автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.01, диссертация на тему:Регулирование формовочной способности текстильных материалов с использованием плазменных технологий

На правах рукописи

ХАММАТОВА Венера Василовна

РЕГУЛИРОВАНИЕ ФОРМОВОЧНОЙ СПОСОБНОСТИ

ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПЛАЗМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Специальность 05.19.01 - Материаловедение произвох<ств текстильной и

легкой промышленности

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Казань 2006

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Казанский государственный технологический университет» (КГТУ).

Научный консультант:

доктор технических наук, профессор Абдуллин Ильдар Шаукатов ич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Садова Светлана Федоровна; доктор технических наук, профессор Веселов Валерий Викторович; доктор физико-матем, наук, профессор Кирпичников Александр Петрович.

Ведущее предприятие: Центральный научно — исследовательский институт шерсти (ЦНИИШерсти) г. Москва.

Защита состоится "18"декабря 2006г. в 13.часов на заседании диссертационного совета Д 212.080.09 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Казанский государственный технологический университет» по адресу: 420015 г. Казань, ул.К.Маркса,68.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Казанский государственный технологический университет»

Автореферат разослан "_"_2006г.

Ученый секретарь диссертационного совета к.х.н.

В.А. Сысоев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В современных условиях развития российского рынка все большее значение придается повышению качества выпускаемых текстильных изделий, так как они играют доминирующую роль в формировании внешнего вида одежды. Потребительская ценность и надежность одежды, ее внешняя привлекательность неразрывно связаны с понятием формовочная способность.

Современные способы формообразования и формозакрепления материалов предполагают использование методов целенаправленного воздействия за счет изменения свойств как нитей, так и тканей; закрепления деформаций с помощью термоклеевого прокладочного материала, а также дополнительной обработки — направленной модификации систем материалов. В последнее время в связи с ограниченными возможностями модификации текстильных материалов традиционными способами (механическим, термическим, химическим, электрохимическим) не менее эффективным способом модификации натуральных и синтетических материалов является использование плазменных технологий потоком плазмы высокочастотного емкостного (ВЧЕ) разряда пониженного давления.

С помощью плазменных технологий возможно получение требуемых технологических, эксплуатационных и гигиенических свойств текстильных материалов, а также целенаправленное улучшение механических, физических и физико-химических свойств нитей и тканей, что представляет научный интерес и имеет большое практическое значение, поскольку применение современной технологии позволит создать уникальные интерактивные материалы с заранее заданными свойствами, активно «откликающиеся» на изменение внешних условий (тепло, механическое воздействие); экологически чистые материалы, сочетающие достоинства натуральных и синтетических волокон, что определяет конечную потребительскую ценность изделий легкой промышленности.

Таким образом, производство высококачественных материалов обеспечивает широкое поле деятельности для специалистов в области индустрии моды, а производство конкурентоспособных материалов позволит создать одежду с совершенно новыми характеристиками, удовлетворяющие требованиям потребителей.

Широкому внедрению ВЧЕ плазменных методов обработки текстильных материалов препятствует отсутствие систематических исследований, дающих полное представление о закономерностях изменения свойств материалов капиллярно — пористой структуры в зависимости от режима воздействия плазменного потока, а также математической модели, описывающей методы расчета их деформирования под воздействием различных нагрузок, и оценку их формоустойчивости после плазменного воздействия. Использование расчетов по этой модели позволяет обеспечить в процессе модификации тканей и нитей из натуральных и синтетических волокон научно — обоснованное управление параметрами потока плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления для повышения их формовочной способности.

Диссертационная работа посвящена решению актуальной проблемы разработки и получения модифицированных текстильных материалов с заранее заданными свойствами при помощи потока плазмы ВЧЕ разряда пониженного

з

давления, позволяющих реализовать важнейшие прикладные задачи текстильной и швейной промышленности, направленные на повышение эксплуатационных, технологических и защитных свойств тканей и пакетов одежды для производства формоустойчивых швейных изделий.

В диссертации изложены работы автора в 1995 — 2006 г.г. по исследованию, разработке и внедрению процессов и оборудования, позволяющих создавать новые текстильные материалы с заранее заданными свойствами из природных и синтетических волокон.

Работа выполнена в Казанском государственном технологическом университете. Фрагменты работы выполнялись в соответствии с научно технической программой ГКНТ «Перспективные материалы и изделия легкой промышленности», в рамках Российской научной программы ЛЕНТЕК — 34; целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники на 1996 — 2001гг.», а также программы Министерства образования РФ №417 «Взаимодействие атомных частиц с поверхностями - новые методы и технологии 1995 — 2000гг», проведены научно — технические разработки по созданию технологий производства текстильных материалов от сырья до готовых тканей, подготовлена техническая документация по ассортиментам моделей массового производства.

Цель и задачи исследования. Целью работы являются научное обоснование и разработка текстильных материалов различной физической природы с повышенной формовочной способностью, путем создания процессов и специального оборудования для плазменной обработки ВЧЕ разрядом пониженного давления, обеспечивающих регулирование их комплекса свойств и структуры.

Решение поставленной цели обеспечивается следующими основными задачами:

1. Проведением анализа и обобщением известных литературных источников, посвященных данной проблеме.

2. Получением зависимостей основных параметров потока плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления, ответственных за модификацию поверхности текстильных материалов.

3. Разработкой физической модели взаимодействия потока плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления с текстильными материалами капиллярно — пористой структуры.

4.Установлением закономерностей изменения свойств молекулярных материалов из натуральных волокон растительного и животного происхождения и синтетических волокон в результате воздействия потока плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления.

5.Проведением комплексных и теоретических исследований процессов формообразования и формозакрепления модифицированных текстильных материалов.

6. Разработкой математической модели, характеризующей влияние потока плазмы ВЧЕ разряда на формовочную способность текстильных модифицированных однослойных и двухслойных материалов.

7. Изучением и прогнозированием формозакрепления тканей и пакетов для одежды с целью создания моделей заданных форм.

8. Разработкой новых, научно-обоснованных и высокоэффективных технологических процессов получения модифицированных материалов с заданными технологическими и эксплуатационным показателями на основе использования потока плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления и внедрением их в текстильную промышленность.

Методы исследований. Для изучения свойств модифицируемых образцов применены микроскопические исследования поверхности, физико-химический анализ (электронный-парамагнитный резонанс (ЭПР), инфракрасный (ИК) -спектроскопический, рентгеноструктурный, гравиметрический) и комплекс стандартных методик оценки показателей текстильных материалов. Для исследования законов деформирования и формообразования текстильных материалов используются современные методы механики деформируемого твердого тела.

В диссертационной работе для решения поставленных задач по нахождению основных параметров потока плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления, ответственных за модификацию поверхности текстильных материалов, использован измерительный комплекс, состоящий из калориметрической системы, образцового манометра и ротаметра типа РМ — 3, компрессионного вакуумметра, электронносчетного частотомера 43— 44, электростатического киловольтметра С—50, магнитного зонда, электрического зонда, пояса Роговского, анализатора энергии ионов, голографического интерферометра, модифицированной трубки Пито.

Результаты исследований и измерений обрабатывались с применением методов математической статистики с помощью программы «Statistic 5.5 А». Результаты теоретических исследований формовочной способности текстильных материалов получены с использованием математического моделирования.

Погрешность результатов оценивали с помощью методов статистической обработки экспериментальных данных при доверительной вероятности 0,95.

Разработан пакет программ, основанный на методе конечных элементов и написанный на языке Fortran Power Station. Для визуализации результатов и построения графиков разработан программный комплекс, основанный на прикладном пакете Mathematica 4.0.

Достоверность проведенных исследований. Достоверность и обоснованность научных положений, выводов обеспечивается: использованием современных аттестованных измерительных средств и апробированных методик испытаний согласно ГОСТам; анализом точности измерений; согласованностью теоретических результатов с собственными экспериментальными данными и данными эксперимента и расчета из литературных источников; использованием апробированных базовых математических моделей и допущений, основанных на фундаментальных законах, а также современных методах решения.

