автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.01, диссертация на тему:Разработка метода комплексной оценки и исследование гигиенических показателей качества трикотажных полотен

Г""" -■»«.

[КОМ I К;. ». 7» - -

/ На правах рукописи

фих*^^

Демокраггова Елена Борисовна

РАЗРАБОТКА МЕТОДА КОМПЛЕКСНОЙ ОЦЕНКИ И ИССЛЕДОВАНИЕ ГИГИЕНИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ТРИКОТАЖНЫХ ПОЛОТЕН

Специальность 05.19.01 «Материаловедение производств текстильной и легкой промышленности»

АВТОРЕФЕРАТ диссертационной работы на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2006

Работа выполнена в Московском государственном текстильном университете им. А.Н.Косыгина на кафедре текстильного материаловедения

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор

Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор

кандидат технических наук

Кирюхин Сергей Михайлович

Капитанов Анатолий Федорович Кириллова Людмила Ильинична

Ведущая организация ОАО НПК «ЦНИИЩерсть»

Защита состоится «_» __2006 г. в_часов на заседании диссертационного совета К 212.139.01 в Московском государственном текстильном университете им. АЛ.Косыгина по адресу: 119071, Москва, Малая Калужская ул., д.1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного текстильного университета им. А.Н.Косыгина

Автореферат разослан «_»_2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

^собА

74о£

АННОТАЦИЯ

В диссертационной работе изложены результаты теоретических и экспериментальных исследований, проведенных с целью разработки метода комплексной оценки и исследования гигиенических показателей трикотажных полотен.

Работа проводилась на кафедре текстильного материаловедения МГТУ им. А.Н.Косыгина в период с октября 2003 г. по февраль 2006 г.

В работе были проведены выбор определяющих гигиенических показателей качества; исследование гигиенических показателей качества тканей и трикотажных полотен, а также разработка метода определения паропрони-цаемоста; комплексная оценка гигиенических показателей качества полотен. Автор защищает :

- разработанную номенклатуру определяющих гигиенических показателей качества трикотажных полотен бельевого и платьево-сорочечного назначения, а также их коэффициенты весомости;

- программу в среде Ма&САО для расчета весомости показателей методом разностей медиан;

- методику определения паропроницаемости трикотажных полотен;

- комплексный показатель качества гигиенических трикотажных полотен.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работы

В современных условиях качество трикотажных полотен играет особую роль, что объясняется их влиянием на самочувствие, работоспособность и здоровье человека. Действительно, в последнее время основная масса бельевых и значительная часть платьево-сорочечных изделий изготавливаются именно из трикотажа. В то же время ассортимент полотен, в частности бельевого и платьево -сорочечного назначения, постоянно обновляется, и не всегда удается в достаточной мере контролировать воздействие свойств полотен на микроклимат пододежного пространства. В связи с этим актуальной становится задача пересмотра и уточнения существующей номенклатуры гигиенических показателей качества, определения их значимости, широкого использования комплексных показателей, наиболее полно характеризующих качество трикотажных полотен.

Целью работы явилось улучшение качества трикотажных полотен за счет совершенствования методов оценки их гигиенических показателей качества.

В работе решались следующие основные задачи: изучение литературы по рассматриваемому вопросу; выбор определяющих гигиенических показателей качества; исследование гигиенических показателей качества тканей и трикотажных полотен, а также разработка метода определения паропроницаемости; комплексная оценка гигиенических показателей качества полотен.

Методика исследования. В работе проводились теоретические и экспериментальные исследования в условиях лаборатории кафедры текстильного материаловедения с использованием оригинальных и стандартных методик и оборудования для определения гигиенических показателей качества трикотажных полотен.

Научная новизна. Автором впервые:

- разработана номенклатура определяющих гигиенических показателей качества трикотажных полотен бельевого и платьево-сорочечного назначения; определены их коэффициенты весомости;

- составлена программа в среде MathCAD для расчета весомости показателей методом разностей медиан;

- теоретически исследована воздухопроницаемость полотен при последовательных стирках;

- использован показатель паропроницаемости - относительная паропро-ницаемость; разработана методика определения относительной паропроницаемости, а также рассчитана соответствующая норма;

- разработан комплексный показатель качества гигиенических трикотажных полотен.

Практическая ценность работы. Результаты работы позволяют:

разработать стандарты номенклатуры показателей качества трикотажных полотен и метода определения паропроницаемости;

проводить выбор определяющих показателей качества с помощью ПЭВМ;

осуществлять сравнительную комплексную оценку гигиенических показателей качества трикотажных полотен действующего ассортимента, а также новых разработок;

выполнять оптимальный выбор трикотажных полотен для швейных изделий с учетом их гигиенических показателей качества.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были доложены и получили одобрение на конференциях «Инфсггекстиль -2004», «Лен - 2004», «Текстиль - 2004», «Текстиль - 2005», а также на кафедре текстильного материаловедения Mi ТУ им. А.Н.Косыгина.

Публикации. По результатам, полученным в работе, имеется 5 публикаций.

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы и приложений.

Работа изложена на 212 стр., содержит 15 рисунков, 31 таблицу. Список литературы включает 105 наименований. Приложения представлены на 20 стр.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность работы, изложены научная новизна и практическая ценность работы, сформулированы цель и задачи ис-

следования.

Первая глава посвящена анализу работ по вопросам качества и показателей качества трикотажных полотен; гигиенических показателей качества и методов их оценки, оценки качества трикотажных полотен.

В литературе не обнаружено единого комплекса определяющих гигиенических показателей качества трикотажных полотен. Наиболее часто в качестве определяющих гигиенических показателей качества называют возду-хо- и наропроницаемость, гигроскопичность, удельное поверхностное электрическое сопротивление. В результате анализа литературы были сделаны следующие выводы.

Номенклатура и коэффициенты весомости, а также базовые значения определяющих гигиенических показателей качества определяются назначением полотна.

