автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.05, диссертация на тему:Разработка методики повышения климатической устойчивости обуви из войлока

ОЛДЫРЕВА Анастасия Сергеевна

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ПОВЫШЕНИЯ КЛИМАТИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ОБУВИ ИЗ ВОЙЛОКА

Специальность 05.19.05. -Технология кожи, меха, обувных и кожевенно-галантерейных изделий

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

21 НОЯ

Москва - 2013

005538984

ОЛДЫРЕВА Анастасия Сергеевна

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ПОВЫШЕНИЯ КЛИМАТИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ОБУВИ ИЗ ВОЙЛОКА

Специальность 05.19.05. -Технология кожи, меха, обувных и кожевенно-галантерейных изделий

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2013

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный университет дизайна и технологии» на кафедре «Художественное моделирование, конструирование и технология изделий из

кожи»

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

кандидат технических наук, профессор кафедры «Художественное моделирование, конструирование и технология изделий из кожи» ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет дизайна и технологии» Леденева Ирина Николаевна доктор технических наук, профессор зав. кафедры «Технологии кожи и меха» ФГБОУ ВПО «Московский

государственный университет дизайна и технологии» Чурсин Вячеслав Иванович

кандидат технических наук, ведущий менеджер отдела опта и франчайзинга ООО «Модерн Стиль» Гараев Марат Марсович

Ведущая организация:

ОАО «Центральный научно-исследовательский институт кожевенно-обувной промышленности»

Защита состоится «18» декабря 2013 г. в часов на заседании

диссертационного совета Д 212.144.01 в Московском государственном университете дизайна и технологии по адресу: 117997, г. Москва, ул. Садовническая, 33, стр. 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного университета дизайна и технологии.

Автореферат разослан «/5» ноября 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Лунина Е.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Территория России располагается в северо-восточной части евразийского материка, характеризующегося достаточно суровыми, порой экстремальными природными условиями. Основная масса населения России проживает в районах со средней температурой января от - 5 до - 15° С. Это напрямую влияет на потребности населения в зимней обуви и одежде. Для обуви с верхом из гидрофильных материалов, к которым относят валяльно-войлочные материалы и в частности обувной войлок, особенно важна защита от влаги.

Популярность обуви с верхом из войлока с каждым годом растет не только в России, но и во всем мире. С развитием науки и техники, появлением новых технологий и материалов, российские обувщики возобновили производство войлочной обуви. Низкие показатели эстетических свойств валенок привели к необходимости изготавливать затяжную обувь с верхом из войлока на обувных колодках. Войлок подвержен усадке, воздействию агрессивных сред, что, безусловно, отрицательно сказывается на ее эргономических свойствах.

Решение названных проблем может быть найдено за счет применения новейшего оборудования для отделки обуви, включения инновационных технологических приемов в процесс производства обуви с верхом из войлока, использования новых гидрофобизирующих составов.

Учитывая вышесказанное, повышение климатической устойчивости обуви с верхом из войлока является актуальным направлением промышленного

производства обуви.

Целью диссертации является разработка методики повышения климатической устойчивости обуви из войлока, за счет поверхностной гидрофобизации обуви.

Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:

• на основе анализа литературных источников выбраны составы и способы гидрофобной обработки войлочной обуви;

• проведен анализ методик, оценивающих влияние климатических факторов на изделия легкой промышленности, в том числе на обувь;

• исследовано влияние гидрофобизаторов на морфологические свойства волокон шерсти и войлоков различного назначения;

• проведен анализ влияния гидрофобизаторов на физико-механические, гигиенические свойства обуви с верхом войлока;

• изучено действие климатических факторов на исходные и гирофобизированные войлоки;

• разработаны технологические режимы гидрофобизации верха обуви из войлока;

• апробирована разработанная методика повышения климатической устойчивости обуви из войлока.

Объекты и методы исследования. Объектами исследования являлись: структурные единицы войлока (волокна шерсти), обувь с верхом из войлока, технологический процесс отделки обуви из войлока различного назначения. Для исследования объектов и решения поставленных задач использовали: инструментальные методы, методы математического моделирования и оптимизации систем, маркетинговые исследования. Обработку экспериментальных данных проводили с применением методов математической статистики, пакетов программ Microsoft Office, Short eut to Origin, Analyst.

Научная новизна работы заключается в следующем:

• установлено влияние гидрофобизаторов на морфологические, физико-механические, гигиенические свойства войлоков различного назначения;

• определен характер отложения гидрофобизаторов на поверхности волокон шерсти в зависимости от их морфологии;

• установлено влияние противогололедных реагентов на физико-механические свойства исходных и гидрофобизированных войлоков различного назначения.

Практическую значимость работы составляют:

• разработанная технология специальной обработки, повышающая климатическую устойчивость войлоков для верха обуви;

• разработанная методика повышения климатической устойчивости обуви с верхом из войлока;

• доказанная возможность использования технических войлоков в

качестве материалов верха обуви.

Достоверность научных положений, выводов и результатов, сформулированных в диссертационной работе, подтверждается применением современных информационных технологий, согласованностью результатов теоретических и экспериментальных исследований, корректным использованием методов статистического анализа, апробацией основных положений диссертации в научной периодической печати, конференциях, а также актами производственной апробации разработанной методики и положительной ее оценкой на предприятиях обувной промышленности.

Реализация результатов работы. Основные результаты диссертационной работы внедрены на ЗАО «Егорьевск-обувь», ОАО Калужская обувная фабрика «Калита», используются в учебном процессе на кафедре «Художественное моделирование, конструирование и технология изделий из кожи» Московского государственного университета дизайна и технологии в лекционных и лабораторных занятиях при обучении студентов высших учебных заведений по направлению подготовки бакалавров 262000 Технология изделий легкой промышленности, 262200 Конструирование изделий легкой промышленности и слушателей Института дополнительного образования в виде учебного пособия «Составы для специальной обработки обуви» под

грифом УМОЛегпром.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на VIII международной научно-практической конференции «Кожа и мех в XXI веке: Технология, качество, экология, образование» (ВСГУТУ, Улан-Удэ, 2012); на 65 научной конференции студентов и аспирантов «Молодые ученые - XXI веку» (МГУДТ, 2013 г.).

