Разработка методов придания огнезащитных свойств и исследования термического воздействия на структуру и свойства материалов и пакетов одежды

Загоруйко, Марина Владимировна

Материаловедение производств текстильной и легкой промышленности

автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.01, диссертация на тему:Разработка методов придания огнезащитных свойств и исследования термического воздействия на структуру и свойства материалов и пакетов одежды

кандидата технических наук: Загоруйко, Марина Владимировна
город: Москва
год: 2011
специальность ВАК РФ: 05.19.01

Диссертация по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности на тему «Разработка методов придания огнезащитных свойств и исследования термического воздействия на структуру и свойства материалов и пакетов одежды»

Автореферат диссертации по теме "Разработка методов придания огнезащитных свойств и исследования термического воздействия на структуру и свойства материалов и пакетов одежды"

ЗАГОРУЙКО Марина Владимировна

РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ПРИДАНИЯ ОГНЕЗАЩИТНЫХ СВОЙСТВ И ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕРМИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ И ПАКЕТОВ ОДЕЖДЫ

Специальность 05.19.01 — «Материаловедение производств текстильной и легкой промышленности»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 2 МАЙ 2011

4845594

На правах рукописи

ЗАГОРУЙКО Марина Владимировна

РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ПРИДАНИЯ ОГНЕЗАЩИТНЫХ СВОЙСТВ И ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕРМИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ II ПАКЕТОВ ОДЕЖДЫ

Специальность 05.19.01 - «Материаловедение производств текстильной и легкой промышленности»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Диссертация выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный технический университет» на кафедре «Технология и конструирование швейных изделий».

Научный консультант - доктор технических наук, профессор

Ведущая организация: ФГОУ ВПО «Российский государственный университет туризма и сервиса».

Защита состоится «25» мая 2011 года в 12 часов на заседании диссертационного совета Д 212.144.02 при ГОУ ВПО «Московский государственный университет дизайна и технологии», по адресу: 117997, г. Москва, ул. Садовническая, д. 33, ауд. 156.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Московский государственный университет дизайна и технологии»

Автореферат разослан « // » _2011 г.

Бесшапошникова Валентина Иосифовна

Официальные оппоненты: доктор технических наук, доцент

Мишаков Виктор Юрьевич кандидат технических наук, профессор Давыдов Александр Федорович

диссертационного совета

Ученый секретарь

Макарова Н.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Текстильная промышленность постоянно обновляет ассортимент полотен для швейных изделий. К новому перспективному ассортименту материалов относятся и многослойные композиционные текстильные материалы (КТМ), получаемые клеевой технологией соединения двух и более слоев текстильных полотен разного волокнистого состава, структуры и свойств. Эти материалы характеризуются высокими физико-механическими, гигиеническими и эксплуатационными свойствами, однако, обладают повышенной горючестью, что сдерживает их применение в производстве спецодежды и других изделий бытового и технического назначения. В этой связи проведение комплексных исследований направленных на разработку способов придания огнезащитных свойств композиционным текстильным материалам, а также средств и методик исследования теплофизических свойств и показателей горючести текстильных материалов и систем (пакетов) материалов, улучшающих оценку свойств материалов при воздействии высокотемпературного теплового потока, является актуальной проблемой.

Большой вклад в развитие теории и создание огнезащищенных волокон и текстильных полотен внесли работы Роговина З.А., Гальбрайха JI.C., Зубковой Н.С., Перепелкина К.Е., Константиновой Н.И., Асеевой Р.М, Van Krevelen D.W., Jonson P.R. и других российских и зарубежных ученых. Однако поиск эффективных замедлителей горения и способов придания огнезащитных свойств волокнам и текстильным полотнам продолжается. Большинство методов исследования теплофизических свойств и показателей горючести, дают косвенную, сравнительную оценку воспламеняемости и горючести материалов. В связи с этим, работа посвящена разработке новых материалов и способов придания огнезащитных свойств композиционным текстильным полотнам, а также созданию средств и методик исследования, которые позволят получить всестороннюю информацию о теплофизических свойствах и показателях горючести текстильных материалов и пакетов одежды. Это позволит более точно прогнозировать поведение материалов в экстремальных условиях.

Диссертационная работа выполнена в Саратовском государственном техническом университете в соответствии с научным направлением 08 В «Разработка научных основ и производственных технологий для пищевой, химической, машиностроительной и легкой промышленности», а также договорных работ со швейными предприятиями г. Саратова и Энгельса.

Цель работы. Разработка методов придания огнезащитных свойств текстильным материалам и пакетам одежды, расширение ассортимента огнезащищенных материалов бытового и технического назначения, а также создание средств и методик исследования, улучшающих оценку свойств материалов при воздействии высокотемпературного теплового потока.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- обосновать и разработать принципы и методы повышения огнестойкости текстильных материалов и пакетов одежды;

- исследовать влияние полифосфатов аммония на структуру, физико-механические свойства и показатели горючести текстильных полотен и композиционных материалов;

- исследовать механизм формирования и разрушения клеевого соединения базальтовых волокон с полимерными адгезивами, разработать способ получения базальтовых композиционных материалов и технологию их применения в производстве одежды;

- разработать новые огнезащитные материалы, изучить физико-механические и эксплуатационные свойства, и дать рекомендации их применения в производстве одежды.

- разработать средства и методики исследования текстильных материалов и систем (пакетов) материалов, улучшающих оценку свойств материалов при воздействии высокотемпературного теплового потока.

- провести сравнительный анализ разработанных материалов, средств и методик исследования со стандартными, известными методами и материалами.

Достоверность проведенных исследований. Достоверность и обоснованность основных положений и выводов работы подтверждаются согласованностью результатов теоретических и экспериментальных исследований, выполненных с применением современных взаимодополняющих методов исследования: термогравиметрического анализа (ТГА), инфракрасной спектроскопии (ИКС), рентгеноструктурного анализа (РСА), оптической микроскопии. Использованием математических методов обработки данных, оптимизации параметров технологических процессов и свойств разработанных материалов и компьютерного программного обеспечения, а также широкой апробацией полученных результатов и положительной оценкой их в промышленности. Научные положения, результаты, выводы и рекомендации, сформулированные в диссертации, не противоречат известным положениям и данным.

Научная новизна работы заключается в том, что впервые:

- установлена высокая эффективность применения полифосфата аммония ЕХРЬАМ АРР-201 для придания огнезащитных свойств текстильным материалам, определен механизм его действия на процесс пиролиза и горения, который обеспечивает возрастание кислородного индекса текстильных материалов до 29-30% об;

- доказана высокая эффективность придания огнезащитных свойств КТМ, как модификацией композиционного материала, так и соединением двух слоев огнезащищенных полотен неогнезащищенным клеевым материалом. Эффект огнезащиты достигается за счет диффузии замедлителя горения из структуры волокна в объем расплава адгезива;

- изучен механизм формирования и разрушения клеевого соединения базальтовых волокон и адгезивов, что позволило создать новые

огнезащищенные композиционные материалы бытового и технического назначения;

- разработан метод оценки теплофизических свойств и показателей горючести текстильных материалов и пакетов одежды. Установлена зависимость плотности теплового потока от расхода газа и расстояния образца до пламени.

- разработаны методики испытаний, которые позволяют получить всестороннюю информацию о теплофизических свойствах и показателях горючести текстильных материалов и пакетов одежды и прогнозировать поведение материалов в экстремальных условиях.

Результаты исследований могут быть использованы при разработке теоретических основ и способов придания огнезащитных свойств текстильным материалам и швейным изделиям и прогнозировании их поведения в экстремальных условиях.

Практическая значимость и реализация результатов работы:

- впервые разработаны новые водонепроницаемые композиционные текстильные материалы, получены справочные данные физико-механических и эксплуатационных свойств этих материалов, и даны рекомендации по их применению в производстве изделий бытового и технического назначения;

- разработан способ получения огнезащитных базальтовых композиционных текстильных материалов.

Получены справочные данные свойств базальтовых композиционных материалов и определены области и особенности их применения в производстве спецодежды. Апробация разработанного базальтового композиционного материала в швейном производстве на предприятии ООО «ПСК Геодор» и эксплуатация костюма сварщика в производственных условиях предприятия ООО «САГРИСА» г. Энгельса, дали положительную оценку разработанным материалам и спецодежде;

- разработана установка определения теплофизических свойств и показателей горючести материалов и пакетов одежды, которая позволяет проводить испытания в широком диапазоне плотности теплового потока от 3 до 80 кВт/м2. Разработанный метод дает результаты экспериментов, сопоставимые с результатами, полученными по стандартным методикам.

- разработаны методики определения теплофизических свойств и показателей горючести текстильных материалов и пакетов одежды, которые позволяют улучшить оценку качества материалов, получить всестороннюю информацию о теплофизических свойствах и показателях горючести текстильных материалов и их систем, прогнозировать поведение материалов в процессе эксплуатации изделий. Теоретические и экспериментальные результаты работы внедрены в учебный процесс подготовки специалистов по специальностям: 260901.65 и 260902.65.

Апробация результатов работы. Основные результаты работы докладывались и получили положительную оценку на: Международной

научно-технической конференции «Современные наукоемкие инновационные технологии развития промышленности региона» (Лен-2008, Лен-2010) (г. Кострома); IV международной научно-практической конференции студентов и молодых ученых «Новые технологии и материалы легкой промышленности» (г. Казань); Международной конференции «Перспективные полимерные композиционные материалы. Альтернативные технологии. Переработка. Применение. Экология», («Композит-2007», «Композит-2010») (Саратов); Международной научно-технической конференции «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности (Прогресс-2007, Прогресс-2008)», (г. Иваново); Международной научно-практической конференции «Безопасность и качество пищевых продуктов и товаров народного потребления» (Алматы 2009.); Межвузовской научно-практической конференции «Инновационные и наукоемкие технологии в легкой промышленности» (г. Москва 2008); Международной научно-технической конференции «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности (Текстиль-2009)» (г. Москва).

Результаты работы принимали участие и награждались в региональных выставках «Саратовский салон изобретений, инноваций и инвестиций».

Личный вклад автора выражается в самостоятельном решении поставленных в диссертации задач на всех этапах исследования.

На защиту выносятся следующие основные положения:

1. Способы придания и закономерности формирования структуры и свойств огнезащищенных текстильных материалов, из натуральных и химических волокон.

2. Способ получения, структура и свойства новых огнезащитных, водонепроницаемых, базальтовых и других разработанных композиционных текстильных материалов и швейных изделий.

3. Метод исследования и методики оценки теплофизических свойств и показателей горючести текстильных материалов и пакетов одежды.

Публикации. Материалы, изложенные в диссертации, нашли свое отражение в 20 печатных работах, из них 3 статьи в изданиях рекомендованных ВАК и 2 статьи в зарубежных изданиях.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка используемой литературы и 7 приложений. Работа изложена на 167 страницах, содержит 24 таблицы, 65 рисунков. Список использованной литературы включает 153 наименования.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность диссертационной работы, определена ее цель и сформулированы задачи исследований, отмечены научная новизна и практическая значимость работы, приведены сведения об апробации результатов исследований.

Глава 1. Обобщены сведения отечественной и зарубежной научной литературы по проблеме совершенствования способов получения и повышения качества и надежности огнезащитных текстильных волокон, материалов и швейных изделий. Представлены основные сведения и перспективы развития ассортимента огнезащищенных материалов. Проведен анализ существующих способов, средств и методик исследования теплофизических свойств и показателей горючести текстильных полотен, их систем и швейных изделий. Проанализирован процесс формирования среды пододежного пространства при эксплуатации одежды в условия воздействия высокотемпературного теплового потока. Доказана актуальность проводимых исследований и определены пути решения поставленных задач.