Научная новизна работы заключается в следующем: 1. Показано, что происходит повышение формовочной способности текстильных материалов с содержанием целлюлозосодержащих, шерстяных и

5

синтетических волокон за счет применения плазменных технологий с использованием ВЧЕ разряда пониженного давления, которые позволяют повысить жесткость волокон, изменить их структуру и свойства при сохранении эластичности, обеспечить пространственную форму тканей и пакетов на их основе.

2. Предложен новый метод повышения формовочной способности пакета материалов для одежды клеевого соединения с использованием потока плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления, обеспечивающего получение их заданной формы при сохранении эластичности материала.

3. Впервые проведено комплексное исследование технологических свойств текстильных материалов после воздействия потока плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления. Установлено, что параметры плазменной модификации оказывают значительное влияние на формовочную способность тканей из натуральных и синтетических волокон и зависят от вида волокна, характера их переплетения.

4. Показано, что после воздействия потока плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления способность к формообразованию улучшается вследствие повышения растяжения волокон от 8% до 23% и жесткости при изгибе от 5% до 14%. За счет воздействия тепла и влаги усадка уменьшается на 30-80% и составляет около 1-1,5 %. Угол перекоса тканей саржевого переплетения изменяется от 15° до 24°, а полотняного переплетения от 10° до 16 . Пространственное растяжение при продавливании шариком увеличивалось на 7-18%.

5. Выявлено, что за счет воздействия потока плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления способность материалов к формозакреплению повышается, что достигается увеличением их прочности клеевого соединения прокладочного материала к основной ткани на 120-180% и сохранением устойчивости полученного пакета к условиям, приближенным к эксплуатационным (влаги и деформации). Экспериментальные исследования релаксационных процессов деформации тканей и пакетов материалов для одежды показали, что модифицированные образцы выдерживают большую нагрузку за счет повышения доли упругой части полной деформации.

6. Установлено, что за счет плазменной модификации создаются текстильные материалы с качественно новыми механическими, физическими и эксплуатационными свойствами: с одновременным повышением прочности тканей (с содержанием целлюлозы от 17% до 59%, шерсти от 30% до 44%, синтетических волокон от 22% до 55%), износостойкости от 30% до 80%, гигроскопичности (увеличением водопоглощения от 80% до 100% и капиллярности от 330% до 850%), бактерицидности и огнестойкости до 100%.

7. В результате экспериментальных исследований установлены закономерности улучшения комплекса свойств, приводящих к повышению формовочной способности текстильных материалов за счет упорядочения их структуры, ослабления сил трения и сцепления волокон. Определены оптимальные параметры воздействия потока плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления.

8. Разработана физическая модель объемной обработки текстильных материалов капиллярно-пористой структуры за счет воздействия потока плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления. Плазменная модификация приводит к разуплотнению пучков шерстяных волокон, разделению

6

целлюлозосодержащих и синтетических волокон, конформационным изменениям и увеличению пористости материалов, что лежит в основе повышения формовочной способности текстильных материалов.

9. Создана математическая модель, позволяющая прогнозировать формуемость и формозакрепление тканей в процессе деформирования текстильных материалов различными механическими воздействиями. Показана возможность управления показателями формовочной способности волокнистых материалов в зависимости от режимов воздействия плазмой ВЧЕ разряда пониженного давления.

10. Выявлено, что наибольший эффект плазменного воздействия на параметры механических свойств текстильных материалов достигается ВЧЕ разрядом пониженного давления в процессе обработки нитей, а не тканей; на этапе подготовки нитей к ткачеству данный вид разряда позволяет упрочнять их до 65%, одновременно повышать разрывное удлинение до 10% и цепкость волокон.

Практическая значимость работы. Практическая значимость результатов работы заключается в следующем:

1. Плазменная модификация материалов позволяет повысить их способность к формованию за счет увеличения: растяжимости при удлинении от 8% до 23%, пространственного растяжения от 7% до 18%, жесткости при изгибе от 5% до 14% и снижения усадки на 80 - 90%.

2. Внедрены в промышленность созданные технологические процессы повышения прочности клеевых соединений в 1,5 — 2,0 раза на текстильных материалах с содержанием натуральных и синтетических волокон.

3. Разработан принципиально новый метод комплексного улучшения свойств текстильных материалов с содержанием синтетических ПЭ волокон и натуральных волокон растительного и животного происхождения. Прочность плательных и костюмных тканей с содержанием синтетических ПЭ волокон повысилась от 22% до 55%, в льняных и полульняных тканях от 17% до 59%, в чистошерстяных, шерстяных и полушерстяных тканях от 35% до 44%, износостойкость возросла от 25% до 30%, стойкость к истиранию увеличилась: у хлопка до 60 %, у льна до 44%, у полульняных тканей до 62%, и шерстяных и полушерстяных тканей, соответственно, до 30 %, и синтетических тканей до 27% в зависимости от вида волокна. Водопоглощение увеличилось от 80% до 100% и капиллярность от 330% до 850%.

4. Усовершенствован метод определения деформационных характеристик тканей и пакетов одежды с использованием датчика линейных перемещений, обеспечивающий более точное прогнозирование формоустойчивости деталей текстильных изделий.

5. Разработана математическая модель и создан пакет комплексных программ, позволяющий осуществлять прогнозирование формовочной способности тканей для одежды в процессе деформирования текстильных материалов различными нагрузками в зависимости от режимов воздействия плазмой ВЧЕ разряда пониженного давления и направления деформации.

6. На основе проведенных экспериментальных исследований характеристик потока плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления определены параметры обработки целлюлозосодержащих волокон при Рр=1Д кВт; т=180 с, Р=33 Па, Оаг=0,04 г/с, для синтетических волокон при Рр=1,1 кВт; т=90 с, Р=33 Па, 0^=0,05 г/с, с целью разработки технологических процессов: доведения

7

текстильных нитей до требований стандартного сырья, которые внедрены в промышленность. Относительное увеличение прочности в низкосортной особоочестковой пряжи из короткого волокна повысилось до 22,70%, а в высокоочестковых волокнах до 26,28%. В синтетических волокнах капрон до 10,5%, а в полипропиленовых волокнах до 13,2%.

7. Разработаны способы придания текстильным материалам огнезащитных свойств и стерильности до 100% (патенты на изобретение № 95114921, 97111608, 22401438), повышения формоустойчивости пакета материалов для одежды (патент на изобретение № 200512053).

Таким образом, диссертационная работа представляет собой научно -обоснованные технологические разработки, обеспечивающие решение ряда важнейших прикладных задач легкой промышленности, имеющих большое народнохозяйственное и социальное значение и заключающихся в создании комплекса новых технологических процессов создания текстильных материалов с заранее заданными свойствами с помощью потока плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления для улучшения формовочной способности и формоустойчивости изделий.

Апробация работы. Основные материалы диссертации представлены и получили положительную оценку на:

- Международных научно-технических конференциях: «Проблемы развития малоотходных ресурсосберегающих экологически чистых технологий в текстильной и легкой промышленности «Прогресс-95», «Прогресс-9б», (Иваново, 1995, 1996); по физике газового разряда (Рязань, 1996); «Состояние и перспективы развития вакуумной техники «Вакуум-96» (Казань, 1996); «Молодая наука — новому тысячелетию» (Набережные Челны, 1996); «Материалы и конструкции в машиностроении» (Вологда, 1996); «Синтез, исследование свойств, модификация и переработка высокомолекулярных соединений» (Казань, 1996); «Новые технологии - 96» (Казань, 1996, 2000); «Актуальные проблемы техники и технологии переработки льна и производства льняных изделий» (Кострома, 1996); «Экологические проблемы хранения, переработки и использования вторичного сырья» (Римини, 1996); «Теория и практика процессов и конструкций в текстильном производстве «Прогресс-97» (Иваново, 1997); «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности «Прогресс-98», «Прогресс-2000» (Иваново, 1998, 2000); «Актуальные проблемы создания и использования новых материалов и оценки их качества «Материаловедение-99» (Черкизово, 1999); «Плазмотехнология-99» (Запорожье, 1999); «Мода и дизайн: Исторический опьгг-новые технологии» (Санкт - Петербург, 2002, 2004); ¡«Достижение текстильной химии-в производство» (Иваново, 2004); по физике плазмы (Звенигород,2005, 2006); «Полимерные композиты и трибология» (Гомель,2005);

-Международных Симпозиумах: «Экология, безопасность жизнедеятельности, научно-прикладные аспекты» (Волгоград, 1996); «Структура и свойства материалов» (Москва, 1996); «Вакуумные технологии и оборудование» (Харьков, 1998); по теоретической и прикладной плазмохимии «18ТАР8» (Иваново,2005);

-Всероссийских научно — технических конференциях: в XIII научно-технической конференции «Взаимодействие ионов с поверхностью» (Москва, 1996); «Современные технологии текстильной промышленности» (Москва, 1997,2001,2003,2004);

-Региональных межвузовских конференциях: «Актуальные проблемы химии, химических технологий и химического образования «Химия-96» (Иваново, 1996); «Проблемы теоретической и экспериментальной химии» (Екатеринбург, 1996);

-Республиканских конференциях: молодых ученых и аспирантов (Казань, 1996), ежегодной научной сессии Казанского государственного технологического университета (1996-2006г.г.), семинарах кафедры «Технологии и конструирования швейных изделий» Казанского государственного технологического университета.