Результаты исследования использованы в производственном процессе Калужской обувной фабрики ОАО Калужская обувная фабрика «Калита» и ОАО «Егорьевск-обувь», что подтверждено соответствующими документами.

Публикации. Основные положения проведенных исследований опубликованы в 8 печатных работах, из них 4 статьи - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, 2 статьи - в зарубежных изданиях.

Структура работы. По структуре диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов по каждой главе, общих выводов по работе, библиографии, приложений на 3 страницах. Работа изложена на 131 странице машинописного текста, содержит 22 рисунка, 22 таблицы. Библиография включает 142 источника.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы исследования; сформулированы цель работы, основные задачи и методы исследования, научная новизна и практическая значимость полученных результатов; приведены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе изложены современные представления о методиках исследования влияния климатических факторов на изделия легкой промышленности, в том числе на обувь.

Показано, что текстильные материалы, в том числе валяльно-войлочные, являются перспективным сырьем для производства обуви. Их достоинства состоят в более низкой стоимости и высоких теплозащитных свойствах в сравнении с натуральной и искусственной кожами.

Рассмотрены основные подходы к решению задачи, связанной с изготовлением конкурентоспособной водостойкой обуви с верхом из войлока. Установлено, что влажность и действие противогололёдных реагентов, оказывают наибольшее разрушающее влияние на обувь из текстильных нетканых материалов.

Показано, что специальные виды отделки позволяют придавать одинаковым по строению и составу материалам новые специфические свойства. Проанализированы имеющиеся на сегодняшний день способы специальной обработки обувных материалов. Отмечено, что гидрофобная обработка является наиболее эффективным способом повышения климатической устойчивости обуви.

Проанализировав данные о пропитке текстильных материалов, выявлено, что помимо геометрических характеристик пор волокнистого материала необходимо учитывать капиллярные и поверхностные явления для объяснения способности жидкостей проникать в его структуру.

На основе анализа научных источников и обобщения практического опыта были выделены основные преимущества использования войлоков различного назначения для производства обуви и основные проблемы: гидрофильность, подверженность усадке, воздействию агрессивных сред. Для решения этих проблем был выбран способ специальной обработки -гидрофобизация. На основе литературного обзора выбраны гидрофобизаторы и методы испытаний, определены направления исследования.

Во второй главе представлены характеристики объектов и методы исследования. Объектами исследования в работе служили такие виды войлока как: войлок обувной (ОСТ 17-531-75) - ВО, войлок технический 1 (ГОСТ 11025-78) - ВТТ, войлок технический 2 (ГОСТ288-72) - ВТ, волокна овечьей шерсти: остевое (В^) и пуховое (ВпуХ).

В качестве гидрофобизаторов были использованы:

- латекс синтетический СКС-65ГП (ГОСТ 10564-75) - (Л);

- фторсодержащий силан: СРзЧСР2)т-С(0>-ЫН-< СН2)3-81(ОС2Н5)з - (М);

- средства повседневного ухода за обувью из текстильных материалов на основе фторкарбоновой смолы (Гь Г2, Гз, ГД

Гидрофобизацию волокон шерсти и войлоков проводили обработкой в 47% эмульсии Гл. Волокна погружали в эмульсию латекса на 30 с, на поверхность войлока гидрофобизатор наносили щеткой. Гидрофобизаторы Г,, Г2, Г3, Г4, 5%-ный раствор Гм в этаноле наносили распылением на волокна шерсти и войлок. После гидрофобной обработки все пробы выдерживали при температуре 23° С в течение 30 мин.

Блок-схема проведения исследований приведена на рисунке 1.

Для достижения поставленной цели исследования проводили в два этапа: первый - изучение влияний гидрофобизаторов на структуру отдельных волокон и войлока, второй - оценка влияний гидрофобизаторов на климатическую устойчивость войлоков.

Рисунок 1. Блок-схема экспериментальных исследований

Для установления влияния гидрофобизаторов на шерстяные волокна нами проведено исследование структуры, определена тонина исходных и гидрофобизированных волокон шерсти с применением электронного микроскопа (МБИ-6, Россия).

Микрофотографии гидрофобизированных и исходных волокон шерсти представлены на рисунке 2.

а) в) д)

б) г) е)

Рисунок 2. Микрофотографии гидрофобизированных и исходных остевых и пуховых волокон овечьей шерсти: а - Восг; б - ВпуХ; в - Воотл; г - В^л;

^ В0стМ? ^ ВпухМ

Известно, что пуховое волокно имеет два слоя: чешуйчатый и корковый; остевое волокно имеет три слоя: чешуйчатый, корковый, серцевиный. Микроскопический анализ волокон шерсти показал, что чешуйчатый слой пухового волокна имеет толщину 0,6 мкм, причем каждая клетка перекрывает соседние примерно на четверть, длина открытой части чешуйки составляет 11 мкм. Установлено, что кутикула остевых волокон характеризуется некольцевидной формой структурных компонентов, поверхность волокна покрывается ими подобно рыбьей чешуе. Чешуйки имеют вид неправильно очерченных пластинок, плотно налегающих своим верхним краем на нижний край следующей чешуйки. Пуховое волокно более извито, чем остевое. Края чешуек пухового волокна имеют более заостренную форму в отличие от остевых волокон. Чешуйки пухового волокна в большей степени перекрывают друг друга. Для кутикулы пуховых волокон характерен кольцевидный тип чешуйчатого слоя, при котором чешуйки располагаются в виде неправильных цельных колец, охватывая волокно полностью. Чешуйчатые кольца расположены в пуховых волокнах так, что верхний край нижележащего кольца прикрывает нижний край следующего кольца, образуя своеобразную ступенчатость. Такое расположение колец и наличие на чешуйках зазубрин

характерно для пуховых волокон. При исследовании чешуйчатого слоя пухового волокна, необработанного гидрофобизаторами, мы наблюдали ярко выраженную исчерченность чешуек. Установлено, что тонина остевого волокна, пропитанного Гл, повышается на 33 % по сравнению с тониной исходного остевого волокна, тонина волокна, пропитанного Гм повысилась на 3 %, пропитка Гь Г2, Г3, Г4 не влияет на тонину волокон. Г л заполняет микротрещины, отлагается на поверхности волокна в виде пленки, покрывающей ее, и агломератов, которые приводят к повышению тонины. Гм, Гь Г2, Г3, Г4 образуют тонкие пленки на поверхности волокон, не влияющие на значения тонины волокон. Тонина пухового волокна, пропитанного Гд, повышается на 65 % по сравнению с исходным пуховым волокном, тонина волокна, пропитанного Гм, повысилась на 7 %, тонина волокон, пропитанных Гь Г4, Гз, Г4 повысилась на 3 %. Этот факт можно объяснить тем, что на тонину оказывает влияние химическая природа гидрофобизатора и строение волокон шерсти: остевое волокно имеет больший зазор между чешуйками, чем пуховое волокно, также остевое волокно имеет серцевинный слой, который состоит из рыхлых клеток и воздушных прослоек, за счет этого рыхлые клетки заполняются гидрофобизатором, и он глубже проникает в структуру волокна.

