществляется с замерами высоты массы волокон в цилиндре прибора до нагружения, затем через 1, 6, 30, 90 и 120 минут. Релаксация оценивается сразу после снятия нагрузки, а затем через 6, 30, 90 и 120 минут отдыха образца, исследование 1 образца занимает более 4 часов. По каждому образцу проводится не менее 8 испытаний.

Основными формулами расчета, принятыми для оценки составных частей деформации сжатия массы волокон и изделий (одеял и подушек) являются следующие:

II ~~ Н

- полная деформация - Еп, % ; Еп = —-1 ■ 100; (14)

Я,

н — //

- упругая деформация - Еу, %; Еу ~ —--'-100; (15)

Я»

^ _

- эластическая деформация - £,,%; £5 - —--' -100; (16)

но

- пластическая деформация - £„,%; £„, = ——— • 100; (17)

"о

- возвратная часть деформации - Ет, %; Ешт = £„ - £„,, = Еу + £,; (18)

£„ = Ег + £, + £,„,,

где Я0- высота образца массы волокон до начала испытаний, см;

Я, - конечная высота образца при сжатии заданной нагрузкой, см; #2 - высота образца сразу после разгрузки, см; #3 - высота образца после отдыха, см. Отношение составных частей деформации к полной деформации определяет величину относительной деформации. Сумма относительных частей деформации равна относительной полной деформации и равна 100%:

Еп„- = Еуо +Е,Я +£„,„, = 100%; (19) В нагруженном состоянии характер поведения всех исследуемых видов волокон близок между собой. После снятия нагрузки процесс релаксации осуществляется различно. Наилучшие релаксационные характеристики показали синтетические волокна, причем в абсолютном упругом секторе деформации. Что касается доли эластической деформации, то наименьшую величину имеют синтетические полиэфирные волокна, уступая в 2-3,6 раза натуральным волокнам, что объясняется природными свойствами последних.

Применение одноцикловых характеристик, полученных при длительном на-гружении, позволило выявить влияние временного фактора на деформацию сжатия массы волокон.

В четвертой главе представлены материалы исследований релаксационных характеристик стеганых одеял и подушек, полученных в процессе и после деформации сжатия. С этой целью изготовлен экспериментальный образец прибора ДЭО-1для тестирования эластичности одеял и подушек.

Одеяло (140 см х 205 см), сложенное вчетверо, или подушка укладываются на подставку. На фиксирующую плиту устанавливается нагрузка 21,5 кг для одеяла и 18,6 кг для подушки. Замеряются значения Но, H¡, Н2 и H¡. Замеры осуществляются при нагрузке-разгрузке через 1, 6, 30, 90 и 120 минут. Рассчитываются абсолютная и относительные значения деформации и ее составные части (упругая и др.).

Экспериментальный образец прибора ДЭО-1 позволил определить одноцик-ловые характеристики деформации сжатия стеганых одеял и подушек с их последующей релаксацией в режиме «нагрузка - разгрузка - отдых».

Материалы, представленные в исследованиях, позволяют заключить: ^ наилучшие релаксационные свойства показали одеяла с перопуховыми наполнителями, затем по убывающей - с полиэфирным и шерстяным наполнителями; S для всех видов наполнителей имеет место большая доля относительной пластической деформации, что говорит о необходимости оберегать одеяла от больших нагрузок сжатия, как при хранении, так и при транспортировке; S эластические свойства одеял с перопуховыми наполнителями превышают в два

раза одеяла с шерстяными и в 4 раза с полиэфирными наполнителями; S по подушкам больший первоначальный объем обеспечивается с перопуховыми

и синтетическими наполнителями; S во время цикла нагружения подушки со всеми видами наполнителей характеризуются примерно одинаково, но при релаксации ведут себя различно. Подушки с полиэфирным наполнителем стремятся сразу восстановить свой объем, имея минимальную долю эластической деформации. Максимальную долю эластической деформации имеют подушки с перопуховыми наполнителями; ^ при замене одного вида тканей на другой в чехле (наволочке) при одинаковом наполнителе существенного изменения деформационных свойств подушек не выявлено.

В пятой главе изложены результаты исследований теплозащитных свойств стеганых одеял с перопуховыми и текстильно-волокнистыми наполнителями, имеющими различные релаксационные характеристики. Теплозащитные свойства стеганых изделий и их наполнителей оцениваются коэффициентом суммарного теплового сопротивления - RcyM и косвенно рядом других показателей, например удельным тепловых сопротивлением:

^т)=^Лмг-°С/Вт]; (20) р = (21),

Д3 о Вт ■ мм

где X, - эффективный коэффициент теплопроводности, [Вт/м • °С]; 5М - толщина изделия, мм; р - удельное тепловое сопротивление. Оценка суммарного теплого сопротивления проводилась по образцам одеял (0,6 м х 0,6 м) с массой разнородных компонентов от 100 до 225 г в образце. В результате исследований нами было установлено, что: ■S тепловое сопротивление образцов стеганых одеял увеличивается прямо пропорционально с увеличением массы и толщины наполнителя самих образцов;

V лучшие показатели тепловой защиты имеют образцы одеял с перопуховыми

наполнителями при одинаковой массе наполнителя; / для синтетического наполнителя взаимосвязь между и массой образца выражается зависимостью вида: RcyMU¡,„ = 0,01 G -0,22; (22)

толщина и объемность полиэфирного синтетического наполнителя обеспечиваются величиной абсолютной упругой деформации при сжатии; ^ шерстяной компонент, образуя меньшую толщину в образце и одеяле, имеет высокие показатели по удельному тепловому сопротивлению и по величине относительной возвратной деформации;

исследования характеристик деформации сжатия стеганых одеял (компонентов для абсолютной и относительной деформации) позволяют раскрыть механизм поведения наполнителей при сжатии и релаксации, тем самым определяя пути улучшения их теплозащитных свойств и закономерности составления текстильно-волокнистых и перопуховых смесей самих наполнителей.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Результаты аналитических исследований вопросов сжатия волокон в массе наполнителей текстильных изделий, осуществляющих теплозащитные функции для человека, показали актуальность их дальнейшего развития как в области верхней-одежды, так и в области домашнего текстиля (одеяла, подушки), где этих работ недостаточно. Отсутствуют сравнительные исследования деформаций сжатия текстильно-волокнистых материалов и перопуховых смесей, служащих в качестве наполнителей текстильных изделий.