Ряд разработанных методов определения гигиенических показателей качества нуждается в уточнении Необходима разработка метода определения показателя паропроницаемости

Необходимы разработка и обоснование метода комплексной оценки гигиенических показателей качества трикотажных полотен, учитывающего разнообразие номенклатуры, коэффициентов весомости и базовых значений определяющих показателей качества

Вторая глава посвящена исследованию весомости гигиенических показателей качества трикотажных полотен двумя методами - экспертным и методом разности медиан. Экспертным методом исследовалась весомость показателей качества бельевых и платьево-сорочечных изделий раздельно. Гигиенические показатели качества особенно важны для изделий бельевого назначения, поэтому методом разности медиан дополнительно изучалась значимость показателей именно Этих изделий.

Номенклатура исследуемых показателей качества была намечена на основе данных литературы. После определения значимости рассматриваемых показателей были выбраны определяющие показатели качества, и их коэффициенты весомости были пересчитаны гак, чтобы сумма составляла 1.

Исследование весомости гигиенических показателей качества экспертным методом предусматривало опрос выбранной группы экспертов и анализ результатов опроса, по результатам которого находили коэффициенты весомости отдельных показателей качества.

Результаты определения коэффициентов весомости гигиенических показателей качества трикотажных полотен, предназначенных для бельевых изделий, представлены в табл. 1, а соответствующая гистограмма - на рис. 1.

При сопоставлении результатов оценки значимости гигиенических показателей качества различными методами найдено, что коэффициенты весомости определяющих гигиенических показателей качества бельевых изделий, используемых в различных пакетах одежды, могут различаться.

Таблица 1

Ранг показателя качества* т

Вели- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Сумма

/=ЧЩШ 6 10 2 1 5 4 3 8 9 7 55 0

1=2 3 6 7 1 8 5 9 2 10 4 55 0

М 3 10 2 1 8 6 4,5 7 9 4,5 55 0,5

М 2 7,5 3 1 б 4 5 7,5 9 10 55 0,5

м 1,3 9 1,5 8 3 9 4 10 6 7 55 0,5

м 1,5 10 1,5 3 6 5 4 8 9 7 55 0,5

1=7 1 6 3 2 5 9,5 9,5 7,5 7,5 4 55 1

8 2,5 9,5 » 2,5 8 9,5 6,5 4 6,5 5 55 1,5

* 20,5 64 21 19,5 49 52 45,5 54 66 48,5 440

•■23,5 20 -23 -24,5 5 8 1,5 10 22 4,5 0

552 400 529 600 25 64 2 100 484 20 2777

2 9 3 1 4,5 8 6 7 10 4,5 55

ли, 4 1 1 0 0,5 4 3 1 1 2,5 18

АЯ3 1 3 4 0 3,5 3 3 5 0 0,5 23

АЯ3 1 1 1 0 3,5 2 1,5 0 1 0 11

ЛЯ4 0 1,5 0 0 1,5 4 1 0,5 1 5,5 15

АН, 0,5 4 1,5 7 1,5 1 2 3 4 2,5 27

АЯц 0,5 1 1,5 2 1,5 3 2 1 1 2,5 16

АК7 1 3 0 1 0,5 1,5 3,5 0,5 2,5 0,5 14

АЯ» °?5 0,5 2 1,5 3,5 1,5 0,5 3 3,5 0,5 17

19 59 19,5 11,5 46 43 41,5 44 60 41,5 385

_ Sц~St -19,5 20,5 -19 -27 7,5 4,5 3 5,5 21,5 3 0

380 420 361 729 56 20 9 30 462 9 2478

100/5*, 5,26 1,69 5,13 8,70 2,17 2,33 2,41 2,27 1,67 2,41 34,04

У> 0,155 0,050 0,151 0,255 0,064 0,068 0,071 0,067 0,049 0,071 1

100/5*о 5,26 - 5,13 8,70 - - - - — 19,09

У» 0,276 - 0,269 0,456 - - - - - 1

Полученный методом разностей медиан коэффициент весомости сопротивления паропроницаемости превышает аналогичную величину для коэффициента паропроницаемости. Следовательно, сопротивление паропрони-цаемости более полно отражает влияние полотна на микроклимат пододеж-ного пространства, чем коэффициент паропроницаемости.

* Номера показателей качества' 1 - воздухопроницаемость, 2 - жесткость при изгибе; 3 -паропроницаемость; 4 - гигроскопичность; 5 - влагоотдача; 6 - водопоглощение, 7 - вла-гопоглощение поверхностью; 8 - капиллярность, 9 - суммарное тепловое сопротивление, 10 - удельное поверхностное электрическое сопротивление

0,3 0,25 0,2 0,15 0,1

0,05 -0

т й

I

Ю

V»

с>

II

N

£ 1

а

Л ь о а Ф ¡з 1 ь

X Е § о а.

а с & 1 8

с

& 8 8 * я а

О" О" —1— о- —4— С* —4— С? о~ СГ —1---и---1

° о 36

им

] о 7 I

нн

2 § 11 2 I 8

ё 9 п 5. С ф Я С I

£ к 1 а г II

СО 5 Г 1м а =

2 ° 8

Рис. 1 - гистограмма коэффициентов весомости гигиенических показателей качества трикотажных полотен, найденных экспертным методом

При анализе значимости гигиенических показателей качества трикотажных полотен установлено, что определяющими гигиеническими показателями качества являются гигроскопичность, воздухопроницаемость, паро-проницаемость, обеспечивающие поглощение водяных паров материалом изделия, а также удаление водяных паров, углекислоты и др. из пододежного пространства. Коэффициента весомости гигиенических показателей качества представлены в табл. 2.

Таблица 2 - Коэффициенты весомости определяющих показателей качества трикотажных полотен

Показатель Полотна для бельевых изделий Полотна для платьево-сорочечных изделий

метод разности медиан экспертный метод

Гигроскопичность 0,30 , 0,46

Воздухопроницаемость 0,30 0,28 0,58

Паропроницаемость 0,40 0,27 0,16

Третья глава посвящена исследованию определяющих гигиенических показателей качества: гигроскопичности, воздухопроницаемости, паропро-ницаемости.