На защиту выносятся следующие основные положения:

1. Результаты экспериментальных исследований комплекса свойств модифицированных текстильных материалов, влияющие на их способность к формообразованию и показывающие, что после воздействия потока плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления, вследствие конформационньк изменений их структуры, ослабления сил трения и сцепления, за счет разделения целлюлозосодержащих и синтетических волокон и разуплотнение пучков шерстяных волокон происходит их раздвижение относительно друг друга, а также повышение деформации растяжения по основе до 25%, по утку до 30%.

2. Решение задачи оптимизации режимов обработки в потоке плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления и выявленные закономерности повышения механических характеристик при исследовании в качестве плазмообразующего газа аргона, и улучшение физических свойств при использовании в качестве плазмообразующего газа — воздуха.

3. Физическая модель объемной обработки текстильных материалов капиллярно- пористой структуры с применением потока плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления.

4. Выявленные закономерности изменения анизотропии формуемости текстильных материалов под углами от 0° до 90° к нити основы в результате воздействия потока плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления.

5. Результаты экспериментальных исследований влияния потока плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления на формоусгойчивость пакета материалов для одежды, и их оптимальные режимы плазменной модификации: плазмообразующий газ - воздух, в- О г/с; Рр=1,7 кВт; Р=33 Па; т=60 с.

6. Математическая модель и методика расчета процесса деформирования текстильных материалов, позволяющие прогнозировать формуемость и формозакрепление тканей.

7. Новые экономичные способы интенсификации технологических процессов в 1,5-2,0 раза для повышения шлихтования суровых нитей, создания новых модифицированных материалов с заранее заданными свойствами, придающие им стерильность и огнестойкость.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 66 работ, в том числе 13 статей в ведущих рецензируемых журналах рекомендованных ВАК для опубликования результатов докторской диссертации, одна монография, четыре патента.

Личный вклад автора в опубликованных в соавторстве работах состоит в постановке цели и задач исследований, анализе и обобщении экспериментальных результатов, в разработке математической модели

деформирования текстильных материалов, физической модели, обобщении полученных результатов и формулировке научных выводов. Вклад автора является основным при выполнении работы на всех стадиях.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав, выводов, библиографии (400 наименований) и приложений. Изложена на 316 страницах машинописного текста, содержит 134 рисунка и 36 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы исследования, излагается основная цель, ставятся задачи, и описывается структура диссертации, формулируются основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе приведен теоретический анализ взаимосвязи формы одежды со свойствами текстильных материалов. Рассмотрены структура, строение и комплекс свойств натуральных и синтетических текстильных материалов, влияющих на формовочную способность тканей и пакетов для одежды, а также и на технологические процессы текстильного производства. Установлено, что жесткость, удлинение, толщина и сминаемость оказывают преимущественное влияние на формообразование. Формозакрепление может достигаться путем склеивания, скрепления нитей и волокон в новом положении.

Анализ свойств материалов, используемых для производства формоустойчивых текстильных изделий, показывает, что у них ограниченные возможности срока службы и надежности за счет низких показателей механических и физических свойств, влияющих на формовочную способность. Одним из эффективных путей повышения качества и формовочной способности текстильных материалов является регулирование их комплекса свойств за счет объемной обработай волокнообразующих полимеров внутри капилляров и пор с использованием плазменных технологий, что позволит разрабатывать новые ткани и проектировать пакеты материалов для одежды с заданными формовочными свойствами. Сформулированы основные задачи исследования.

Во второй главе обоснован выбор методик исследований, приборов, объектов исследований - натуральных и синтетических нитей и тканей из хлопка, льна, джута и кенафа, шерсти и их смесей; нитей из капрона, лавсана, полипропилена; пленки из полиэтилена и поливинилхлорида. Приведено описание ВЧЕ плазменной установки и диагностической аппаратуры для исследования параметров потока ВЧЕ плазмы пониженного давления (рис.1).

Межэлектродное расстояние варьировалось и составляло 25-30 мм. В качестве источника питания использовался ВЧ-генератор, работающий на частоте 13,56 МГц. В диагностическом комплексе установки использованы следующие приборы и устройства для измерения: мощности разряда; расхода плазмообразующего газа; давления в вакуумной камере; частоты генератора; мощности потребляемая генератором и установкой; напряжения на электродах; скорости потока плазмы; напряженности магнитного поля в потоке плазмы ВЧЕ разряда; плотности тока в разряде; распределения энергии ионов, поступающих на поверхность образцов; плотности теплового потока; толщины слоя положительного заряда; постоянного потенциала плазмы и концентрации электронов.

С целью обоснования возможности применения ВЧЕ плазменной обработки для модификации текстильных материалов и последующего создания техпроцессов

ю

обработки изделий текстильной промышленности проводилась оценка технологических параметров плазменной установки, влияющая на характеристики разряда.

Рис.1 Функциональная схема экспериментальной ВЧЕ плазменной установки

1 -система газоснабжения,

2- вакуумная камера,

3- электроды,

4-еистема откачки,

5- вакуумный блок,

6-устойство для подачи газа,

7-система охлаждения,

8-ВЧ генератор,

9-вакуумный трубопровод

Объемная обработка волокнистых материалов осуществлялась при варьировании входных параметров плазменной установки, к которым относятся: мощность разряда (Рр)=0,2 - 2,0 кВт, расход плазмообразующего газа (в) от 0 до 0,08 г/с, давление в вакуумной камере (Р) от 30 до 133 Па и время обработки (т) от 60 до 900с, частота генератора (1) 13,56 МГц, мощность, потребляемая установкой (Рпотр-) от 1,0 до 5,0 кВт.

Кроме того, для выявления статистической значимости параметров воздействия потока плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления на свойства текстильных материалов выполнено планирование эксперимента, составлен четырехфакторный план проведения эксперимента с целью сокращения количества влияющих критериев. К таким критериям значимости относились: вид и расход плазмообразующего газа, мощность разряда, давление в вакуумной камере и продолжительность обработки. На рис. 2 представлены трехмерные графики зависимости разрывной нагрузки полульняной ткани от продолжительности обработки плазмой и расхода плазмообразующего газа -аргон.

.. РР'^ " >'" ' ' 1 ' , - > .1 ^ Г''-., '

! :'". Рн.% ..-•-"' 1—;" !"-..

а) основа б)уток

Рис. 2 Разрывная нагрузка полульняной суровой ткани в зависимости от расхода плазмообразующего газа и продолжительности обработки

(плазмообразующий газ - аргон Сдг=0,04г/с; т =60-220с; Рр=1,7 кВт; Р= ЗЗПа).

С помощью объемных изображений на графике удалось выделить области параметров плазменной установки, после воздействия, которых материал приобретал наибольшую прочность.

Микроструктура поверхности тканей исследовалась на сканирующем электронном микроскопе JSM-6460LV совмещенном со спектрометром энергетической дисперсии фирмы INCA-300. Изменения химического состава в поверхностных слоях полимерных материалов под действием ВЧЕ разряда пониженного давления регистрировались на Фурье-спектрофотометре "Perkin Elmer" модели 16РС FI-IR методом ИК спектрофотометрии многократного нарушенного полного внутреннего отражения (МНПВО). Оценка структурных изменений текстильных материалов, определение свободных радикалов на их поверхности осуществлялись методом электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) с использованием прибора ERC-220. Исследование строения нитей и тканей па надмолекулярных уровнях проводилось на автоматизированном управляемом ПЭВМ дифрактометре «Дрон ЗМ» по методу «Брега - Брентано». Гравиметрические измерения осуществлялись микроаналитическими весами с чувствительностью 2x1 (У6 г.