2. Рассмотрены имеющиеся математические модели, оценивающие механические свойства волокнистых материалов при их деформации (в основном растяжением). Построенные модели в основном не учитывают ряда факторов, влияющих па деформацию сжатия, в том числе фактора трения между волокнами.

3. Разработана модель динамики одномерной деформации волокнистых материалов при сжатии, включающая упругий элемент (в виде пружины) и элемент с сухим трением. Модель имитирует деформацию волокнистых материалов в виде одномерного растяжения-сжатия образца как функцию времени.

4. Определена, путем корреляционного анализа, взаимосвязь между долей пуха в псронуховой смеси и упругостью (объемностью) смеси. Тестирование на показатель упругости проводилось по японскому промышленному стандарту и на японской установке.

5. Предложены критерии для оценки эффективности «наполняющей способности» массы волокон и увеличения объемности массы волокон при вспушивании (встряхивании), соответственно коэффициент наполнения массы волокон в свободном состоянии - К„.с. и коэффициент вспушивания (встряхивания) - Кв.

6. Проведено тестирование эластичности и других составных частей деформации перопуховых и текстильно-волокнистых наполнителей на базе одноцикловых характеристик сжатия. С этой целью разработана методика и изготовлен прибор ПРС-1.

7. Определены одноцикловые характеристики сжатия готовых изделий: одеял и подушек с последующей релаксацией и оценкой полной, упругой, эластической и пластической компонентов деформации. Для тестирования элементов деформации изделий с различными наполнителями изготовлен экспериментальный образец прибора ДЭО-1.

8. Исследованы теплозащитные свойства образцов стеганых одеял с различными видами текстильно-волокнистых и перопуховых наполнителей, имеющих различные одноцикловые характеристики деформации сжатия. Составные части деформации сжатия, том числе упругая, эластическая и другие, позволили выявить тенденцию и направленность их влияния на теплозащитные свойства.

9. Установлены статистические взаимосвязи между теплозащитными свойствами

образцов стеганых одеял с синтетическим наполнителем и их массой и толщиной.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих публикациях:

1. Юдин Б.В., Разумеев К.Э. Упруго-эластические и некоторые другие свойства волокон, предназначенных в качестве наполнителей готовых изделий. Сборник научных трудов ОАО НПК «ЦНИИШерсть», Москва, 2006, с. 147-151.

2. Юдин Б.В., Разумеев К.Э., Рашкован И.Г. Исследование взаимосвязи между релаксационными свойствами стеганых одеял и их наполнителями. Сборник научных трудов ОАО НПК «ЦНИИШерсть», Москва, 2007, с. 110-143.

3. Разумеев К.Э., Юдин Б.В., Разбродин A.B. Модельные методы изучения деформации текстильных материалов. Швейная промышленность № 2, 2008, с. 36-38.

4. Разумеев К.Э., Разбродин A.B., Юдин Б.В. Единицы измерения и экспериментальная оценка теплозащитных свойств текстильных материалов. Технология легкой промышленности. Известия ВУЗов № 2, том 4, Санкт-Петербург, 2009, с. 29-34.

5. Разумеев К.Э., Юдин Б.В. Результаты экспериментального исследования од-ноцикловых характеристик компонентов деформации при сжатии массы волокон - наполнителей стеганых одеял и подушек. Швейная промышленность №2,2009, с.38-41.

6. Изобретение «Способ определения параметров подушки (объема, массы, толщины, высоты) для комфортного сна пользователя». Авторы: Разбродин A.B., Разумеев К.Э., Рашкован И.Г., Юдин Б.В., Никулин A.B.

7. Изобретение «Способ обеспечения комфортного сна пользователя и способ определения параметров стеганого одеяла для комфортного сна пользователя». Патент на изобретение № 2006140138/12 (043779) от 26.03.2(/)8.Авторы: Разбродин A.B., Юдин Б.В. и др.

Подписано в печать 12.11.09 Формат бумаги 60x84/16 Бумага множ. Усл.печ.л. 1,0 Заказ 366 Тираж 80 ГОУВПО «МГТУ им. А.Н. Косыгина», 119071, Москва, ул. Малая Калужская, 1

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. Литературный обзор

1.1. Анализ работ, посвященных исследованию объемности и деформаций сжатия текстильных материалов

1.1.1. Текстильные и перопуховые волокна наполнителей

1.1.1.1. Текстильные волокна наполнителей

1.1.1.2. Сырье перопуховое для наполнителей

1.1.2. Ткани наперников, чехлов, наволочек

1.1.3. Сжатие. Составные части деформации при сжатии (растяжении)

1.1.4. Методы оценки деформации волокнистого материала под действием механических нагрузок

1.1.4.1. Математическое описание деформации сжатия

1.1.4.2. Модельные методы изучения деформации текстильных материалов

1.1.4.2.1. механические модели Максвелла, Кельвина-Фойгта, Эйринга, Г.Н. Кукина и А.Н. Соловьева

1.1.4.2.2. механические и аналоговые модели А.Г. Севос-тьянова и П.А. Севостьянова

1.2. Анализ работ по теплозащитным свойствам наполнителей стеганых одеял

1.2.1. Теплозащитные свойства материалов

1.2.2. Единицы измерения теплозащитных свойств материалов

1.2.3. Методы экспериментальной оценки теплозащитных свойств материала

Выводы по главе

Глава 2. Моделирование деформации волокнистого материала

2.1. Особенности поведения ВМ при деформации

2.2. Модели деформаций сплошных сред 104 2.2.1. Линейная динамическая модель сжатия волокнистой массы (модель Кельвина и Фойгта)

2.2.2. Линейная динамическая модель сжатия волокнистой массы с учетом накопления необратимой деформации во времени (модель Френкеля — Образцова и др.)