В качестве объектов исследования были выбраны 5 вариантов трикотажных полотен, перерабатываемых на отечественных предприятиях и предназначенных для изготовления бельевых и платьево-сорочечных изделий массового ассортимента Выбранные полотна имели приблизительно одинаковые показатели структурных характеристик при различном волокнистом составе, с тем чтобы в дальнейшем было возможно построение априорного ранжированного ряда оценок гигиенических показателей качества в целом.

В качестве объектов исследования были взяты полотна, предназначенные для изделий детских и для взрослых, летних и зимних и т.п. Для всех исследуемых образцов был уточнен их волокнистый состав и определены характеристики структуры.

Известно, что в процессе производства и отделки на полотно наносятся различные текстильные вспомогательные вещества. При эксплуатации изделия периодически подвергаются стиркам, в результате чего TOB постепенно частично или полностью удаляются с полотна, а само полотно одновременно подвергается усадке и притяжке. Следствием отмеченного является изменение свойств полотна и его гигиенических показателей качества в процессе эксплуатации. Поэтому в работе были исследованы не только исходные образцы, но и пробы полотен, прошедших шесть последовательных стирок.

После каждой мокрой обработки заново определялись гигиенические показатели качества полотен и их структурные характеристики.

Так, гигроскопичность определялась по ГОСТ 3816 с дополнением по ГОСТ Р 50724. Для этого образцы полотен помещались в эксикатор, где предварительно были созданы указанные климатические условия, и выдерживались в нем 4 часа. После взвешивания с погрешностью до 0,001 г образцы высушивались и вновь взвешивались. Расчет гигроскопичности, %, производился по формуле, аналогичной известной формуле определения влажности. Для каждого варианта полотна было испытано 5 проб.

Различие методик названных нормативных документов состоит в следующем. По ГОСТ 3816 образцы выдерживаются в эксикаторе и высушиваются, находясь в открытых бюксах, а по ГОСТ Р 50724 - будучи подвешенными на крючках. Так как стенки бюксы и складки полотна препятствуют доступу водяных паров к отдельным участкам пробы и удалению паров из нее, последний способ следует признать более совершенным. Именно он и использовался в работе.

Было установлено, что характер изменения гигроскопичности при последовательных стирках индивидуален для каждого полотна, что зависит от удаления нанесенных на полотно ТВВ. Зависимость данного показателя от числа мокрых обработок не является строго монотонной. Ранжированный по гигроскопичности ряд полотен в целом сохраняется независимо от проведенных стирок. Гигроскопичность представленных образцов определяется в основном их волокнистым составом.

Оптимальными по гигроскопичности являются вискозное полотно и полотно из вискозного волокна и лайкры, а наихудшими - полотна из пряжи химических волокон и хлопколавсановое полотно.

Воздухопроницаемость определялась по ГОСТ 12088 и характеризовалась коэффициентом воздухопроницаемости, т.е. количеством воздуха, прошедшим через единицу площади пробы в единицу времени. Испытания проводились на приборе ВГГГМ-2 в 15 точках каждого образца. Перепад давлений по разные стороны пробы составлял 49 Па.

Было установлено, что по мере проведения стирок воздухопроницае-

мость исследуемых полотен в целом снижается. Показано, что воздухопроницаемость трикотажных полотен определяется прежде всего такими структурными характеристиками, как толщина и поверхностное заполнение.

Оптимальным по воздухопроницаемости на всех стадиях мокрой обработки является полотно из пряжи химических волокон, а наихудшим - полотно и з вискозного волокна с вложением лайкры.

В работе было теоретически и экспериментально исследовано изменение воздухопроницаемости трикотажных полотен при последовательных стирках. Было предложено уравнение вида

у=уР+(у»-у,У", 0)

где у - значение исследуемого показателя в момент времени /, ур и у0 -соответственно равновесное и начальное значения показателя, к - константа скорости.

Установлено, что данное уравнение может быть использовано для адекватного описания изменения коэффициента воздухопроницаемости трикотажных полотен при последовательных стирках. Графически соответствующие зависимости представлены на рис. 2.

в60, дм3/(и2 с)

Хлопчатобумажное

Хлопколавсановое

Вискозного волокна

Вискозного волокна с вложением лайкры Из пряжи химических волокон

0 1 2 3 4 5 6

Количество стирок

Рис. 2 Зависимость воздухопроницаемости исследуемых полотен от последовательных стирок

Показано, что уравнение (1) может быть использовано также дня описания изменения некоторых структурных характеристик трикотажных полотен при последовательных стирках: толщины, поверхностной плотности, объемной массы, поверхностного заполнения и др. Тогда дня указанных структурных характеристик можно записать

= х,+{ха-хгУк-> '

где х - текущее, хр - равновесное, дго - начальное значения структурной характеристики; у - текущее, ур - равновесное, у0 - начальное значения коэффициента воздухопроницаемости, X - количество мокрых обработок. Отсюда

Уо-У, , У,'о ~Увх у =--х + —-£

хо ~хр *о - хр

(2)

Указанная зависимость носит линейный характер. Соответствующие значения коэффициента корреляции представлены в табл. 3.

Таблица 3

Наименование полотна

Название структурной характе- 1 1 1 * , Ii Р i55 1 & Ii

ристики 1 I S ¡11 1"

| 1 в" &S

К § я я g я ю я

Поверхностная плотность, г/м* -0,89 -0,62 -0,45 -0,51 -0,61

Толщина, мм -0,40 -0,95 -0,98 -0,63 -0,89

Объемная масса полотна, мг/мм3 -0,06 0,06 0,44 0,07 0,70

Поверхностное заполнение, % - -0,94 -0,97 -0,45 0,92

Объемное заполнение, % -0,06 0,06 0,44 0,07 0,70

Заполнение массой, % -0,06 0,06 0,44 0,07 0,70

Из данных, приведенных в таблице 3, можно сделать вывод, что впервые полученное уравнение (2) может быть использовано для описания зависимости коэффициента воздухопроницаемости от структурных характеристик при последовательных стирках.

При анализе стандартов, действующих на территории РФ, не был выявлен метод определения паропроницаемости трикотажных полотен. В связи с этим в работе был разработан метод определения паропроницаемости, основанный на определении количества воды, испарившейся из стаканчиков, закрытых образцами исследуемых полотен, за заданное время.