Оценка механических свойств проведена в соответствии с ГОСТами на разрывных машинах РТ-250-М; РМ-3-1 и на приборах ПЖУ-12М, ДИТ-М; методом продавливания шариком и тензометрирования; на приборах СТ-1 ,СТ-2, СТП-6; физические свойства определялись в соответствии с ГОСТами, исследования огнестойкости - с помощью установки ППТ-4; бактерицидные свойства определялись с использованием микрофлоры St. aureus.

Погрешность результатов оценивали с помощью методов статистической обработки экспериментальных данных при доверительной вероятности 0,95.

В третьей главе приведены данные результатов объемной модификации текстильных материалов, которые проводились в тех же режимах, что и исследования параметров плазменного потока ВЧЕ разряда: G=0-0,08 г/с; Р=2б,6-100 Па; f=13,56 МГц; Р„=0,2-2,0 кВт. При указанных входных параметрах плазмотрона внутренние характеристики разряда и потока плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления изменялись в следующих диапазонах: плотность ионного тока j ¡=0,5- 2,0 А/м2; поток ионов с энергией Wj=65-90 эВ.

Определены основные технологические параметры плазмы (G=0,04r/c; Рр=1,7кВг, т=180с; Р=ЗЗПа), при которых наблюдается улучшение свойств текстильных материалов. В плазмообразующем газе аргон достигаются максимальные показатели прочности суровых полульняных тканей по основе на 66%, а по утку на 55%, костюмных тканей с содержанием натуральных целлюлозосодержащих волокон по основе от 25% до 59%, а по утку от 17 до 54%. После ВЧ плазменной обработки тканей с содержанием шерстяных волокон разрывная нагрузка увеличивается по основе от 35% до 44%, а по утку от 30% до 33%; а в костюмных и плательных тканях с содержанием синтетических ПЭ волокон по основе от 35% до 55%, а по утку от 22% до 28%.

В результате экспериментальных исследований установлено, что наибольший эффект воздействия на механические свойства текстильных материалов достигается плазменной обработкой нитей, а не тканей. Обработка в потоке плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления при G=0,04r/c; Рр=1,1 кВт, т =180с; Р= ЗЗПа, в среде плазмообразующего газа — аргон позволяет увеличить прочность нитей: льняных на

12

70%, хлопковых на 60%, шерстяных на 24%, а синтетических (полиамид, полиэфир и полипропилен) до 13%. Относительное увеличение прочности низкосортной пряжи из короткого волокна увеличивается в особоочесгковых в одно сложение до 22,70%, а в высокоочестковых волокнах до 26,28%. На этапе подготовки нитей к ткачеству данный вид разряда позволяет упрочнять, одновременно повышать разрывное удлинение в синтетических нитях до 4,5%, а в натуральных до 9,8 %. Величина усадки нитей уменьшается: у пряжи из шерсти на 84%, хлопка на 72%, у льна на 59%, а у комплексных полиэфирных нитей на 64%

Жесткость при изгибе после воздействия потока плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления в суровой целлюлозосодержащей ткани повышается на 5% по сравнению с контрольным образцом без обработки плазмой, в шерстяной и полушерстяной на 10-14,3%, а в тканях с содержанием синтетических волокон на 13-15 %. Подобные испытания позволяют оценить в основном эксплуатационные характеристики текстильных материалов.

Результаты исследования стойкости материалов к истиранию показывают, что после воздействия потока плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления она увеличивается. При обработке в аргоновой плазме стойкость к истиранию увеличивается: у хлопка до 60 %, у льна до 44%, у полульняных тканей до 62%, в шерстяных и полушерстяных тканях, соответственно, до 30 %, в синтетических тканях до 27% в зависимости от вида волокна. При этом стойкость к истиранию полульняных тканей значительно выше хлопковых и доходит до 80%.

На основании анализа результатов установлено, что устойчивость эффекта повышения прочности нитей и тканей после плазменного воздействия сохраняется в течение 15-20 дней, стойкость к истиранию — 30 суток, а затем монотонно уменьшаются на 7,0-15,6% и через 40-70 дней достигают остаточного значения, которое в 1,5 раза превышает свойства тканей до плазменной обработки.

Повышение механических свойств нитей и тканей объясняется тем, что за счет конформационного изменения их структуры, разделения целлюлозосодержащих и синтетических волокон, разуплотнения пучков шерстяных волокон, происходит повышение их цепкости и эластичности. Изменение механических свойств текстильных тканей, обработанных в плазме аргона и воздуха, отличается менее чем на 10%.

Воздействие потока плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления при С=0,04г/с; Рр=1,7 кВт; т =180с; Р= ЗЗПа, в среде плазмообразующеш газа — аргон, позволяет увеличить водопоглощение тканей от 62% до 82%, капиллярность от 330% до 850%. Устойчивость эффекта воздействия потока плазмы ВЧЕ разряда на капиллярные свойства сохраняется в течение 45-60 суток, при этом капиллярность в 1,5-2 раза выше образца, не подвергнутого обработке. Скорость подъема жидкости в капиллярах полульняной ткани возрастает в 3-4 раза в зависимости от расхода и видов плазмообразующих газов. Независимо от начальной смачиваемости поверхности тканей, плазменная обработка приводит к резкому сокращению времени растекания капли воды (от 600с до 1с после обработки).

Повышение физических свойств текстильных материалов увеличивает скорость увлажнения поверхности водяным паром, что способствует достаточно быстрому нагреванию клея и материала в технологическом процессе дублирования деталей изделия. Физические свойства улучшаются в

натуральных волокнах при 0=0,04 г/с (в атмосфере воздуха), в синтетических при 0=0 г/с (в атмосфере аргона), т=120-180с; Р=33 Па; Рр=1,7 кВт.

В рассматриваемом диапазоне параметров потока плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления не происходит изменения массы образцов. У гидрофильных (суровых и огнестойких) тканей наблюдается незначительная потеря массы до 2%, которая, по-видимому, связана с потерей сорбированной воды. Установлено, что поток ВЧЕ плазмы пониженного давления за счет появления новых функциональных групп изменяется химический состав волокон, увеличивается их количество, что способствует улучшению их гидрофильных свойств.

В ИК-спектре контрольного и модифицированного образца волокна шерсти наблюдаются полосы поглощения, отвечающие сильным валентным колебаниям ассоциированных О-Н групп связанной водородной связью и И-Н группы. В модифицированном образце волокна шерсти наблюдается валентное поглощение С=0 группы. Деформационные колебания Ы-Н группы вторичных амидов проявляются в области 1516-1533 см'1. В целлюлозосодержащих волокнах значительно увеличиваются интенсивность и ширина диапазона полос поглощения ОН-групп, для них характерны полосы поглощения в областях 3600-3000 см"' и 1400—1000 см'1. Они проявляются в широком интервале частот, что связано со способностью гидроксильной группы, образовывать водородные связи, также увеличивается интенсивность полос метиленовых групп 2900, 2859 см"1, так как в волокнах льна присутствует не только а—целлюлоза, но и различные включения низкомолекулярных фракций целлюлозы, и на ИК—спектрах соответствующих веществ можно увидеть остатки жиров в виде групп сложных эфиров — СН2 -СО - ОИ. (длина волны 1750-1720 см'1) и ненасыщенных кислот -С = С — (длина волны 1700-1570 см"1).

В процессе плазменного воздействия происходят морфологические изменения поверхности немонолитных образцов (рис.3-6).

а) без обработки б) после ВЧЕ обработки

Рис.3 Льняное волокно (увеличение х 300)

В целом после воздействия потока плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления поверхность льняного волокна выглядит более рыхлой, увеличивается пористость, то есть увеличивается суммарный объем всех видов пор внутри волокон, нитей и между нитями. Таким образом, изменяется структура обрабатываемых материалов (рис.3).

14

Поперечное сечение увеличивается незначительно, его проекция на плоскость возрастает на 3-15%. На поверхности волокон льна образуются короткие расщепления, которые распределены по длине и периметру волокна неравномерно (рис.4).