2.3. Статическая модель деформации с кулоновским трением

Выводы по главе

Глава 3. Аналитические и экспериментальные исследования одно-цикловых характеристик деформации массы волокон при сжатии

3.1. Характеристика текстильных и перопуховых волокон

3.2. Методы оценки упругих свойств и составных частей деформации сжатия волокнистой массы исследуемых материалов на основе одноцикловых характеристик

3.2.1. Тестирование перопухового материала по методу

Японского промышленного стандарта JIS L 1903-1990 на показатель упругости (удельного объема) - и, мм

3.3. Применение корреляционного анализа для выявления тесноты связи между количеством (долей, %) пуха в перопуховой смеси и упругостью (объемностью) смеси, определяемой по Японскому промышленному стандарту

3.4. Исследование эффекта «наполняющей способности» и объемности массы волокон наполнителя

3.5. Тестирование массы текстильных волокон на эластические свойства при деформации сжатия

3.5.1. Метод оценки упругости и объемной массы ваты. Вата хлопчатобумажная одежная и мебельная

3.5.2. Методика оценки эластичности и составных частей деформации при сжатии перопуховых и текстильных волокон на базе одноцикловых характеристик

3.6. Расчет необходимого числа испытаний при определении полной деформации сжатия массы волокон

3.7. Основные формулы, применяемые в исследованиях, для оценки деформации сжатия массы волокон и изделий (одеял и подушек), а также составных частей деформации

3.8. Применение одноцикловых характеристик для оценки полной деформации сжатия и ее составных частей при сжатии массы волокон наполнителей

Выводы по главе

Глава 4. Экспериментальные исследования одноцикловых характеристик сжатия стеганых одеял и подушек

4.1. Тестирование эластичности одеяла в соответствии с японским стандартом Ь 1914:

4.2. Прибор и методика оценки деформации сжатия стеганых одеял и подушек ДЭО

4.2.1. Сравнение формул расчета эластичности и деформации сжатия

4.2.2. Принципы подбора нагрузки на стеганое одеяло и подушку при исследовании их деформации сжатия

4.3. Материал (ткани) чехла

4.4. Проведение экспериментов и оценка их результатов

4.4.1. Результаты исследований одноцикловых характеристик сжатия стеганых одеял

4.4.2. Результаты исследований одноцикловых характеристик сжатия подушек

4.5. Исследование влияния вида ткани чехла (наволочки) на деформационные свойства изделия (подушки) с оценкой одноцикловых характеристик

Выводы по главе

Глава 5. Исследование теплозащитных свойств стеганых одеял с перо-пуховыми и текстильно-волокнистыми наполнителями, имеющими различные релаксационные характеристики

5.1. Теоретические предпосылки и методика оценки взаимосвязи между объемными характеристиками волокнистых материалов наполнителей стеганых одеял и их теплозащитными свойствами

5.1.1. Коэффициент теплового сопротивления изделия

5.1.2. Пористость и объемный вес

5.1.3. Метод определения суммарного теплового сопротивления материалов для изделий

5.2. Результаты экспериментальных исследований теплозащитных свойств стеганых одеял с перопуховым и текстильно-волокнистыми наполнителями

5.2.1. Программа проводимых исследований и характеристика образцов

5.2.2. Результаты исследований теплового сопротивления образцов стеганых одеял

5.2.3. Оценка коэффициента наполнения - Кнх., объемного веса - /? и пористости - ¡V образцов стеганых одеял

5.2.3.1. Определение объема образцов

5.2.3.2. Коэффициент наполнения -Кн,с., объемный вес -/? и пористость образцов -IV

5.3. Сопоставление результатов по деформации сжатия стеганых одеял с теплозащитными характеристиками образцов

Выводы по главе

В области текстильного производства в мире развернута научно-исследовательская работа по многим направлениям в целях повышения качества и создания новых видов волокон и текстильных изделий. Одной из областей текстильной отрасли является производство изделий домашнего текстиля. Ассортимент изделий представляется на различных выставках-ярмарках в различных странах и, главным образом, на ежегодной всемирной выставке «Домашний текстиль» во Франкфурте-на-Майне (Германия).

Особое внимание уделяется производству изделий, обеспечивающих комфортное состояние человека при его деятельности и отдыхе. К числу таких изделий относятся стеганые одеяла, подушки, матрацы, свойства которых определяются свойствами волокон наполнителей как текстильных, так и перопуховых.

Постельные принадлежности (в том числе стеганые одеяла и подушки) являются товарами первой необходимости, важнейшей функцией которых являются обеспечение комфортности сна, т.е. необходимо сохранить тепло в пододеяльном пространстве, хорошо впитывать и испарять влагу, обеспечивая достаточную воздухопроницаемость [1; 2; 3].

В процессе производства, транспортировки и эксплуатаций волокна наполнителей стеганых одеял и подушек испытывают в основном деформацию от сжатия. Хотя диапазон нагрузок и не является большим по определению П.Д. Балясова [4], но длительность этих нагрузок приводит к необходимости исследовании я релаксационных свойств массы волокон и изделий, принимая во внимание методологию и результаты работ В.Е. Гусева [5;6], Р. Кесвелл [7], Г.Н. Кукина, А.Н. Соловьева, А.И. Коблякова [8; 9; 10: 11] и других авторов.

К наиболее важным свойствам волокон наполнителей и изделий (постельных принадлежностей) относятся упругость, эластичность, гигроскопичность, поверхностная плотность и теплоизоляция, а также взаимное влияние этих свойств.

Проблема заключается в том, что по отношению к волокнам, используемым в качестве наполнителя, к самим стеганым одеялам и подушкам эти свойства практически не измерялись, за исключением отдельных вопросов в работах А.В. Разбродина [3], К.Н. ишЬасЬ [12] и некоторых других авторов.

Результаты исследований объемности, деформаций при сжатии с оценкой релаксационных свойств массы волокон и изделий будут использоваться при проектировании и производстве готовых изделий (подушек, стеганых одеял), а также в качестве дополнительных информационных материалов для покупателя.

Актуальность работы

Изделия домашнего текстиля и в первую очередь одеяла и подушки, обеспечивающие комфортное существование человека, являются важнейшей частью текстильного производства в мире.

В процессе изготовления, транспортировки, хранения и эксплуатации подушек и стеганых одеял волокна наполнителей в массе и упомянутые изделия из них испытывают деформацию сжатия. Исследование релаксационных характеристик волокон в массе наполнителей изделий и самих изделий при сжатии, а также оценка влияния отдельных свойств волокон (упругих и др.) на теплоизоляционные свойства и объемность стеганых одеял и подушек делает работу актуальной и своевременной.