Глава 2. Дано обоснование выбора и описание объектов и методов исследования. Объектами исследования являлись ткани базальтовые, льняные, хлопчатобумажные, полушерстяные, синтетические и льняные с огнезащитной отделкой. Клеевые сополиамидные, полиэтиленовые, акриловые материалы в виде пленок, паутинок, сеток, порошков, а также методы и средства исследования структуры и свойств материалов и их систем. В качестве замедлителей горения (ЗГ) исследовали полифосфаты аммония разного содержания фосфора и азота - ЕХРЬАМ АРР-201 (Р2О5 -72,46%, Р - 31,6% и N - 14,3%), ЕХИДАМ АРР-202 (Р205 - 45-50%, N - 2526%) и /\NTIFLAME АРР-3 (Р205 - 45-50%, N - 25-26%). Исследования проводили по стандартным методам, а также с применением методов: ТГА, ИКС, РСА, оптической микроскопии, а также методы математической статистики обработки данных, полный факторный эксперимент и стандартные программы персонального компьютера. Обработку экспериментальных данных проводили по ГОСТ 14359-69.

Глава 3 посвящена разработке способов получения новых композиционных текстильных материалов пониженной горючести, и исследованию структуры и определению свойств и области их применения. Предложенный способ огнезащиты основан на обработке замедлителями горения (растворами полифосфатов аммония АРР-201, АРР-202 и АРР-3), текстильных волокон и полотен разного волокнистого состава. Пропитку раствором ЗГ проводили при температуре раствора 40±5 °С, модуле ванны 1:10, продолжительности пропитки 20-30 с, с последующим отжимом и сушкой при температуре 100±5 °С до постоянной массы пробы.

Установлено, что с повышением концентрации ЗГ в растворе с 10 до 50 %, его содержание в структуре полотен возрастает и составляет: 5,713,1% на хлопчатобумажном, 2,3-6,07% - капроновом и 2,1-6,5% на лавсановом и нитроновом. При этом отмечено, что всеми тканями лучше сорбируется ЗГ АРР-201, который обеспечивает возрастание показателя воспламеняемости - кислородного индекса (КИ) полотен из хлопковых волокон до 27-32% и из лавсановых, капроновых и нитроновых волокон до 27-27,5%. Определено, что только обработка тканей 30-50% раствором

АРР-201 эффективна для снижения горючести текстильных материалов. Дополнительное введение активного катализатора метазина-бУ в количестве 60 г/л в раствор АРР-201 повышает его взаимодействие с волокнообразующим полимером. При этом привес ЗГ возрастает в 2-3 раза и составляет 10-16% на тканях из синтетических волокон и 20-22% на хлопчатобумажной и шерстяной ткани. Кислородный индекс повысился до 28,5-33% об. После 10-кратной стирки привес ЗГ на огнезащищенной ткани уменьшился лишь на 5-8%.

С помощью ИК - спектроскопии определили, что в ИК- спектрах огнезащищенных волокон есть изменения, которые могут быть обусловлены образования водородных связей, а также сил Ван-дер-Ваальсового взаимодействия. По данным ДТА, изменяется процесс термического разложения огнезащищенных полотен. Уменьшаются потери массы, увеличивается выход карбонизованного остатка. Образующийся в результате сгорания неогнезащищенного волокна кокс имеет более пористую рыхлую структуру, по сравнению с коксом волокон огнезащищенных АРР-201 (рис. 1). При горении в условиях кислородного индекса ниточная структура хлопчатобумажной ткани сохраняется, а волокна обугливаются. Вся это свидетельствует о влиянии замедлителя горения на процесс пиролиза, приводящем к ингибированию процессов циклизации и выхода горючих продуктов разложения, и инициированию процессов карбонизации.

а б

Рис. 1. Данные электронной растровой микроскопии поверхности кокса: а - полиэфирного волокна огнезащищенного ЕХРЬАМ АРР-201; б - исходного полиэфирного волокна

Установлено, что огнезащитная обработка способствует повышению на 5-18% разрывной нагрузки всех тканей, а удлинение синтетических тканей возрастает на 7-15%, хлопчатобумажной- снижается на 2-5%. Следовательно, ЗГ является пластификатором исследуемых синтетических волокон, и обеспечивает мягкость и эластичность полотнам, что подтверждается снижением на 20-28% жесткости при изгибе огнезащищенных материалов. Хлопчатобумажная ткань арт. 1630 на 3045% больше содержит ЗГ АРР-201, чем синтетические, поэтому жесткость

ткани повышается на 5%, из-за увеличения диаметра нитей и наполнения ткани. Устойчивость к истиранию по плоскости на всех тканях незначительно возрастает, на 5-7%.

Спецодежда для ряда отраслей должна обладать водоупорностью. В работе предлагается получать водонепроницаемые композиционные текстильные материалы (КТМ) методом соединения слоев текстильных полотен клеевыми материалами в виде паутинки, сетки и пленки из сополиамида марки Н005РА (КТМ-1), акрилового сополимера АКР-622 (КТМ-4), полиэтилена- ПЭВД (КТМ-2), из поливенилбутираля- ПВБ (КТМ-3). Использование материалов разной структуры, состава и свойств обеспечит расширение ассортимента текстильных материалов и управление свойствами КТМ в зависимости от их назначения. В качестве лицевого слоя КТМ была выбрана ткань арт. 82038, для нижнего слоя -фланель арт. 1630 или бязь арт. 127. При выборе технологических параметров процесса получения КТМ применяли - полный факторный эксперимент (ПФЭ). В результате ПФЭ получили математическое описание процесса в виде уравнений регрессии. В результате оптимизации получили параметры технологического процесса получения КТМ, которые затем были подтверждены экспериментально. Разработанные КТМ характеризуются высокой водоупорностью (1,8-2,2)- 103 Па и прочностью при разрыве от 116 до 223 даН (рис. 2а). Прочность КТМ, образованных пленками ПВБ и АКР-622, на 40-65% больше, чем с ПЭВД или Н005РА, однако, жесткость при изгибе этих КТМ, также на 40-55% больше, что ограничит область их применения (рис. 26). Композиционные материалы на основе пленки ПЭВД менее прочные, однако, более мягкие и эластичные, что обусловлено меньшей поверхностной плотностью и прочностью исходных клеевых материалов. Разрывное удлинение составляет 17-25%. Материалы обладают высокой упругостью и несминаемостью более 80%. Усадка КТМ не превышает 1%. Безусадочность КТМ обеспечит стабильность размеров при эксплуатации швейных изделий в условиях действия воды или повышенной влажности окружающей среды.

утох

основа уток

3 4 состав КТМ

Рис. 2. Свойства а- разрывная нагрузка; б- жесткость при изгибе КТМ состава: ткань арт. 82038 и фланель арт. 1630, соединенные адгезивом: 1 - сополиамид Н005РА; 2 - полиэтилен ПЭВД; 3 - поливенилбутираль ПВБ; 4 - акриловый сополимер АКР-622

В работе проведены исследования по приданию огнезащитных свойств композиционным текстильным материалам, состоящим из тканей арт. 81412 (50Лс, 50Хл) или арт. 49702 СН (50Ш, 50Лс) или арт. 82038 (ЮОЛс) в качестве верхнего (лицевого) слоя и нижний слой фланель арт. 1630 или бязь арт. 127. Клеевые составы использовали те же, но в виде порошка или паутинки. Огнезащитную обработку придавали двумя способами: по первому способу - огнезащитной обработке подвергали композиционные материалы (ОЗКТМ); по второму способу - сначала огнезащищали ткани, затем соединяли их неогнезащищенным адгезивом. Огнезащитные свойства придавали по разработанному выше способу обработкой 30% раствором АРР-201 с метазином. Установили, что содержание АРР-201 в структуре ОЗКТМ зависит от волокнистого состава полотен и не зависит от типа адгезива, и составляет -16-22%. Содержание ЗГ, как по 1 способу, так и по 2, примерно одинаковое и отличается не более 1%. ОЗКТМ не зависимо от способа нанесения ЗГ, характеризуются высокими значениями кислородного индекса 28,5-30%, не поддерживают горение на воздухе, потери массы не превышают допустимые 20%. Таким образом, высокий эффект огнезащиты достигается как при модификации КТМ, так и при соединении огнезащищенных полотен неогнезащищенным адгезивом. Это объясняется тем, что как было доказано с помощью растровой микроскопии с элементным анализом, фосфор распределяется по всему объему нити ткани с преобладанием в граничных слоях и распространяется в структуру адгезива на расстояние 30-38 мк. Учитывая, что толщина клеевой прослойки между слоями материалов не превышает 15-25 мк, можно заключить, что фосфор диффундирует в адгезив, защищая его от горения. Следовательно, ОЗКТМ можно получать как по первому, так и по второму способу. Огнезащитная обработка раствором АРР-201 незначительно на 8-10% снижает прочность клеевого соединения слоев КТМ с сополиамидным и акриловым адгезивом, за счет недостаточной их устойчивости к действию воды. ОЗКТМ характеризуются: высокой прочностью клеевого соединения 8-10 Н/см и разрывной нагрузкой 111223 даН; высокой устойчивостью к истиранию по плоскости 10012-18144 циклов.

Глава 4 посвящена разработке огнезащитных базальтовых композиционных текстильных материалов (БКТМ) для швейных изделий. Снижение горючести текстильных материалов методом модификации всегда сопряжено с повышением материальных, энергетических и экономических затрат. В связи с этим, представляется перспективным применение для этих целей полотен из природных негорючих материалов. К таким материалам относятся базальтовые ткани (БТ), которые обладают высокой огнестойкостью и выдерживают без изменения свойств 600700 °С. Низкий коэффициент тангенциального сопротивления 0,25-0,32 способствует высокой раздвигаемое™ и осыпаемости 6,1-6,5 мм бахромы, что затрудняет их применение в швейном производстве. Поэтому для

устранения этих недостатков в работе предлагается использовать базальтовые ткани в качестве верхнего огнезащитного слоя в производстве КТМ. Огнезащитным - верхним слоем КТМ являлись: базальтовые ткани арт. БТ-8 (Ms=210 г/м2), арт. БТ-5 (Ms=160 г/м2) и арт. БТ-11, (М,=345г/м2) полотняного переплетения, ткань арт. БТ-10 (Ms=225 г/м2) саржевого переплетения. Нижним слоем служили: фланель арт. 1630 (М5 210 г/м2), или трикотаж «Поларфлис» арт. DTY-240 (Ms 240г/м2) или бязь арт. 212 (Ms=l 10 г/м2). Слои соединяли теми же адгезивами. Определено, что прочность при расслаивании базальтовых КТМ, не зависимо от типа связующего и структуры базальтовой ткани, на основе трикотажа арт. DTY-240 и фланели арт. 1630 на 60-80% выше, чем с бязью арт. 212. Это обусловлено ворсистой структурой трикотажа и фланели, которая способствует усилению адгезионного взаимодействия, о чем свидетельствуют данные исследования механизма формирования и разрушения клеевых связующих с базальтовой и хлопчатобумажной нитью разного диаметра. Установлено, что прочность клеевого соединения зависит, прежде всего, от площади взаимодействия адгезива с субстратом и эта зависимость имеет прямолинейный характер. Кроме того, существенную роль играет природа волокна, его ворсистость, прочность и способность смачиваться адгезивом. В данном случае низкая смачиваемость, так же как и высокая, являются отрицательным фактором, снижающим рост адгезионного взаимодействия склеиваемых материалов. В результате прочность клеевого соединения меньше, чем могла бы быть. Разработанные базальтовые КТМ обладают высокими физико-механическим свойствами и устойчивостью к воспламенению (табл. 1).