Влияние модификаторов на физико-механические свойства волокон оценивали по показателям: жесткость, относительное удлинение при разрыве. Результаты исследований представлены в таблице 1.

Выявлено, что остевое волокно более пластичное и гибкое, что связано с особенностью его строения. Оно более крупное, чем пуховое, у него больше микротрещин, в которых задерживается большее количество гидрофобизатора, глубоко проникающего в структуру волокна, что способствует пластификации. Обработка Гл привела к увеличению относительного удлинения при разрыве на 14% для остевого и на 10% для пухового волокон. Обработка Гм привела к незначительному увеличению относительного удлинения при разрыве у остевого и пухового волокон - 5-7%, гидрофобизаторы Гь Г4, Г3, Г4 не оказывают существенного влияния на жесткость и относительное удлинение при разрыве как остевых, так и пуховых волокон.

Таблица 1. Физико-механические свойства исходных и модифицированных шерстяных волокон___

Шифр волокна Величина угла прогиба Н, Относительное удлинение

град. при разрыве Ер, %

В ОСТ 121 30,01

Воет Гл 132 40,21

В0ст Гм 123 37,41

Воет Г, 120 31,35

В0ег Гг 121 32,30

В0сг Гз 120 31,16

Вост Г4 120 31,29

Bnvx 79 21,14

ВпухГл 88 31,87

ВпухГм 81 26,16

ВпухП 80 21,22

ВпухГг 79 22,47

ВтхГ3 80 21,74

ВпухГ~4 79 23,36

Органолептическая оценка образцов гидрофобизированных войлоков, показала, что внешний вид войлоков, обработанных Гл, ухудшился по сравнению с контрольными образцами. Гл неравномерно распределен по поверхности материала. В последующих исследованиях показатели свойств образцов, гидрофобизированных Гл, не определяли.

Микроскопический анализ образцов показал, что войлок представляет собой пространственную сетку, характер расположения волокон которой определяет макроструктуру материала и её подвижность при деформирующих воздействиях. Установлено, что войлок - это бесструктурное (хаотичное расположение волокон) пористое тело, доля свободного объёма, не заполненного волокнами, составляет около 77-82 %. Нами предложено применительно к войлоку вместо понятия пористости использовать объем свободного пространства, под которым понимают пространство между волокнами. В ходе исследования выявили преимущественно горизонтальную ориентацию волокон, около 60 % составляют волокна размером 20 - 25 мкм. Межволоконные пустоты имеют различную форму и конфигурацию, поэтому определение их размеров проводилось по наибольшей и наименьшей протяженности между наиболее и наименее удалёнными точками в мкм.

Средние размеры межволоконных промежутков по длине (100 - 250 мкм) превосходят их глубину (90 - 120 мкм), оцененную по расстоянию между волокнами поперечных срезов, что в значительной степени характерно для анизотропных композиционных материалов. Установили, что частицы гидрофобизатора закреплены на отдельных волокнах войлока. Доля свободного объёма гидрофобизированных войлоков осталась прежней и составила 77-82%.

В таблице 2 приведены значения объема свободного пространства, полученные расчетным методом, и удельной поверхности войлоков, установленных с применением метода низкотемпературной сорбции азота.

Таблица 2. Характеристики войлоков

Шифр войлока Толщина, мм Объем свободного пространств а,% Плотность, г/см^ Удельная поверхность, м2/г

каж. ист.

ВО 5,4 77,12 0,30 1,490 4,08

вог, 5,4 77,15 0,30 1,489 4,01

вог2 5,4 77,20 0,30 1,488 -

ВОГз 5,4 77,14 0,30 1,490 -

вог4 5,4 77,22 0,30 1,890 -

ВОГм 5,4 78,89 0,30 1,492 3,89

втт 2,7 79,01 0,28 1,453 2,42

вттг. 2,7 79,11 0,28 1,452 2,41

вттг2 2,7 79,08 0,28 1,452 -

ВТТГз 2,7 79,16 0,28 1,453 -

ВТТГ4 2,7 79,09 0,28 1,540 -

ВТТГм 2,7 79,07 0,28 1,455 2,31

ВТ 2,9 83,02 0,27 1,411 2,39

втг, 2,9 82,87 0,27 1,412 2,31

ВТГ2 2,9 82,91 0,27 1,411 -

ВТГз 2,9 82,90 0,27 1,412 -

ВТГ4 2,9 82,88 0,27 1,413 -

ВТГм 2,9 82,92 0,27 1,411 2,28

Результаты эксперимента показывают, что обработка гидрофобизаторами не влияет на объем свободного пространства войлока. Уменьшение удельной поверхности гидрофобизированных войлоков свидетельствует о том, что гидрофобизатор отлагается на поверхности волокон. Данные эксперимента позволяют сделать вывод, что гидрофобизатор покрывает поверхность волокон, заполняет микротрещины и микропоры волокон шерсти.

Краевые углы смачивания поверхности войлоков жидкостями с различным поверхностным натяжением измеряли классическим методом растекающейся капли. В таблице 3 представлены значения краевых углов смачивания войлоков.