Цель и задачи исследования

Целью диссертационной работы является исследование объемности и деформации при сжатии с последующей релаксацией массы текстильных и перопуховых волокон наполнителей подушек и стеганых одеял при малом диапазоне нагрузок с оценкой теплозащитных свойств стеганых одеял.

Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие задачи: ^ Рассматриваются физико-механические и другие свойства ряда текстильных (натуральных и химических) и перопуховых волокон наполнителей, а также тканей чехла с целью дальнейшего их использования при изготовлении подушек и стеганых одеял. ^ Аналитические исследования ранее выполненных работ в области объемности, сжатия натуральных и химических волокон. Проведение аналитических исследований характеристик релаксации после сжатия массы волокон. ^ Аналитические исследования теоретических положений в области моделирования деформации волокнистого материала. ^ Разработка новой модели деформации массы волокон с учетом трения между волокнами. Разработка и изготовление работающей модели прибора и методики для оценки деформаций при сжатии и релаксационных свойств изделий (подушек и стеганых одеял), а также приборов для тестирования объемности перопуховых волокон. ^ Экспериментальные исследования одноцикловых характеристик релаксационных свойств натуральных, химических и перопуховых волокон наполнителей стеганых одеял и подушек. ^ Экспериментальные исследования одноцикловых характеристик релаксационных свойств одеял и подушек с различными наполнителями. ^ Проведение экспериментальных исследований теплозащитных свойств стеганых одеял с волокнистыми и перопуховыми наполнителями.

Общая методика исследования

Работа включает в себя теоретические и экспериментальные исследования. В качестве базовых, для теоретической оценки деформации волокон и их дальнейшей релаксации при сжатии, положены работы отечественных учетных Г.Н. Кукина, А.Н. Соловьева, А.И. Коблякова [8; 9; 11], П.Д. Балясова [4], А.Г. Севостьянова и П.А. Севостьянова [13], а также разработки зарубежных авторов Ф.Фурне [14], Р. Кесвелл [7] и других.

Проведены теоретические исследования и разработана новая статистическая модель деформации волокнистой массы с кулоновским трением. Алгоритм моделирования реализован в виде компьютерной программы.

В основу экспериментальных исследований положены как известные методики и приборы для оценки сжатия волокон, так и разработанные на базе японских литературных источников [2] приборы и методики для оценки релаксационных (упругих, эластических и пластических) свойств волокон наполнителей и самих изделий: стеганых одеял и подушек.

В основу экспериментальных исследований теплозащитных свойств текстильных материалов по методу регулярного режима положены известные методики с использованием отечественного прибора ПТС-225. Использованы математико-статистические методы обработки результатов аналитических и экспериментальных исследований.

Работа выполнена на кафедре технологии шерсти Московского государственного текстильного университета имени А.Н. Косыгина, а также на предприятиях ООО «Торговый дом Даргез», в том числе на Зарайской фабрике перовых изделий, ОАО НПК «ЦНИИШерсть». Лабораторные исследования проведены в ОАО НПК <<ЦНИИШерсть>>, лабораториях «Торгового дома Даргез», лабораториях ОАО «ЦНИИТТТП». Объект исследований

В качестве объекта исследований приняты текстильные (натуральные: шерстяные, хлопковые и химические - полиэфирные) и перопуховые волокна наполнителей (в массе) стеганых одеял и подушек, а также сами изделия: стеганые одеяла и подушки. Научная новизна работы

Впервые в отечественных исследованиях изучаются в одинаковых сравнительных условиях релаксационные свойства текстильных и перопуховых волокнистых масс наполнителей стеганых одеял и подушек при близком к существующему малом диапазоне нагрузок сжатия. Впервые исследуются деформация и релаксация изделий (подушек и стеганых одеял) с различными видами волокнистых наполнителей при сжатии. Проведена разработка и обоснование: модельных методов оценки деформации волокнистых материалов с реализацией алгоритма моделирования в виде компьютерной программы, учитывающей трение волокон в массе наполнителя; деформации релаксационных свойств волокнистой массы перопуховых наполнителей стеганых одеял и подушек при различных соотношениях в смесях пуховых и перьевых волокон; ^ релаксационных свойств, применяемых в качестве наполнителя стеганых одеял и подушек натуральных и химических текстильных волокон; ^ деформации и релаксационных свойств подушек и стеганых одеял на специально изготовленной работающей модели прибора (по типу японского

И); расчета размеров и массы подушки для индивидуального пользователя; ^ экспериментальных зависимостей теплозащитных свойств стеганых одеял (суммарное тепловое сопротивление) от вида наполнителя, его деформации при сжатии и последующей релаксации.

Практическая значимость работы состоит в том, что полученные при ее выполнении результаты позволяют решать следующие задачи: приведенный новый подход к моделированию деформации волокнистых материалов можно считать более приемлемым, поскольку в волокнистых материалах отсутствуют физические основы вязкого трения, а статистическая модель с сухим кулоновским трением более точно отвечает существующим физическим представлениям о поведении волокнистых материалов при деформации; ^ оптимизировать состав перопуховой и текстильной волокнистой массы наполнителей стеганых одеял и подушек с учетом их объемности и релаксационных свойств; созданный прибор (рабочая модель по типу японского) для оценки деформации при нагрузках сжатия и последующей релаксации подушек и стеганых одеял дает возможность подойти к цифровой (балльной) оценке упругости стеганых одеял и подушек с дальнейшим включением этих материалов в характеристику изделия при продаже; ^ рассчитывать индивидуально для человека размеры и массу подушки с различными видами наполнителей в зависимости от величины различных видов деформации, полученных при исследовании одноцикловых характеристик при сжатии подушки и последующей релаксации; S на базе найденных зависимостей теплоизоляционных свойств стеганых одеял от релаксационных свойств наполнителей при сжатии подойти к проектированию теплозащитных свойств стеганых одеял; S на базе работающей модели прибора для оценки деформации при сжатии подушек,и стеганых одеял разработать техническое задание на создание такого прибора. Апробация работы

Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и получили положительную оценку на:

•S Заседаниях Ученого совета НПК <<ЦНИИШерсть>>, Москва, 2008-2009 г. г. S Международной текстильной выставке Heimtextil, январь 2008 г.,

Франкфурт-на-Майне, Германия. S Заседании Научно-технического совета фабрики ООО «Даргез-Зарайск», г.