Определено, что количество связующего 35 г/м2 обеспечивает прочность клеевого соединения 9-9,5 Н/см для БКТМ с сополиамидным адгезивом, 8-8,8 Н/см с полиэтиленовым ПЭВД и 9,6-10 Н/см с акриловым АКР-218. Для спецодежды можно рекомендовать КТМ с базальтовой тканью арт. БТ-8 или арт. БТ-10 - в качестве верхнего слоя. Они обладают высокими эксплуатационными свойствами. Разрывная нагрузка в 3-5 раз превышает нормативные требования. Жесткость при изгибе изменяется от 7,8-10,6 сН. Устойчивость к истиранию по плоскости 7017-8341 цикл, что в 4 раза выше, чем у исходной базальтовой тканью БТ-8 и БТ-10, и в 2 раза превышает нормативные требования. Осыпаемость базальтового КТМ равна нулю, раздвигаемость 8,6 даН. Материал обладает хорошими гигиеническими и теплозащитными свойствами, за счет хорошей сорбционной способности и пористости структуры нижнего слоя. БКТМ при кислородном индексе 65% не загораются и не изменяют внешнего вида, устойчивы к воспламенению от источника зажигания до 35 кВт/м2, что позволяет отнести их по воспламеняемости к материалам группы В2. Стойкость к прожиганию составляет 100 %. Инертная к загрязнениям поверхность базальтовых волокон и низкий (0,25-0,32) коэффициент тангенциального сопротивления тканей обеспечивают легкое удаление капель расплава металла с поверхности материала, что очень важно для

спецодежды, например сварщиков, металлургов и других профессий. При пошиве одежды композиционный текстильный материал затруднений не вызывают. Образцы разработанного материала представлены (рис. 3). _ _Таблица 1. Состав и свойства базальтовых КТМ_

Состав образцов КТМ Показатели свойств композиционного текстильного материала, образованного сополиамидным клеевым материалом 35 г/м2

Ms, г/м2 1 слой 2 слой RcyM> м2-°С/Вт Рр, даН, Осн/уток СПр, % КИ, % h, мм/ч Истирание, циклы В, сН

Ткани арт. БТ-8 и трикотаж apT.DTY240 210 240 0,152 230/225 100 65 204 7240 8,9

Ткань арт. БТ-10 и трикотаж apT.DTY240 225 240 0,155 238/226 100 65 202 7447 9,1

Ткань арт. БТ-П и трикотаж apT.DTY240 345 240 0,155 240/226 100 65 203 5140 21,3

Ткань арт. БТ-5 трикотаж арт. DTY240 160 240 0,153 100/102 88 55 201 3980 7,6

Ткань арт. БТ-8 и х/б фланель арт. 1630 210 240 0,144 235/232 100 65 218 8009 10,0

Ткань арт. БТ-10 и х/б фланель арт. 1630 225 240 0,147 237/229 100 65 225 8341 10,6

Ткань арт. БТ-11 и х/б фланель арт. 1630 345 240 0,148 232/227 100 65 221 5214 25,9

Ткань арт. БТ-5 и х/б фланель арт. 1630 160 240 0,142 104/109 82 55 220 3900 9,9

Ткань арт. БТ-8 и х/б бязь арт. 212 210 100 0,130 145/115 100 65 210 7017 7,8

Ткань арт. БТ-10 и х/б бязь арт. 212 225 100 0,132 149/121 100 65 212 7102 8,2

Ткань арт. БТ-11 и х/б бязь арт. 212 345 100 0,133 151/123 100 65 211 4478 19,8

Ткань арт. БТ-5 и х/б бязь арт. 212 160 100 0,128 94/84 87 50 209 3100 8,4

Примечания: М8 - поверхностная плотность; Кд™ - суммарное тепловое сопротивление; Рр - разрывная нагрузка; СПр - стойкость к прожиганию; КИ - кислородный индекс; (1- капиллярность; Истирание - истирание по плоскости; В - жесткость при изгибе.

саржевое переплетение полотняное переплетение

Рис. 3. Образцы разработанных БКТМ на основе базальтовой ткани арт. БТ-8 и арт. БТ-10 и трикотажа арт. ВТУ-240, соединенные сополиамидным адгезивом

Базальтовые КТМ не уступают аналогам по степени огнезащиты и прочностным характеристикам, но превосходит их по более низкой стоимости, безвредности производства (огнезащитная обработка ТМ- это

дорогостоящее и токсичное производство) обладают хорошими потребительскими и пошивочными свойствами. БКТМ М5=295-395 г/м2 рекомендуются, как для изготовления спецодежды в целом, так и в качестве накладных деталей, например, костюма сварщика. Остальные БКТМ можно рекомендовать для технических изделий. В соответствии со стандартами на спецодежду сварщика, на предприятии ООО «ПСК Геодор» (г. Энгельс) изготовлены образцы огнезащитного костюма, где разработанный материал предлагается использовать в качестве накладных деталей, на наиболее опасные для прожигания искрой и расплавом металла участки. Костюмы сварщика прошли испытания на предприятии ООО «САГРИС» (г. Энгельс) и зарекомендовали себя положительно, о чем свидетельствует акт апробации.

Глава 5 посвящена разработке средств, метода и методик определения теплофизических и огнезащитных свойств материалов для изделий легкой промышленности. В настоящее время для получения полной характеристики о теплофизических и огнезащитных свойствах материалов и их систем, необходимо иметь целый арсенал исследовательского оборудования и приборов. Поэтому в работе предложен новый прибор и метод определения теплофизических и огнезащитных свойств материалов в условиях максимально приближенных к экстремальным условиям эксплуатации швейных изделий. За основу были взяты известные и стандартные методики. Установка - ОПГМ (рис. 4) снабжена датчиками температуры «Мультимер - 838» (термопары) и расходомером газа (ротаметр - РМФ), измерителем плотности тепловых потоков ИТП-МГ4.03 «ПОТОК». Тепловой поток создается в результате сгорания газа пропана, подаваемого в газовую горелку установки ОПГМ. Проба фиксируется в пробоприемнике, состоящем из двух рам 3, на которых по периметру соразмерно расположены иглы и отверстия (для фиксации пробы) и установлены измерительные датчики, и короба 2 -металлической коробки снаружи и внутри обшитой теплоизоляцией.

15 - отвод; 16 - надсечки; 17- крышка; 18 - видеокамера. Внутри короба также есть датчики теплового потока и температуры. Собранный пробоприемник с пробой имитирует одежду на человеке и

— 14 " 18

— 5

Рис. 4. Схема установки определения показателей горючести материалов и пакетов материалов- ОПГМ: 1- корпус;

2- короб пробоприемника;

3- рамы пробоприемника;

4- образец материала; 5- датчики температуры; 6- иглы; 7- направляющие; 8- рукоятка; 9- газовая горелка; 10-шланги;

11- расходомер газа;

12- регулятор подачи газа;

13- газовый баллон; 14- окно;

позволяет контролировать изменение условий внутри него, то есть в пододёжном пространстве, а также, устанавливая датчики между слоями, можно определить вклад каждого слоя в огнезащитные и теплофизические свойства пакета материалов. На корпусе установки снаружи зафиксирована видеокамера с таймером времени. Камера соединена с компьютером, что обеспечивает возможность наблюдения, и фото съемки поведения материала в любой момент испытания. Установка подключается к вытяжному оборудованию. Пробоприемник перемещается по направляющим. Изменяя подачу газа и расстояние от фронта пламени до пробы, при передвижении пробоприемника по направляющим, можно варьировать интенсивность теплового потока в широких пределах от 3 до 80 кВт/м2. Разработанная установка ОПГМ является универсальной и позволяет определять воспламеняемость и термическое сопротивление материалов и пакетов одежды, а также время самостоятельного горения, потери массы и прочности образцов, при действии открытого пламени, теплового потока и температуры.

Определено, что тепловой поток по поверхности пробы распределяется практически равномерно и разброс в показаниях температуры не превышает 1-3% и плотности теплового потока не более чем на ± 5%. Взаимосвязь параметров установки, полученная с помощью эталонной медной пластины, представлена в табл. 2.

Таблица 2. Значения плотности теплового потока в зависимости от расхода

топлива (газа пропана) и расстояния до пламени (газовой горелки)

№ Расход газа Плотность теплового потока, кВт/м2, при расстоянии от

опыта пропана, м3/ч пламени до медной пластины, см.

5 10 15 20 25

1 713 13.6 10.2 41 4.21 ЗД

12,0 9,0 33 3,7 2,5

2 104,8 25 16 10.8 6.82 М

27,5 17,5 12,0 5,0 4,2

3 138 35.8 30.2 18,9 13.5 М

36,5 25,0 15,0 10,0 5,0

4 178 48.8 35.8 32.4 17.3 14.0

44,9 33,0 30,0 20,0 13,5

5 216 80.2 50.1 39.9 25.5 15.1

75,0 48,5 40,0 23,9 14,6

Примечание: в числителе - расчетные значения плотности теплового потока, кВт/м2, по данным эксперимента; в знаменателе - плотность теплового потока, измеренная датчиками ИТП-МГ4.03 «Поток».

Установка позволяет проводить испытания по разработанным трем методикам. Первая методика - определение воспламеняемости текстильных материалов под действием пламени и тепловых потоков. Позволяет получить оценку визуальных изменений структуры и внешнего вида материалов (усадка, обугливание, обесцвечивание, подпаливание, тление и т.п.), определить показатели воспламеняемости материалов и пакетов одежды. Вторая методика - определение теплофизические свойства материалов и пакетов одежды. Позволяет оценить тепловое

сопротивление материалов и пакетов одежды, комфортность пододежного пространства, спрогнозировать время, безопасного пребывания человека в экстремальных условиях эксплуатации одежды. Третья методика -определение устойчивости материалов к воздействию теплового потока разной плотности. Позволяет оценить изменение физико-механических свойств материалов и пакетов одежды под воздействием теплового потока разного уровня плотности.

На огнезащищенных разработанных материалах и ткани арт. 06123-ОП, которая уже используется в производстве спецодежды, провели сравнительный анализ данных испытания материалов по предложенному в работе способу и по стандартным методикам. При этом отмечено, что показатели времени воспламенения, начала внешних изменений образцов и достижения максимальной температуры, полученные по стандартным методикам в 3-10 раз меньше, чем по разработанной. Это связано с условиями проведения эксперимента. По стандартной методике расстояние от образца до горелки - 17 мм. В результате пламя находится на незначительном удалении от материала и практически соприкасается с ним. Кроме того, стандартный метод не позволяет оценить плотность теплового потока, при котором происходят все отмеченные изменения в материале.

Время остаточного горения, определенное по стандартной методике и по разработанной, при воздействии плотности теплового потока 37 кВт/м2, одинаковое. Однако с изменением плотности теплового потока время остаточного горения также меняется, следовательно, установка позволяет определить этот показатель при разных условиях испытания. Так, было установлено, что БКТМ-10 способен выдерживать тепловой поток плотностью 75 кВт/м2, что обусловлено высокой огнестойкостью лицевого слоя КТМ - базальтовой ткани. После самовоспламенения ткани, причем с изнаночной стороны (нижний слой КТМ), время поддерживания горения не превышает 27 с, после чего образец затухает под действием замедлителей горения.