а) без обработки б) после ВЧЕ обработки

Рис.4 Льняное волокно (увеличение х 2500)

Расщепление растительных волокон приводит к увеличению поверхности взаимодействия между ними, за счет чего повышается коэффициент трения между волокнами в пряже.

Микроструктура поверхности волокна шерсти до обработки показывает, что поверхность волокна рельефная, свободные края чешуек кутикулы отделяются от поверхности (рис.5а).

а) без обработки б) после ВЧЕ обработки

Рис.5 Шерстяное волокно (увеличение х 300)

После обработки волокна шерсти в плазме (в режиме Оаг=0,04г/с, Р=ЗЗПа, Рр=1,7кВт, 1=180с) приводит к частичному разрушению поверхности чешуйчатого слоя, выступающие кончики чешуек (действительные и ложные) откалываются, что приводит к сглаживанию поверхности кутикулы (рис.5б), волокно становится более плотным, прочным и, как следствие, приводит к увеличению формовочной способности тканей.

Поверхность контрольного полиэфирного волокна гладкая. После воздействия потока плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления в режиме Р = 33 Па, Рр=1,7кВт, 0Аг=0,04 г/с, I =180с диаметр полиэфирного волокна не изменился, на поверхности образовались неровности, расщепления на более мелкие структурные образования — феломенты, которые влияют на эластичность волокон, приводят к улучшению механических и физических свойств тканей (рис.б).

Обработка потоком плазмой ВЧЕ разряда пониженного давления натуральных и синтетических волокон приводит к их разделению,

конформационным изменениям, повышению пористости и эластичности материалов, а также разуплотнению пучков шерстяных волокон, что позволяет повышать формовочную способность текстильных материалов различной физической природы.

а) без обработки б) после ВЧЕ обработки

Рис.6 Полиэфирное волокно (увеличение х 300)

Анализ дифракгограмм показывает, что после обработки волокон весьма существенно увеличилась кристалличность материалов. Полуширины дифракционного максимума с межппоскосгным расстоянием 3,898А уменьшились, а также увеличилась степень разрешенное™ дифракционных максимумов в области межплоскостных расстояний 5,9-5,3 А.

Так, согласно расчетам дифракционных картин, по формуле Шерера размер областей когерентного рассеяния льняных волокон до обработки равен 4бА, после обработки-64А, увеличение составляет 39,1%. Последнее свидетельствует об уменьшении степени дефектности целлюлозосодержащих волокон и, соответственно, увеличении степени их кристалличности при режимах обработки: й=0,04г/с; Р=33 Па; т=180с; Рр=1,7 кВт, плазмообразующий газ - воздух.

Характер изменения дифракционных картин до и после обработки синтетических волокон, также как и с целлюлозосодержащими волокнами, заключается в существенном повышении степени кристалличности лавсана или, что одно и тоже, уменьшении его дефектности. Размеры областей когерентного рассеяния согласно расчетам исходного образца лавсана, определенные по полуширине указанного дифракционного максимума, равны 39А, для обработанного образца - 47А, увеличение составляет 20,5%.

Обработка льняных и лавсановых нитей, как следует из данных их рентгенографического изучения, приводит к коалесценции областей когерентного рассеяния материалов и частичному устранению дефектов, обусловливающих их границы, благодаря чему дифракционные максимумы становятся более узкими.

Установлено, что образцы необезвоженных высокомолекулярных материалов после воздействия потока плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления имеют меньший коэффициент диэлектрических потерь. После контакта образцов с кислородом воздуха резко снижается концентрация радикалов и изменяется форма ЭПР-спектра, что говорит о появлении в полимерной цепи кислородсодержащих групп, что свидетельствует о повышении гидрофильности волокон.

Таким образом, улучшение механических свойств текстильных материалов после воздействия плазменного потока происходит за счет конформационных изменений, разделения целлюлозосодержащих и синтетических волокон, разуплотнение пучков шерстяных волокон, что способствует повышению их цепкости, увеличению ориентации макромолекул в поверхностном слое текстильного материала.

Плазменная обработка позволяет достичь наибольших изменений по нескольким характеристикам свойств материалов, варьированием входных характеристик плазмотрона. Так, для достижения максимальной прочности нитей обработку необходимо производить при 0Аг=0,04г/с; Рр=1,1 кВт; т=180с; Р=ЗЗПа, в тканях из целлюлозосодержащих, шерстяных и синтетических волокон осуществлять при Р=33 Па, Оаг= 0,04 г/с, т=180с; Рр=1,7кВт.

Максимальное значение водопоглощения, капиллярности, смачиваемости в шерстесодержащих и целлюлозосодержащих волокнах достигается в потоке плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления при Р =33 Па; 1=180с; Рр=1,7кВт; 0=0,04 г/с в атмосфере воздуха; в синтетических волокнах при Оа,= 0 г/с; Р=33 Па; 1=180с; Рр=1,7кВт в атмосфере аргона.

Из приведенных данных следует, что обработка в потоке плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления волокнистых материалов позволяет улучшать их механические и физические свойства, способствующие повышению технологических свойств и эксплуатационных характеристик.

На основе исследования обобщенных параметров плазмы энергии ионов и плотности ионного тока разработана физическая модель объемной обработки текстильных материалов капиллярно-пористой структуры за счет воздействия потока плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления. Результаты экспериментов подтверждают, что наиболее вероятными процессами, ответственными за модификацию текстильных материалов, являются рекомбинация заряженных частиц внутри капилляров и пор и бомбардировка ионами наружной поверхности.

Капиллярно—пористое тело, помещенное в высокочастотную плазму пониженного давления, становится дополнительным электродом, а в окрестности изделия, как и у поверхности электродов, образуется слой положительного заряда (СПЗ) за счет колебания электронного газа в осциллирующем электрическом поле относительно малоподвижных ионов. Проходя сквозь слой положительного заряда и ускоряясь в его электрическом поле, положительные ионы приобретают энергию до 90 эВ. При столкновении ионов с внутренними и наружными поверхностями капиллярно-пористого волокна, они передают приобретенную в СПЗ энергию и энергию рекомбинации в приповерхностный слой, что способствует разуплотнению волокон, изменению пористости материалов, релаксации внутреннего напряженного состояния и конформационным изменениям.

Отличительными чертами плазменной обработки является то, что под воздействием потока плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления происходит повышение эластичности целлюлозосодержащих и синтетических тканей за счет разщепления волокон, о чем свидетельствует изменение их пористости. В

шерстяных тканях происходит разуплотнение пучков волокон и их раздвижение относительно друг друга.

В четвертой главе изложены результаты исследований формовочной способности тканей из натуральных волокон растительного и животного происхождения, синтетических волокон и термоклеевых прокладочных материалов составляющих пакет одежды. Для оценки формообразования текстильных материалов производилась деформация структуры образцов по изменению угла между нитями основы и утка с помощью разрывной машины со специальным приспособлением и под воздействием различных нагрузок (до 9,8Н). В результате экспериментальных исследований установлено, что на способность изменять угол перекоса между нитями основы и утка значительное влияние оказывают волокнистый состав и толщина нитей, что обусловлено силами трения между нитями.

Проведены исследования кинетики изменения показателей формуемости однослойных тканей и пакета для одежды в результате воздействия ряда эксплуатационных факторов (при нормальных атмосферных условиях, увлажнении 30%, после обработки в ВЧЕ разряде пониженного давления, и влажно—тепловой обработки). Как показал анализ результатов, увлажнение образцов тканей из натуральных и синтетических волокон снижает угол перекоса между нитями основы и утка за счет набухания волокон, повышения сил трения и сцепления между ними, увеличения поверхностного заполнения и уменьшения их гибкости.

После воздействия потока плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления угол перекоса тканей саржевого переплетения составляет от 15°до24°, а в группе тканей полотняного переплетения от 10°до16° за счет упорядочения структуры ткани и увеличения площади сквозных пор.

Процесс релаксации угла перекоса тканей после влажно-тепловой обработки в текстильных материалах полотняного переплетения происходит равномернее, чем в саржевых переплетениях. После прессования и отдыха угол в тканях релаксирует, по сравнению с необработанными образцами на 3-4°, в модифицированных тканях процесс релаксации угла происходит быстрее и угол релаксирует в диапазоне от 3°до 6° для тканей полотняного переплетения, а в тканях саржевого переплетения от 4° до 8°.