Таблица 3. Краевые углы смачивания поверхности войлоков

Жидкость Вода Глицерин . Масло

Поверхностное натяжение, 10"3 Н/м 72,86 59,40 33,06

Краевой угол смачивания 0, град

ВО 98 115 0

ВОГ, 128 135 70

ВОГ2 127 133 70

ВОГз 127 133 69

ВОГ4 128 134 71

ВОГм 136 140 90

ВТТ 106 118 0

ВТТГ, 131 138 71

ВТТГ2 132 139 70

ВТТГз 132 140 70

ВТТГ4 133 _| 138 70

ВТТГМ 142 145 95

ВТ 110 128 0

ВТГ, 135 139 75

втг2 136 140 75

ВТГз 137 138 77

втг4 136 139 76

ВТГм 146 148 100

На основе анализа краевых углов смачивания водой сделали вывод, что исходные войлоки являются гидрофобными. Краевые углы смачивания войлоков маслом, характеризуют олеофильность их поверхности. Смачивание войлока обусловлено его строением, химическим составом и видом гидрофобизатора. Большие краевые углы смачивания ВТТ и ВТ можно объяснить присутствием в составе этих войлоков синтетических волокон 7 и 12 % соответственно. Как известно, синтетические волокна, входящие в состав войлоков хуже смачиваются водой, чем волокна шерсти, поэтому повышение

содержания синтетических волокон в составе войлока приводит к увеличению его гидрофобности.

Обработка гидрофобизаторами на основе фторкарбоновых смол приводит к увеличению краевых углов смачивания всех войлоков при исследовании растекания капель различных жидкостей. Наибольшее увеличение краевых углов установили для войлоков, гидрофобизированных фторсодержащим силаном. Этот факт, подтверждает эффективность выбранных гидрофобизаторов, в особенности Гм, повышающих не только гидрофобность их поверхности, но и олеофобность.

Капиллярность войлока оценивали по высоте подъема воды по образам. На рисунках 3 и 4 представлены кинетические кривые впитываемости воды войлоками.

Рисунок 3. Кинетические кривые впитываемости воды гидрофобизированными и исходным войлоком ВО: 1 - ВО; 2 - ВОГ,; 3 - ВОГ2; 4 - ВОГ2; 5 - ВОГ3; 6 - ВОГм.

Рисунок 4. Кинетические кривые впитываемости воды гидрофобизированными

и исходным войлоком ВТ: 1 - ВТ; 2 - ВТГь 3 - ВТГ2; 4 - ВТГ2; 5 - ВТГ3; 6 - ВТГМ.

На основе анализа кривых впитываемости воды войлоками, установлено, что все виды исходных образцов обладают низкой капиллярностью. Как показало микроскопическое исследование структуры войлоков, этот факт обусловлен преобладанием горизонтально ориентированных волокон. Капиллярное поднятие воды по гидрофобизированным образцам незначительно ниже, чем по исходным, так как модификация затрагивает только расположенные на лицевой поверхности войлока капилляры и не меняет свойства волокон внутренней и оборотной стороны образцов. Большее поднятие воды в обувном войлоке объясняется присутствием только шерстяных волокон в его составе.

Результаты экспериментальных исследований морфологии гидрофобизированных и исходных волокон и войлоков позволили установить характер отложения гидрофобизатора в образцах различного вида войлоков. Полученные данные были приняты во внимание при оценке влияния гидрофобизаторов на физико-механические свойства войлоков.

В третьей главе по результатам экспертного опроса установлены наиболее значимые показатели для обуви с верхом из войлока, характеризующие климатическую устойчивость и гигиенические свойства: водопромокаемость, влагоемкость, изменение размеров, гигроскопичность, паропроницаемость, теплопроводность, кинетика набухаемости, скорость сушки. В таблице 4 представлены результаты экспериментальных исследований показателей для гидрофобизированных и контрольных образцов войлоков.

Анализ экспериментальных данных позволяет сделать вывод о том, что влагоемкость, в основном, зависит от химического состава войлока, свойств поверхности волокон и гидрофобной обработки. Наличие синтетических волокон в составе технических войлоков, приводит к снижению показателя влагоемкости на 3-5% по сравнению с чистошерстяным обувным войлоком. Пропитка войлоков гидрофобизирующими составами снижает влагоемкость, а модификация войлоков Гм приводит к наибольшему снижению влагоемкости по сравнению с исходными войлоками. Гидрофобизаторы положительно влияют на стабильность размеров войлоков после влажной обработки. Гидрофобизация приводит к незначительному снижению показателей

гигроскопичности и паропроницаемости, что еще раз подтверждает то, что фторсодержащие гидрофобизаторы не влияют на объем свободного пространства войлока. Незначительное снижение гигиенических свойств модифицированных войлоков компенсируют повышенные влагозащитные свойства.

Таблица 4. Физические свойства войлоков, определяющие их климатическую устойчивость и гигиеничность _

Показатель Вид модификатора Вид войлока

ВО ВТ ВТТ

Влагоемкость, В, % - 399,22 378,54 204,03

г, 202,27 189,48 199,18

г2 200,57 190,44 201,22

Г3 208,63 185,89 208,87

г4 205,20 184,46 206,15

Гм 99,78 75,87 86,95

Изменение размеров, У , % - + 11,2 + 10,5 + 11,2

Г, + 3,9 + 7,8 + 6,6

г2 + 5,2 + 6,7 + 5,8

Г3 + 4,3 + 7,2 + 4,9

г4 + 4,5 + 5,9 + 6,1

Гм -2,5 + 2,7 + 3,2

Гигроскопичность, Г,% . 11,58 9,78 11,31

Г, 9,52 8,79 10,18

Г2 11,08 6,59 11,58

Г3 10,31 7,97 9,71

Г4 9,59 7,62 10,01

Гм 8,54 8,08 10,12

Паропроницае-мость, п0,% - 58,69 61,24 59,33

Г, 56,13 59,65 57,53

г2 55,36 58,43 58,43

Гз 54,85 59,32 58,27

г4 55,39 57,38 59,73

Гм 41,34 54,43 55,21

Характеризуя поглощающую способность материала в целом, показатели (таблица 3) не учитывают кинетики водопоглощения. Обычно водопоглощение определяют по набуханию или поглощению низкомолекулярного вещества образцом материала, увеличивающему его массу, объем и изменяющему

структуру. Процесс набухания может быть охарактеризован несколькими показателями: степенью набухания а, константой скорости процесса к, коэффициентом диффузии D (таблица 5). Расчёт констант скоростей проводили с помощью программного комплекса «Short cut to Origin».

В первый период (от 0-5 мин) набухания вода с максимальной скоростью заполняет объем свободного пространства, во втором периоде (от 5 - 35 мин) процесс замедляется перестройкой структуры, приводящей к увеличению объема и нарушению физических связей между волокнами (рисунок 5).

