автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.01, диссертация на тему:Разработка методов оценки и исследование формоустойчивости клеевых соединений одежды

кандидата технических наук
Замышляева, Вероника Владимировна
город
Кострома
год
2013
специальность ВАК РФ
05.19.01
цена
450 рублей
Диссертация по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности на тему «Разработка методов оценки и исследование формоустойчивости клеевых соединений одежды»

Автореферат диссертации по теме "Разработка методов оценки и исследование формоустойчивости клеевых соединений одежды"

На правах рукописи УДК 687.02:66

005050373

ЗАМЫШЛЯЕВА ВЕРОНИКА ВЛАДИМИРОВНА

РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ОЦЕНКИ И ИССЛЕДОВАНИЕ ФОРМОУСТОЙЧИВОСТИ КЛЕЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ОДЕЖДЫ

Специальность 05.19.01 - «Материаловедение производств текстильной

и легкой промышленности»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

6 ПАР 2013

Кострома 2013

005050373

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Костромской государственный технологический университет» (ФГБОУ ВПО «КГТУ») на кафедре технологии и материаловедения швейного производства.

Научный руководитель: доктор технических наук,

профессор Смирнова Надежда Анатольевна

Официальные оппоненты: Шустов Юрий Степанович,

доктор технических наук, профессор, Московский государственный университет дизайна и технологии (МГУДТ), г. Москва, проректор по научной работе,

Мининкова Ирина Вячеславовна, кандидат технических наук, доцент, Костромской государственный технологический университет (КГТУ), г. Кострома, доцент кафедры ткачества.

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Ивановская государственная

текстильная академия (ИГТА), г. Иваново

Защита состоится 21 марта 2013 г. в 10— часов на заседании диссертационного совета Д 212.093.01 при ФГБОУ ВПО «Костромском государственном технологическом университете», ауд. 214.

Адрес: 156021, г. Кострома, ул. Дзержинского, 17

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «КГТУ». Текст автореферата размещен на сайте ВАК РФ: http://vak2.ed.gov.ru

Автореферат разослан 20 февраля 2013 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.093.01 доктор технических наук, профессор

Г.К. Букалов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время в швейном производстве широко применяется клеевая технология, позволяющая улучшить качество одежды, в частности обеспечить формоустойчивость её деталей. Использование термоклеевых прокладочных материалов (ТКПМ) является основным способом повышения формоустой-чивости деталей одежды, позволяет повысить производительность труда, снизить материалоемкость изделия, и, следовательно, повысить эффективность производства.

Широкий ассортимент термоклеевых прокладочных материалов, представленных на современном рынке товаров швейной промышленности, непрерывно изменяется и совершенствуется в зависимости от ассортимента материалов и изделий из них. Однако, несмотря на всё многообразие производимых ТКПМ, выбор наиболее рационального сочетания основного и дублирующего материалов вызывает трудности из-за отсутствия информации о влиянии современных ТКПМ на формоустойчивость одежды.

Показатели качества клеевых соединений одежды, регламентируемые нормативно-технической документацией (прочность склеивания и изменение линейных размеров), не в полной мере учитывают способность пакета одежды сопротивляться деформационным воздействиям в процессе эксплуатации и не дают необходимой информации для объективной оценки свойств клеевых соединений с точки зрения обеспечения формоустойчивости одежды. В современных условиях разработка методов оценки и прогнозирования формоустойчивости клеевых соединений одежды является актуальной задачей с позиции обеспечения выпуска конкурентоспособной продукции и управления качеством на всех этапах производства одежды.

Диссертационная работа выполнялась в соответствии с тематикой госбюджетных научно-исследовательских работ КГТУ, финансируемых по единому заказу-наряду: 1.7-БФ-07 «Разработка методов оценки и прогнозирования качества швов на основе исследований свойств материалов, входящих в пакет одежды» и 1.7-БФ-11 «Развитие научных основ проектирования и разработка методов оценки свойств различных материалов с целью совершенствования ассортимента, технологии изготовления и экспертизы швейных изделий».

Целью диссертационной работы является разработка методов оценки и получение сведений о формоустойчивости деталей одежды, дублированных современными термоклеевыми прокладочными материалами для прогнозирования и повышения качества швейных изделий костюмной группы.

Достижение поставленной цели предусматривает решение следующих научных и технических задач:

• систематизация сведений по современному ассортименту термоклеевых прокладочных материалов;

• разработка автоматизированных экспериментальных методов, обеспечивающих объективную оценку формоустойчивости клеевых соединений одежды в статическом и динамическом режимах испытаний;

• разработка расчетного метода определения показателей формоустойчивости текстильных материалов и клеевых соединений одежды в динамических условиях изгиба;

• исследование показателей формоустойчивости клеевых соединений с современными термоклеевыми прокладочными материалами;

• исследование влияния технологических и эксплуатационных факторов на формоустойчивость клеевых соединений одежды;

• разработка рекомендаций по рациональному выбору термоклеевых прокладочных материалов в пакет одежды с целью обеспечения формоустойчивости швейных изделий в процессе эксплуатации.

Объектами исследований выбраны пакеты материалов, представляющие собой клеевые соединения, полученные при дублировании костюмных камвольных и льняных тканей современными термоклеевыми прокладочными материалами зарубежных и российских производителей.

Общая характеристика методов исследования. Для решения поставленных задач применены стандартные и разработанные методы исследования показателей качества клеевых соединений одежды, методы обработки результатов, математической статистики и корреляционно-регрессионного анализа полученных данных, осуществляемых на ПЭВМ с применением пакетов прикладных программ MS Excel, MathCad, MatLab.

Научная новизна результатов работы заключается в том, что впервые:

• Разработан метод определения релаксационных свойств материалов при изгибе, позволяющий оценивать формоустойчивость текстильных материалов и клеевых соединений одежды, новизна которого подтверждена патентом РФ на изобретение №2422822.

• Разработан метод определения эксплуатационных свойств текстильных материалов после изгиба, позволяющий оценивать формоустойчивость текстильных материалов и клеевых соединений одежды в динамическом режиме, научная новизна которого подтверждена патентом РФ на изобретение № 2410688.

• Реализована возможность прогнозирования формоустойчивости швейных изделий на основе расчетного метода, дающего возможность оценки влияния различных факторов на формоустойчивость материалов в динамических условиях испытаний.

• Предложены новые показатели формоустойчивости материалов и клеевых соединений одежды, повышающие объективность оценки их качества и расширяющие информативность измерений.

• Проведены комплексные исследования показателей формоустойчивости костюмных камвольных и льняных тканей и их клеевых соединений с современными термоклеевыми прокладочными материалами отечественных и зарубежных производителей.

Практическая ценность состоит в следующем:

• Систематизирована информация об ассортименте современных термоклеевых прокладочных материалов отечественного и зарубежного производства, представлена характеристика основных видов термоклеевых прокладочных материалов и рассмотрены особенности их строения и свойств.

• На основании обзора существующих методов оценки формоустойчивости текстильных материалов и пакетов материалов разработана классификация методов оценки деформационных свойств материалов при изгибе, где в качестве основного классификационного признака предложен режим испытаний. Установлено отсутствие единого метода оценки формоустойчивости, позволяющего определять показатели формоустойчивости, как исходных материалов, так и клеевых соединений одежды.

• Разработаны и внедрены в практику научных исследований новые методы, позволяющие повысить объективность оценки формоустойчивости текстильных материалов и пакетов одежды в условиях производства и эксплуатации швейных изделий.

• Разработаны и внедрены в учебный процесс методики оценки формоустой-чивости материалов и клеевых соединений одежды, позволяющие оптимизировать выбор материалов для изделий и формировать пакеты материалов с заданными свойствами.