Зарайск Московской области, апрель 2009 г. S Заседании кафедры технологии шерсти Московского государственного текстильного университета имени А.Н. Косыгина, Москва, октябрь 2009 г. Основные теоретические и экспериментальные разработки автора представлены в пяти главах диссертации.

В первой главе проведен анализ состояния исследуемой проблемы, изучению которой посвящены работы Кукина Г.Н., Соловьева А.Н., Коблякова А.И., Балясова П.Д., Немченко Э.А., Садыковой Ф.Х., Гусева В.Е., Модестовой Т.А., Флерова JI.H., Бузова Б.А., Гущиной К.Г., Беляевой С.А., Кирюхина С.М., Колесникова П.А., Разбродина A.B., Корнюхина И.П., Фурне Ф., Севостьянова А.Г. и Севостьянова П.А., Кесвелл Р. и других исследователей.

Целью анализа являлось обоснование существа дальнейших исследований по изучаемой проблеме. В результате анализа работ установлено:

S в качестве наполнителей изделий (стеганых одеял и подушек) предпочтительно использовать текстильные (шерстные, лавсановые) и перопуховые (гусиный и утиный пух и перо в чистом виде и их смести) волокна, имеющие лучшие упруго-эластические свойства, а в качестве тканей для чехла — хлопчатобумажные и смесовые ткани; ^ в качестве характеристик деформаций растяжения и сжатия рассматриваются три группы характеристик механических свойств: полуцикловые, одноцикловые и многоцикловые. Для изучения деформации теплоизоляционных материалов используют метод одноцикловых и многоцикловых нагрузок; ^ при сжатии образцов массы волокон хлопка шерсти, вискозных волокон, лавсана, капроновых волокон и нитрона при нарастании давления характер изменения объема и объемной массы примерно одинаков. Наиболее резкое изменение объема образцов происходит при увеличении давления с 294,3 до 166 770 Па (0,003 до 1,7 кгс/см2). ^ у всех волокон под действием любого давления наиболее существенные изменения объема и объемной массы образцов происходят в течение первых 10-15 минут. Дальнейшее нахождение под нагрузкой в течение 1,5-2 часов не приводит к существенному изменению этих показателей, а после 2 часов эти изменения практически прекращаются. Восстановление объема образцов после снятия нагрузки также происходит в основном в течение первых 10-15 минут; ^ деформация полная текстильных волокон и нитей складывается из трех частей: упругой (быстрообратимой), обратимой эластической; необратимой пластической. Соотношение каждой части деформации к полной характеризует свойство исследуемых волокон и направление их использования; для оценки механических свойств волокнистых материалов применяется метод построения моделей при их деформации (в основном растяжением); ^ теплозащитные свойства стеганых одеял зависят от их толщины, поверхностной плотности, увязанной с толщиной и свойствами волокон наполнителей.

В связи с рассмотренными материалами необходимо принять следующую стратегию исследований: разработать теоретическую модель деформации волокнистых материалов при сжатии; провести экспериментальные исследования деформации процессов сжатия массы волокон наполнителей стеганых одеял и подушек и самих изделий (стеганых одеял и подушек) в рамках практически действующих характеристик и оценкой упругой, эластической и пластической видов деформаций при релаксации исследуемого продукта; исследовать теплоизоляционные свойства стеганых одеял с наполнителями, имеющими различные релаксационные свойства (упругие, эластические, пластические, полные).

Во второй главе приведены теоретические разработки механических моделей для выражения различных свойств текстильных материалов при их сжатии. Построение механических моделей позволяет моделировать взаимосвязь между напряжением и деформацией массы волокон при их сжатии, что в свою очередь позволяет облегчить вывод уравнений математической модели поведения материала при деформировании сжатием. Разработана новая статистическая модель деформации волокнистых материалов с учетом сухого кулоновского трения между волокнами с реализацией алгоритма моделирования в виде компьютерной программы.

В третьей главе представлены материалы аналитических и экспериментальных исследований деформации и оценки релаксационных свойств текстильных (натуральных и химических) перопуховых смесей волокон при малом диапазоне нагрузок сжатия.

Выявлено, что перопуховые волокна имеют большую пластическую деформацию по сравнению с исследованными химическими волокнами. Однако они обладают способностью увеличивать объемность при встряхивании (вспушивании), что повышает объемность изделия (подушек, стеганых одеял), где они служат в качестве наполнителя.

В четвертой главе представлены материалы исследований релаксационных характеристик стеганых одеял и подушек, полученных после сжатия на специально изготовленной рабочей модели прибора (по типу японского).

Разработана методика, позволяющая рассчитывать индивидуально для пользователя размеры и массу подушки с различными видами наполнителей с учетом величины различных видов деформации (упругой, эластической, пластической, полной) при одноцикловых характеристиках сжатия.

В пятой главе представлены сравнительные результаты экспериментальных исследований теплозащитных свойств стеганых одеял с перопуховыми и текстильноволокнистыми материалами в качестве наполнителей, принятыми в настоящих исследованиях.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Результаты аналитических исследований вопросов сжатия волокон в массе наполнителей текстильных изделий, осуществляющих теплозащитные функции для человека, показали актуальность их дальнейшего развития как в области верхней одежды, так и в области домашнего текстиля (одеяла, подушки), где этих работ недостаточно. Отсутствуют сравнительные исследования деформаций сжатия текстильно волокнистых материалов и перопуховых смесей, служащих в качестве наполнителей текстильных изделий.

2. Рассмотрены имеющиеся математические модели, оценивающие механические свойства волокнистых материалов, при их деформации (в основном растяжением). Построенные модели в основном не учитывают ряда факторов, влияющих на деформацию сжатия, в том числе фактора трения между волокнами.

3. Разработана модель динамики одномерной деформации волокнистых материалов при сжатии, включающая упругий элемент (в виде пружины), и элемент с сухим трением. Модель имитирует деформацию волокнистых материалов в виде одномерного растяжения-сжатия образца как функцию времени.

4. Определена путем корреляционного анализа взаимосвязь между долей пуха в перопуховой смеси и упругостью (объемностью) смеси. Тестирование на показатель упругости проводилось по японскому промышленному стандарту и на японской установке.