I. КП1Н

Рисунок 5. Кинетика набухания модифицированных войлоков в воде: 1 - ВТГМ; 2 - ВОГм; 3 - ВТТГМ

Изменение коэффициента диффузии воды коррелирует с уменьшением константы скорости набухания войлоков на начальном участке после гидрофобизации.

Таблица 5. Показатели кинетики набухания гидрофобизированных войлоков

Шифр войлока 1 участок 2 участок

к, мин"1 D-104, — с к-102, ч1

ВО 0,27 1,12 1,2

ВОм 0,03 0,02 0,4

ВТ 0,36 9,99 1,1

ВТМ 0,06 0,27 0,1

ВТТ 0,30 1,85 0,3

ВТТм 0,12 0,26 0,1

Установлено, что гидрофобизация поверхности волокон приводит к снижению степени набухания, коэффициента диффузии воды и константы скорости набухания.

Исследования показали, что гидрофобная обработка, проведенная согласно разработанной методике повышения климатической устойчивости, не влияет на теплопроводность войлоков, это можно объяснить тем, что модификация не затрагивает объем свободного пространства войлока. При этом следует подчеркнуть, что после гидрофобной обработки предел прочности войлоков не изменяется.

Обувь из войлока, как правило, эксплуатируется в зимний период и может подвергаться воздействию противогололёдных реагентов. Известно, что противогололёдные реагенты приводят к повышению жесткости натуральных кож, снижению прочности и ухудшению их внешнего вида. Результаты исследования показали, что противогололедные реагенты повышают жесткость войлоков, предел прочности, намокаемость, снижают скорость сушки. Влияние гидрофобной обработки на скорость сушки войлоков, обработанных раствором противогололедного реагента «АйсМелт™» (ХКНМ) в условиях приближенных к реальной эксплуатации, оценивали по кинетическим кривым. Кривые строили по данным, полученным при высушивании образцов на приборе «Эвлас - 2м». Выяснили, что противогололедные реагенты приводят к большей намокаемости войлоков и замедляют скорость сушки. Установлено, что скорость сушки гидрофобизированных войлоков выше, чем у контрольных образцов. Этот факт можно объяснить тем, что гидрофобная обработка снижает показатель намокаемости войлока, а значит, снижает количество влаги, которое нужно удалить в процессе сушки, а также гидрофобизация препятствует проникновению влаги в микротрещины и капилляры волокон шерсти, расположенных в тонком приповерхностном слое.

В четвертой главе для разработки рекомендаций гидрофобной обработки войлочной обуви провели статистическую обработку экспериментально полученных данных показателей намокаемости и гигроскопичности войлоков, обработанных гидрофобизаторами Гм, Гь Г2, Г3, Г4 с кратностью нанесения: 2,4,6.

Математическая обработка экспериментальных данных показала, что наибольшее влияние на намокаемость и гигроскопичность оказывает вид и кратность нанесения гидрофобизатора, а также взаимодействие этих двух факторов. Оптимальные значения показателей намокаемости и гигроскопичности достигаются при двукратном нанесении гидрофобизаторов, четырех- и шестикратное нанесение гидрофобизатов снижает как показатель намокаемости, так и гигроскопичность войлоков. По результатам теоретических и экспериментальных исследований, с применением методов математической статистики разработана методика повышения климатической устойчивости обуви из войлока, которая предполагает на участке отделки обуви после операции «ручная отделка» включить операцию «гидрофобная обработка». Разработана технологическая карта операции гидрофобная обработка обуви. На основании полученных в работе экспериментальных данных нами определены следующие технологические нормативы операций гидрофобной обработки: на всю поверхность верха войлочной обуви ровным слоем наносят гидрофобизатор Г) (Гг, Гз, Г4, 5% раствор I в этаноле) с расходом препарата 0,4 мл/дм2, не допуская пропусков, подтеков и полос. Обувь выдерживают в течение 8-10 минут при нормальных условиях (температура 20 - 25° С), затем проводят второе нанесение гидрофобизатора с расходом препарата 0,4 мл/дм2, который сушат в течение 8-10 минут также при нормальных условиях. Обработку рекомендовано проводить на установке mod.ER225 фирмы «EUROMARCHE» (Италия) или аналогичном оборудовании.

Промышленная апробация результатов работы на ОАО «Егорьевск-обувь» показала эффективность внедрения разработанной методики повышения климатической устойчивости обуви из войлока в технологический процесс отделки обуви без существенных материальных затрат.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Исследована морфологическая структура войлоков различного назначения и приведены ее основные характеристики. Применительно к войлоку введено понятие объем свободного пространства.

2. На основе результатов микроскопического анализа установлено, что характер отложения гидрофобизаторов на поверхности волокон зависит не только от их морфологии, но и от вида гидрофобизатора. Фторсодержащие гидрофобизаторы заполняют микротрещины на поверхности волокна и отлагаются на его поверхности в виде пленки, латекс неравномерно распределяется по поверхности волокон в виде агломератов и частично заполняет объем свободного пространства.

3. На основе результатов сопоставительного анализа морфологических, физико-механических и гигиенических свойств войлоков различного назначения показана возможность использования технических войлоков в качестве материалов верха обуви.

4. Установлено, что гидрофобные свойства войлоков зависят от вида волокон, входящих в его состав. Показано, что при увеличении доли синтетических волокон на 12% краевой угол смачивания увеличивается на 14%. Наиболее эффективна гидрофобизация поверхности войлоков фторсодержащим силаном: краевые углы смачивания войлоков увеличиваются на 22-40%.

5. Изучено влияние противогололедных реагентов на физико-механические свойства войлоков различного назначения и показано, что гидрофобная обработка повышает климатическую устойчивость обувных войлоков на 25 % и технических - на 15% .

6. По результатам исследований с применением методов математической статистики разработана методика повышения климатической устойчивости обуви из войлока, которая предполагает проводить операцию двукратной гидрофобной обработки на участке отделки обуви из войлока.

7. Проведена апробация разработанной методики повышения климатической устойчивости обуви из войлока в условиях ОАО «Егорьевск-обувь», которая показала применимость разработанной технологии в рамках действующих производств без существенных материальных затрат.