• Сформированы справочные сведения по показателям формоустойчивости клеевых соединений одежды и разработана градация клеевых соединений одежды костюмного ассортимента по степени формоустойчивости, позволяющая прогнозировать формоустойчивость одежды.

• Разработанные рекомендации по конфекционированию современных термоклеевых прокладочных материалов в пакеты одежды из камвольных и льняных тканей позволят обеспечить получение и сохранение проектируемой формы швейных изделий и качество изделий за счет рационального выбора термоклеевых прокладочных материалов.

• Рекомендации по проектированию и изготовлению изделий с современными термоклеевыми прокладочными материалами используются на швейных предприятиях г. Костромы (ЗАО «Мода», ЗАО «Орбита», ателье «ИП Буторина Т.Ю., ателье «Алена», ООО «Предприятие ФЭСТ»), Разработанные методы и справочные данные апробированы и используются при проведении научно-исследовательских работ и в учебном процессе ИГТА г. Иваново, КГТУ г: Кострома.

Апробация результатов работы. Основные положения и результаты диссертационной работы изложены, обсуждены и получили положительную оценку на следующих конференциях:

на международной научно-технической конференции «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности ПРОГРЕСС-2010, ПРОГРЕСС-2012» (г. Иваново, ИГТА, 2010, 2012 гг);

на межвузовской научно-технической конференции аспирантов и студентов «Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности ПОИСК-2011» (г. Иваново, ИГТА, 2011 г.);

на межвузовской научно-технической конференции молодых ученых и студентов «Современные наукоемкие инновационные технологии развития легкой промышленности региона. Лен-2008», «Актуальные проблемы науки в развитии инновационных технологий для экономики региона. Лен-2010», «Актуальные проблемы науки в развитии инновационных технологий. Лен-2012» (г. Кострома, КГТУ 2008 2010 2012 гг); '

на межвузовской научно-технической конференции молодых ученых и студентов «Студенты и молодые ученые КГТУ - производству» (г. Кострома КГТУ 2009 2010,2012 гг),

на заочной всероссийской научно-практической конференции «Экология и качество современных изделий легкой промышленности» (г. Киров, ВятГГУ, 2012 г);

на заседаниях кафедры технологии и материаловедения швейного производства и на научно-технических семинарах КГТУ по проблемам материаловедения производств текстильной и легкой промышленности (г. Кострома, 2008-2012 гг.).

Публикации. По теме исследований опубликовано 26 печатных работ, в том числе 5 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, получены 2 патента на изобретения.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, выводов и списка использованных источников, включающего 150 наименований. Работа изложена на 134 страницах, включает 29 рисунков, 18 таблиц, 6 приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дано обоснование актуальности выбранных направлений исследований, обеспечивающих повышение качества швейных изделий, сформулированы цели и задачи исследований, отмечена научная новизна и практическая значимость результатов работы.

В первой главе проанализирована и систематизирована информация, посвященная ассортименту современных термоклеевых прокладочных материалов и методам оценки качества материалов и клеевых соединений одежды.

Проведенный анализ ассортимента ТКПМ показал, что современный рынок представлен большим разнообразием ТКПМ как зарубежных, так и российских производителей. Текстильные основы ТКПМ вырабатываются разной структуры и могут быть ткаными, трикотажными и неткаными.

Анализ литературы выявил недостаточный объем информации о ТКПМ и отсутствие сведений о влиянии ТКПМ на формоустойчивость клеевых соединений одежды.

Основными показателями качества клеевых соединений одежды, регламентируемыми нормативно-технической документацией, являются прочность склеивания и изменение линейных размеров после мокрой обработки или химической чистки (усадка). Эти показатели качества не учитывают способность клеевых соединений одежды сохранять первоначальную форму после деформирующих воздействий. Для термоклеевых прокладочных материалов на трикотажной основе нормируемым показателем является жесткость на изгиб, определяемая методом консоли (в мкН-см2), а жесткость клеевого соединения определяется методом кольца (в сН), что затрудняет сравнительный анализ.

Формоустойчивость является сложной комплексной характеристикой и в настоящее время не существует единого общепринятого метода, позволяющего оценивать свойства пакетов одежды и материалов их составляющих, что затрудняет прогнозирование формоустойчивости одежды.

Несмотря на то, что основным видом деформации в одежде является изгиб, способность материалов к изгибу остается малоизученной в силу сложности самого явления, широкого ассортимента материалов, используемых в швейном производстве и несовершенства существующих методов оценки.

Анализ методов оценки формоустойчивости текстильных материалов при изгибе показал, что большинство из них реализуют статический характер испытаний, в то время как при эксплуатации одежды имеют место динамические воздействия. Поэтому изучение деформационных свойств текстильных материалов и пакетов одежды в динамическом режиме представляет большой интерес.

В связи с этим представляется целесообразным разработка информативных методов, позволяющих объективно оценивать показатели формоустойчивости как исходных материалов, так и клеевых соединений одежды, в статических и динамических условиях.

Вторая глава- посвящена разработке методов оценки формоустойчивости клеевых соединений и входящих в них материалов. Обоснован выбор объектов исследований, в число которых включеньГматериалы и клеевые соединения, полуденные при дублировании костюмных камвольных и льняных тканей современными термоклеевыми прокладочными материалами на разных видах основы зарубежных фирм «Хай-мо» (Япония), «Куфнер» (Германия) и российской - ОАО «Искож» (г. Нефтекамск). В работе представлены сведения о структурных характеристиках тканей и термоклее-

вых прокладочных материалов. Все исследуемые TKIIM соответствовали требованиям НТД по прочности склеивания и усадке после мокрых обработок и химической чистки.

Клеевые соединения одежды с применением ТКПМ фирм «Хаймо» и ОАО «Искож» (г. Нефтекамск) выбраны с целью сопоставления их свойств со свойствами клеевых соединений, выполненных с применением традиционных для изделий костюмного ассортимента ТКПМ фирмы «Куфнер». Фирма «Хаймо» предлагает ТКПМ на трикотажной основе не только основовяззные с уточной нитью, но и поперечновя-заные, при этом цены на их продукцию значительно ниже, чем у большинства других фирм-производителей.

Для оценки формоустойчивости клеевых соединений одежды при изгибе в статических условиях разработан метод, реализуемый на автоматизированном устройстве, где закрепленная в форме эллипса проба изгибается под действием сосредоточенной нагрузки на треть её высоты. Форму эллипса могут принимать материалы с различной степенью жесткости, как исходные материалы, так и клеевые соединения, что дает возможность их сравнительной оценки.

Предлагаемый метод дает возможность оценки способности материала сопротивляться изгибающему воздействию и восстанавливать свою форму после освобождения от деформирующей силы с записью диаграммы (рис. 1) и соответствует современным тенденциям развития техники, обеспечивая повышение информативности испытаний и получение новых характеристик, не имеющих аналогов среди используемых в материаловедении.

Помимо стандартных показателей изгиба - условной жесткости и упругости, характеризующих формо-устойчивость, метод реализует возможность оценки работы, затраченной на изгиб пробы, работы, затраченной на восстановление пробы после изгиба, разности работ изгиба и восстановления после изгиба и резильянса.

Работа изгиба (А#) и работа восстановления после изгиба (Ав) являются интегральными энергетическими характеристиками жесткости. Работа изгиба характеризует способность пробы сопротивляться изгибу, а работа восстановления — способность текстильного материала восстанавливать исходную форму после снятия деформирующего воздействия. Работы изгиба и восстановления после изгиба рассчитываются одним из приближенных методов интегрирования (метод трапеций) по всем аргументам зависимости жесткости от деформации.