Наряду с изменением угла перекоса между нитями основы и утка основными видами деформации при получении пространственной формы деталей одежды являются деформации растяжения и сжатия текстильных материалов.

Наибольшее изменение формуемости до и после обработки плазмой ВЧЕ разряда характерно для тканей под углом 45° к нити основы, так как нагрузка от собственной тяжести материала совпадает с направлением диагонали ячейки, и ткань получает максимальное изменение угла между нитями основы и утка и удлинения (рис. 7).

Относительное разрывное удлинение после обработки плазмой увеличивается на 20 — 22%. Под углами 30° и 60° величина угла перекоса в ячейках снижается, так как удлинение ячеек сопровождается не только изменением угла между нитями основы и утка, но и взаимным поворотом систем нитей. При этом относительное разрывное удлинение модифицированных тканей возрастает на 11-13%.

о'

—в— контрольный

гаый

□

-в— контрольный " ----"-----данный

120

100

80 60

40

20

О

80 70

60 50 40 30 20 10 о

75

90

Относительное разрывное удлинение плательной ткани, Ер, %

Относительное разрывное удлинение шерстяной ткани, Ер, %

а) плательная ткань полотняного переплетения; б) шерстяная ткань саржевого переплетения

Характер анизотропии углов перекоса и относительного разрывного удлинения сохраняется, но значения после обработки плазмой ВЧЕ разряда выше, в зависимости от вида применяемого волокна и переплетения. В шерстяных тканях саржевого переплетения и плательных тканях полотняного переплетения после воздействии плазмой относительное разрывное удлинение под углом 45°, соответственно увеличивается на 20-23%, под углами 30° и 60° составляет 11-13%, под углами 15° и 75° возрастает на 8-11%.

Изменение угла в ячейках и относительного разрывного удлинения тканей под углами 15° и 75° меньше, чем под углами 30 , 45° и 60°, так как возможность распрямления продольных нитей ограничена и при распрямлении нити напрягаются, поэтому при нагрузке быстро релаксируют.

Деформация сжатия ткани является следствием принудительной усадки, которая осуществляется с помощью воздействия на ткань тепла, влаги и внешней силы (пресса). Выявлено, что в результате обработки в потоке плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления нити и ткани сокращают свои размеры в определенных режимах обработки при Р=33 Па; 1=180с; Рр=1,7 кВт; 0=0,04 г/с в атмосфере воздуха. Нити в структуре ткани усаживаются меньше, чем в свободном виде, величина относительного изменения усадки зависит от вида волокна: для хлопка, льна, шерсти, полиэфира усадка соответственно уменьшилась на 80%, 52%, 30%, 70% и составила 1,0 - 1,5% по сравнению с необработанными образцами. Под воздействием плазмы за счет упорядочения структуры волокон межмолекулярные связи упрочняются, что уменьшает подвижность макромолекул, их способность к перемещению и деформированию

Одним из важнейших динамических факторов, влияющих на восприятие ткани, является деформация изгиба. В процессе изготовления и эксплуатации одежды ткань подвергается изгибу не только в направлении основы и утка, но и под различными углами к ним. Анизотропия упругости материалов прослеживается для всех образцов исследуемых тканей. Данные по анизотропии свойств модифицированных тканей при изгибе свидетельствуют о том, что под углом 45° жесткость уменьшается от 7% до 10%, так как

Рис. 7 Полярные диаграммы анизотропии свойств тканей относительного разрывного удлинения

пространственная решетка, определяющая структуру ткани, занимает промежуточное положение, а скорость восстановления в этом случае определяется в равной степени нитями основы и утка. Кроме того, варьируя параметрами обработки плазмой, можно регулировать жесткость тканей. В атмосфере аргона при в =0,04 г/с; т=180с; Р =33 Па жесткость на 7 - 10% выше в сравнении с безрасходным режимом обработки в атмосфере воздуха.

Относительное разрывное удлинение увеличилось для целлюлозосодержащих тканей по основе до 33%, а по утку до 21%; для шерстесодержащих тканей, соответственно, по основе до 25%, а по утку до 30%. В плательных и костюмных тканях с содержанием синтетических волокон разрывное удлинение увеличилось, соответственно, по основе до 15%, а по утку до 22% в зависимости от вида волокна, переплетения и вида плазмообразующего газа.

При формовании деталей одежды происходит растяжение одновременно в нескольких направлениях. В первую очередь разрушается та система нитей, которая характеризуется меньшим удлинением и меньшей прочностью. Исследование образцов при продавливании шариком показали, что после обработки плазмой ВЧЕ разряда пониженного давления, пространственное растяжение при продавливании шариком увеличивалось на 7-18%.

Исследование формозакрепления проводили на однослойных и двухслойных тканях составляющих пакет для одежды. Как показали экспериментальные исследования, полученные перекосы и деформации, закрепленные только влажно- тепловой обработкой в однослойных исходных и модифицированных тканях, не являются устойчивыми, с течением времени, в результате эксплуатационных воздействий (тепла и влаги), приобретенные деформации частично релаксируют.

Одним из путей повышения формозакрепления тканей является закрепление деформируемой структуры материала за счет наложения внешних связей, то есть соединения сформированного материала с термоклеевыми прокладочными материалами. При этом повышается жесткость, упругость пакетов, снижается деформационная способность материалов.

Анализ исследований показал, что кратковременная обработка в потоке плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления в течение т=60—180с при 0=0 г/с атмосферы воздуха; Рр=1,7кВт; Р=ЗЗПа, прочность клеевого соединения пакета для одежды увеличивается на 120-180%, с дальнейшим повышением времени воздействия прочность клеевого соединения снижается, наблюдается деструкция текстильных материалов.

Рассмотрено несколько вариантов соединения материалов в пакет одежды:

1. основная ткань и термоклеевой прокладочный материал обработаны плазмой одновременно (ОТвче+ТПМвче);

2. основная ткань обработана плазмой и термоклеевой прокладочный материал без обработки (ОТвче+ТПМ);

3. основная ткань без обработки и термоклеевой прокладочный материал обработан плазмой (ОТ +ТПМВче)-

Результаты исследований адгезионной прочности тканей, составляющих пакет для одежды, показывает, что наиболее устойчивым является пакет варианта 1, который имеет максимальное значение прочности клеевого

20

соединения до 180% в плательных тканях с содержанием синтетических ПЭ волокон.

Эффективность процесса склеивания состоит в обработке термоклеевого прокладочного материала в потоке плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления, заключающийся в объемной модификации как клея, так и текстильного материала, что приводит к упорядочению его структуры и когезионной прочности. Обобщая полученные результаты, можно констатировать, что поток плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления оказывает влияние на характер адгезионного взаимодействия и способствует управлению прочности получаемых соединений.

В результате объемной обработки термоклеевых прокладочных материалов поток ионов плазмообразующего газа, бомбардируя внутреннюю поверхность клеевого материала и рекомбинируя в ней с электронами, комплексно воздействует как на молекулы клеевого вещества, так и на поверхность термоклеевого материала. Таким образом, происходит одновременно обработка внешней поверхности термоклеевых материалов и внутренней поверхности пор и капилляров.

На основе проведенных экспериментальных исследований выявлено, что наибольшую прочность клеевых соединений обеспечивают следующие параметры: Р=ЗЗПа, 1=90-180с, Рр=1,7кВт, С=0г/с в атмосфере воздуха. Наилучшие показатели прочности клеевых соединений получены при обработке плазмой основной и клеевой ткани одновременно. Во всех видах клеевых соединений наблюдается значительный рост прочности клеевого соединения примерно на 120—180% по сравнению с необработанными образцами. Клеевые соединения, полученные по традиционной технологии склеивания, напротив, теряли свою прочность в среднем на 20%.

Исследования с использованием датчика линейных перемещений показали, что после воздействия потока плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления пакеты становятся более упругими и сохраняется их стабильность.

На основе исследований формовочных свойств текстильных материалов из натуральных и синтетических волокон установлено, что общепринятые методы оценки являются трудоемкими, но позволяют объективно оценить влияние потока плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления, волокнистого состава и структуры тканей на способность к формообразованию и формозакреплению однослойных и двухслойных тканей составляющих пакет одежды.