ОПУБЛИКОВАННЫЕ РАБОТЫ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Олдырева А. С., Леденева И. Н. Способы повышения климатической устойчивости войлочной обуви [Текст] // Дизайн и технологии. - 2012. - № 29(71). - 0,37 п.л. (лично автором - 0,2 п.л.) (из перечня ВАК).

2. Олдырева А. С., Леденева И. Н., Полухина Л. М., Евсюкова Н. В. Кинетика набухания войлоков, обработанных фторсодержащим силаном в среде сверхкритического диоксида углерода [Текст] // Дизайн и технологии. -2012. -№ 30(72). - 0,3 п.л. (лично автором - 0,2 пл.) (из перечня ВАК).

3. Олдырева А. С., Леденева И. Н. Исследование климатической устойчивости обуви из войлока [Текст] // Кожевенно-обувная промышленность. - 2013. - № 1.-0,13 п.л. (лично автором-0,1. п.л.) (из перечня ВАК).

4. Олдырева А. С., Леденева И. Н., Гинзбург Л. И. Обоснование требований к гидрофобной обработке обуви с верхом из войлока [Текст] // Дизайн и технологии. - 2013. - № 36 (78). - 0,35 пл. (лично автором - 0,2 п.л.) (из перечня ВАК).

5. Олдырева А. С., Леденева И. Н. Исследование олеофобных свойств модифицированных войлоков для верха обуви [Текст] // Сборник статей Инновации в одежде и обуви. - Радом, Польша: Радомский политехнический университет, 2012. - 0,25 пл. (лично автором - 0,15 пл.).

6. Олдырева А. С., Леденева И. Н. Влияние гидрофобной обработки на гигиенические свойства войлочной обуви [Текст] // Текстильная индустрия. -2013.-№ 9.-0,25 пл. (лично автором-0,15 пл.).

7. Олдырева А. С., Леденева И. Н. Исследование физических свойств модифицированных войлоков для верха обуви [Текст] // VIII Международная научно-практическая конференция Кожа и мех в XXI веке: Технология, качество, экология, образование / Сборник научных трудов. - Улан-Удэ: ВСГУТУ, 2012. - 0,25 пл. (лично автором - 0,15 пл.).

8. Олдырева А. С., Леденева И. Н. Эффективность гидрофобной обработки войлока для верха обуви [Текст] // Тезисы докладов на 65 Научной конференции студентов и аспирантов «Молодые ученые - XXI века». - М.: ИИЦ МГУДТ, 2013. - 0,07 пл. (лично автором - 0,05. пл.).

ОЛДЫРЕВА Анастасия Сергеевна

Разработка методики повышения климатической устойчивости обуви из войлока Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Усл.-печ. 1.56 Тираж 80 экз Заказ № 166- т

Редакционно-издательский отдел МГУДТ 117997, г. Москва, ул. Садовническая, 33, стр. 1 Тел/факс: (495)955-33-04 e-mail: riomgudt@mail.ru Отпечатано в РИО МГУДТ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ДИЗАЙНА И ТЕХНОЛОГИИ

На правах рукописи

04201365986

ОЛДЫРЕВА Анастасия Сергеевна

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ПОВЫШЕНИЯ КЛИМАТИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ОБУВИ ИЗ ВОЙЛОКА

Специальность 05.19.05., «Технология кожи, меха, обувных и кожевенно-галантерейных изделий»

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель: кандидат технических наук профессор Леденева И.Н.

Москва-2013

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 4

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СПОСОБОВ ПОВЫШЕНИЯ КЛИМАТИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ОБУВНЫХ МАТЕРИАЛОВ К ВНЕШНИМ ВОЗДЕЙСТВУЮЩИМ ФАКТОРАМ И МЕТОДЫ PIX ОЦЕНКИ 8

1.1. Современные методики оценки климатической устойчивости

изделий легкой промышленности 9

1.2. Способы специальной обработки, повышающие климатическую устойчивость обувных материалов к внешним воздействующим факторам 21

1.3. Текстильные материалы, как объекты поверхностной обработки 3 7 ВЫВОДЫ ПО ПЕРВОЙ ГЛАВЕ 43 ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА ИССЛЕДОВАНИЯ И ОЦЕНКА МОРФОЛОГИИ ВОЙЛОКА ДЛЯ ВЕРХА ОБУВИ 44

2.1. Разработка классификации гидрофобизаторов и способов их нанесения ' 44,

2.2. Исследование структурных единиц войлока 51

2.3. Определение краевых углов смачивания и капиллярности войлоков 65

2.4. Определение пористости войлока 70 ВЫВОДЫ ПО ВТОРОЙ ГЛАВЕ 76 ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПРОЦЕССА ГИДРОФОБНОЙ ОБРАБОТКИ НА СВОЙСТВА ВОЙЛОЧНОЙ

ОБУВИ 77

3.1. Влияние на физико-механические свойства 77

3.2. Влияние на климатическую устойчивость 90 ВЫВОДЫ ПО ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ 101 ГЛАВА 4. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ СПЕЦИАЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ ОБУВИ С ВЕРХОМ ИЗ ВОЙЛОКА 102

4.1. Разработка требований и рекомендаций к процессу гидрофобизации

войлочной обуви 102

4.2. Математическое моделирование многослойной гидрофобной обработки 103

4.3. Рационализация технологии гидрофобной обработки обуви с

верхом из войлока на технологических переходах 107

4.4. Апробация методики повышения климатической устойчивости

обуви из войлока 113

ВЫВОДЫ ПО ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАВЕ 115

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ 116

БИБЛИОГРАФИЯ 118

ПРИЛОЖЕНИЕ 140

г

ВВЕДЕНИЕ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Территория России располагается в северо-восточной части евразийского материка, характеризующегося достаточно суровыми, порой экстремальными природными условиями. Основная масса населения России проживает в районах со средней температурой января от - 5 до - 15° С. Это напрямую влияет на потребности населения в зимней обуви и одежде. Для обуви с верхом из гидрофильных материалов, к которым относят валяльно-войлочные материалы и в частности обувной войлок, особенно важна защита от влаги.

Популярность обуви с верхом из войлока с каждым годом растет не только в России, но и во всем мире. С развитием науки и техники, появлением новых технологий и материалов, российские обувщики возобновили производство войлочной обуви. Низкие показатели эстетических свойств валенок привели к необходимости изготавливать затяжную обувь с верхом из войлока на обувных колодках. Войлок подвержен усадке*- воздействию агрессивных сред, что, безусловно, отрицательно сказывается на ее эргономических свойствах.