Разность работ (АА), затраченных на изгиб и восстановление пробы после изгиба, определяется площадью гистерезисной петли (рис. 2) и характеризует формоустойчивость материала: чем меньше площадь петли гистерезиса, тем выше упругие свойства и формоустойчивость.

Рисунок 1 - Диаграмма изгиба и восстановления после изгиба

:<рнв?ти5гиба .

"W

//А \ Кривая восст гнезде

/ / ] \ после изгиба

\ / 4

bv

Y// //

Рисунок 2 - Гистерезисная петля разности работ изгиба и восстановления после изгиба

Резильянс или обратимость (К) характеризует способность текстильного материала накапливать упругую энергию. Резильянс определяется отношением работы восстановления после деформации к работе изгиба и характеризует способность материалов и пакетов материалов к сохранению формы: чем ближе его значение к единице, тем выше формоустойчивость.

Предлагаемые для оценки формоустойчивости показатели: работа восстановления после изгиба, разность работ и резильянс характеризуют релаксационные процессы в материалах.

Научная новизна разработанного метода, позволяющего изучать кинетику изгиба и релаксации после снятия деформирующего воздействия материалов и пакетов материалов, подтверждена патентом РФ № 2422822 на изобретение.

Предложен метод оценки показателей формоустойчивости: упругости и жесткости материалов и клеевых соединений одежды в динамическом режиме. Согласно разработанной методике пробу прямоугольной формы в вертикальном положении одним концом механически фиксируют, а другим концом закрепляют в специальном зажиме так, чтобы она приняла форму полуцилиндра вокруг оправки (рис. 3). Вертикальное исходное положение пробы исключает влияние массы пробы на результаты измерений. По команде ЭВМ подается сигнал зажиму для освобождения

фотодатчик I

Рисунок 3 - Схема устройства для проведения испытаний на изгиб в динамическом режиме

пробы и одновременно с этим начинается снятие показаний фотодатчиков.

После снятия изгибающего усилия проба распрямляется, и свободный конец совершает затухающие колебания, которые фиксируются фотодатчиком 1. Коэффициент жесткости (С, Н/м) рассчитывается, исходя из периода свободных затухающих колебаний (Г, с), определяемого по графику (рис. 4) и массы консольно закрепленной пробы (т, кг):

Данные второго фотоОатчика

С =

4 л2т

Г

(1)

Упругие свойства оцениваются скоростью восстановления пробы после изгиба:

V -

30 -

15 БШ а„

А

(2)

Рисунок 4 — График свободных затухающих колебаний пробы после изгиба; А - единицы кода АЦП

где т - время раскрытия пробы, с;

а„ст - угол отклонения образца от исходной вертикали после завершения колебаний и отдыха в присутствии пластификатора:

'К'АК+ВЛ

Ь

7

(3)

где Ак - конечный код, поступающий с АЦП от фотодатчика 1 (рис. 3); * ,

К и В - коэффициенты статической характеристики фотодатчика;

Lc„ - длина консольно закрепленной пробы.

Научная новизна метода подтверждена патентом РФ № 2410688 на изобретение.

Обработка экспериментальных данных осуществляется на IBM PC с помощью пакетов прикладных программ MS Excel, MathCad, MathLab с применением методов математической статистики и корреляционно-регрессионного анализа.

Предложен расчетный метод, дающий возможность прогнозирования динамических свойств материалов в процессе их восстановления после изгиба, в котором осуществлено моделирование процесса восстановления ткани после изгиба.

Для решения поставленной задачи проба (полоска ткани) массы (m) и длины (/) представлена как совокупность (N) прямолинейных жёстких стержней с равномерно распределенной массой, соединённых шарнирами и упругими элементами (спиральными пружинами), препятствующими их повороту относительно друг друга.

Коэффициент жесткости спиральной пружины (к) определен из условия равенства прогиба на свободном конце консольной балки длиной, равной длине стержневого элемента модели, с изгибной жёсткостью, равной жёсткости пробы, и отклонения свободного конца абсолютно жёсткого консольного стержня той же длины с упругим элементом в виде спиральной пружины на другом конце.

Были составлены уравнения Лагранжа 2-го рода движения пробы. В качестве обобщенных координат приняты углы поворота стержневых элементов (pt.

В результате анализа уравнений были установлены закономерности формирования коэффициентов системы. В итоге получена система сильно нелинейных дифференциальных уравнений второго порядка, которая в матричном представлении имеет вид:

ml

где \(р\, \_ф\, \ф\ - вектора углов поворота, угловых скоростей и угловых ускорений стержневых элементов модели, соответственно,

[М], [К] - матричные коэффициенты

Система решена численным методом переменного порядка Адамса-Бэшфорта-Милтона, являющимся особенно эффективным для нежёстких систем дифференциальных уравнений, правые части которых вычисляются по сложным формулам. Программирование осуществлено в среде MatLab с относительной точностью вычислений 10 . В результате получена возможность теоретически определять кинематические параметры пробы ткани, в том числе, длину пути и скорость концевого свободного участка в процессе «раскрытия» пробы, а также анализировать влияние жесткости и массы пробы на её кинематические параметры.

При N=60 относительное отклонение экспериментально и теоретически определённой скорости концевого свободного участка пробы в процессе её «раскрытия» составило не более 2%, периода свободных колебаний - менее 1%.

Третья глава посвящена исследованию показателей формоустойчивости клеевых соединений одежды и влияния на них технологических и эксплуатационных факторов (вид и направление раскроя ТКПМ, влага, влажно-тепловая обработка, стирка). Исследованиями установлено, что современные ТКПМ способны обеспечивать показатели формоустойчивости клеевых соединений одежды в широком диапазоне (рис. 5).

d «

& 0

si ' ; 3 30 "> 5 ?n

Стандартные характеристики

ИМ

ЯШШ

ткань! ткань 2 ткань 3 ткань А

ткань 5 ткань 6 ткань 7 ткань 8 тканьЭ

Hfcztfflt

тканы ткань 2 ткань 3 ткань 4 ткань 5 ткань 6 ткань 7 ткань 8 тканьЭ

Предлагаемые характеристики

s §

ткань! ткань 2 ткань 3 ткань 4 ткань 5 ткань 6 ткань 7 ткань 8 тканьЭ

гЁВ^Шк

ткань 1

ткань 4

ш

ткань 8

ткань 1

ткань 3 ткань 4

ПА DB ИС 18

ткань 5 ткань 6 ткань 7

DDEDFQGHH

ткань 8

ткань 1 - камвольная, мелкоузорчатого переплетения, Ms=269 г/м2, То=35.5, Ту=43, По=380, Пу=2б8;

ткань 2 - камвольная, мелкоузорчатого переплетения, Ms=226 г/м2, То=34.5, Ту=39, По=314, Пу=268;

ткань 3 - камвольная, мелкоузорчатого переплетения, Ms=245 г/м2, То=44.5, Ту=47.5, По=256, Пу=244;

ткань 4 - льняная, мелкоузорчатого переплетения, Ms=269 г/м2, То=99.5, Ту=58.5, По= 161, Пу=172;

ткань 5 - льняная, полотняного переплетения, Ms=292 г/м2, То=104, Ту=118.5, По'=141. Пу'=100;

ткань 6 - льняная, полотняного переплетения, Ms=227 г/м2, То=62, Ту=103, По=165, Пу=119;

ткань 7 - льняная, мелкоузорчатого переплетения, Ms=220 г/м2, То=100, Ту=130, По=130, Пу=112;

ткань 8 -льняная, полотняного переплетения, Ms=180 г/м2, То=5б, Ту=56, По=180, Пу=135;

ткань 9 - льняная, полотняного переплетения, Ms=280 г/м2, То=103, Ту=103, По=150, Пу=120;