Были определены следующие параметры схемы испытания: геометрические параметры (размер, форма, объем) стаканчиков; наличие или отсутствие перепада температур между водой в стаканчике и атмосферой, соответствующего температуре воды 33°С; высота воздушного слоя между поверхностью воды и пробой; предварительная выдержка образца в условиях, аналогичным условиям испытания, до его начала; время испарения. Для обеспечения заданного растяжения образцов при их заправке в центр пробы, расположенной на стаканчике, помещался груз, и образец натягивался до исчезновения провисания. В качестве параметра испытания рассматривалась масса груза.

Исследование влияния на результаты испытаний геометрических параметров стаканчиков, температурного перепада, высоты возд>шного слоя про-

водилось экспери ментально. Оптимальные значения предварительной выдержки и натяжения пробы при заправке были выбраны косвенным путем: по изменению влажности проб, находящихся в условиях испытания, и относительной деформации образца под действием растягивающего груза.

Время испытания было определено расчетным путем, на основании известной формулы коэффициента паропроницаемости:

т

где В/, - коэффициент паропроницаемости; А/и - уменьшение массы воды в стаканчике; ¿'-площадь пробы; (- время испарения.

Отсюда

(4)

Р

где АА - уменьшение уровня воды в стаканчике при испытании; р -плотность дистиллированной воды.

Решая выражение (4) относительно / при В/, < 80 - 100 г/^-ч) согласно результатам испытаний, и ДА < 0,1мм, что соответствует ошибке определения толщины воздушного слоя, а также учитывая величину сопротивления паропроницаемости материалов бельевых изделий 0,5 -1 мм, имеем: (< 1 ч.

Было установлено, что в работе целесообразно использовать результаты определения относительной паропроницаемости. Были выделены следующие оптимальные условия проведения испытания: диаметр стаканчика 50 мм; проведение испытаний при наличии температурного перепада между водой в стаканчике и атмосферой; высота воздушного слоя 8-10 мм; предварительное выдерживание образцов в условиях, аналогичным условиям испытания, в течение 30 мин; использование при заправке образцов груза массой 1 г, обеспечивающего типовое растяжение пробы. Для каждого образца необходимо испытание 5 элементарных проб.

В результате теоретического и экспериментального анализа было установлено, что результаты определения коэффициента паропроницаемости в значительной мере определяются параметрами испытания, а данные относй-тельно сопротивления паропроницаемости подвержены значительным систематической и особенно случайной погрешностям. Соотношение между относительной паропроницаемостью и сопротивлением паропроницаемости в работе было исследовано экспериментально и теоретически. В работе сопротивление паропроницаемости определялось на основании соотношения

^-а + йг. (5)

В*

где Вх - величина, обратной коэффициенту паропроницаемости, х -толщина воздушного слоя, а и Ь - параметры испытания.

Для контрольного стаканчика л=А, а для стаканчика, закрытого образцом полотна, х=1{+И, где И - расстояние от поверхности воды до образца, Я -сопротивление паропроницаемости. Тогда, с учетом известного определения относительной паропроницаемости, из (5) можно получить

100-Д, ь

Полученное выражение показывает, что при условии контроля параметров испытания относительная паропроницаемость и сопротивление паро-проницаемости однозначно связаны между собой. Соотношение между ними имеет вид обратной пропорциональности.

Установлено, что связь сопротивления паропроницаемости и величины, обратной относительной паропроницаемости, является достаточно тесной (коэффициент корреляции 0,97 - 0,99) даже при объединении в одном массиве данных, полученных при разном количестве стирок. Таким образом, впервые полученные в работе результаты позволяют ограничиться определением относительной паропроницаемости, то есть менее трудоемким, но столь же информативным, как определение сопротивления паропроницаемости, испытанием.

Оптимальным по относительной паропроницаемости представляется полотно из пряжи химических волокон, характеризующееся наибольшей воздухопроницаемостью, а наихудшим - хлопчатобумажное полотно, отличающееся также повышенным коэффициентом вариации по этому показателю.

По мере проведения строк все исследованные показатели качества приближаются к своему равновесному значению, для чего достаточно 4-5 мокрых обработок. Показатели гигроскопичности и воздухопроницаемости всех исследуемых полотен позволяют использовать их по крайней мере для некоторых видов бельевых и платьево-сорочечных изделий. Оптимальные по данным характеристикам полотна удовлетворяют соответствующим требованиям для всех видов изделий.

В работе не удалось выявить наилучший или наихудший по всем дифференциальным показателям образец исследуемых полотен. В настоящее время для сравнительной оценки и выбора лучшего материала применяют квалиметрический подход, т.е. комплексную оценку.

Четвертая глава посвящена комплексной оценке гигиенических показателей качества трикотажных полотен

Исследование комплексных оценок проводилось двумя путями. С одной стороны, в гл. 3 были выбраны и исследованы в плане гигиенических показателей качества 5 вариантов трикотажных полотен, имеющих различный волокнистый состав при близких структурных'характеристиках. Данное обстоятельство позволило выдвинуть априорные предположения относительно способности полотен обеспечивать микроклимат пододежного пространства, и полученный таким образом ранжированный ряд служил ориентировочным критерием адекватности комплексной оценки гигиенических показателей качества самочувствию человека. С другой стороны, в гл. 2 были получены экспертная оценка и фактические значения гигиенических показателей качества 8 вариантов трикотажных полотен для бельевых изделий. Сравнение этих данных при помощи коэффициента корреляции также позволило выявить способы расчета комплексных оценок, наиболее полно соответствую-

щие потребительской оценке.

Для расчета комплексных оценок использовались следующие исходные данные: номенклатура и коэффициенты весомости определяющих показателей качества, определенные для полотен бельевого и платьево-сорочечного назначения раздельно; базовые показатели качества, из которых требования к уровню гигроскопичности и воздухопроницаемости были взяты из стандартов, а норма относительной паропроницаемости была установлена как норматив для выборочного среднего на основании полученных ранее в работе данных; фактические показатели качества.