Решение названных проблем может быть найдено за счет применения новейшего оборудования для отделки обуви, включения инновационных технологических приемов в процесс производства обуви с верхом из войлока, использования новых гйдрофобизирующих составов.

Учитывая вышесказанное, повышение климатической устойчивости обуви с верхом из войлока является актуальным направлением промышленного производства обуви.

Целью диссертации . является разработка методики повышения климатической устойчивости обуви из войлока, за счет поверхностной гидрофобизации обуви.

Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:

• на основе анализа литературных источников выбраны составы и способы гидрофобной обработки войлочной обуви;

• проведен анализ методик, оценивающих влияние климатических факторов на изделия легкой промышленности, в том числе на обувь;

• исследовано влияние гидрофобизаторов на морфологические свойства волокон шерсти и войлоков различного назначения;

• проведен анализ влияния гидрофобизаторов на физико-механические, гигиенические свойства обуви с верхом войлока;

• изучено действие климатических факторов на исходные и гирофобизированные войлоки;

• разработаны технологические режимы гидрофобизации верха обуви из войлока;

• апробирована разработанная методика повышения климатической устойчивости обуви из войлока.

Объекты и методы исследования. Объектами исследования являлись: структурные единицы войлока (волокна шерсти), обувь с верхом из войлока, технологический процесс отделки обуви из войлока различного назначения. Для исследования объектов и решения поставленных задач использовали: инструментальные методы, методы математического моделирования и оптимизации . систем, маркетинговые исследования. Обработку экспериментальных данных проводили с применением методов математической статистики, пакетов программ Microsoft Office, Short eut to Origin, Analyst.

Научная новизна работы заключается в следующем:

• установлено влияние гидрофобизаторов на морфологические, физико-механические, гигиенические свойства войлоков различного назначения;

• определен характер отложения гидрофобизаторов на поверхности волокон шерсти в зависимости от их морфологии;

• установлено влияние противогололедных реагентов на физико-механические' свойства исходных и гидрофобизированных' войлоков различного назначения.

Практическую значимость работы составляют:

• разработанная технология специальной обработки, повышающая климатическую устойчивость войлоков для верха обуви;

• разработанная методика повышения климатической устойчивости

обуви с верхом из войлока;

.. - - *

• доказанная возможность использования .технических войлоков в

качестве материалов верха обуви.

Достоверность научных положений, выводов и результатов, сформулированных в диссертационной работе, подтверждается применением современных информационных технологий, согласованностью результатов теоретических и экспериментальных исследований, корректным использованием методов статистического анализа, апробацией основных положений диссертации в научной периодической печати, конференциях, а также актами производственной апробации разработанной методики и положительной ее оценкой на предприятиях обувной промышленности.

Реализация результатов работы. Основные результаты диссертационной работы внедрены на ЗАО «Егорьевск-обувь», ОАО Калужская обувная фабрика «Калита», используются в учебном процессе на кафедре «Художественное моделирование, конструирование и технология изделий из кожи» Московского государственного университета дизайна и технологии в лекционных и лабораторных занятиях при обучении студентов высших учебных заведений по направлению подготовки бакалавров 262000 Технология изделий легкой промышленности, 262200 Конструирование изделий легкой промышленности и слушателей Института дополнительного образования в виде учебного пособия «Составы для специальной обработки обуви» под грифом УМОЛегпром.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на VIII международной научно-практической конференции «Кожа и мех в XXI веке: Технология, качество, экология, образование» (ВСГУТУ, Улан-Удэ, 2012); на 65 научной конференции студентов и аспирантов «Молодые ученые - XXI веку» (МГУДТ, 2013 г.).

Результаты исследования использованы в производственном процессе Калужской обувной фабрики ОАО Калужская обувная фабрика «Калита» и ОАО «Егорьевск-обувь», что подтверждено соответствующими документами.

Публикации. Основные положения проведенных исследований опубликованы в 8 печатных работах, из них 4 статьи - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, 2 статьи - в зарубежных изданиях.

Структура работы. По структуре диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов по каждой главе, общих выводов по работе, библиографии, приложений на 3 страницах. Работа изложена на 131 странице машинописного текста, содержит 22 рисунка, 22 таблицы. Библиография включает 142 источника.

ГЛАВА. АНАЛИЗ СПОСОБОВ ПОВЫШЕНИЯ

КЛИМАТИЧЕСКОЙ . УСТОЙЧИВОСТИ ОБУВНЫХ

МАТЕРИАЛОВ К ВНЕШНИМ ВОЗДЕЙСТВУЮЩИМ ФАКТОРАМ И МЕТОДЫ ИХ ОЦЕНКИ

На протяжении последних десяти лет обувь из войлока остается актуальной. Благодаря большему удобству и практичности обувь из войлока затяжного метода производства на подошвах из разных материалов заменяет цельноваляную. В отличие от валяной такой вид войлочной обуви не оказывает негативного влияния на формирование стоп ребенка: возможно производство обуви с жестким задником, возможно использование индивидуальных ортопедических стелек. Преимуществом перед валяной обувью также является возможность создать широкий ассортимент моделей. Во-первых, благодаря применению ниточных швов можно использовать различные конструкции заготовок верха обуви, что позволит выпускать домашнюю обувь, полуботинки, ботинки, полусапоги, сапоги, ботфорты [1]. Во-вторых, можно менять пропорции деталей верха, использовать различные цветовые комбинации войлока [2]. В-третьих, можно выбирать форму низа обуви: плоская подошва, подошва-платформа, подошва с бортиком [3]. Для обеспечения надежной носки обувь из войлока должна противостоять внешней среде. Около 50% ассортимента текстильных материалов, используемых в обувном производстве, разработаны специально для обуви, остальные 50% ассортимента составляют материалы одежного, бытового, мебельного, технического и другого назначения, и лишь частично удовлетворяют требованиям обувщиков [4]. Повышение надежности и комфортности обуви из этих материалов решают не только за счет свойств текстильных материалов, но и конструктивным путем, однако, это не всегда оправдано с технологической точки зрения. Поэтому разработка текстильных материалов специально для обуви и сегодня остается актуальной задачей, как для обувного производства, так и для текстильной промышленности.