В пятой главе представлен материал комплексного исследования формообразования и формозакрепления текстильных материалов, начиная от вопросов определения их механических свойств, влияния на них обработки потоком плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления и заканчивая анализом напряженного и деформированного состояния. Приводятся математическая модель по исследованию текстильных материалов, метод и результаты расчета процесса деформирования текстильных материалов под воздействием различных нагрузок и перемещений, для создания которой использовались современные достижения механики сплошной среды-соотношения теории упругости и метод конечных элементов (МКЭ).

В работе сформулированы основные вопросы по механике деформирования тканей и оценке их формоустойчивости. В качестве одного

из основных показателей формоустойчивости ткани принят параметр, обратно пропорциональный обобщенной величине поперечного сокращения. Это связано с тем, что коэффициент поперечного сокращения характеризует уменьшение поперечного размера прямоугольного образца ткани (поскольку чем он больше, тем больше искривляются края образца). В данной работе формоустойчивость ткани предлагается характеризовать величиной

К, = 1 / т/^Т"")1 + + (Х«""™)2 ,

где , - коэффициенты поперечного сокращения при

растяжении вдоль основы, утка и под углом 45° к основе.

В работе представлен метод обработки экспериментальных данных для определения механических характеристик текстильных материалов. С учетом того, что ткани - это тонкий слой анизотропного материала, механические свойства которого различны в различных направлениях, в качестве физических соотношений, связывающих возникающие в ткани усилия и деформации, используется линейный закон теории упругости в виде

>*п=П1, еп+012е22,

N22 = 0,2 Бц + Т>21 £22 ,

N,2 = Озз у12

где Ып, N22, N[2—погонные силы, еп, Б22. —линейные деформации, у12-угол сдвига, Држесткостные характеристики.

Механические характеристики материапа-модуль Юнга в направлении основы Е1, модуль Юнга в направлении утка Ё2, модуль сдвига С12, коэффициенты Пуассона у12 , у2| вычисляются по формулам:

Е,= ЬпО-УпУггУЬ, Е2= В22(1-У12У2|)/Ь,

у12 = 012/Е>1Ь V« =012/022

где Ь - толщина ткани.

Для отыскания Б!I, 022, 012записывается закон упругости для данных, полученных из двух экспериментов. При этом получается определенная система линейных уравнений, которая решается методом минимизации квадратичной невязки. Затем по данным третьего эксперимента (033) находится по формуле

где Бц= Бгг^еП, 822= Оц/скП, 512=-0,2/с1еи, аеИ =Оп 022-(012)2, е„-параметр, вычисляемый по экспериментальным данным, Бихарактеристики податливости текстильных материалов, с1еИ-определитель матрицы

Особенность разработанной методики определения механических характеристик текстильных материалов такова, что в процессе проведения расчетов осуществляется проверка достоверности, как экспериментальных данных, так и теоретических расчетов.

Анализ модельных задач позволил выявить некоторые особенности исследуемых вопросов. В частности, оказалось, что важнейшее значение имеет точность определения коэффициента поперечного сокращения, поскольку погрешности более 30% при замерах деформаций в направлении, ортогональном линии действия силы, могут приводить к вычислению нереальных (вплоть до отрицательных) значений жесткостных характеристик.

Отметим, что как обработанные потоком плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления, так и необработанные ткани проявляют достаточно выраженную нелинейную упругость, что вызывается выпрямлением при растяжении первоначально изогнутых нитей. Поэтому при проведении экспериментов в каждом случае следует определять интервал для нагрузок или деформаций, в котором будут применимы полученные экспериментальные данные, обработанные в рамках допущений законов линейной теории упругости.

Для проведения расчетов на основе предложенного подхода, в широком диапазоне изменения нагрузок, следует использовать следующее:

1 .Экспериментально полученную диаграмму растяжения материала разбить на интервалы, на каждом из которых она представляется прямой линией.

2.Данные о механических характеристиках материалов на каждом из этих интервалов определять по описанной в работе методике определения жесткостных характеристик и коэффициентов жесткости текстильных материалов.

Результаты испытаний на растяжение образцов различных тканей, механические характеристики текстильных материалов до и после обработки их потоком плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления, полученные в результате обработки экспериментов по описанной методике, приводятся в виде графиков и таблиц.

Математическая модель текстильных материалов и метод расчета напряженно-деформированного состояния текстильных материалов основанные на методе конечных элементов (МКЭ). В данной работе применялся шестиузловой треугольный элемент второго порядка.

Использовался принцип Лагранжа в виде

|аг5ЕйЮ = \ртЪи.

П (О

Здесь £2 - область, занимаемая образцом ткани, ш - ее граница, р - вектор сил, приложенных на этой границе, бе - вариация вектора деформаций, 5и -вариация вектора перемещений, индекс «Т» означал операцию транспортирования. Из этого принципа получена система алгебраических уравнений в матричной форме в виде

[*]{!/} = {/>},

решение которой дает вектор узловых перемещений - {£/}, по значениям которого находится распределение в материале деформаций и напряжений; [К] - глобальная матрица жесткости; {Р} — вектор внешних узловых сил.

Отметим, что текстильные материалы при деформировании воспринимают только растягивающие нагрузки, в них не могут возникать сжимающие напряжения значительной величины. С учетом этой особенности методика расчета текстильных материалов существенно отличается от методик используемых в классической теории упругости. Для учета того, что в материале не может возникать сжимающих напряжений, сравнимых по величине с растягивающими усилиями, использовался следующий подход. Расчет проводился методом последовательных приближений. На первой итерации считалось, что механические характеристики ткани одинаковы во всей области. После определения напряженно-деформированного состояния, в точках возникновения сжимающих напряжений модуль упругости в направлении сжатия уменьшался в 500 раз, т.е. в 500 раз уменьшались напряжения сжатия, и расчет напряженно-деформированного состояния повторялся. Указанная итерационная процедура использовалась до установления неизменного напряженно-деформированного состояния, в котором сжимающие напряжения в 500 раз меньше, чем растягивающие.

Для проведения расчетов разработан пакет компьютерных программ, основанный на использовании МКЭ и алгоритмического языка Fortran Power Station. С целью проверки правильности полученных расчетов произведены решения ряда тестовых задач, опробованы различные способы разбиения области решения. Отличие полученных при решении тестовых задач данных от известных составляло менее 2%.

В работе приводятся результаты численного исследования процесса формообразования текстильных материалов с использованием полученных жесткостных характеристик контрольных образцов тканей и образцов, обработанных потоком ВЧЕ плазмы пониженного давления.

По результатам анализа результатов обработки экспериментов и расчетов обнаружено, что обработка текстильных материалов потоком ВЧЕ плазмы пониженного давления приводит к существенному увеличению (до 25%) жесткостных характеристик Dy ткани, причем эти изменения носят немонотонный характер и имеют явно выраженные экстремумы при т=180с. После обработки степень анизотропии материала снижается (уменьшается отношение жесткостей D22/D33. и Е>и/Т>зз ).Кроме того, обработка текстильных материалов потоком плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления приводит к увеличению формоустойчивости. Введенный выше показатель формоустойчивости Kf, увеличивается в зависимости от вида ткани до 15%.

При растяжении волокон вдоль основы и утка разница в картине деформирования между обработанной и необработанной тканями не наблюдается. Аналогично в этом случае не наблюдается разницы в деформациях, определенных с учетом и без учета способности ткани. В случае растяжения со сдвигом учет того, что материал не работает на сжатие, приводит к картинам, существенно отличающимся друг от друга. Таким образом, при наличии сдвига, при расчетах необходимо учитывать неспособность тканей воспринимать сжимающие напряжения.

В шестой главе содержится описание новых экологически щадящих технологических процессов модификации текстильных тканей и нитей с целью повышения формовочной способности, повышения гидрофильности, огнестойкости и стерильность.

На основании проведенных исследований экспериментально определены оптимальные режимы плазменной обработки. Разработаны специализированное оборудование и технологические процессы производств для легкой промышленности, прошедшие апробацию на ОАО «Казанский лен», ОАО «Адонис», ОАО «Швейник», ЗАО «Эбиволь», ЗАО «Башлык», ОАО «Ильдан», ООО «Арт - дизайн».