В работе проводилась комплексная оценка, рассчитанная как среднее арифметическое, среднее геометрическое, среднее гармоническое и комбинированная оценка по относительным показателям качества, непрерывным баллам, дискретным и непрерывным рангам.

Полученные данные позволяют сделать следующие выводы.

Для всех рассмотренных образцов средняя арифметическая комплексная оценка принимает наивысшее значение, затем следует средняя геометрическая, а наиболее жесткой в целом является комбинированная комплексная оценка. Как правило, ранжированный ряд полотен, прошедших равное количество стирок, остается в целом неизменным при различных комплексных оценках. По мере проведения стирок любая комплексная оценка приближается к некоторому постоянному значению.

Установлено, что если хотя бы один из дифференциальных показателей качества равен 0, средняя геометрическая и комбинированная комплексные оценки также равны 0, а подсчет средней гармонической комплексной оценки невозможен. Это делает комплексную оценку гигиенических показателей качества по шкале баллов (5, 4, 3, 0) не вполне оправданной при небольшом числе сравниваемых материалов.

При всех способах подсчета комплексных оценок трикотажных полотен бельевого назначения оптимальным является вискозное полотно, отличающееся наибольшей гигроскопичностью. Наихудшими следует признать полотна хлопколавсановое и из пряжи химических волокон, которые по данному показателю не удовлетворяют требованиям потребителя. Таким образом, в данном случае преимущественное влияние на комплексную оценку оказывает гигроскопичность, которая, действительно, обладает наибольшим коэффициентом весомости.

При различных способах расчета комплексной оценки наилучшим для изделий платьево-сорочечного назначения является полотно вискозного волокна, а в отдельных случаях - полотно из пряжи химических волокон. Эти образцы отличаются наивысшими соответственно гигроскопичностью и воздухопроницаемостью. Наихудшими оказались полотна хлопколавсановое и частично - вискозного волокна с вложением лайкры, наихудшее по воздухопроницаемости. Пример комплексной оценки гигиенических показателей качества трикотажных полотен представлен на рис. 3.

В связи с требованием универсальности применения бельевого изделия

И

комбинированная комплексная оценка оказывается наиболее информативной, так как именно она в наибольшей мере приближается к наихудшему из дифференциальных показателей, который в зависимости от особенностей климатических условий может свести на нет ценность полотна и изделия

0123456 0123456

количество стирок количество стирок

а б

Рис. 3 - Комбинированная комплексная оценка гигиенических показателей (по относительным показателям качества): а - полотен бельевого назначения; б - полотен платьево-сорочечного назначения. Варианты полотен: о - хлопчатобумажное, 0 - хлопколавсано-вое; □ - вискозного волокна; * - вискозного волокна с лайкрой; А - из пряжи химических

волокон

Наиболее перспективными для полотен платьево-сорочечного назначения являются средняя гармоническая и комбинированная комплексные оценки по относительным показателям качества и баллам, принимающим значения (5,4, 3, 1). Дополнительным преимуществом комплексной оценки по относительным показателям качества является возможность учета требований потребителя, выраженных в базовых значениях показателей.

При сравнении расчетных и экспертных оценок установлено, что предпочтительными являются средняя геометрическая и Комбинированная оценки по баллам, принимающим значения (0, 3,4, 5). Возможно также использование средней геометрической (по баллам, принимающим значения от 1 до 5), средней гармонической (по относительным показателям качества и баллам в пределах 1 - 5), а также комбинированной комплексной оценок.

Оптимальным видом комплексной оценки является комбинированная комплексная оценка, поскольку именно она в наибольшей мере приближается к наихудшему из единичных показателей качества. Кроме того, такой способ расчета комплексной оценки дает несколько заниженные значения, что уменьшает риск завышения оценки качества полотна. Преимуществом комплексной оценки по относительным показателям качества является возможность учета требований потребителя, выраженных в базовых значениях показателей. Однако определенную ценность имеют также комплексная оценка по непрерывным рангам и непрерывным баллам, принимающим значения (5, 4, 3, 1). При достаточно большом количестве сравниваемых образцов опре-

деленный интерес представляет также комплексная оценка по баллам, принимающим значения (5,4,3,0).

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАБОТЕ

1. Номенклатура и коэффициенты весомости гигиенических показателей качества определяются назначением полотна, а следовательно, должны быть найдены в каждом отдельном случае.

2. По данным литературы, необходимы разработка и обоснование метода комплексной оценки гигиенических показателей качества трикотажных полотен, учитывающего разнообразие номенклатуры, коэффициентов весомости и базовых значений определяющих показателей качества.

3. Определяющими гигиеническими показателями качества являются гигроскопичность, воздухопроницаемость, паропроницаемость, которые обеспечивают поглощение водяных паров материалом изделия, а также удаление водяных паров, углекислоты и т.п. из пододежного пространства.

4. Для полотна бельевого назначения необходима в первую очередь способность сорбировать испаряющийся пот, т.е. гигроскопичность, а для платьево-сорочечного изделия - способность пропускать вовне как водяные пары, так и углекислый газ, т.е. воздухопроницаемость.

5. Результаты определения сопротивления паропроницаемости более полно соответствуют экспертной оценке полотна, чем результаты определения абсолютной паропроницаемости.

6. По мере проведения стирок все исследованные показатели качества приближаются к своему постоянному значению после 4-5 стирок.

7. Характер изменения гигроскопичности при последовательных стирках индивидуален для каждого полотна. Гигроскопичность исследуемых образцов определяется в основном их волокнистым составом.

8. По мере проведения стирок воздухопроницаемость исследуемых полотен в целом снижается. Величина коэффициента воздухопроницаемости исследуемых полотен зависит не только от структурных характеристик, но и от их волокнистого состава. Найдены зависимости воздухопроницаемости трикотажных полотен от поверхностного заполнения и толщины при последовательных стирках.

9. Относительная паропроницаемость является оптимальным показателем паропроницаемости. Разработана методика определения относительной паропроницаемости трикотажных полотен.