Сравнивая размеры обугленных участков проб, полученных по разным методикам, видно, что данные стандартных испытаний и по новой методике, при воздействии теплового потока плотностью 28 кВт/м2, соизмеримы. Аналогично прослеживается идентичность показаний в потерях массы, определенных по стандартной методике и на разработанной установке при плотности теплового потока 37 кВт/м2. Максимальная температура на поверхности проб по стандартной методике и при воздействии теплового потока 28 кВт/м2, практически одинаковые и отличаются на 1-5 градусов.

Следовательно, результаты испытаний, полученные по разработанной и стандартным методикам сопоставимы. Преимущество разработанной методики в том, что она позволяет определить характеристики огнестойкости материалов в более широком диапазоне

плотности теплового потока, а также оценить температуру пододежного пространства.

Испытания по второй методике позволяют определить теплофизические свойства материалов с учетом разной плотности теплового потока (табл. 3).

Таблица 3. Данные теплофизических свойств испытываемых материалов

Показатели свойств Испытываемый образец

Ткань арт. 06123-ОП КТМ-6-ОП БКМ-10

На установке ОПГМ ПоГОСТ 6942-2007

плотность теплового потока -12 кВт/м*.

1. Температуропроводность а, м1/с 6,68 6,71 5,35 4,98

2. Теплопроводность X, Вт/м-К, 0,04154 0,04172 0,05040 0,04754

3. Суммарное тепловое сопротивление, °С-м2/ Вт 0,867 0,862 0,835 0,826

4. Темп прохождения теплового потока до °С/мин 0,167 - 0,160 0,155

плотность теплового потока - 33 к-Вт/м2.

1. Температуропроводность а, м2/с 12,34 - 15,12 8,86

2. Теплопроводность X, Вт/м-К, 0,07674 - 0,08974 0,083455

3. Суммарное тепловое сопротивление, °С-м2/ Вт 0,469 - 0,468 0,470

4. Темп прохождения теплового потока до 1з7, °С/мин 0,258 - 0Д51 0,238

плотность теплового потока - 75 кВт/м".

1. Температуропроводность а, мг/с 6,76 - 7,60 4,11

2. Теплопроводность X, Вт/м-К, 0,04205 - 0,04513 0,03869

3. Суммарное тепловое сопротивление, °С-м2/Вт 0,856 - 0,933 0,919

4. Темп прохождения теплового потока до °С/мин 0,879 - 0,876 0,863

Зная темп повышения температуры в пододежном пространстве от внешнего источника тепла (данные первой методики) и тепловыделения человека, можно оценить степень защиты человека при эксплуатации одежды в тех или иных экстремальных условиях.

Неоднозначное восприятие материалам теплового потока разной мощности, диктует необходимость продолжить исследования в этом направлении. Сравнивая показатели теплофизических свойств ткани арт. 06123-ОП полученные на установке ОПГМ и по стандартной методике можно констатировать, что результаты сопоставимы, следовательно, разработанный метод дает достоверные данные оценки поведения материалов при воздействии потоков теплового излучения.

Третья методика по изменению физико-механических свойств материалов и пакетов одежды, позволяет определить их устойчивость к воздействию теплового потока разного уровня плотности.

Исследования по третьей методике проводили на льняной огнезащищенной ткани арт. 06123-ОП. Пробы материалов располагали в

самых экстремальных условиях, на расстоянии 50 мм от фронта пламени (горелки). Ткань подвергали воздействию одного теплового потока в течение разного времени. Плотность теплового потока изменяли от 12 до 75 кВт/м2. Из полученных результатов видно (рис. 5), что при воздействии теплового потока плотностью до 28 кВт/м2 в течение 100 с разрывная нагрузка ткани незначительно возрастает, а удлинение снижается, по-видимому, за счет уплотнения ткани, в результате ее усадки. После чего структура стабилизировалась, и прочностные свойства практически не изменяются.

Рис. 5. Изменение разрывно» нагрузки ткани арт. 06123-ОП от продолжительности воздействия теплового потока плотности, кВт/м2: 1 - 12; 2-28; 3-37; 4-45 и 5 - 75 (данные по основе, по утку аналогичная закономерность)

С увеличением плотности теплового потока до 37-45 кВт/м2 интенсивное снижение прочности ткани наблюдается, при воздействии теплого потока в течение 2400 сек. При этом удлинение практически не изменяется. Установили, что ткань не устойчива к воздействию теплового потока плотностью 75 кВт/м2. После 600 сек под воздействием пламени, прочность и удлинение ткани снижается более чем на 50%.

Таким образом, в результате проведенных исследований доказано, что разработанный метод определения теплофизических свойств и показателей горючести материалов и пакетов одежды дает результаты экспериментов, сопоставимые с результатами, полученными по стандартным методикам. Установка ОПГМ позволяет проводить испытания в широком диапазоне плотности теплового потока от 3 до 80 кВт/м2.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

В результате проведенных исследований разработаны способы огнезащиты и новые материалы пониженной горючести, устройство и методики определения теплофизических свойств и показателей горючести текстильных материалов и их систем.

1. Установлена высокая эффективность применения полифосфата аммония ЕХРЬАМ АРР-201 для придания огнезащитных свойств текстильным полотнам, как целлюлозным, так и синтетическим. Введение в 30% раствор замедлителя горения метазина усиливает взаимодействие компонентов, повышает содержание АРР-201 в структуре волокон и обеспечивает возрастание кислородного индекса до 28,5-33%об. Разработанный способ огнезащитной обработки позволяет получать трудновоспламеняемые текстильные материалы с

сохранением высоких физико-механических и эксплуатационных свойств.

2. Разработаны новые водонепроницаемые композиционные текстильные материалы. Получены справочные данные физико-механических свойств разработанных материалов: прочность клеевого соединения 810 Н/см, разрывная нагрузка 111-223 даН, устойчивость к истиранию по плоскости 10012-18144 циклов. Материалы обладают высокой водоупорностью (1,09-2,22) х 103 Па. Воздухопроницаемость - 43 дм3/м2'с, гигроскопичность 5-7,5%, что обеспечит комфорт пододежного пространства. Определены области применения новых материалов.

3. Разработан способ придания огнезащитных свойств КТМ. Определены оптимальные параметры получения материалов, при которых формируется структура, обеспечивающая высокие физико-механические свойства и прочность клеевого соединения. Материалы не поддерживают горение на воздухе, потери массы не превышают допустимые 20%, кислородный индекс составляет 28,5-31,5%, что позволяет отнести их к трудносгораемым материалам.

4. Разработаны новые базальтовые композиционные текстильные материалы. Оптимизированы параметры процесса формования и раскрыт механизм формирования и разрушения клеевого соединения базальтовых материалов с полимерными адгезивами. Это позволило обеспечить прочность клеевого соединения слоев базальтовых КТМ -9-9,5 Н/см для с сополиамидным адгезивом, 8-8,8 Н/см с полиэтиленовым ПЭВД и 9,6- 10 Н/см с акриловым АКР-218.

5. Получены справочные данные физико-механических и эксплуатационных свойств разработанных базальтовых КТМ. В зависимости от состава и поверхностной плотности КТМ, которая изменяется от 295 до 620 г/м2, они характеризуются: разрывной нагрузкой - 94-240 даН, несминаемостью 89/82 %, жесткостью при изгибе 7,8-10,6 сН, истирание по плоскости - 7017-8341 циклов. Осыпаемость базальтовых КТМ равна нулю, нити в структуре не смещаются. При пошиве одежды затруднений не вызывают.

6. Базальтовые КТМ при кислородном индексе 65% не загорается и не изменяет внешнего вида, устойчивы к воспламенению при действии источника зажигания до 45 кВт/м2, что позволяет отнести материал по воспламеняемости к материалам группы В2. Стойкость к прожиганию -100%. Инертная к загрязнениям поверхность базальтовых волокон и низкий (0,25-0,32) коэффициент тангенциального сопротивления тканей обеспечивают легкое удаление капель расплава металла с поверхности композиционного текстильного материала.

предприятия ООО «САГРИСА» г. Энгельса, дают положительную оценку разработанным материалам и спецодежде.

8. Разработана установка и методики определения теплофизических свойств и показателей горючести материалов и пакетов одежды. Установка ОПГМ позволяет проводить испытания в широком диапазоне плотности теплового потока от 3 до 80 кВт/м2. Установленная зависимость плотности теплового потока от расхода газа и расстояния образца до пламени, позволяет легко устанавливать параметры испытания материалов, с учетом их назначения и условий эксплуатации. Тепловой поток по поверхности пробы равномерно распределяется, разброс в показаниях температуры не превышает 1-3% и плотности теплового потока не более 5%.

9. Доказано, что разработанный метод определения теплофизических свойств и показателей горючести материалов дает результаты, сопоставимые с результатами экспериментов, полученными по стандартным методикам. Методики позволяют определить температуру пододежного пространства, в зависимости от плотности теплового потока, и оценить время безопасного для здоровья человека, пребывания в тех или иных экстремальных условиях.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ ОПУБЛИКОВАНЫ:

В изданиях, рекомендованных ВАК

1. Загоруйко М.В. Огнезащитная модификация синтетических материалов под воздействием лазерного излучения / В.И. Бесшапошникова, С.Е. Артеменко, Л.Г. Панова, Т.В. Куликова, О.А. Гришина, М.В. Загоруйко // Химволокна, 2008. -№ 1,- С. 48-52

2. Загоруйко М.В. Придание огнезащитных свойств композиционным текстильным материалам для швейных изделий / В.И. Бесшапошникова, М.В. Загоруйко, Т.В. Куликова, О.А. Гришина // Дизайн и технологии.- 2009- № 14(55).- С. 109-114.

3. Загоруйко М.В. Огнезащитных композиционный материалам для накладных деталей спецодежды / В.И. Бесшапошникова, Е.В. Жилина, Н.Е. Ковалева, М.В. Загоруйко // Дизайн и технологии.- 2010- № 15 (57).-С. 81-85.

В зарубежных изданиях

4. Zagoruiko M.V. Flameproofing modification of synthetic materials by laser radiation / M.V. Zagoruiko, V. I. Besshaposhnikova, S.E. Artemenko, L.G. Panova, О .A. Grishina, T.V. Kulikova // Fibre Chemistry. -2008.-V.40,№l. -P.61-65.

5. Загоруйко М.В. Способ повышения качества и надежности огнезащитной спецодежды / М.В. Загоруйко, Т.В. Куликова, В.И. Бесшапошникова // Международная конференция «Безопасность и качество продуктов питания и товаров народного потребления», г. Алматы, ноябрь 2009. - С. 187-189.

В материалах и тезисах международных и российских конференций

6. 5.5. Загоруйко М.В. Исследование влияния огнезащитной обработки на структуру и свойства композиционных материалов для спецодежды / М.В. Загоруйко, В.И. Бесшапошникова, O.A. Гришина, Т.В. Куликова // Международная конференция «Перспективные полимерные композиционные материалы. Альтернативные технологии. Переработка. Применение. Экология» («Композит - 2007»), Саратов, 36 июля 2007. -С. 249-252

7. М.В. Загоруйко Новое в технологии композиционных текстильных материалов для швейных изделий / М.В. Загоруйко, Т.В. Куликова,

B.И. Бесшапошникова, Н.Е. Ковалева // «Инновационные и наукоемкие технологии в легкой промышленности» Межвузовская научно-практ. конф., Москва, 23-25 апреля 2008 г. - С. 84-88.