А - ТКПМ на тканой основе арт. Enzo30 («Хаймо»); В - ТКПМ на нетканой основе арт. 1225 («Хаймо»);

С - ТКПМ на трикотажной основе основовязаного переплетения с уточной нитью арт. 3331 («Хаймо»);

D - ТКПМ на трикотажной основе поперечновязаного переплетения арт. 3431 («Хаймо»);

Е - ТКПМ на тканой основе арт. B131N77 («Куфнер»); F -ТКПМ на нетканой основе арт. V917B57 («Куфнер»);

G - ТКПМ на трикотажной основе основовязаного переплетения с уточной нитью арт. R161G57 («Куфнер»);

Н - ТКПМ на трикотажной основе основовязаного переплетения с уточной нитью арт. 1С216 («Искож»)

Рисунок 5 -

Показатели формоустойчивости клеевых соединений костюмных тканей

ТКПМ

с различными

В сравнении с жесткостью, работа изгиба является более объективной характеристикой формоустойчивости, так как при одинаковых значениях жесткости различных материалов величина работы изгиба может существенно различаться (рис. 1). Более выпуклая форма кривой свидетельствует о том, что для изгиба пробы потребуется большая энергия, свидетельствующая о более высокой формоустойчивости.

Показатели работы восстановления клеевых соединений одежды изменяются от 5,9 до 42,9 мкДж. Применение ТКПМ повышает способность ткани восстанавливаться после деформирования в 2,5-3 раза.

Значения разности работ исследуемых клеевых соединений изменяются в пределах от 0,4 до 5,3 мкДж. Чем ближе этот показатель к нулю, тем выше формоустой-чивость пакета одежды. Значения резильянса для исследуемых объектов изменяются от 0,6 до 0,97 и чем он ближе к единице, тем выше формоустойчивость.

Резильянс - относительный показатель формоустойчивости и его целесообразно использовать для сравнительной оценки формоустойчивости различных объектов (тканей, клеевых соединений, швов). Сравнивая показатели резильянса основной ткани и клеевых соединений с разными ТКПМ, определяется рациональный ТКПМ. Так показатель резильянса костюмной камвольной ткани равен 0,7, а показатели резильянса клеевых соединений этой же ткани, дублированной ТКПМ на тканой основе, равен 0,8, а на поперечновязаной трикотажной основе - 0,9, т.е. повышение формоустойчивости составило 14 % и 29 % соответственно.

Выполнен сравнительный анализ показателей формоустойчивости в статическом и динамическом режимах испытаний. Проведенный корреляционный анализ показал наличие тесной корреляционной связи (табл. 1) между жесткостью, работой изгиба и коэффициентом жесткости и резильян-сом, разностью работ и средней скоростью восстановления.

Исследованиями установлено, что формоустойчивость клеевых соединений одежды зависит от структуры и направления раскроя ТКПМ.

Применение ТКПМ на тканой основе для дублирования камвольных и льняных костюмных тканей обеспечивает более высокие показатели формоустойчивости клеевых соединений одежды, чем ТКПМ на трикотажной основе. Самой низкой способностью к восстановлению после деформирования обладают клеевые соединения одежды с ТКПМ на нетканой основе.

Термоклеевые прокладочные материалы на тканой основе являются универсальными для костюмных камвольных и льняных тканей. При выборе ТКПМ для дублирования льняных тканей рекомендуются ТКПМ на поперечновязаной трикотажной основе малой поверхностной плотности, так как они обеспечивают высокие упругие свойства и рациональную жесткость пакетов одежды.

Исследование влияния направления раскроя ТКПМ на формоустойчивость клеевых соединений одежды показали возможность варьирования показателями формоустойчивости. Сведения по анизотропии показателей формоустойчивости дают возможность выбора рационального направления раскроя ТКПМ для получения требуемых свойств клеевых соединений одежды (рис. 6).

Таблица 1 - Корреляционный анализ взаимосвязи показателей формоустойчивости, полученных разными методами__

Показатели

формоустойчивости Коэффициент

статический динамический корреляции,

режим режим ГХУ

X У

Р, сН С, Н/м 0,93

Аи, мкДж С, Н/м 0,91

Я и, м/с 0,99

ДА, мкДж и, м/с 0,95

ЕСЗРЕбР Е в Р Е Й Р

ткань 1 ткань 5 ткань 1 ткань 5

ткань 1 - камвольная, мелкоузорчатого переплетения, Мз=269 г/м2, То=35.5, Ту=43, По=380, Пу=268; ткань 5 - льняная, полотняного переплетения, Мз=292 г/м2, То=104, Ту=118.5, По=141, Пу=100; Е-ТКПМ на тканой основе арт. В13 Ш77 («Куфнер»); Р - ТКПМ на нетканой основе 'арт. У917В57 («Куф-нер»); в - ТКПМ на трикотажной основе основовязаного переплетения с уточной нитью арт. Я16Ю57 («Куфнер»)

Рисунок 6 - Влияние направления раскроя на показатели формоустойчивости клеевых соединений костюмных тканей с ТКПМ фирмы «Куфнер»

Анализ результатов исследований влияния влаги на формоустойчивость клеевых соединений одежды (рис. 7) показал, что с увеличением относительной влажности воздуха все клеевые соединения снижают способность к сохранению первоначальной формы.

ткань 2 - камвольная, мелкоузорчатого переплетения, [№=226 г/м2, То=34.5, Ту=39, По=314, Пу=268; ткань 7 - льняная, мелкоузорчатого переплетения, М$=22(! г/м2, То=100, Ту=!30, ПоЧЗО, Пу=112; А - ТКПМ на тканой основе арт. ЕпгоЗО («Хаймо»); В - ТКПМ на нетканой основе арт. 1225 («Хаймо»); С - ТКПМ на трикотажной основе основовязаного переплетения с уточной нитью арт. 3331 («Хаймо»); ' Б - ТКПМ на трикотажной основе поперечновязаного переплетения арт. 3431 («Хаймо»); Н - ТКПМ на трикотажной основе основовязаного переплетения с уточной нитью арт. 1С216 («Искож»)

Рисунок 7 - Влияние влаги на показатели формоустойчивости клеевых соединений костюмных тканей с ТКПМ фирм «Хаймо» и «Искож»

Повышение влажности от 65 % до 98 % приводит к проникновению влаги вглубь волокон, ослаблению сил межмолекулярного взаимодействия и снижению способности текстильного материала сопротивляться деформации, что подтверждается уменьшением работы изгиба клеевых соединений при повышенной (98%) влажности на 15+50 %. Наиболее стабильные показатели формоустойчивости характерны для клеевых соединений с ТКПМ на тканой основе и трикотажной поперечновязаной основе, сохраняющиеся при повышенной влажности воздуха. При изменении относительной влажности воздуха от 0 до 65% показатели формоустойчивости не ухудшаются.

Результаты испытаний показали, что после мокрых обработок свойства клеевых соединений одежды с различными ТКПМ изменяются по-разному. У клеевых соединений с камвольными тканями снижение жесткости составило порядка 3+20 %,

12

тогда как у клеевых соединений с льняными тканями - порядка 14-45 % Стирка практически не повлияла на показатель резильянса клеевых соединений костюмных камвольных и льняных тканей с ТКПМ на тканой основе и трикотажной основе попе-речновязаного переплетения. Эти ТКПМ наиболее предпочтительны с точки зрения сохранения первоначальных свойств клеевых соединений одежды, подвергающихся стиркам.

Влажно-тепловая обработка, произведенная после стирки, положительно влияет на свойства клеевых соединений, стабилизируя их структуру и повышая формо-устойчивость.

Четвертая глава включает разработку рекомендаций по практическому использованию результатов исследований.