10. В работе не удалось выявить наилучший или наихудший по всем исследуемым показателям качества образец исследуемых полотен. Выбор лучшего образца проводился квалиметрическими методами, т.е. с помощью комплексной оценки.

11 Для всех рассмотренных образцов средняя арифметическая комплексная оценка принимает наивысшее значение, затем следует средняя геометрическая, а наиболее жесткой в целом является комбинированная комплексная оценка. Ранжированный ряд полотен остается в целом неизменным

¿DOG А

¿-7 4 0 8 7Чо&

при различных комплексных оценках.

12. В связи с требованием универсальности применения бельевого изделия комбинированная комплексная оценка оказывается наиболее информативной, так как именно она в наибольшей мере приближается к наихудшему из дифференциальных показателей.

13. Оптимальными представляются следующие виды комплексных оценок гигиенических показателей качества трикотажных полотен: комбинированная комплексная оценка по относительным показателям качества, а также, при достаточно большом количестве сравниваемых образцов, баллам, принимающим значения (5, 4,3,0).

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В

РАБОТАХ:

1. Е.Б. Демократова, С.С. Горшкова. Использование сред PowerPoint и MathCAD при представлений результатов оценки гигиенических показателей трикотажных полотен //Всероссийская научная конференция «Информационные технологии в образовательной, научной и управленческой деятельности» (Инфотекстиль - 2004). Тезисы докладов - М., 2004

2. Е.Б. Демократова. Анализ литературы по комплексной оценке гигиенических показателей качества трикотажных полотен //Всероссийская научно-техническая конференция (Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» (Текстиль - 2004). Тезисы докладов - М., 2004

3. Е.Б.Демократова. Комплексная оценка гигиенических показателей качества трикотажных полотен. //Международная научно-техническая конференция «Современные наукоемкие технологи и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности» (Прогресс - 2004). Сборник материалов. -Иваново, 2004

4. Е.Б.Демократова. Исследование гигроскопичности трикотажных полотен при последовательных стирках //Всероссийская научно-техническая конференция «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» (Текстиль - 2005). Тезисы докладов - М., 2005

5. Е.Б.Демократова. Исследование зависимости воздухопроницаемости трикотажных полотен от перепада давлений по разные стороны пробы //Наука -сервису. Новые материалы и технологические процессы на предприятиях сервиса.-М, 2005

Подписано в печать 24.04.06 Формат бумаги 60x84/16 Бумага множ. Усл.печ.л. 1,0 Заказ 189 Тираж 80 МГТУ им. А.Н. Косыгина, 119071, Москва, ул. Малая Калужская, 1

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. КАЧЕСТВО ТРИКОТАЖНЫХ ПОЛОТЕН.

1.1. Качество и показатели качества трикотажных полотен

1.2. Гигиенические показатели качества и методы их оценки.

1.2.1. Гигиенические показатели качества.

1.2.2. Методы оценки показателей.

1.3. Оценка качества трикотажных полотен.

1.4. Обсуждение и выводы.

ГЛАВА 2. ВЫБОР ОПРЕДЕЛЯЮЩИХ ГИГИЕНИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ТРИКОТАЖНЫХ ПОЛОТЕН.

2.1. Выбор определяющих гигиенических показателей методом разности медиан.

2.1.1. Выбор объектов и общая методика исследования.

2.1.2. Характеристика методов испытаний.

2.1.3. Оценка значимости и выбор определяющих показателей.

2.2. Выбор определяющих гигиенических показателей экспертным методом.

2.2.1. Выбор объектов и общая методика исследования.

2.2.2. Организация и проведение экспертного опроса.

2.2.3. Оценка значимости и выбор определяющих показателей качества.

2.3. Результаты определения значимости и выбор определяющих гигиенических показателей качества.

2.4. Обсуждение и выводы.

IABA 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ГИГИЕНИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ

ЧЕСТВА ТРИКОТАЖНЫХ ПОЛОТЕН.

3.1. Объекты и общая методика исследования.

2. Исследование гигроскопичности.

3. Исследование воздухопроницаемости.

3.4. Исследование паропроницаемосш.

3.4.1. Разработка методики определения паропроницаемости.

3.4.2. Исследование относительной паропроницаемости.

3.5. Обсуждение и выводы.

ГЛАВА 4. КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА ГИГИЕНИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ТРИКОТАЖНЫХ ПОЛОТЕН.

4.1. Объекты и общая методика исследования.

4.2. Определение базовых значений гигиенических показателей качества трикотажных полотен.

4.3. Комплексная оценка качества трикотажных полотен.

4.3.1. Комплексная оценка качества трикотажных полотен для бельевых изделий.

4.3.2. Комплексная оценка качества трикотажных полотен для платьево-сорочечных изделий.

4.4. Сравнение экспертной и комплексной оценок гигиенических показателей качества бельевых трикотажных полотен.

4.5. Обсуждение и выводы.

Улучшение качества и расширение ассортимента товаров народного потребления - одна из главных задач экономики любой страны. В условиях рыночной экономики качество продукции, выпускаемой предприятием, в значительной мере определяет его конкурентоспособность.

Качество является важнейшим фактором повышения уровня жизни, экономической, социальной и экологической безопасности. Качество - комплексное понятие, характеризующее эффективность всех сторон деятельности. В связи с постоянным развитием производства товаров народного потребления наиболее актуальными становятся вопросы улучшения качества продукции. Это особенно важно для продукции текстильной промышленности, так как она призвана удовлетворять одну из важнейших потребностей человека - потребность в одежде. Качество и ассортимент продукции текстильной промышленности, особенно текстильных' полотен, неразрывно связаны с материальным и культурным уровнем жизни населения.

Среди текстильных материалов, используемых для изготовления одежды, особое место занимает трикотаж. Трикотажные полотна все более широко применяются для пошива изделий самого разнообразного назначения. В последнее время основная масса бельевых и значительная часть платьево-сорочечных изделий изготавливаются именно из трикотажа.

Особенностью таких изделий является то, что они непосредственно прилегают к коже человека, покрывая ее значительную площадь. Следовательно, именно для этих изделий наиболее важны те показатели качества, которые обеспечивают хорошее самочувствие человека и поддержание микроклимата пододежного пространства на должном уровне, т.е. гигиенические показатели.