5. Предложены критерии для оценки эффективности «наполняющей способности» массы волокон и увеличения объемности массы волокон при вспушивании (встряхивании), соответственно коэффициент наполнения массы волокон в свободном состоянии - Кис и коэффициент вспушивания (встряхивания) - Кв.

6. Проведено тестирование эластичности и других составных частей деформации перопуховых и текстильно-волокнистых наполнителей на базе одноцикловых характеристик сжатия. С этой целью разработана методика и изготовлен прибор ПРС-1 (рабочее название).

7. Определены одноцикловые характеристики сжатия готовых изделий: одеял и подушек с последующей релаксацией и оценкой полной, упругой, эластической и пластической компонентов деформации. Для тестирования элементов деформации изделий с различными наполнителями изготовлен экспериментальный образец прибора ДЭО-1 (рабочее название).

8. Исследованы теплозащитные свойства образцов стеганых одеял с различными видами текстильно-волокнистых и перопуховых наполнителей, имеющих различные одноцикловые характеристики деформации сжатия. Составные части деформации сжатия, а том числе упругая, эластическая и другие, позволили выявить тенденцию и направленность их влияния на теплозащитные свойства.

9. Установлены статистические взаимосвязи между теплозащитными свойствами образцов стеганых одеял с синтетическим наполнителем и их массой и толщиной.

1. Колесников П.А. Теплозащитные свойства одежды. Издательство «Легкая индустрия», Москва, 1965, 346 с.

2. Справочные материалы по перопуховым постельным принадлежностям. «История производства пуховых спальных принадлежностей», издание Ассоциации производителей пуховых спальных принадлежностей Японии, 317 е., Токио, 1999.

3. Разбродин A.B. Исследование термического сопротивления и тепловой расчет стеганых одеял с различными наполнителями. Кандидатская диссертация. МГТУ им. Косыгина, Москва, 2006, 265 с.

4. Балясов П.Д. Сжатие текстильных волокон в массе и технология текстильного производства. Издательство «Легкая индустрия», Москва, 1975, 176 с.

5. Гусев В.Е. Химические волокна в текстильной промышленности. Издательство «Легкая индустрия», Москва, 1974, 407 с.

6. Гусев В.Е. Сырье для шерстяных и нетканых изделий и первичная обработка шерсти. Издательство «Легкая индустрия», Москва, 1977, 405 с.

7. Кесвелл Р. Текстильные волокна, пряжа и ткани. Издательство научно-технической литературы РСФСР, Москва, 1960, 564 с.

8. Кукин Г.Н., Соловьев А.Н., Кобляков А.И. Текстильное материаловедение (текстильные полотна и изделия). Москва, Легпромбытиздат, 1992, 272 с.

9. Кукин Г.Н., Соловьев А.Н. Текстильное материаловедение. Часть II. Издательство «Легкая индустрия», Москва, 1964, 378 с.

10. Кукин Г.Н., Соловьев А.Н. Текстильное материаловедение. Часть I. Издательство «Легкая индустрия», Москва, 1967, 302 с.

11. Кукин Г.Н., Соловьев А.Н., Кобляков А.И. Текстильное материаловедение (волокна и нити), «Легпромиздат», Москва, 1989, 349 с.

12. Umbach K.H. Physiological demands on duvets Evaluation of sleep comfort. International Textile Research Centre. Hochenstein Institutes, Deutschland, 2001,34 с.

13. Севостьянов А.Г., Севостьянов П.А. Моделирование технологических процессов. Издательство «Легкая и пищевая промышленность», Москва, 2984, 34 с.

14. Фурне Ф. Синтетические волокна. Получение и переработка. Издательство «Химия», Москва, 1970, с 164-173.

15. Немченко Э.А., Новиков H.A., Новикова С.А., Флинковская Е.Ф. Свойства химических волокон и методы их определения. Издательство «Химия», 1973, 216 с.

16. Колесников П.А. Основы проектирования теплозащитной одежды. Издательство «Легкая индустрия», Москва, 1971, 111с.

17. Гусев В.Е., Усенко В.А. Прядение химического штапельного волокна. Издательство «Легкая индустрия», Москва, 1964, 594 с.

18. Справочник по шерстопрядению. Афанасьев В.К., Лежебрух Г.О., Рашкован И.Г. и др. Издательство «Легкая и пищевая промышленность», Москва, 1983, 487 с.

19. Бурдюков A.B., Петухов Т.Н. Механическая технология призводства нетканых материалов. Москва, Легпромбытиздат, 1989, 336 с.

20. Перепелкина М.Д., Щербакова М.Н., Золотницкая К.Н. Механическая технология производства нетканых материалов. Издательство «Легкая индустрия», Москва, 1973.

21. ГОСТ 5679-51; ГОСТ 5679-74; ГОСТ 5679-91. Вата хлопчатобумажная одежная и мебельная.

22. Перепелкин К.Е. Прошлое, настоящее и будущее химических волокон. Электронный набор: МГТУ им. Косыгина, Москва, 2004, 208 с.

23. Ковацкий Н.С., Цой В.Г., Саитбаталов Т.Ф. Гусеводство. Издательство ГУП РБ «ОГТ», Издательская лицензия № 05216 от 28.06.01. Научнопроизводственный центр по гусям и уткам «Серафимовская пушинка», Москва, 2004, 188 с.

24. Юдин Б.В., Разумеев К.Э., Рашкован И.Г. Исследование взаимосвязи между релаксационными свойствами стеганых одеял и их наполнителями. Сборник научных трудов ОАО НПК «ЦНИИШерсть», Москва, 2007, стр. 110-143,257 с.

25. Manteuffel. Echte Daunen-Betten. Gesellschaft für Forderung der Offentlichkiets-arbeit für. Federbetten mbH, Ausgabe 9/1992, TecklenburgLeeden, Deutschland.

26. Сырье перопуховое. Технические условия ЩСТ 10-02-01-06-37.

27. Изделия перопуховые. Общие технические условия. ГОСТ Р 50576-93. Госстандарт России. Москва, 1993.

28. Технологическая инструкция по производству перопухового полуфабриката. НПО птицеперерабатывающей промышленности. «Комплекс», 1989.

29. Программы "Optimum" и "Premium" выпуска продукции Торгового дома «Даргез», Москва, 2005. e-mail: welcome@dargez.com, www.dargez.com.