8. Загоруйко М.В. Инновационная технология огнезащиты текстильных материалов бытового и технического назначения / Пулина К.И., Бесшапошникова В.И., Куликова Т.В., Загоруйко М.В. // Всероссийская научно-практическая конференция молодых ученых «Инновации и актуальные проблемы техники и технологий-2010», Саратов, 26-29 октября 2010, СГТУ. -С. 54-58

9. Модификация материалов для одежды с целью придания огнезащитных свойств /Загоруйко М.В., Куликова Т.В., Бесшапошникова В.И., Агибалова В. //Современные технологии и оборудование текстильной промышленности (Текстиль-2009): тезисы докладов Международной научно-технической конференции, Москва 24-25 ноября 2009.- М.:ГОУ ВПО "МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2009. -

C. 184.

10. Загоруйко М.В. Исследование структуры и свойств огнезащищенных полимерных волокнистых материалов для швейных изделий / М.В. Загоруйко, Т.В. Куликова, В.И. Бесшапошникова // Пятая международная конференция «Перспективные полимерные композиционные материалы. Альтернативные технологии. Переработка. Применение. Экология. («Композит-2010»)», СГТУ, Энгельс, 30 июня - 2 июля 2010. - С. 101-103.

11. Загоруйко М.В. Создание огнезащищенных материалов для спецодежды и исследование их свойств / Куликова Т.В., Загоруйко М.В., Бесшапошникова В.И. // Тезисы докладов 2 международной научно-практической конференции «Инновационные и наукоемкие технологии в легкой промышленности», посвященной 80-летию университета, Москва, 3 июня 2010, МГУДТ, 2010. - С. 182-184.

12. Загоруйко М.В. Модификация материалов для швейных изделий под воздействием лазерного излучения / М.В. Загоруйко, Т.В. Куликова, В.И. Бесшапошникова, К. Маткова // VI международная научно-практич. Конференция студентов и молодых ученых с элементами научной школы «Новые технологии и материалы легкой промышленности», КГТУ, Казань.- 11-13 мая 2010. - С. 126-130

13. Загоруйко M.B. Исследование структуры и свойств огнезащищенных материалов для швейных изделий / Т.В. Куликова, М.В. Загоруйко, В.И. Бесшапошникова, К.И. Маткова // Международная научно-техническая конференция «Актуальные проблемы науки в развитии инновационных технологий для экономики региона (Лен-2010)», 7 октября 2010, КГТУ, Кострома, 2010. - С. 81-82.

14. Загоруйко М.В. Формирование пакетов огнезащитной спецодежды / М.В. Загоруйко, Т.В. Куликова // Юбилейная межвузовская научно-практическая конференция аспирантов, студентов и молодых исследователей «Теоретические знания - в практические дела», Омск, 25 марта 2008 г. - Омск : РосЗИТЛП, 2008.- С. 78-81

15. Загоруйко М.В. Повышение надежности скрепляющих материалов / М.В. Загоруйко, В.И. Бесшапошникова, O.A. Гришина и др. // Международная научно-техническая конференция «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности (Прогресс-2007)», Иваново, 29-31 мая 2007.-С. 89-91

16. Загоруйко М.В. Исследование свойств огнезащищенных материалов и их применение в производстве швейных изделий / М.В. Загоруйко, Т.В. Куликова, В.И. Бесшапошникова и др. // международная научно-техническая конференция «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности (Прогресс-2008)», Иваново, 27-30 мая 2008 г. - С. 165-167.

17. Загоруйко М.В. Огнезащищенный нетканый утеплитель для швейных изделий / М.В. Загоруйко, В.А. Штейнле, Т.В. Куликова, В.И. Бесшапошникова, A.A. Беляева // «Новые технологии и материалы легкой промышленности» 4 Международная научно-практ. конф. студентов и молодых ученых, Казань, КГТУ, май 2008 г. - С. 112.

18. Гришина O.A. Метод огнезащитной обработки и его влияние на свойства целлюлозосодержащих материалов для швейных изделий / O.A. Гришина, В.И. Бесшапошникова, Т.В. Куликова, М.В. Загоруйко // международная научно-техническая конф. «Современные наукоемкие инновационные технологии развития промышленности регионов (Лен-2008)», Кострома, 9 октября 2008, г. Кострома, КГТУ. - С. 74-75.

В других изданиях

19. Загоруйко М.В. Огнезащищенные композиционные текстильные материалы для спецодежды и изделий технического назначения / Загоруйко М.В., Бесшапошникова В.И., Куликова Т.В., //Пятый Саратовский салон изобретений, инноваций и инвестиций: в 2 ч. :сб. Ч. 1 .-Саратов :Сарат. гос. техн. ун-т, 2010 .-С. 16-17 .

Патенты на изобретения

20. Композиционный текстильный материал для спецодежды и изделий технического назначения / Бесшапошникова В.И., Ковалева Н.Е., Куликова Т.В., Жилина Е.В., Загоруйко М.В., Андреева И.В. Заявка № 2010126075 от 25.06.2010.

Загоруйко Марина Владимировна

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать ,

Усл.-печ. 1,0 п.л. Тираж 80 эю. Заказ Ка^ЗЗ'ДД-Информационно-издательский центр МГУДТ 117997, г. Москва, ул. Садовническая, 33 Отпечатано в ИИЦ МГУДТ

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Загоруйко, Марина Владимировна

Введение

Глава 1. Литературный обзор. Анализ научных достижений в области создания новых огнезащитных материалов и методов исследования теплофизических свойств и показателей горючести

1.1. Анализ способов получения и свойств текстильных материалов пониженной горючести

1.2. Особенности процесса пиролиза и горения текстильных материалов

1.3. Анализ существующих методов исследования показателей огнезащищенных материалов и пакетов одежды

1.4. Анализ системы «человек-одежда - среда» при проектировании специальной одежды для защиты от тепла и пламени

Глава 2. Объекты и методы исследования

2.1. Выбор и обоснование объектов исследования

2.2. Методы и методики исследования

Глава 3. Разработка и исследование структуры и свойств огнезащищенных композиционных текстильных материалов для швейных изделий бытового и технического назначения

3.1. Исследование эффективности полифосфатов аммония для снижения горючести текстильных полотен разного волокнистого состава

3.2. Исследование влияния замедлителей горения на физико-механические свойства огнезащищенных текстильных полотен

3.3. Направленное регулирование свойств и разработка новых композиционных текстильных материалов для изделий легкой промышленности

3.3.1. Разработка водонепроницаемых композиционных текстильных материалов

3.3.2. Оптимизация технологического процесса получения композиционных текстильных материалов

3.3.3. Исследование влияния параметров процесса формования на структуру и свойства композиционных текстильных материалов 79 3.4. Разработка способа придания огнезащитных свойств композиционным текстильным материалам

3.4.1. Выявление закономерностей формирования структуры огнезащищенных КТМ, полученных разными способами

3.4.2. Исследование влияния огнезащитной обработки на физико-механические свойства КТМ

Глава 4. Разработка огнестойких базальтовых композиционных текстильных материалов для швейных изделий

4.1. Определение рациональных параметров формирования структуры и свойств базальтовых композиционных материалов

4.2. Исследование характера взаимодействия адгезив - субстрат при формировании структуры базальтовых КТМ

4.3. Исследование влияния структуры на свойства базальтовых КТМ

4.4. Сравнительный анализ разработанных базальтовых композиционных текстильных материалов с отечественными и зарубежными аналогами

4.5. Разработка технологии применения огнезащищенных композиционных текстильных материалов в производстве спецодежды с накладными деталями

Глава 5. Разработка метода определения и прогнозирования огнезащитных свойств материалов для изделий легкой промышленности

5.1. Разработка метода определения показателей огнестойкости материалов и пакетов одежды

5.2. Разработка методики испытания текстильных материалов на установке ОПГМ

5.2.1. Разработка методики определения воспламеняемости текстильных материалов на установке ОПГМ

5.2.2. Разработка методики определения теплофизические свойства материалов и пакетов одежды на установке ОПГМ

5.2.3. Разработка методики определения устойчивости материалов к воздействию теплового потока разной плотности на установке ОПГМ 147 5.3. Исследование показателей свойств огнезащитных материалов и пакетов одежды на установке ОПГМ и по стандартным методикам

Введение 2011 год, диссертация по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, Загоруйко, Марина Владимировна

Актуальность темы. Текстильная промышленность постоянно обновляет ассортимент полотен для швейных изделий. К новому перспективному ассортименту материалов относятся и многослойные композиционные текстильные материалы (КТМ), получаемые клеевой технологией соединения двух и более слоев текстильных полотен разного волокнистого состава, структуры и свойств. Эти материалы характеризуются высокими физико-механическими, гигиеническими и эксплуатационными свойствами, однако, обладают повышенной горючестью, что сдерживает их применение в производстве спецодежды и других изделий бытового и технического назначения. В этой связи проведение комплексных исследований направленных на разработку способов придания огнезащитных свойств композиционным текстильным материалам, а также средств и методик исследования теплофизических свойств и показателей горючести текстильных материалов и систем (пакетов) материалов, улучшающих оценку их свойств при воздействии высокотемпературного теплового потока, является актуальной проблемой.

Большой вклад в развитие теории и создание огнезащищенных волокон и текстильных полотен внесли работы Роговина З.А., Гальбрайха Л.С., Зубковой Н.С., Перепелкина К.Е., Константиновой Н.И., Асеевой Р.М, Van Krevelen D.W., Jonson P.R. и других российских и зарубежных ученых. Однако поиск эффективных замедлителей горения и способов придания огнезащитных свойств волокнам и текстильным полотнам продолжается. Большинство методов исследования теплофизических свойств и показателей горючести, дают косвенную, сравнительную оценку воспламеняемости и горючести материалов. В связи с этим, работа посвящена разработке новых материалов и способов придания огнезащитных свойств композиционным текстильным полотнам, а также созданию средств и методик исследования, которые позволят получить всестороннюю информацию о теплофизических свойствах и показателях горючести текстильных материалов и пакетов одежды. Это даст возможность более точно прогнозировать поведение материалов в экстремальных условиях.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: обосновать и разработать принципы и методы повышения огнестойкости текстильных материалов и пакетов одежды;

- исследовать влияние полифосфатов аммония на структуру, физико-механические свойства и показатели горючести текстильных полотен и композиционных материалов; исследовать механизм формирования и разрушения клеевого соединения базальтовых волокон с полимерными адгезивами, разработать способ получения базальтовых композиционных материалов и технологию их применения в производстве одежды;

Научная новизна работы заключается в том, что впервые:

- изучен механизм формирования и разрушения клеевого соединения базальтовых волокон и адгезивов, что позволило создать новые огнезащищенные композиционные материалы бытового и технического назначения;

Практическая значимость и реализация результатов работы:

- получены справочные данные свойств базальтовых композиционных материалов и определены области и особенности их применения в производстве спецодежды. Апробация разработанного базальтового композиционного материала в швейном производстве на предприятии ООО «ПСК Геодор» и эксплуатация костюма сварщика в производственных условиях предприятия ООО «САГРИСА» г. Энгельса, дали положительную оценку разработанным материалам и спецодежде;

- разработаны методики определения теплофизических свойств и показателей горючести текстильных материалов и пакетов одежды, которые позволяют улучшить оценку качества текстильных полотен, получить всестороннюю информацию о теплофизических свойствах и показателях горючести материалов и их систем, а также прогнозировать поведение материалов в процессе эксплуатации изделий.