Как известно, в последнее время ассортимент трикотажных полотен данного назначения крайне разнообразен и динамичен. Они изготавливаются из многообразных видов сырья, имеют самую различную структуру - от ажурных полотен для нарядных изделий до плотных теплозащитных материалов, подвергаются различным видам отделки. Это означает, что необходимо постоянное исследование наиболее существенных, то есть гигиенических, показателей качества трикотажных полотен.

Номенклатура наиболее значимых показателей качества полотен зависит от их конкретного назначения и должна быть разработана в каждом отдельном случае. В то же время перед специалистами швейных предприятий стоит задача выбора оптимального варианта сырья. Для этого необходимо, с одной стороны, максимально широкое исследование показателей качества для получения возможно более достоверной информации, а с другой - ограничения номенклатуры оцениваемых показателей с целью достижения оперативности и низкой себестоимости испытаний. В то же время, сравнение различных вариантов полотен по нескольким показателям качества не вполне рационально, так как не учитывает сравнительную значимость этих показателей и создает неудобства для менеджера.

Для решения этих проблем целесообразно применение основных принципов и методов квалиметрии.

Качество трикотажных полотен, в особенности бельевого и платъево-сорочечного назначения, играет особую роль, что объясняется их влиянием на самочувствие, работоспособность и здоровье человека. Данный ассортимент полотен постоянно обновляется, и не всегда удается в достаточной мере контролировать воздействие свойств полотен на микроклимат пододежного пространства. В связи с этим актуальной становится задача исследования гигиенических показателей качества, определения их значимости, широкого использования комплексных показателей, наиболее полно характеризующих качество трикотажных полотен.

Целью работы явилось улучшение качества трикотажных полотен за счет совершенствования методов комплексной оценки и исследования их гигиенических показателей качества.

В работе решались следующие основные задачи: изучение литературы по рассматриваемому вопросу; выбор определяющих гигиенических показателей качества; исследование гигиенических показателей качества трикотажных поло-и разработка метода определения паропроницаемости; комплексная оценка гигиенических показателей качества полотен.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАБОТЕ

1. Номенклатура и коэффициенты весомости гигиенических показателей качества определяются назначением полотна, а следовательно, должны быть найдены в каждом отдельном случае.

2. Необходимы разработка и обоснование метода комплексной оценки гигиенических показателей качества трикотажных полотен, учитывающего разнообразие номенклатуры, коэффициентов весомости и базовых значений определяющих показателей качества.

3. Определяющими гигиеническими показателями качества являются гигроскопичность, воздухопроницаемость, паропроницаемость, обеспечивающие поглощение водяных паров материалом изделия, а также удаление водяных паров, углекислоты и др. из пододежного пространства.

4. Для полотна бельевого назначения необходима в первую очередь способность сорбировать испаряющийся пот, т.е. гигроскопичность, а для платьево-сорочечного изделия - способность пропускать вовне как водяные пары, так и углекислый газ, т.е. воздухопроницаемость.

5. Показатель сопротивления паропроницаемости в большей мере отражает влияние полотна на самочувствие человека, чем абсолютная паропроницаемость.

6. По мере проведения стирок все исследованные показатели качества приближаются к своему равновесному значению после 4-5 стирок.

7. Характер изменения гигроскопичности при последовательных стирках индивидуален для каждого полотна. Гигроскопичность исследуемых образцов определяется в основном их волокнистым составом.

8. По мере проведения стирок воздухопроницаемость исследуемых полотен в целом снижается. Величина коэффициента воздухопроницаемости исследуемых полотен зависит не только от структурных характеристик, но и от их волокнистого состава.

-1819. Относительная паропроницаемость является оптимальным показателем паропроницаемости. Разработана методика определения относительной паропроницаемости.

10. В работе не удалось выявить наилучший или наихудший по всем дифференциальным показателям образец исследуемых полотен. Оптимальным средством обоснованного выбора материала изделий различного назначения представляется комплексная оценка.

11. Для всех рассмотренных образцов средняя арифметическая комплексная оценка принимает наивысшее значение, затем следует средняя геометрическая, а наиболее жесткой в целом является комбинированная комплексная оценка. Как правило, ранжированный ряд полотен, прошедших равное количество стирок, остается в целом неизменным при различных комплексных оценках.

12. В связи с требованием универсальности применения бельевого изделия, обуславливающей его ценность при эксплуатации, комбинированная комплексная оценка оказывается наиболее информативной, так как именно она в наибольшей мере приближается к наихудшему из дифференциальных показателей.

13. Оптимальными представляются следующие виды комплексных оценок гигиенических показателей качества трикотажных полотен: комбич нированная комплексная оценка по относительным показателям качества, непрерывным рангам и баллам, принимающим значения (5, 4, 3, 1), а также, при достаточно большом количестве сравниваемых образцов, баллам, принимающим значения (5, 4, 3, 0); средняя гармоническая по относительным показателям качества и баллам, принимающим значения (5, 4, 3, 1). о

1. Кирюхин С.М., Соловьев А.Н. Контроль и управление качеством текстильных материалов. - М.: «Легкая индустрия», 1977. 312 с.

2. Азгалъдов Г.Г. Квалиметрии 30 лет. Итоги и перспективы // Стан® дарты и качество - 1999 г. - № 1 - с. 30 - 36.

3. Соловьев А.Н., Кирюхин С.М. Оценка и прогнозирование качества текстильных материалов. -М.: «Легкая индустрия», 1984. 215 с.

4. Додонкин Ю.В., Кирюхин С.М. Ассортимент, свойства и оценка качества тканей. М.: Легкая индустрия, 1979. 192 с.

5. О 5. Азгалъдов Г.Г., Райхман Э.П. О квалиметрии / под ред. д.э.н., проф. Гличева А.В. М.: Изд-во стандартов, 1973. 172 с.

6. Варковецкий М.М. Количественное измерение качества продукции втекстильной промышленности. М.: «Легкая индустрия», 1976. 104 с.