На основании проведенных испытаний показано, что ТКПМ на трикотажной основе российского производства ОАО «Искож» г. Нефтекамск по показателям фор-моустоичивости не уступают зарубежным аналогам. Основы этих трикотажных полотен вырабатываются из смешанной пряжи (полиэфирные волокна с хлопком или вискозными волокнами), что делает их выбор наиболее предпочтительным с точки зрения гигиенических требований.

Экспериментально подтверждена возможность использования тонких и легких ТКПМ японской фирмы «Хаймо» для дублирования костюмных льняных и камвольных тканей. Установлена возможность использования нетрадиционных для костюмных камвольных и льняных тканей ТКПМ на трикотажной основе поперечновязаных переплетений, которые рекомендуется для дублирования трикотажных полотен и эластичных тканей. Их применение для фронтального дублирования обеспечивает высокую формоустойчивость клеевых соединений при малой жесткости, что особенно важно для одежды из льняных тканей. Целесообразность использования ТКПМ на трикотажной поперечновязаной основе подтверждается снижением себестоимости готового швейного изделия. Стоимость этих ТКПМ значительно ниже, чем, например, ТКПМ на тканой и трикотажной основовязаной основах, что является важным фактором в ценовой политике предприятий-изготовителей швейных изделий. Составлены справочные данные (табл. 2) по показателям формоустойчивости клеевых соединений из костюмных тканей с разными ТКПМ, позволяющие осуществлять их рациональный выбор. Показана взаимозаменяемость ТКПМ на тканой и трикотажной основе для фронтального дублирования деталей из камвольных и льняных костюмных тканей.

Таблица 2 - Показатели формоустойчивости клеевых соединений одежды

Показатель формоустойчивости

1

Упругость У,%

Жесткость на изгиб Р, сН

Работа изгиба Аи, мкДж

Вид основной ткани

Костюмная льняная

Костюмная камвольная

Костюмная льняная

Костюмная камвольная

Костюмная льняная

Костюмная камвольная

Поверхностная плотность основной ткани, г/мг 3

<250

>250

<250

>250

<250

>250 <250

>250 <250

>250

<250

>250

Основа ТКПМ

70-80

70-90

65-80

60-80

2,8-5,2

4,2-8,5

2,3-3,7

3,0-6,0

16-19

17-39

11-17

12-14

трикотажная

60-90

70-90

60-90

60-70

1,9-4,3

2,5-5,9

1,4-2,6

2,0-2,9

12-21

15-46

12-21

11-16

нетканая

60-80

70-80

60-80

60-80

3,4-4,2

3,3-6,2 2,3-2,8

3,8-4,9

15-17

11-28

9-14

10-11

Окончание таблицы 2

1 2 3 4 5 6

Работа восстановления Ав, мкДж Костюмная льняная <250 15-18 11-19 11-13

>250 15-37 14-43 8-23

Костюмная камвольная <250 10-15 9-17 5-9

>250 11-13 - 8-13 6-8

Разность Костюмная льняная <250 0,4-1,6 0,6-2,3 3,3-4,9

работ >250 1,5-2,1 0,7-3,4 3,1-5,0

ДА=Аи-Ав, Костюмная камвольная <250 2,1-2,7 1,0-3.8 3,0-5,5

мкДж >250 2,3-2,7 1,9-3,2 3,5-4,1

Костюмная льняная <250 0,92-0,97 0,87-0,96 0,70-0,73

Резильянс >250 0,88-0,96 0,83-0,95 0,73-0,82

Я=Ав/Аи Костюмная камвольная <250 0,81-0,85 0,75-0,94 0,60-0,68

>250 0,82-0.85 0,75-0,87 0,60-0,68

Разработана градация по показателям формоустойчивости клеевых соединений одежды из костюмных тканей (табл. 3.).

Таблица 3 - Градация клеевых соединений одежды по степени формоустойчивости

Степень формоустойчивости Жесткость на изгиб. сН Упругость, % Работа изгиба, мкДж Резильянс

Низкая до 2.0 до 60 до 10 до 0,6

Средняя от 2,0 до 5,0 от 60 до 75 от 10 до 25 от 0,6 до 0,8

Высокая свыше 5,0 свыше 75 свыше 25 свыше 0,8

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Систематизирована информация об ассортименте современных термоклеевых прокладочных материалов отечественного и зарубежного производства, представлена характеристика основных видов термоклеевых прокладочных материалов и рассмотрены особенности их строения и свойств.

2. На основании обзора существующих методов оценки показателей формоустойчивости текстильных материалов и систем материалов составлена классификация методов оценки деформационных свойств материалов при изгибе. Установлено отсутствие единого метода оценки формоустойчивости, позволяющего оценивать свойства, как исходных материалов, так и клеевых соединений одежды.

3. Разработаны автоматизированные экспериментальные методы оценки формоустойчивости клеевых соединений одежды и материалов входящих в них, отличающиеся информативностью показателей и приближенные к реальным условиям изготовления и эксплуатации ШЕейных изделий. Новые методы реализуют статический и динамический режимы испытаний, могут быть использованы для оценки формоустойчивости различных объектов (тканей, клеевых соединений, швов) и совершенствуют оценку качества швейных изделий.

4. Реализована возможность прогнозирования формоустойчивости швейных изделий на основе расчетного метода, дающего возможность оценки влияния различных факторов на формоустойчивость материалов в динамических условиях изгиба.

5. Проведенные комплексные исследования показателей формоустойчивости клеевых соединений костюмных камвольных и льняных тканей с современными ТКПМ отечественных и зарубежных производителей позволили составить справочные данные по формоустойчивости клеевых соединений одежды.

6. Разработаны практические рекомендации по повышению формоустойчивости швейных изделий костюмной группы на основании предложенной градации клеевых соединений одежды по степени формоустойчивости.

7. Разработаны рекомендации по рациональному выбору и взаимозаменяемости термоклеевых прокладочных материалов для костюмных тканей с целью обеспечения формоустойчивости швейных изделий. Показана целесообразность использования для костюмных камвольных и льняных тканей ТКПМ на трикотажной попе-речновязаной основе.

Полученные в работе результаты и разработанные рекомендации внедрены на ряде предприятий и в учебном процессе ВУЗов.

ОПУБЛИКОВАННЫЕ РАБОТЫ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи в изданиях из перечня ВАК:

1. Замышляева В.В. Разработка классификации экспериментальных методов определения жесткости при изгибе материалов текстильной и легкой промышленности. [Текст] / В.В. Замышляева, H.A. Смирнова, В.В. Лапшин //Изв. вузов. Технология легкой промышленности. - 2009. - №4. - с. 19-26.

2. Бойко C.B. Моделирование процесса восстановления ткани после изгиба. [Текст] /C.B. Бойко, H.A. Смирнова, В.В. Замышляева, В.В. Лапшин // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности Иваново -2010-№2. -с. 25-27.

3. Смирнова H.A. Оценка туше тканей инструментальным методом. [Текст] / H.A. Смирнова, В.В. Замышляева, В.В. Лапшин, М.В. Сафронова // Изв. вузов. Технология легкой промышленности Санкт-Петербург-2012.-том 15,№1.-с. 86-88.

4. Замышляева В.В. Влияние влаги на клеевые соединения одежды из льна. [Текст] ! В.В. Замышляева, H.A. Смирнова//Изв. Вузов. Технология текстильной промышленности. Иваново - 2012. - №4. - с. 23-25.

5. Сурженко Е.Я. Влияние эксплуатационных факторов на качество клеевых соединений одежды с современными термоклеевыми прокладочными материалами. [Текст] / Е.Я. Сурженко, В.В. Замышляева, H.A. Смирнова, И.А. Хромеева // Изв. вузов. Технология легкой промышленности. Санкт-Петербург - 2012. - том 16, №2. - с. 61-64.