Теоретические и экспериментальные результаты работы внедрены в учебный процесс подготовки специалистов по специальностям: 260901.65 и 260902.65.

Апробация результатов работы. Основные результаты работы докладывались и получили положительную оценку на: Международной научно-технической конференции «Современные наукоемкие инновационные технологии развития промышленности региона» (Лен-2008, Лен-2010) (г. Кострома); IV международной научно-практической конференции студентов и молодых ученых «Новые технологии и материалы легкой промышленности» (г. Казань); Международной конференции «Перспективные полимерные композиционные материалы. Альтернативные технологии. Переработка. Применение. Экология», («Композит-2007», «Композит-2010») (Саратов); Международной научно-технической конференции «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности (Прогресс-2007, Прогресс-2008)», (г. Иваново); Международной научно-практической конференции «Безопасность и качество пищевых продуктов и товаров народного потребления» (Алматы 2009.); Межвузовской научно-практической конференции «Инновационные и наукоемкие технологии в легкой промышленности» (г. Москва 2008); Международной научно-технической конференции «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности (Текстиль-2009)» (г. Москва).

На защиту выносятся следующие основные положения:

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка используемой литературы и 8 приложений. Работа изложена на 179 страницах, содержит 24 таблицы, 65 рисунков. Список использованной литературы включает 153 наименования.

Заключение диссертация на тему "Разработка методов придания огнезащитных свойств и исследования термического воздействия на структуру и свойства материалов и пакетов одежды"

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Установлена высокая эффективность применения полифосфата аммония EXFLAM АРР-201 для придания огнезащитных свойств текстильным полотнам, как целлюлозным, так и синтетическим. Введение в 30% раствор замедлителя горения метазина усиливает взаимодействие компонентов, повышает содержание АРР-201 в структуре волокон и обеспечивает возрастание кислородного индекса до 28,5-33%об. Разработанный способ огнезащитной обработки позволяет получать трудновоспламеняемые текстильные материалы с сохранением высоких физико-механических и эксплуатационных свойств.

2. Разработаны новые водонепроницаемые композиционные текстильные материалы. Получены справочные данные физико-механических свойств разработанных материалов: прочность клеевого соединения 8-10 Н/см, разрывная нагрузка 111 -223 даН, устойчивость к истиранию по плоскости 10012-18144 циклов. Материалы обладают высокой водоупорностью (1,092,22) х 103 Па. Воздухопроницаемость - 43 дм3/м2-с, гигроскопичность 57,5%, что обеспечит комфорт пододежного пространства. Определены области применения новых материалов.

4. Разработаны новые базальтовые композиционные текстильные материалы. Оптимизированы параметры процесса формования и раскрыт механизм формирования и разрушения клеевого соединения базальтовых материалов с полимерными адгезивами. Это позволило обеспечить прочность клеевого соединения слоев базальтовых КТМ - 9-9,5 Н/см для с сополиамидным адгезивом, 8-8,8 Н/см с полиэтиленовым ПЭВД и 9,6-10 Н/см с акриловым АКР-218.

6. Базальтовые КТМ при кислородном индексе 65% не загораются и не изменяют внешнего вида, устойчивы к воспламенению при действии источника зажигания до 45 кВт/м", что позволяет отнести материал по воспламеняемости к материалам группы В2. Стойкость к прожиганию -100%. Инертная к загрязнениям поверхность базальтовых волокон и низкий (0,25-0,32) коэффициент тангенциального сопротивления тканей обеспечивают легкое удаление капель расплава металла с поверхности композиционного текстильного материала.

7. Апробация разработанного базальтового композиционного материала в швейном производстве на предприятии ООО «ПСК Геодор» и эксплуатация костюма сварщика в производственных условиях предприятия ООО «САГРИСА» г. Энгельса, дают положительную оценку разработанным материалам и спецодежде.

8. Разработана установка и методики определения теплофизических свойств и показателей горючести материалов и пакетов одежды. Установка ОПГМ позволяет проводить испытания в широком диапазоне плотности теплового потока от 3 до 80 кВт/м . Установленная зависимость плотности теплового потока от расхода газа и расстояния образца до пламени, позволяет быстро устанавливать параметры испытания материалов, с учетом их назначения и условий эксплуатации. Тепловой поток по поверхности пробы равномерно распределяется, разброс в показаниях температуры не превышает 1-3% и плотности теплового потока не более 5%.

Библиография Загоруйко, Марина Владимировна, диссертация по теме Материаловедение производств текстильной и легкой промышленности

1. Перепелкин, К. Е. Принципы и методы модифицирования волокон и волокнистых материалов / К. Е. Перепелкин // Хим. волокна. 2005. - №2. -С. 37-51.

2. Пат. 2116393 Ш, МПК6 Д 01 Р 6/60, 6/74, С081 5/18. Волокна или пленки с повышенной огнестойкостью и способ их получения / Касовский Р. В., Лии Кью Сенг. -№ 95110869/04; заявл. 09.11.93; опубл. 23.07.98, Бюл. № 21. -Зс.

3. Алахова, С. С. Новая технология получения огнетермостойких нитей / С. С. Алахова, С. С. Медвецкий, А. Г. Коган // Текстильная промышленность.-2005.-№7-8.- С. 21-23.

4. Волохина, А. В. Создание высокопрочных, термо- и огнестойких синтетических волокон / А. В. Волохина, А. М. Щетинин // Химические волокна.-2001.-№2.-С. 14-21.

5. Копьев, М. А. Огнезащитные текстильные материалы. Часть I. Снижение пожароопасности текстильных материалов / М. А. Копьев // Текстильная промышленность. 2005. - № 1-2. - С. 20-26.

6. Полимеры и полимерные материалы : синтез, строение, структура, свойства / под ред. проф. Л. С. Гальбрайха. М.: МГТУ им. А. Н. Косыгина, 2005.-332 с.

7. Фомченкова, С. П. Современные материалы для рабочей и специальной одежды зарубежных фирм / С. П. Фомченкова // Текстильная промышленность. 2004. - №7. - С. 42-47.

8. Зубкова, Н. С. Принципы выбора замедлителей горения для снижения пожарной опасности гетероцепных волокнообразующих полимеров / Н. С.Зубкова, Н. Г. Бутылкина, Л. С. Гальбрайх // Химические волокна. 1999. - № 4.-С. 17-21.

9. Зубкова, Н. С. Регулирование процессов термолиза и горения термопластичных волокнообразующих полимеров и создание материалов с пониженной горючестью Текст. : дис. . док-ра хим. наук : 02.00.06. Москва, 1998.-396 с.

10. Леонова, Н. А. Огнезащита целлюлозных материалов композициями фосфор- и азотсодержащих соединений / Н. А. Леонова, В. И. Шкробышева, Б.Н. Мельников // Изв. ВУЗов. Технология текстильной промышленности. -2005.-№5.-С. 37-41.

11. Кодолов, В. И. Замедлители горения полимерных материалов / В. И. Кодолов. М.: Химия, 1980. - 274 с.

12. Термоокислительное разложение и горение галогенсодержащих синтетических нитей / О. Н. Адюшкина и др. // Химические волокна. 1993. -№6.-С. 34-36.

13. Тюганова, М. А. Разработка теоретических основ огнезащиты волокнообразующих полимеров и технологии получения огнезащищенных текстильных материалов Текст. : автореферат дис. . док-ра техн. наук : 02.00.16. Мытищи, 1988. - 36 с.

14. Асеева, Р. М. Горение полимерных материалов / Р. М. Асеева, Г.Е.Заиков.-М.: Наука, 1981.-280с.

15. Пат. 2147055 РФ, ПМК7 Д 06 М 11/82, 13/50, 15/643. Огнестойкая композиция для пропитки волокнистых материалов / Губарева. Н. Н. -№ 98105139/04 ; заявл. 23.03.1997 ; опубл. 23.03.98, Бюл. № 9 (И ч.). 5 с.

16. Пат. 161031 РП, МКИ5 Б 06 М 13/00. Способ огнестойкой отделки текстильных материалов / Ког1о\¥зк1 Р., М1е1ешак В., Мигусгск М., Яеги1ак Ь., Wesoler Б. -№276324; заявл. 08.12.88 ; опубл. 31.05.93, Бюл. № 5.- 5 с.

17. Пат. 5382474 США, МКИ 6 D 02 G 3/00. Способ получения полиэфирных волокон с пониженной горючестью / Corlin Thomas F., Lilly Robert, Adhea Atish. заявл. 13.02.98 ; опубл. 15.11.01.

18. Волохина, А. В. Модифицирование термостойких волокон / А. В. Волохина // Химические волокна. 2003. - № 4. - С. 11-19.

19. Ильин, А. А. Состав для огнестойкой отделки текстильных материалов / А. А. Ильин, И. Б. Орлик // Химические волокна. 1998. - № 5. -С. 13-15.

20. Кричевский, Г. Е. Химическая технология текстильных материалов М.: МГУ. 2000. Т. 1. - 436 е.; 2001. - Т.2. - 540 е.; 2001. - Т. 3. - 298 с.

21. Пат. 2294414 РФ, МПК8 D 06 M 15/693, D 06 M 15/643. Огнестойкий текстильный материал / Журко А. В., Хелевин Р. Н., Уткин Г. В., Шаталов Э.В., Никитаев С. П., Шеляпин И. П. № 2005117306/04 ; заявл. 06.06.2005 ; опубл. 27.02.2007.

22. Пат. 2309204 РФ, МПК7 D 03 D 15/12. Огнезащитная ткань / Михайлова М. П., Мальков JI. А., Шаблыгин М. В., Ткачева JT. В., Лакунин В.Ю., Слугин И. В. -№ 2005140613/12 ; заявл. 26.12.2005; опубл. 27.10.2007.

23. Заявка 95121465 РФ, МПК6 D 06 M 11/155. Состав для придания огнеупорных свойств текстильному сырью и способ его применения / Цагарева Ю. С. -№ 95121465/04 ; заявл. 28.12.95 ; опубл. 27.11.97, Бюл. № 9. -4 с.

24. Пат. 2127341 GB, МПК6 D 06 M 15/667, 15/673. Способ обработки ткани для придания огнезащитных свойств / Ксяо Пинг Лей, Мохсент Закихани. -№95114529/04 ; заявл. 21.06.95 ; опубл. 05.02.99, Бюл. №7. 3 с.

25. Заявка 93050744/12 РФ, МПК6 D 03 D 15/12. Способ повышения огнезащитных свойств текстильных материалов / Макарова Н. Л., Назаров А.А., Назаров И. А. -заявл. 05.11.93 ; Бюл. № 16. 3 с.

26. Пат. 1675449 РФ, МПК5 D 06 М 13/453. Состав для огнезащитной отделки текстильных материалов / Буханько А. И., Пузыревский. В. И. -№4653355/05; заявл. 22.02.89 ; опубл. 17.09.91, Бюл. № 33. 5 с.

27. Заявка 98105139/04 РФ, МПК6 D 06 М 11/82, 13/50, 15/643, С 09 К 21/14. Огнестойкая композиция для пропитки волокнистых материалов / Губарева Н. Н. заявл. 23.03.98 ; Бюл. № 35. - 4 с.