7. Кирюхин С.М., Додонкин Ю.В. Качество тканей. М.: Легпромбыт-издат, 1986.- 160 с.

8. ГОСТ 15467 79. Управление качеством продукции. Основные понятия. Термины и определения

9. Соловьев А.Н., Кирюхин С.М. Оценка качества и стандартизация текстильных материалов. М.: «Легкая индустрия», 1974. 248 с.

10. Комплексная оценка качества текстильных материалов / А.Е. Чайковская, Л.В. Полищук, И.С. Галык и др. К.: «Тэхника», 1989. 254 с.

11. Грачев М.В., Понятовская Л.И., Принцева Р.А. Качество продукции и стандартизация в текстильной промышленности. М.: «Легкая индустрия», 1974. - 136 с.

12. ГОСТ 4.26 80. СПКГТ. Изделия трикотажные. Номенклатура покаО

13. Кукин Г.Н., Соловьев А.Н., Кобляков А.И. Текстильное материаловедение (текстильные полотна и изделия). М.: Легпромбытиздат, 1992.272 с.

14. ГОСТ 8846 87. Полотна и изделия трикотажные. Методы определения линейных размеров, перекоса, числа петельных столбиков и длины нити в петле

15. Лабораторный практикум по текстильному материаловедению. М.: Легпромбытиздат, 1986. 344 с.

16. ГОСТ 28239 89. Полотна трикотажные для верхних изделий. Метод определения остаточной деформации

17. Торкунова З.А. Испытания трикотажа. М., 1985. 200 с.

18. ГОСТ 28554 90. Полотно трикотажное. ОТУ

19. Кукин Г.Н., Соловьев А.Н. Текстильное материаловедение. Ч. 3. М.: «Легкая индустрия», 1967

20. Гавршова Н.И., Орленко JI.B. Конфекционирование материалов для одежды. /Учебное пособие. М., 2002.

21. Шершнева Л.П. Качество одежды. М.: Легпромбытиздат, 1985 -192 с.

22. Иванникова И.М. Изучение гигиенически важных свойств льняных, хлопчатобумажных и вискозных штапельных тканей для летней одежды: дис. к.т.н. М., ЦНИИЛВ, 1968 г.-238 с.

23. G. Sun. H.S. Yoo, X.S. Zhang, N.Pan. Radiant Protective and Transport Properties of Fabrics Used by Widland Firefighters //Textile Research Journal 2000 - No.7 - p. 567 - 573

24. L.Lau, J. Fan, T. Siu, L.Y.C. Siu. Comfort Sensations of Polo Shirts With and Without Wrinkle-Free Treatment //Textile Research Journal 2002 -No.ll-p. 949-953о

25. Чубарова З.С. Методы оценки качества специальной одежды. М.: Легпромбытиздат, 1988. 160 с.

26. Обобщенный показатель качества новых плательно-блузочных тканей, содержащих вискозно-капроновые петлистые нити /Тарасенко Н.К., Носов М.П., Кадурина А.Е., Терновая А.С. //Изв. ВУЗов. Технология текстильной промышленности 1987 г. — № 6 - с. 13 - 16

27. Стелъмашенко В.И., Розаренова Т.В. Материалы для изготовления и ремонта одежды. М., 2001

28. Ассортимент, свойства и технические требования к материалам для одежды. — М., «Легкая индустрия», 1978. 160 с.

29. ГОСТР 50720 94. Изделия трикотажные детские бельевые. Нормы физико-гигиенических показателей

30. ГОСТ Р 50966 — 96. Изделия трикотажные детские верхние. Нормы физико-гигиенических показателей

31. ГОСТ Р 50967 — 96. Изделия трикотажные бельевые для женщин и мужчин. Нормы физико-гигиенических показателей

32. Склянников В.П., Афанасьева Р.Ф., Машкова Е.Н. Гигиеническая оценка материалов для одежды. Теоретические основы разработки. -М., 1985

33. Трикотажная и текстилыю-галантерейная промышленность. Обзорная информация. //Выпуск 4. Улучшение потребительских свойств и качества бельевых и верхних трикотажных изделий из смесовой пряжи.-М., 1989

34. О.Г. Ефимова, Н.В. Виноградова, С.А. Виноградова, Б.Н. Гусев. Анализ нормативных документов на систему показателей качества текстильных материалов и изделий //Изв. ВУЗов. Технология текстильной промышленности 2000 г. - № 4 - с. 16-18

35. В.П. Склянников. Потребительские свойства текстильных товаров

36. М.: «Экономика», 1982 160 с.

37. Трикотажная и текстильно-галантерейная промышленность: Обзор-ф ная информация. Вып. 6: Ассортимент, свойства и применение новых трикотажных полотей для спортивной одежды. М., 1990

38. Хлопчатобумажная промышленность. Обзорная информация. Вып. 11: Комплексная оценка основных потребительских свойств и уровня качества сорочечно-плательных хлопчатобумажных и смесовых тканейо

39. Флерова Л.Н., Сурикова Г.И. Материаловедение трикотажа. М., 1972

40. J.P. Fohr, D. Couton, G. Treguier. Dynamic Heat and Water Transfer Through Layered Fabrics //Textile Research Journal 2002 -No.l - p. 1 - 12

41. Эксплуатационные свойства материалов для одежды и методы оценки их качества /под ред. К.Г. Гущиной. М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1984.-312 с.

42. P. Zhang, R.H. Gong, Y. Yanai, 11. Tokura. Effects of Closing Material on Termoregulatory Responses //Textile Research Journal 2002 - No.l - p. 83-89

43. Z. Wang, Y.Li, Y.L. Kowk, C.Y. Yeung. Mathematical Simulation of the Perception of Fabric Thermal and Moisture Sensations //Textile Research Journal 2002 - No.4 - p. 327 - 334

44. Volkmar T. Bartels and Karl Heinz Umbach. Water Vapor Transport Through Protective Textiles at Low Temperatures //Textile Research Journal 2002 - No. 10 - p. 899 - 905

45. A.S.W.Wong, Y.Li, P.K.W.Yeung. Predicting Clothing Sensory ComfortО