Статьи в журналах и сборниках научных трудов:

6. Замышляева В.В. Взаимосвязь конструкции изделия и свойств материалов. [Текст] / В.В. Замышляева, H.A. Смирнова, В.ВЛапшин, H.A. Шелепова // Юбилейный сборник трудов механического факультета -Кострома, КГТУ, 2009. - с 110-112.

7. Лапшин В.В. Автоматизированное устройство для оценки эксплуатационных свойств материалов [Текст] / В.В. Лапшин, В.В. Замышляева, H.A. Смирнова, О.Н. Князева // Юбилейный сборник трудов механического факультета. - Кострома, КГТУ, 2009. - с 113-114.

8. Замышляева В.В. Исследование кинетики деформационных свойств льняных тканей и пакетов одежды. [Текст] / В.В. Замышляева//Вестник КГТУ - Кострома, 2010.-№23, с. 47-50. '

9. Замышляева В.В. Оценка качества изделий по деформационным свойствам материалов и системам материалов. [Текст] / В.В. Замышляева, В.В. Лапшин, H.A. Смирнова // Сборник научных трудов международной научно-практической конференции «Техническое регулирование: базовая основа качества материалов товаров и услуг». - Шахты, ФГБОУ ВПО «ЮРГУЭС», - 2012. - с. 22-24.

10. Замышляева В.В. Влияние современных термоклеевых прокладочных материалов на качество одежды из льна. [Текст] / В.В. Замышляева, H.A. Смирнова, В.В. Лапшин // Материалы заочной Всероссийской научно-практической конференции «Экология и качество современных изделий легкой промышленности» -Киров, ВятГТУ. - 2012. - с. 23-26.

Тезисы докладов н материалы конференций:

11. Замышляева В.В. Влияние швов на деформационные свойства льняных тканей. [Текст] / В.В. Замышляева, H.A. Смирнова, В.В. Лапшин, В.Н. Белокуров, В.Г. Бочаров // Материалы 60-й межвуз. научно-технической конф. молодых ученых и студентов «Современные наукоемкие инновационные технологии развития легкой промышленности региона (Лен-2008)». - Кострома: КГТУ, 2008. - с. 78.

12. Замышляева В.В. Исследование влияния швов на жесткость льняных материалов. [Текст] / В.В. Замышляева, О.Н. Князева, H.A. Шелепова // Материалы 60-й межвуз. научно-технической конф. молодых ученых и студентов «Современные наукоемкие инновационные технологии развития легкой промышленности региона (Лен-2008)». - Кострома: КГТУ, 2008. - с. 78-79.

13. Замышляева В.В. Совершенствование методики определения жесткости текстильных материалов. [Текст] / В.В. Замышляева, В.В. Лапшин, H.A. Смирнова// Материалы 60-й межвуз. научно-технической конф. молодых ученых и студентов «Современные наукоемкие инновационные технологии развития легкой промышленности региона (Лен-2008)». - Кострома: КГТУ, 2008. - с. 79-80.

14. Белокуров В.Н. Исследование динамических свойств тканей методом вынужденных резонансных изгибных колебаний. [Текст] / В.Н. Белокуров, В.Г. Бочаров, H.A. Смирнова, В.В. Замышляева, В.В. Лапшин // Материалы межвуз. научно-практической конференции «Инновационные и наукоемкие технологии в легкой промышленности». - Москва: МГУДТ, 2008. - с. 76-78 .

15. Шелепова H.A. Влияние конструктивных элементов на жесткость пакетов одежды из льняных тканей. [Текст] / H.A. Шелепова, В.В. Замышляева, H.A. Смирнова // Материалы 61-й межвуз. научно-

технической конф. молодых ученых и студентов «Студенты и молодые ученые КГТУ - производству» - Кострома: КГТУ, 2009. - с. 92. '

16. Князева О.Н. Влияние влаги на формоустойчивость пакетов одежды из льняных тканей. [Текст] / О.Н. Князева, В.В. Замышляева, H.A. Смирнова // Материалы 61-й межвуз. научно-технической конф. молодых ученых и студентов «Студенты и молодые ученые КГТУ - производству». - Кострома: КГТУ, 2009 - с. 49.

17. Замышляева В.В. Выделение новых характеристик формоустойчивости текстильных материалов. [Текст] / В.В. Замышляева, H.A. Смирнова // Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности (ПРОГРЕСС-2010), Иваново: ИГТА, 2010. - с. 140-142.

18. Замышляева .В.В. Прогнозирование качества пакетов одежды по термомеханическим свойствам. [Текст] / В.В. Замышляева // Материалы 61-й межвуз. научно-технической конф. молодых ученых и студентов «Актуальные проблемы науки в развитии инновационных технологий для экономики региона (Лен-2010)» -Кострома: КГТУ, 2010. - с. 87.

19. Замышляева В.В. Прогнозирование эксплуатационных свойств по одноцикловым характеристикам изгиба. [Текст] / В.В. Замышляева // Молодые - развитию текстильной и легкой промышленности (ПОИСК-2011), Иваново: ИГТА, 2011.- с. 124.

20. Хайдухова Г. Н. Об оценке качества клеевых соединений. [Текст] / Г.Н. Хайдукова, В.В. Замышляева, H.A. Смирнова // Материалы 64-й межвуз. научно-технической конф. молодых ученых и студентов «Студенты и молодые ученые КГТУ - производству». - Кострома: КГТУ, 2012. - с. 64-65 .

21. КуреЕенкова М.С. Влияние дублирующих материалов на жесткость и упругость пакетов одежды. [Текст] / М.С. Куревенкова, В.В. Замышляева, H.A. Смирнова // Материалы 64-й межвуз. научно-технической конф. молодых ученых и студентов «Студенты и молодые ученые КГТУ - производству». - Кострома- КГТУ 2012.-с. 64.

22. Замышляева В.В. Влияние направления раскроя термоклеевого прокладочного материала на упругие свойства клеевых соединений одежды. [Текст] / В.В. Замышляева // Материалы 62-й межвуз. научно-технической конф. молодых ученых и студентов « (Лен-2012)». - Кострома: КГТУ, 2012. -с. 78-79.

23. Татарникова Л.М. Разработка рекомендаций ло рациональному выбору современных термоклеевых прокладочных материалов для швейных изделий костюмной группы из льна. [Текст] / Л.М. Татарникова, В.В. Замышляева, H.A. Смирнова // Материалы 62-й межвуз. научно-технической конф. молодых ученых и студентов « (Лен-2012)». - Кострома: КГТУ, 2012. -с. 63-64.

24. Замышляева В.В. Разработка рекомендаций по прогнозированию качества швейных изделий с учетом характеристик изгиба пакетов материалов. [Текст] / В.В. Замышляева // Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности (ПРОГРЕСС-2012) Иваново' ИГТА,2012.-Ч. I,с. 135-136.

Охранные документы:

25. Пат. 2410688 Российская Федерация, МПК G01N 33/36. Способ определения эксплуатационных свойств текстильных материалов после изгиба / Смирнова H.A., Лапшин В.В. Замышляева В.В. [и др.]; заявитель и патентообладатель Костромской гос. технол. ун-т - № 2009128003/15; заяв. 20 07 2009' опубл 27.01.2011. Еюл. № 3.-6 е.: ил.

26. Пат. 2422822 Российская Федерация, МПК G01N 33/36. Способ определения релаксационных свойств материалов при изгибе / Замышляева В.В., Смирнова H.A., Лапшин В.В. [и др.]; заявитель и патентообладатель Костромской гос. технол. ун-т /1; заяв. 14.07.2009; опубл. 27.06.2011. Бюл. № 18.-5 е.: ил.