Специальная отделка позволяет получить широкий спектр материалов с разными специфическими свойствами, одинаковых по строению и составу [5, 6].

* -

Существенный вклад в решение проблем. получения климатически стойкой обуви внесли Ю. 1Ъ Зыбин, В. А. Фукин, В. В. Костылева, А. П. Жихарев, Б. А. Бузов и др. Изучением свойств войлока занимались И. Н Леденева, О. А. Белицкая, О. Н. Рыбакова, К. О. Крашенинникова [8-17].

1.1. Современные методики оценки климатической устойчивости

изделий легкой промышленности

* *

Под климатической устойчивостью понимают способность объектов противостоять климатическим факторам: абиотическим и биотическим. Абиотические факторы - температура, атмосферные осадки, влажность, солнечное излучение, ионизирующее излучение, газовый состав, ветер, атмосферное давление: Биотические - воздействие микроорганизмов и человека [18-20].

Исследование климатической устойчивости продукции является актуальным направлением для таких отраслей промышленности, как медицинская,, легкая, электронная, машиностроение, промышленность строительных материалов, строительная отрасль народного хозяйства. Изучению влияния климатических факторов посвящены работы [21-30].

Существует несколько подходов к изучению действия климатических факторов на объекты. Первый подход заключается в выделении основных негативно воздействующих факторов и изучение их действия в отдельности [31]. Второй состоит в изучении комплекса воздействующих факторов [32].

Моделирование климатических условий осуществляют с помощью специального оборудования. Ниже приведен обзор оборудования, применяемого сегодня для исследования климатической устойчивости

изделий легкой промышленности, которое можно применять для исследования свойств войлока. Широкий спектр климатических условий, в которых возможно обитание человека: пустыня, высокогорье, тропики, крайний север, условия обитания внутри технических средств и помещений позволяет воспроизвести климатическая камера «Табай» V-18 (Японии) [31]. Камеру применяют-для климатических испытаний образцов промышленной продукции (радиоэлектронной, медицинской, биологической, лёгкой, химической, механической и т.д.). Физиолого-гигиеническая оценка перспективных образцов экипировки и специального снаряжения и их влияния на функциональное состояние, самочувствие и работоспособность человека в различных климатогеографических условиях. В ходе такого исследования производится комплексная оценка функционального состояния, физической и умственной работоспособности человека при различных уровнях нагрузки [32]. При этом в первую очередь, осуществляется всестороннее исследование теплового состояния организма, включающее измерение температуры тела; измерение температуры поверхности тела; измерение плотности теплового потока, характеризующего отдачу тепла телом; определение интенсивности и эффективности испарения пота; определение вентилируемости пододежного пространства; субъективную оценку физиологической переносимости экипировки осуществляют с помощью соответствующих опросников. Климатический контроль текстильных материалов проводят с помощью лабораторной камеры «температура-влажность UM-1722» (Италия). Ее применяют для наблюдения за состоянием всех видов текстиля, .таких как волокна, нити, катушки, мотки, ткани и готовые изделия. Прибор удобен для. изучения воздействия низких и высоких температур, влажности на образец [33], определение таких показателей, как температура и влажность, в соответствии со стандартами ISO. Таким образом, возможна оценка эксплуатационных характеристик, срока службы материала. Климатическая камера, разработанная Казанцевым А, С., Молчаковым И. А, Шеховцовым Н. Н. [34],

относится к специализированному лабораторному оборудованию, предназначенному для проведения санитарно-химических исследований при регулируемых параметрах температуры, относительной влажности и кратности обмена воздуха внутри камеры. Установки используют в испытательных лабораториях химической, медицинской, фармацевтической, пищевой и других отраслях народного хозяйства.

Определение морозостойкости искусственных кож основано на ГОСТ 15162-82 «Кожа искусственная и синтетическая и пленочные материалы. Методы определения морозостойкости в статических условиях». Температуру разрушения определяют на приборе Х-ЗМ [35]. Если при выбранной температуре ни одна проба не разрушалась, испытывают новые образцы при температуре, каждая из которых ниже предыдущей на 10°С. Определение морозостойкости резин в статических условиях осуществляют при растяжении и сжатии проб. В динамических условиях морозостойкость оценивают по методике ГОСТ 20876-75, сущность которого заключается в установлении числа циклов изгиба, вызвавших разрушение материала на приборе МЦРМ [36]. Для моделирования температурных режимов применяют климатические камеры: лабораторная морозильная камера - 1ЮР-БРи, камера тепла и холода - 1ЮР-150, криокамеры большого объема -иЮТ-ВЯ, камеры с компьютерным управлением серии - 1ЮТ-7005-С, климатические камеры с компьютерным управлением серии - 1ЮТ-7005-С, камера настольная иОТ-ВЯ-7005-Т, Т2, печь на тепловое старение - 1ТСТ-7017-М/Ь [37].

Стойкость материалов к действию светопогоды оценивают по ГОСТ 10793-64 на приборе ПДС [38]. Термин «светопогода» объединяет ряд климатических факторов внешней среды: температуру,- влажность воздуха, дождь, ветер, солнечную радиацию. Стойкость материалов к тепловому старению по ГОСТ 8979-75 и ГОСТ 9.709-83. Для проведения испытания применяют термостат. В зависимости от вида испытываемого образца стойкость к тепловому старению определяют на сухих и влажных образцах.

Стойкость к световому старению оценивают по следующим показателям: разрывная нагрузка,- удлинение при разрыве, разрушающее напряжение, твердость резины. Также прибор позволяет оценить окраски к световому воздействию [49 - 40].

Стойкость материалов к световому старению вычисляют (%) по формуле (1.1.):

С = А,/Ао*100 (1.1.)

где Аь Ао — показатель образца соответственно после и до теплового воздействия, Н/м2. •*' '

Определение стойкости материалов к светотепловому старению по ГОСТ 8979-75. Для проведения испытания применяют СТСП [41 - 42]. Стойкость к светотепловому старению определяют двумя методами: старение - «отдых» с увлажнением и старение — «отдых» без увлажнения. Перед испытанием образцы кондиционируют, закрепляют в кассеты и, не подкладывая под них материал, параллельно устанавливают в барабан прибора. Образцы увлажняют дождеванием каждые 1,5 часа в течение 10 мин [43]. После испытания оценивать стойкость к световому старению оценивают по следующим показателям: р