28. Методы получения текстильных материалов со специальными свойствами. 3. Ю. Козинда и др. М.: Легпромбытиздат, 1988. - 112 с.

29. Rogers J.K. Retardantes de llama / J.K. Rogers // Reviplast. mod. 1993. -№ 442. - P. 397-399.

30. Пат. 2127341 GB, МПК 6Д06М 15/667, 15/ 673. Способ обработки ткани для придания огнезащитных свойств / Ксяо Пинг Лей, Мохсен Закихани.- № 95114529/04 ; заявл. 21.06.1995 ; опубл. 05.02.1999, Бюл. №7.-3 с.

31. Пат. 2211263 РФ, МПК7 D 03 D 15/12. Огнестойкая ткань / Бова В. Г., Михайлова М. П., Сугак В. Н., Тихонов И. В., Макарова Р. А., Кузнецов В. А., Дураковский А. П., Харченко Е. Ф. №200113441/12 ; заявл. 19.12.01 ; опубл. 19.12.01, Бюл. №21.-5 с.

32. Пат. 2210648 РФ, МПК7 D 06 N 3/12, В 32 В 27/12. Способ изготовления огнестойкого материала / Доценко Л. А., Казаковцева В. И., Слугин И. В.- №2002111376/04 ; заявл. 29.04.02 ; опубл. 29.04.02, Бюл. № 23. -3 с.

33. Пат. 2101407 РФ, МПК6 D 06 M 15/248, 11/71, 13/298, 13/432. Огнезащитный материал / Журко А. В., Шаталов Э. В., Дорохов А. М., Холстов В. И., Некраха А. В., Кузьмин А. С. №95119185/04 ; заявл. 13.11.95 ; опубл. 18.06.98, Бюл. № 1. - 4 с.

34. Заявка 10211667 Германия, МПК7 D 03 D 15/00. Ткань. Textiles Glas / Frenkin Johannes. заявл. 15.03.2002, Бюл. № 35. - 5 с.

35. Пат. 2101407 РФ, ПМК 6 Д 06 M 15/ 248, 11/ 71, 13/298, 13/432. Огнезащитный текстильный материал / Журко А. В., Шаталов Э. В., Дорохов А. М., Холстов В. И., Некраха А. В., Кузьмин А. С. № 95119185/04 ; заявл. 13.11.1995 ; опубл. 18.06.1998, № 1.-7 с.

36. Зубкова, Н. С. Высокоэффективный отечественный замедлитель горения для придания огнезащитных свойств волокнистым текстильным материалам / Н. С. Зубкова // Химческие волокна. 1997. - № 2. - С. 38-40.

37. Пат. 2305035 РФ, МПК В 32 В 25/ 04, В 32 В 27/ 12. Многослойный огнезащитный материал / Смирнова Е. JL, Лукашевский А. В., Шемаков А. В. -№ 2006114618/04 ; заявл. 25.04.2006 ; опубл. 27.08.2007, Бюл. № 1. 5 с.

38. Копьев, М. А. Огнезащитные текстильные материалы. Часть I. Снижение пожароопасности текстильных материалов / М. А. Копьев // Текстильная промышленность. 2005. - № 1-2. - С. 20-26.

39. Снижение горючести поликапромида и полиэтилентерефталата путем введения микрокапсулированных замедлителей горения с полимерной оболочкой /Н. С.Зубкова и др. // Химические волокна.- 1995. № 5.- С. 40-43.

40. Зубкова, Н. С. Снижение горючести полиолефинов с использованием микрокапсулированных замедлителей горения / Н. С. Зубкова, М. А. Тюганова, И. С. Решетников // Химические волокна. 1997. - № 3. - С. 12-14.

41. Микитаев, М. А. Нанокомпозитные полимерные материалы на основе органоглин с повышенной огнестойкостью / М. А. Микитаев, О. Б. Леднев, Э.М. Давыдов // Пластические массы. 2005. - № 4. - С. 36-45.

42. Полимерные материалы пониженной горючести / под ред. А. Н. Праведникова. М.: Химия, 1986. - 22 с.

43. Берлин, А. А. Горение полимеров и полимерные материалы пониженной горючести / А. А. Берлин // Соровский обогревательный журнал. -1996.-№9.-С. 57-63.

44. Булгаков, В. К. Моделирование горения полимерных материалов / В. К. Булгаков, В. И. Кодолов, А. М. Липатов. М.: Химия, 1990. - 240 с.

45. Ксандопуло, Г. И. Химия пламени.- М.: Химия, 1980. 256 с.

46. Грасси, Н. Деструкция и стабилизация полимеров / Н. Грасси, Дж. Скотт; Пер. с англ. М.: Мир, 1988. - 264 с.

47. Бесшапошникова, В. И. Исследование влияния фосфорсодержащих замедлителей горения на структуру, свойства и процессы пиролиза ПАН волокон / В. И, Бесшапошникова // Изв. ВУЗов. Химия и химическая технология. 2005. - Т48(2). - С. 67-70.

48. Кокеткин, П. П. Промышленное проектирование специальной одежды / П. П. Кокеткин, 3. С. Чубарова, Р. Ф. Афасанасьева. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. - 182 с.

49. Дадонов, Ю. А. Огнезащитная спецодежда основной фактор снижения производственных ожогов / Ю. А. Дадонов // Безопасность труда в промышленности. - 1996. - №1. - С. 25.

50. Михайлова, В. Н. Показатели качества теплозащитной одежды, применяемой в условиях пониженных температур / В. Н.Михайлова, Л.В.Куйда, В. А.Шерстов // Швейная промышленность. 2003. - № 2. - С. 32.

51. Принципы выбора тканей для изготовления пожаробезопасной спецодежды / Н. И. Константинова и др. // Текстильная промышленность. -2002.-№10.-С. 19-21.

52. Выбор комплекса характеристик свойств для оценки качества текстильных материалов для спецодежды / 3. И. Маглаперидзе и др. / Текстильная промышленность. 2005. - № 1-2. - С. 30-31.

53. НПБ 161-97. Специальная защитная одежда пожарных от повышенных тепловых воздействий. Общие технические требования и методы испытаний. - М. - File: // C:\DOCUME~l\lB2E8~1.2-l\LOCALS~l\Temp\ OTQP1AJ7. htm - 1998. - 66 с.

54. ГОСТ 12.4.016-83. Одежда специальная защитная. Номенклатура показателей качества. М.: Изд-во стандартов, 1984. - 6 с.

55. Kirstin, Ulh. Огнестойкие ткани, обеспечивающие повышенную безопасность в местах скопления людей / Kirstin Ulh // Текстильная промышленность. 2005. - №7-8. - С. 24-25.

56. Чубарова, 3. С. Методы оценки качества специальной одежды. М.: Легпромбытиздат, 1988. - 160 с.

57. Кошмаров, Ю. А. Требования и методы испытаний материалов для создания специальной защитной одежды / Ю. А.Кошмаров, Н. С.Зубкова, М.А.Базанина // Текстильная промышленность. 2002. - №1. - С. 27-28.

58. ГОСТ 12.4.052 78. Ткани и материалы для спецодежды. Методы определения стойкости к прожиганию. - М.: Изд-во стандартов, 1979. - 7 с.

59. ГОСТ Р ИСО 15025 2007. Одежда специальная для защиты от тепла и пламени. Метод испытаний на ограниченное распространение пламени. - М.: Изд-во стандартов, 2007. - 11 с.

60. ГОСТ 12.1.044-89 (СТ СЭВ 4831-84, СТ СЭВ 6219-88, МС ИСО 4589, СТ СЭВ 6527-88). Пожароопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения. М.: Изд-во стандартов, 1990. - 143 с.

61. НПБ 157-99. Боевая одежда пожарного. Общие технические требования. Методы испытаний. М. File: //C:\D0CUME~1\1B2E8~1.2-l\LOCALS~l\Temp\OTQPlAJ7.htm - 2002. - 15 с.

62. НПБ 162-2002. Специальная защитная одежда пожарных изолирующего типа. Общие технические требования. Методы испытания. М-File:

63. C:\DOCUME~l\lB2E8~1.2-l\LOCALS~l\Temp\OTQPlAJ7.htm 2003. -6 с.

64. Отто, Е. К. Перспективы производства и совершенствования спецодежды из льна (на примере опыта «Концерна Ресурсы») / Е. К. Отто // Текстильная промышленность. 2004. - № 12. - С. 52-55.

65. ГОСТ 11209 — 85. Ткани хлопчатобумажные и смешанные защитные для спецодежды. -М.: Изд-во стандартов, 1981. 6 с.

66. ГОСТ 15898 99. Ткани льняные и полульняные. Методы определения огнестойкости. - М.: Изд-во стандартов, 1999. — 5 с.

67. ГОСТ Р 50810-95. Пожарная безопасность текстильных материалов. Ткани декоративные. Метод испытания на воспламеняемость и классификация. М.: Изд-во стандартов, 1995. - 9 с.

68. ГОСТ 12.4.073-79. Ткани для спецодежды и средств защиты рук. Номенклатура показателей качества. М.: Изд-во стандартов, 1979. - 7 с.

69. ГОСТ 12.4.103-83 (СТ СЭВ 3952-82, СТ СЭВ 3953-82, СТ СЭВ 340281). Одежда специальная защитная, средства индивидуальной защиты ног и рук. М.: Изд-во стандартов, 1983. - 6 с.

70. Молькова, И. В. Экспериментальная оценка теплозащитной способности пакетов одежды с комбинированными утеплителями / И. В. Молькова, Б. П. Куликов, В. В. Веселов // Изв. ВУЗов. Технология текстильной промышленности. 2003. - № 3. - С. 84-88.

71. ГОСТ Р ИСО 6942 2007. Одежда для защиты от тепла и огня. Методы оценки материалов и пакетов материалов, подвергаемых воздействию источника теплового излучения. -М.: Изд-во стандартов, 2007. - 10 с.

72. Колесников, П. А. Теплозащитные свойства одежды / П. А. Колесников, — М.: Легкая индустрия 1965. 346 с.

73. Дель, Р. А. Гигиена одежды : учеб. пособие / Р. А. Делль, Р. Ф. Афанасьева, 3. С. Чубарова ; под. ред. Р. Ф. Афанасьевой М.: Легкая индустрия, 1979. - 144 с.

74. Афанасьева, Р. Ф. Гигиенические основы проектирования одежды от холода / Р. Ф. Афанасьева, М.: Легкая индустрия 1977. - 136 с.

75. Лиопо, Т. Н. Климатические условия и тепловое состояние человека / Т. Н. Лиопо, Г. В. Циценко Л.: Гидрометиоиздат 1971. - 152 с.

76. Бартон, А. Человек в условиях холода / А. Бартон, О. Эдхолм, М.: Иностранная литература, 1957. - 334 с.

77. Михеев, М. А. Основы теплопередачи / М. А. Михеев, И. М. Михеева, -М.: Энергия, 1977. 334 с.

78. Теория тепломассообмена: учебник для вузов / И.И. Исаев и др. ; под ред. А. И. Леонтьева. -М.: Высш. школа, 1979. 495 с.

79. Меликов, Е. X. Метод расчета локальной теплоизоляции спецодежды / Е. Х.Меликов, А. А. Привалов, Л. Н. Расторгуева // Швейная промышленность 1998.-№6.-С. 21-22.

80. Гущина, К. Г. Теплозащитные свойства материалов и пакетов одежды / К. Г. Гущина // Швейная промышленность 1991. - № 5. - С. 7-9.