Замышляева Вероника Владимировна

Разработка методов оценки и исследование формоустойчивости клеевых соединений одежды

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 18.02.2013. Печ. л. 1,0. Заказ 70, Тираж 70. РИО КГТУ, Кострома, ул. Дзержинского, 17

Текст работы Замышляева, Вероника Владимировна, диссертация по теме Материаловедение производств текстильной и легкой промышленности

ФГБОУ ВПО «КОСТРОМСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

На правах рукописи

04201355808 УДК 687.02:66

ЗАМЫШЛЯЕВА ВЕРОНИКА ВЛАДИМИРОВНА

РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ОЦЕНКИ И ИССЛЕДОВАНИЕ ФОРМОУСТОЙЧИВОСТИ КЛЕЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ОДЕЖДЫ

Специальность 05.19.01 — Материаловедение производств текстильной и легкой промышленности

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель д.т.н., проф. Смирнова Н. А.

Кострома 2013

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ............................................................................ 5

ГЛАВА 1 Современные представления о формоустойчивости материалов и клеевых соединений одежды..................................... 11

1.1 Ведущие зарубежные и российские производители термоклеевых прокладочных материалов......................................................... 11

1.2 Характеристика видов основ термоклеевых прокладочных материалов............................................................................. 17

1.3 Характеристика клеевых полимерных материалов, применяемых

при изготовлении термоклеевых прокладочных материалов............... 21

1.4 Оценка качества термоклеевых прокладочных материалов, клеевых соединений одежды и методы определения...................................... 26

1.5 Влияние технологических и эксплуатационных факторов на свойства клеевых соединений одежды.......................................... 37

1.5.1 Влияние структуры склеиваемых материалов на прочность клеевых соединений одежды....................................................... 37

1.5.2 Влияние пониженных температур на качество клеевых соединений одежды.................................................................. 40

1.5.3 Влияние повышенных температур на качество клеевых соединений одежды.................................................................. 41

1.6 Анализ методов оценки показателей формоустойчивости текстильных материалов и пакетов одежды.................................... 43

1.7 Выводы и постановка задач исследования................................. 54

ГЛАВА 2 Разработка методов оценки формоустойчивости текстильных материалов и клеевых соединений одежды.................... 57

2.1 Обоснование выбора и характеристика объектов исследований...... 57

2.2 Разработка методов оценки формоустойчивости текстильных материалов и клеевых соединений одежды..................................... 64

2.2.1 Разработка метода оценки формоустойчивости текстильных материалов и клеевых соединений одежды в статических условиях деформирования...................................................................... 65

2.2.2 Разработка метода оценки формоустойчивости текстильных материалов и клеевых соединений одежды в динамических условиях деформирования...................................................................... 71

2.3 Разработка расчетного метода определения деформационных свойств текстильных материалов в динамических условиях изгиба...... 76

2.4 Сравнительный анализ деформационных свойств костюмных тканей в различных условиях деформирования................................ 80

2.5 Обработка результатов исследований....................................... 83

2.6 Выводы............................................................................. 86

ГЛАВА 3 Исследование формоустойчивости клеевых соединений костюмных тканей с современными термоклеевыми прокладочными материалами............................................................................ 88

3.1 Влияние технологических факторов на показатели формоустойчивости клеевых соединений одежды............................ 90

3.1.1 Влияние структуры термоклеевого прокладочного материала

на показатели формоустойчивости клеевых соединений одежды......... 90

3.1.2 Влияние направления раскроя термоклеевого прокладочного материала на показатели формоустойчивости клеевых соединений одежды.................................................................................. 100

3.2 Влияние эксплуатационных факторов на показатели формоустойчивости клеевых соединений одежды............................ 106

3.2.1 Влияние влаги на показатели формоустойчивости клеевых соединений одежды.................................................................. 106

3.2.2 Влияние мокрых обработок и влажно-тепловой обработки на показатели формоустойчивости клеевых соединений одежды............. 113

3.3 Выводы............................................................................. 120

4 РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ПРАКТИЧЕСКОМУ

ИСПОЛЬЗОВАНИЮ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ................. 122

4 Л Справочные сведения по формоустойчивости клеевых соединений

одежды.................................................................................. 123

4.2. Разработка рекомендаций по изготовлению швейных изделий с учетом характеристик формоустойчивости клеевых соединений одежды.................................................................................. 125

4.3 Рекомендации по проектированию швейных изделий с учетом показателей формоустойчивости в динамическом режиме испытаний... 129

4.4 Выводы............................................................................. 132

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ 133

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ............................ 135

ПРИЛОЖЕНИЕ А Характеристика термоклеевых прокладочных

материалов зарубежных и российских производителей..................... 150

ПРИЛОЖЕНИЕ Б Методика определения релаксационных свойств

материалов при изгибе.............................................................. 166

ПРИЛОЖЕНИЕ В Методика определения эксплуатационных свойств

материалов после изгибе............................................................ 174

ПРИЛОЖЕНИЕ Г Обработка результатов измерений..................... 182

ПРИЛОЖЕНИЕ Д Справочные сведения по показателям формоустойчивости клеевых соединений костюмных камвольных и льняных тканей с современными термоклеевыми прокладочными

материалами............................................................................ 184

ПРИЛОЖЕНИЕ Е Патенты и акты о внедрении результатов работы.... 196

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. В настоящее время в швейном производстве широко применяется клеевая технология, позволяющая улучшить качество одежды, в частности обеспечить формоустойчивость её деталей. Использование термоклеевых прокладочных материалов (ТКПМ) является основным способом повышения формоустойчивости деталей одежды, позволяет повысить производительность труда, снизить материалоемкость изделия, и, следовательно, повысить эффективность производства.

Широкий ассортимент термоклеевых прокладочных материалов, представленных на современном рынке товаров швейной промышленности, непрерывно изменяется и совершенствуется в зависимости от ассортимента материалов и изделий из них. Однако такое многообразие производимых ТКПМ затрудняет выбор наиболее рационального сочетания основного и дублирующего материалов из-за отсутствия информации о влиянии современных ТКПМ на формоустойчивость одежды.

Показатели качества клеевых соединений одежды, регламентируемые нормативно-технической документацией (прочность склеивания и изменение линейных размеров), не в полной мере учитывают способность пакета одежды сопротивляться деформационным воздействиям в процессе эксплуатации и не дают необходимой информации для объективной оценки свойств клеевых соединений с точки зрения обеспечения формоустойчивости одежды. В современных условиях разработка методов оценки и прогнозирования формоустойчивости клеевых соединений одежды является актуальной задачей с позиции обеспечения выпуска конкурентоспособной продукции и управления качеством на всех этапах производства одежды.

Диссертационная работа выполнялась в соответствии с тематикой госбюджетных научно-исследовательских работ КГТУ, финансируемых по единому заказу-наряду: 1.7-БФ-07 «Разработка методов оценки и

прогнозирования качества швов на основе исследований свойств материалов, входящих в пакет одежды» и 1.7-БФ-11 «Развитие научных основ проектирования и разработка методов оценки свойств различных материалов с целью совершенствования ассортимента, технологии изготовления и экспертизы швейных изделий».

Целью диссертационной работы является разработка методов оценки и получение сведений о формоустойчивости деталей одежды, дублированных современными термоклеевыми прокладочными материалами для прогнозирования и повышения качества швейных изделий костюмной группы.