30. Bettencollection. Preisliste. Firma Billerbeck. Heimtextil. 2004. www.billerbeck.info. Deutschland.

31. Кирюхин C.M., Додонкин Ю.В. Качество тканей. Издательство Легпромбытиздат, Москва, 1986, 161 с.

32. Мальцева Е.П. Материаловедение швейного производства. Издательство «Легкая и пищевая промышленность», Москва, 1983, 232 с.

33. Модестова Т.А., Флерова Л.Н., Бузов Б.А. Материаловедение швейного производства. Издательство Гизлегпром, Москва, 1957, 440 с.

34. Гущина К.Г., Беляева С.А., Командрикова Е.Я. и др. Эксплуатационные свойства материалов для одежды и методы оценки их качества. Справочник. Издательство «Легкая и пищевая промышленность», Москва, 1984, 312 с.

35. Немченко Э.А. «Прядение» № 10, Москва, 1963, с. 18.

36. Кукин Г.Н., Соловьев А.Н. Текстильное материаловедение (Исходные текстильные материалы), Леглромбытиздат. Москва, 1985, 215 с.

37. Панкратов М.А., Гапонова В.П. Текстильные волокна. Издательство «Легкая промышленность и бытовое обслуживание», Москва, 1986, 272 с.

38. Юдин Б.В., Разумеев К.Э., Упруго-эластичные и некоторые другие свойства волокон, предназначенных в качестве наполнителей готовых изделий. Сборник научных трудов ОАО НПК «ЦНИИШерсть». Москва, 2006, 147-151 е., 236 с.

39. Садыкова Ф.Х., Садыкова Д.М., Кудряшова Н.И. Текстильное материаловедение и основы текстильных производств. Издательство «Легкая промышленность и бытовое обслуживание». Москва, 1989, 288 с.

40. Кукин Г.Н., Голикова Л.А., Аскадский A.A. О расчете деформации текстильных нитей в процессе их релаксации. «Труды МТИ», выпуск 23, т. 22, Москва, 1969, 27-37 с.

41. Кобляков А.И. и др. Лабораторный практикум по текстильному материаловедению. Легпромбытиздат. Москва, 1986, 344 с.

42. Разумеев К.Э., Юдин Б.В., Разбродин A.B. Модельные методы изучения деформации текстильных материалов. Швейная промышленность, № 2, 2008. Москва, ЦВК Экспоцентр, 36-38 с, 62 с.

43. Модестова Т.А., Флерова Л.Н., Бузов Б.А. Материаловедение швейного производства. Издательство «Легкая индустрия». Москва, 1969, 472 с.

44. Рекомендации по рациональному применению утепляющих материалов при изготовлении швейных изделий. Кирюхин С.М., Беляева С.А., Бакулина Т.И., ЦНИИТЭИлегпром. Москва, 1986.

45. Кирюхин С.М., Беляева С.А., Гущина К.Г. Методические указания по формированию рациональных пакетов теплозащитной одежды с учетом физиолого-гигиенических требований, ЦНИИТЭИЛегпром. Москва, 1986.

46. Кирюхин С.М., Беляева С.А., Гущина К.Г. Методические указания по формированию пакетов зимней одежды мужской и для мальчиков, ЦНИИТЭИЛегпром. Москва, 1986.

47. Рекомендации по снижению миграции утеплителя в пакете одежды. Кирюхин С.М., Беляева С.А., Гущина К.Г., Бакулина Т.И., ЦНИИТЭИЛегпром. Москва, 1986.

48. Корнюхин И.П. Тепломассообмен в теплотехнике текстильного производства. МГТУ им. Косыгина А.Н. Группа «Совъяж Бело», Москва, 2004, 598 с.

49. Разумеев К.Э., Разбродин A.B. Разработка коэффициента взаимосвязи теплозащиты и поверхностной плотности стеганого одеяла. Сборник научных трудов ОАО НПК «ЦНИИШерсть». Москва, 2006, с.104-116, 236 с.

50. Дель P.A., Афанасьева Р.Ф., Чубарова З.С. Гигиена одежды. Издательство «Легкая индустрия». Москва, 1979, 144 с.

51. Разумеев К.Э., Разбродин A.B., Юдин Б.В. Единицы измерения и экспериментальная оценка теплозащитных свойств текстильных материалов. «Технология легкой промышленности». Известия ВУЗов № 2, том 4, Сантк-Петерубрг, 2009, с. 29-34.

52. Кондратьев Г.М. Регулярный тепловой режим. Гостехиздат, 1954.

53. Беляева С.А., Павловичева Т.А., Денисенко И.А., Кириллова Л.И. Номенклатура показателей и методы контроля качества швейных изделий. Легпромбытиздат. Москва, 1989.

54. Хороший сон. Часть 1 Температурный режим. Несколько слов о теории температурных стандартов для спальных мешков. Компания БАСК (www.bask.rn). Москва, 2005, 58 с.

55. ГОСТ 12.4.104-81. Обувь специальная кожаная. Метод определения суммарного теплового сопротивления.

56. ГОСТ 28903-91. Шапки ушанки. Метод определения суммарного теплового сопротивления.

57. Кочин Н.Е., Кочина П.Е. Векторное исчисление и начала тензорного исчисления. 9-е издание. Москва: Наука, 1965, 426 с.

58. Седов Л.И. Механика сплошной среды. Москва. Издательство Наука. 1970, 1 т.-482 е., 2 т.-568 с.

59. Илюшин А.А. Пластичность. Основы общей математической теории. Москва. Издательство А.Н. СССР, 1963, 272 с.

60. Зубчанинов В.Г. Основы теории упругости и пластичности. Учебник для ВУЗов. Москва: Высшая школа, 1990, 368 с.

61. Колтунов М.А. Ползучесть и релаксация. Москва: Высшая школа, 1976, 277 с.

62. Носов М.П. Динамическая усталость полимерных нитей. — Киев: Государственное издание технической литературы. 1963, 196 с.

63. Крагельский И.В. Трение и износ. Москва: издательство «Машиностроение», 1968, 480 с.