81. Гривина, И. В. Особенности построения имитационной модели «человек- одежда- среда» / И. В. Гривина, А. И. Жаворонков, Н. Н. Постников // Швейная промышленность 1983. - № 3. - С. 36-37.

82. Тихомиров, И. И. Очерки по физиологии человека в экстремальных условиях / И. И. Тихомиров, М.: 1965. - 192 с.

83. Городинский, С. М. Методы оценки эффективности и качества средств индивидуальной защиты работающих на производстве / С. М. Городинский, А. П. Купчин, С. Л. Каминский. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. — 224 с.

84. Викторова, Л. Д. О новых разработках ЦНИИШП в области создания специальной защитной одежды, предлагаемых к внедрению в швейную промышленность / Л. Д. Викторова // Швейная промышленность. 2003. - № 6. -С. 38-39.

85. Рабочая обувь. Спецодежда. Инструменты. СИЗ. 2003 / Восток & Сервис & Каталог спецодежды. Москва, 2004. - 224 с.

86. Борисова, Н. А. Разработка спецодежды для защиты от повышенных температур / А. Н. Борисова, Н. С. Макеева // Швейная промышленность.2001. -№2.-С. 35-36.

87. Колесников, П. А. Основы проектирования теплозащитной одежды / П. А. Колесников, М.: Легкая индустрия 1971. - 112 с

88. Расторгуева, Л. Н. Специальная одежда с улучшенными теплозащитными свойствами / Л. Н. Расторгуева, 3. С. Чубарова, А.Н. Левченко // Швейная промышленность. 1991. - № 1. - С. 37-39.

89. Романов, В. Е. Системный подход к проектированию специальной одежды / В.Е. Романов. -М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. 128 с.

90. Шамлина, И. И. Тепломассообменные свойства материалов для теплозащитной одежды / И. И. Шамлина, В. С. Салтыкова, А. Н. Захарова // Швейная промышленность. 1992. - № 4. - С. 40-42.

91. Тепломассообменные свойства материалов и пакетов теплозащитной одежды / Е. В. Микова и др. // Швейная промышленность. 2000. - № 6. - С. 37-38.

92. Викторова, Л. Д. О новых разработках ЦНИИШП в области создания специальной защитной одежды, предлагаемых к внедрению в швейную промышленность / Л. Д. Викторова // Швейная промышленность. 2003. - №6. -С. 38-39.

93. Борисова, Н. А. Разработка спецодежды для защиты от повышенных температур / Н. А. Борисова, Н.С. Мокеева // НТИ МГУДТ. Швейная промышленность. 2001. - №2. - С. 35-36.

94. Энциклопедия полимеров / под. ред. В. А. Кабанова. М.: изд. «Советская энциклопедия», 1973. - Т.2. - 1032 с.

95. Лабораторный практикум по материаловедению швейного производства : учеб. пособие для высш. учеб. заведений легкой промышленности / Б. А. Бузов и др. ; под общ. ред. Б. А. Бузова. М.: Легпромбытиздат, 2008. - 432 с.

96. Инфракрасная спектроскопия полимеров / И. Декант и др. ; под ред. Э. Ф. Олейшика ; пер. с нем. В. В. Архангельского. —М.: Химия, 1976. 471 с.

97. Тарутина, Л. И. Спектральный анализ полимеров / Л. И. Тарутина, Ф. О. Позднякова. Л.: Химия, 1986. - 248 с.

98. Кустанович И.М. Спектральный анализ. М.: Высшая школа, 1972,48с.

99. Берг, Л. Г. Введение в термографию. М.: АН СССР, 1961.-368 с.

100. Паулик, Е. Дериватограф / Е. Паулик, Ф. Арнолд. Будапешт: изд-во Будапештского политехи, института, 1981.-21 с.

101. Дериватограф Q-1500D : Руководство по эксплуатации / под ред. М. Мартона. Будапешт : Завод оптических приборов, 1981. - 105 с.

102. Гоулдстейн, Дж. Растровая электронная микроскопия и рентгеновский микроанализ / Дж. Гоулдстейн и др. ; под ред. В.И. Петрова; пер. с англ. P.C. Гвоздовер. Л.Ф. Комоловой. М.: Мир, 1984. - 4.1. - 303 е., 4.2. - 348 с.

103. Нагибина, И. М. Спектральные приборы и техника эксперимента / И. М. Нагибина, В. М. Прокофьева. Л.: Машиностроение, 1967. - 323 с.

104. Демина, Н. В. Методы физико-механических испытаний химических волокон, нитей и пленок. 2-е изд., перераб. и доп. / Н. В. Демина и др. - М.: Легкая индустрия, 1969. - 400 с.

105. Горбаткина, Ю. А. Адгезионная прочность в системах полимер -волокно / Ю. А. Горбаткина. М.: Химия, 1987. - 192 с, ил.

106. Пат. 2228692 РФ МПК С 17 А 41 D 27/06, С 09 J 7/ 02. Способ получения термоклеевого прокладочного материала / Бесшапошникова В. И., Сладков О. М., Артеменко С. Е., Жилина Е. В. № 2002132051 ; заявл. 28.11.2002; опубл. 10.05.04.

107. Фомин, Б. М. Состояние и перспективы развития российского рынка продукции текстильной и легкой промышленности / Б. М. Фомин // Текстильная промышленность. 2008. - № 3 - С. 14-15.

108. Рахимов, Ф. X. Способ получения композиционных материалов на базе трикотажа / X. Ф. Рахимов // Текстильная промышленность. 2008. - № 78. - С. 40-42.

109. Пат. 6883556 США, МПК7 D 03 D 13/00. Многослойная ткань / Albny International Corp., Fahrer Ernest, Fagon Monique. № 10/334166 ; заявл. 30.12.2002 ; опубл. 26.04.2005.

110. Бесшапошникова, В. И. Развитие научных основ и разработка методов придания огнезащитных свойств материалам и изделиям легкой промышленности Текст.: дис. .доктехн наук: 05.19.01-Москва, 2006. -342с.

111. Гришина, О. А. Разработка метода придания и исследование огнезащитных свойств материалам для одежды Текст. : дис. . канд техн наук: 05.19.01. / Оксана Александровна Гришина ; науч. рук. В. И. Бесшапошникова-Москва, 2006. -183 с.

112. ГОСТ 12.4.045 — 87. Костюмы мужские для защиты от повышенных температур. М. : Изд-во стандартов, 1988. - 17 с.

113. ГОСТ 29335 — 92. Костюмы мужские для защиты от пониженных температур. -М. : Изд-во стандартов, 2001.- 16 с.

114. Фомченкова, С. П. Современные материалы для рабочей и специальной одежды / С. П. Фомченкова // Текстильная промышленность. -2004. №6. -С. 32-37.

115. Мокеева, Н. С. Разработка спецодежды для защиты от повышенных температур / Н. С. Мокеева, Н. А. Борисова // Швейная промышленность. -2001.-№2. -С. 35-36.

116. Жихарев, А. П. Теоретические основы и экспериментальные методы исследований для оценки качества материалов при силовых, температурных и влажностных воздействиях : монография / А. П. Жихарев. -М. : ИИЦ МГУДТ, 2003. 327 с.

117. Стельмашенко, В. И. Материалы для одежды и конфекционирование / В. И. Стельмашенко, Т. В. Разарёнова. М. : Издат. Центр «Академия», 2008. - 320 С.

118. Бесшапошникова, В. И. Текстильные материалы в производстве одежды : учебное пособие. / В. И. Бесшапошникова. Саратов, СГТУ, 2011. -208 с.

119. Бузов, Б. А. Материаловедение в производстве изделий легкой промышленности (швейное производство) / Б. А. Бузов, Н. Д. Алыменкова ; под ред. Б. А. Бузова. -М.: Изд-ий центр «Академия», 2004. 448 с.

120. Заявка 2010126075 РФ, МПК6 Б 04 Н 1/22. Композиционный текстильный материал для спецодежды и изделий технического назначения / Бесшапошникова В. И., Ковалева Н. Е., Куликова Т. В., Жилина Е. В., Загоруйко М. В., Андреева И. В. заявл. 25.06.2010.

121. Саутин, С. Н. Планирование эксперимента в химии и химической технологии / С.Н. Саутин. Л. : «Химия», 1975. - с. 76.

122. Тихомиров, В. Б. Планирование эксперимента. / В. Б. Тихомиров. — М. : Легкая индустрия, 1977. 262 с.

123. Арзамасцев С.Н. Методические указания к лабораторным работам по методам и средствам исследования. «Полный факторный эксперимент» -Саратов. : СГТУ, 2007. 67с.

124. Придание огнезащитных свойств композиционным текстильным материалам для швейных изделий / В. И. Бесшапошникова и др. // Дизайн и технологии. 2009. - № 14(55). - С. 109-114.

125. Термо-, жаростойкие и негорючие волокна/ под ред. А. А. Конкина. -М.: Химия, 1978.-424 е., ил.

126. Кузьмичев, В. Е. Теория и практика процессов склеивания деталей одежды / В. Е. Кузьмичев, Н. А. Герасимова. М. : Издательский центр «Академия», 2005. - 256 с.

127. Васин, В. Е. Адгезионная прочность / В. Е. Васин. М. : Химия, 1981.-208 с.

128. Фрейдин, А. С. Свойства и расчет адгезионных соединений / А. С. Фрейдин, Р. А. Турусов. -М. : Химия, 1990. 256 с.

129. Кадыкова, Ю. А. Физико химические основы интеркаляционных угле-, стекло- и базальтопластиков Текст. : дис. . канд техн наук: 05.17.06. / Юлия Александровна Кадыкова ; науч. рук. С.Е. Артеменко - Саратов, 2003. -156 с. }

130. Загоруйко, М. В. Огнезащитный композиционный материалам для накладных деталей спецодежды / М. В. Загоруйко, В. И. Бесшапошникова, Е. В. Жилина // Дизайн и технологии. 2010. - № 15 (57). - С. 81-85.

131. Шленский, О. Ф. Термо- и теплостойкость полимерных материалов при кратковременном нагреве / О. Ф. Шленский, Н. В. Афанасьев // Химия и технология высокомолекулярных соединений. 1982. - Т.П. - С. 84-143.

132. ГОСТ 12.122-91 Средства индивидуальной защиты, требования к стежкам, строчкам, швам. -М. : Изд-во стандартов, 1991. 12с.

133. ГОСТ 12.0.013-75 ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация. М. : Изд-во стандартов, 1975. - 12с.

134. ГОСТ 12.4.011-89 ССБТ. Средства защиты работающих. Общие требования и классификация. М. : Изд-во стандартов, 1989. - 9с.

135. Кравец, В. А. Безопасность жизнедеятельности в легкой промышленности : учеб. / В. А. Кравец, Р. А. Свищев. М. : Издательский центр «Академия». - 2006. - 432 с.

136. Для оценки воспроизводимости данных провели серию параллельных опытов, результаты которых представлены в табл. П.1.5-П. 1.8. Для получения математической модели процесса формования в виде уравнений регрессии составим матрицу планирования.

137. Характеристика X.- давление, хЮ"" МПа Х2 температура, °С Хз — время, с1. Основной уровень 5 150 60

138. Интервал варьирования 3 20 301. Верхний уровень 8 170 901. Нижний уровень 2 130 30

Похожие работы

Технология материалов и изделия текстильной и легкой промышленности
05.19.00