Достижение поставленной цели предусматривает решение следующих научных и технических задач:

• систематизация сведений по современному ассортименту термоклеевых прокладочных материалов;

• разработка автоматизированных экспериментальных методов, обеспечивающих объективную оценку формоустойчивости клеевых соединений одежды в статическом и динамическом режимах испытаний;

• разработка расчетного метода определения показателей формоустойчивости текстильных материалов и клеевых соединений одежды в динамических условиях изгиба;

• исследование показателей формоустойчивости клеевых соединений с современными термоклеевыми прокладочными материалами;

• исследование влияния технологических и эксплуатационных факторов на формоустойчивость клеевых соединений одежды;

• разработка рекомендаций по рациональному выбору термоклеевых прокладочных материалов в пакет одежды с целью обеспечения формоустойчивости швейных изделий в процессе эксплуатации.

Объектами исследований выбраны пакеты материалов, представляющие собой клеевые соединения, полученные при дублировании костюмных камвольных и льняных тканей современными термоклеевыми прокладочными материалами зарубежных и российских производителей.

Общая характеристика методов исследования. Для решения поставленных задач применены стандартные и разработанные методы исследования показателей качества клеевых соединений одежды, методы обработки результатов, математической статистики и корреляционно-регрессионного анализа полученных данных, осуществляемых на ПЭВМ с применением пакетов прикладных программ MS Excel, MathCad, MatLab.

Научная новизна результатов работы заключается в том, что впервые:

• Разработан метод определения релаксационных свойств материалов при изгибе, позволяющий оценивать формоустойчивость текстильных материалов и клеевых соединений одежды, новизна которого подтверждена патентом РФ на изобретение № 2422822.

• Разработан метод определения эксплуатационных свойств текстильных материалов после изгиба, позволяющий оценивать формоустойчивость текстильных материалов и клеевых соединений одежды в динамическом режиме, научная новизна которого подтверждена патентом РФ на изобретение № 2410688.

• Реализована возможность прогнозирования формоустойчивости швейных изделий на основе расчетного метода, дающего возможность оценки влияния различных факторов на формоустойчивость материалов в динамических условиях испытаний.

• Предложены новые показатели формоустойчивости материалов и клеевых соединений одежды, повышающие объективность оценки их качества и расширяющие информативность измерений.

• Проведены комплексные исследования показателей формоустойчивости костюмных камвольных и льняных тканей и их клеевых соединений с современными термоклеевыми прокладочными материалами отечественных и зарубежных производителей.

Практическая значимость состоит в следующем:

• Систематизирована информация об ассортименте современных термоклеевых прокладочных материалов отечественного и зарубежного производства, представлена характеристика основных видов термоклеевых прокладочных материалов и рассмотрены особенности их строения и свойств.

• На основании обзора существующих методов оценки формоустойчивости текстильных материалов и пакетов материалов разработана классификация методов оценки деформационных свойств материалов при изгибе, где в качестве основного классификационного признака предложен режим испытаний. Установлено отсутствие единого метода оценки формоустойчивости, позволяющего определять показатели формоустойчивости, как исходных материалов, так и клеевых соединений одежды.

• Разработаны и внедрены в практику научных исследований новые методы, позволяющие повысить объективность оценки формоустойчивости текстильных материалов и пакетов одежды в условиях производства и эксплуатации швейных изделий.

• Разработаны и внедрены в учебный процесс методики оценки формоустойчивости материалов и клеевых соединений одежды, позволяющие оптимизировать выбор материалов для изделий и формировать пакеты материалов с заданными свойствами.

• Сформированы -справочные сведения. по показателям формоустойчивости клеевых соединений одежды и разработана градация клеевых соединений одежды костюмного ассортимента по степени

формоустойчивости, позволяющая прогнозировать формоустойчивость одежды.

• Разработанные рекомендации по конфекционированию современных термоклеевых прокладочных материалов в пакеты одежды из камвольных и льняных тканей позволят обеспечить получение и сохранение проектируемой формы швейных изделий и качество изделий за счет рационального выбора термоклеевых прокладочных материалов.

• Рекомендации по проектированию и изготовлению изделий с современными термоклеевыми прокладочными материалами используются на швейных предприятиях г. Костромы (ЗАО «Мода», ЗАО «Орбита», ателье «ИП Буторина Т.Ю., ателье «Алена», ООО «Предприятие ФЭСТ»). Разработанные методы и справочные данные апробированы и используются при проведении научно-исследовательских работ и в учебном процессе ИГТА г. Иваново, КГТУ г. Кострома.

Апробация результатов работы. Основные положения и результаты диссертационной работы изложены, обсуждены и получили положительную оценку на следующих конференциях:

на международной научно-технической конференции «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности. ПРОГРЕСС-2010, ПРОГРЕСС-2012» (г. Иваново, ИГТА, 2010, 2012 гг);

на межвузовской научно-технической конференции аспирантов и студентов «Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности ПОИСК-2011» (г. Иваново, ИГТА, 2011 г.);

на межвузовской научно-технической конференции молодых ученых и студентов «Современные наукоемкие инновационные технологии развития _легкой промышленности региона. Лен-2008», «Актуальные проблемы науки в развитии инновационных технологий для экономики региона. Лен-2010»,

«Актуальные проблемы науки в развитии инновационных технологий. Лен-2012» (г. Кострома, КГТУ, 2008, 2010, 2012 гг);

на межвузовской научно-технической конференции молодых ученых и студентов «Студенты и молодые ученые КГТУ - производству» (г. Кострома, КГТУ, 2009, 2010, 2012 гг),

на заочной всероссийской научно-практической конференции «Экология и качество современных изделий легкой промышленности» (г. Киров, ВятГГУ, 2012 г);

на заседаниях кафедры технологии и материаловедения швейного производства и на научно-технических семинарах КГТУ по проблемам материаловедения производств текстильной и легкой промышленности (г. Кострома, 2008-2012 гг.).

Публикации. По теме исследований опубликовано 26 печатных работ, в том числе 5 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, получены 2 патента на изобретения.

ГЛАВА 1 Современные представления о формоустойчивости материалов и клеевых соединений одежды

1.1 Ведущие зарубежные и российские производители термоклеевых прокладочных материалов

В современном швейном производстве термоклеевые прокладочные материалы (ТКПМ) заняли прочные позиции при изготовлении многих видов одежды. Использование ТКПМ обеспечивает придание одежде устойчивой формы и хорошего внешнего вида, позволяет повысить производительность труда, снизить материалоемкость изделия, и, следовательно, повысить эффективность производства [1]. Поэтому, несмотря на трудности, связанные с мировым финансовым кризисом, производство современных прокладочных материалов неуклонно расширяется.

Среди крупных зарубежных фирм, специализирующихся на выпуске прокладочных материалов для индустрии моды и активно работающих на российском рынке, можно выделить следующие: «Куфнер» (Kufner), «Хензель» (Hansel), «Фройденберг» (Freudenberg) (Германия), «Ланур де Пикарди» (Lainiere de Picardie) (Франция), «Камела» (Camela) (Польша), «Хаймо» (Нуто) (Япония) [2].

Фирма "Куфнер" входящая в состав лидирующих производителей прокладочных материалов для швейной промышленности, существует с 1862 года. В настоящее время фирма имеет 23 дочерних предприятия в Европе, Азии и Америке, а также торговые представительства более чем в 70 странах мира. Фирма выпускает 5 групп прокладочных материалов, предназначенных для дублирования деталей широкого ассортимента мужской и женской одежды (от шифоновых блузок до пальто). Среди её продукции представлены нитепрошивные флизелины армированные по цепочке [3].

Фирма «Хензель» основанная в 1908 году, постоянно совершенствует свои разработки в области производства прокладочных материалов. Ею освоен выпуск растяжимых прокладочных материалов, способных к

удлинению на 14%. Такие материалы позволяют повысить формуемость клеевых соединений в соответствии с формой тела человека, и гарантируют выполнение двух противоположных требований: возможность беспроблемной переработки в швейном производстве, в частности при раскрое, и придание повышенной формоустойчивости детал