64. Разумеев К.Э., Юдин Б.В. Результаты экспериментального исследования одноцикловых характеристик компонентов деформации при сжатии массы волокон наполнителей стеганых одеял и подушек. «Швейная промышленность» № 2, Москва, 2009, с. 38-41

65. Изобретение «Способ определения параметров подушки (объема, массы, толщины, высоты) для комфортного сна пользователя». Авторы: Разбродин A.B., Разумеев К.Э., Рашкован И.Г., Юдин Б.В., Никулин A.B.

66. Японский промышленный стандарт. Методы испытания пера JIS L 19031990. Переведено и опубликовано Ассоциацией японских стандартов. Токио, 2004.

67. Белько И.В., Свирид Г.П. Теория вероятностей и математическая статистика. Учебное пособие. Издательство ООО «Новое знание». Минск, 2004, 250 с.

68. Виноградов Ю.С. Математическая статистика и ее применение к исследованиям в текстильном производстве. Гизлегпром. Москва, 1956, 260 с.

69. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике. Издание «Наука». Москва, 1981, 720 с.

70. Куличенко A.B. Разработка моделей и экспериментальных методов изучения воздухопроницаемости текстильных материалов. Докторская диссертация. Москва, 2005.

71. Соловьев А.Н. Измерение и оценка свойств текстильных материалов. Издательство «Легкая индустрия». Москва, 1966.

72. ГОСТ 20489-75. Материалы для одежды. Метод определения суммарного теплового сопротивления (Materials for clothes. Method for determination of summary thermal resistance).

73. Изобретение «Способ обеспечения комфортного сна пользователя и способ определения параметров стеганого одеяла для комфортного сна пользователя». Патент на изобретение № 2006140138/12 (043779) от 26.03.2008 г. Авторы: Разбродин A.B., Юдин Б.В. и др.

74. ГОСТ 12023-2003 «Материалы текстильные. Полотна. Методы определения толщины».1. Научно-исследовательскийиспытательный центр ОАО НИК «ЦНИИШерсть»107023 г. Москва, ул. М. Семеновская, д 3 тел.: 962-16-63на письмо № 55 от 25.10.2007г.

75. ООО «Торговый дом «Даргез» Зам. Генерального директора по качеству и технологии Лобачевой СЛ.

76. Результаты физико-механических испытаний полиэфирного силиконизированного волокна (7й х 64мм)

77. Наименование показателя, единица измерения НД на метод испытаний Величина показателя

78. Длина волокна, мм среднее квадратическое отклонение О, мм - коэффициент вариации С, % ГОСТ 10213.4-73 66,4 5,08 7,6

79. Фактическая линейная плотность волокна, Тф (денье) ГОСТ 10213.1-73 * 0,96 (8,64)

80. Разрывная нагрузка одиночного волокна, сН среднее квадратическое отклонение сг, сН - коэффициент вариации С, % ГОСТ 10213.2-73 26,9 2,1 7,8 2д'Зо

81. Удлинение при разрыве, % среднее квадратическое дтклонение с, мм - коэффициент вариации С, % ГОСТ 10213.2-73 39,8 0,75 15,06 зс-ко

82. Зам. генерального директора па качеству и технологии ООО «Торговый Дом ДАРГЕЗ» Лобачевой С-А.1. ГЕЗУЛЫАТЫ ИСПЫТАНИЙ

83. Иопйтзтелиный центр ПродуиЦШ тЛсгили(сй и легкой лоомышпегностн ООО "Ноаав текстильная инициатива"росс ви осоьггАявБг.Мавма, ул М-Симеисвозя, 3; тел. 962-15-63г00\йв9ТЕ#ттатал-наячшк-гаонча

84. E¿sг-soг.sг и^тт 8оог«лз'ос

85. К протоколам проведённых испытаний №236-243

86. Дата проведения: «19» февраля 2008год

87. Место проведения: производственная лаборатория ООО «Даргез Зарайск».

88. Наполнитель: пух гусиный белый 90%/перо гусиное мелкое 10%. Ппнбоп; электронный L.H. LORCH.

89. Масса пуха 0.03 кг Масса прижимной плиты 94.35 гр Методика испытания: IDFB

90. Результаты испытания, (высота пробы) мм Среднее значение испытаний, мм1 2 3 i113,0 116,0 116,0 115,0

91. НАШИ ЛАБОРАТОРНЫЕ АНАЛИЗЫ ПРОТЕСТИРОВАНЫ ПО МЕТОДИКЕ "INTERNATIONAL DOWN AND FEATHER BUREAU ":1. Пух 88,31. Пуховое волокно 1,01. Перьсвое'волокно 0,6

92. Ломаное/повреждённое перо 0,01. Перо сухопутной птицы 0,01. Перо крупное 0,0

93. Перо водоплавающей птицы 10,11. Засорённость ; • ■> 0,01. ИТОГО: 100,00 %

94. Нач.лаборатории: Кондратьева A.A.

95. К протоколам проведённых испытаний №252-259I

96. Дата проведения: «22» февраля 2008год

97. Место проведения: производственная лаборатория ООО «Даргез — Зарайск».

98. Наполнитель: пух водоплавающих птиц белый новый 60%/перо водоплавающих птиц белое новое 40%.

99. Прибор: электронный L.H. LORCH.

100. Масса пуха 0.03 кг Масса прижимной плиты 94,35 гр Методика испытания: IDFB

101. Результаты испытания, (высота пробы) мм X Ж «1 <U & X « S X ж1 2 4 3 et V а qj ¡г ез & а t U £ ¡Н " Е О 3!102,0 102,0 103,0 1023

102. НАШИ ЛАБОРАТОРНЫЕ АНАЛИЗЫ ПРОТЕСТИРОВАНЫ ПО МЕТОДИКЕ "INTERNATIONAL DOWN AND FEATHER BUREAU ":1. Пух , ' 55,01. Пуховое волокно 2,11. Перьевое волокно 0,9

103. Ломаное/повреждённое перо 6,21. Перо сухопутной птицы 0,01. Перо крупное 0,0

104. Перо водоплавающей птицы 3531. Засорённость 0,01. ИТОГО: 100,00 %1. Начлаборатории:1. Кондратьева A.A.

105. Расчет первоначальной (нулевой) нагрузки на образец в приборе ПРС-1 Исследования по зависимости высоты образца в приборе ПРС-1 от нагрузки представлены в таблице 1.