На основе созданной математической модели осуществляется прогнозирование формуемости и формоустойчивости тканей в результате эксплуатационных воздействий (тепла и влаги) и механического деформирования.

Учитывая полученные закономерности изменения свойств текстильных материалов под воздействием потока плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления, разработаны следующие технологические процессы:

1 .Подготовка пряжи из натуральных волокон к ткачеству.

Для разработки технологической последовательности повышения прочности низкосортной особоочестковой пряжи из короткого волокна нитей основы с помощью плазменного воздействия рассмотрены несколько вариантов сочетания процесса шлихтования и плазменной обработки. Критерием оценки служила величина разрывной нагрузки нитей.

Вариант 1: нити шлихтовались, затем обрабатывались потоком плазмы

ВЧЕ разряда пониженного давления.

Вариант 2: нити обрабатывались потоком плазмы, затем шлихтовались.

Вариант 3: нити обрабатывались потоком плазмы, шлихтовались и снова обрабатывались плазмой.

Шлихтование проводилось в промышленных условиях. Шлихтующий раствор содержит кукурузный крахмал, хлорамин, медный купорос и хлопковое масло, стандартная концентрация указанных компонентов не варьировалась. На основе результатов проведенных исследований для обработки пряжи по 1 и 2 варианту, использовался поток плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления при следующих параметрах: мощность разряда Рр=1,1 кВт; расход воздуха G =0,04r/c; давление в разрядной камере - 33 Па; время обработки — до 300с. Для третьего варианта упрочнения пряжи параметры воздействия изменялись в диапазоне: мощность разряда Рр= 1,0-2,0 кВт; расход плазмообразующего газа аргон при GAr=0,02-0,06 г/с; давление в вакуумной камере Р =26,6-80 Па; время экспозиции плазмой от 300с до 600 с. Повышение прочности и смачиваемости пряжи плазменным потоком позволяет увеличить скорость протяжки нитей через шлихтующий раствор. Время проникновения шлихты внутрь нити после воздействия потока плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления уменьшается, следовательно, можно уменьшить и время пребывания пряжи в шлихте.

Применение плазменной обработки пряжи перед шлихтованием исключает и снижает расход пищевых продуктов (крахмала, муки) в технических целях; уменьшает обрывность при ткачестве на 10-15% и повышает производительность труда на 1,5-2%.

2. Подготовка тканей к огнезащитной отделке позволяет проводить более эффективную и равномерную пропитку текстильных материалов, сокращает потребление и нагрев воды, очистку стоков.

Предварительные исследования показали, что плазменная обработка не увеличивает огнеупорность материалов в отсутствии огнестойких аппретов. Огнестойкость волокнистых материалов зависит, при прочих равных условиях, от количества сорбированного огнестойкого вещества. Огнестойкость зависит от природы плазмообразующего газа и его расхода. Наибольший эффект плазменной модификации наблюдается в воздушной плазме в расходном режиме (й = 0,04 г/с). В аргоновой плазме эффект ниже.

Технологический процесс получения полульняных тканей с повышенной огнестойкостью до 50 секунд внедрен на ОАО «Казанский лен» с экономическим эффектом 12600 тыс. рублей в год (в ценах 2005 г.).

3. Плазменная модификация синтетических нитей.

В отличие от традиционных методов стерилизации текстильных материалов (термических, химических), плазменную стерилизацию можно проводить непосредственно в упаковках. Исследовалась степень стерильности текстильных материалов из синтетических полимеров (капрон, лавсан, полипропилен) и нити из хлопка. Модификация синтетических нитей в потоке плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления упрощает их производство, повышает прочность и надежность узла, стерильность материалов, что подтверждается патентами на изобретение № 95114921, 97111608,22401438.

4. Технологическая операция формозакрепления деталей одежды.

Дублирование деталей осуществляется на прессе проходного типа

фирмы 08Н1МА (Япония) согласно установленному режиму склеивания -30с. Использование плазменной технологии позволяет сократить время воздействия пресса в 3 раза и повысить качество клеевого соединения, что подтверждается патентом на изобретение № 200512053. Экономический эффект от внедрения технологии клеевого соединения на ОАО «Адонис» составил 5912 тыс. рублей в год (в ценах 2006г.).

5. Технологическая операция формообразования деталей одежды.

Применяя модифицированные текстильные материалы из натуральных

волокон растительного и животного происхождения и синтетических волокон путем изменения геометрических размеров тканей, на отдельных участках деталей можно воспроизвести требуемую форму изделию с использованием операции влажно-тепловой обработки, что снижает трудоемкость операции в 2 раза, повышает качество обработки изделия и формоустойчивость.

Приложение содержит справки об использовании и внедрении результатов диссертационной работы и акт опытно-промышленных испытаний на ОАО «Казанский лен», ОАО «Адонис», ОАО «Швейник», ЗАО «Эбиволь», ЗАО «Башлык», ОАО «Ильдан», ООО «Арт - дизайн».

ВЫВОДЫ

1. Установлен оптимальный диапазон изменения значений параметров обработки потоком плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления, в пределах которого происходит изменение формовочной способности: расход плазмообразующего газа аргона и воздуха С=0-0,05 г/с; продолжительность

обработки т=60-180с; давление в рабочей камере Р=26-53Па; частота поля f= 13,56 МГц; мощность разряда Рр=0,2-2,0 кВт.

2. Впервые получено новое сочетание свойств материалов из целлюлозы, характеризуемое увеличением прочности нитей из растительных волокон от 25% до 65% с одновременным увеличением удлинения до 16 %. Прочность синтетических нитей увеличивается от 8% до 12 %, а шерстяных нитей от 20% до 26,4 %.

3. Экспериментально установлено, что максимальное значение прочности достигается после воздействия потока плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления при обработке плазмообразующим газом - аргон: в костюмных тканях из натуральных целлюлозосодержащих и шерстесодержащих волокон от 30% до 44%; в синтетических волокнах от 22% до 55% как по основе, так и по утку. Увеличение прочности суровых тканей достигается на 58-62%. Стойкость к истиранию тканей возрастает в целлюлозосодержащих тканях до 80 %, в тканях с содержанием шерстяных и синтетических волокон до 30%. Жесткость при изгибе в суровых целлюлозосодержащих тканях повышается до 5%, в чистошерстяных и полушерстяных до 14%, а в тканях с содержанием синтетических волокон до 13 %. В результате регулирования режима обработки плазмой можно уменьшать жесткость тканей на 5-7%.

Использование плазмообразующего газа — воздуха в тех же режимах приводит к повышению скорости смачивания натуральных тканей из целлюлозы на 100 %, шерсти на 96—98%, из синтетических волокон на 8087%; водопоглощения целлюлозосодержащих тканей от 80% до 100%, шерстесодержащих тканей от 62% до 75 %, плательных и костюмных синтетических тканей от 60% до 75%; капиллярности тканей от 330% до 850 %. Усадка текстильных нитей и тканей после воздействия плазменного потока уменьшается на 30-80 % и составляет около 1,0-1,5%. В течение от 30 до 70 суток устойчивость плазменного эффекта к механическим и физическим свойствам уменьшается: устойчивость тканей к истирающей нагрузке от 7,0% до 17,7 %, капиллярность от 30% до 40% и достигают остаточного значения, которое в 1,5 раза превышает свойства тканей до обработки плазмой.

4. Установлено, что при взаимодействии плазменного потока с целлюлозосодержащими и синтетическими текстильными материалами происходит повышение формовочной способности за счет разделения волокон, конформационного изменения их структуры, а в шерстесодержащих тканях происходит разуплотнение пучков шерстяных волокон и их раздвижения относительно друг друга. В результате комплексно улучшаются механические и физические свойства текстильных материалов без нарушения химического состава и микроструктуры, что способствует повышению их технологических и эксплуатационных свойств.

5. Разработана физическая модель взаимодействия потока плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления с текстильными материалами. Установлено, что в результате взаимодействия потока ВЧЕ разряда пониженного давления, горящего между плоскопараллельными пластинами, происходит модификация не только наружной поверхности тканей, но и по всему объему материалов внутри капилляров и пор, приводя к расщеплению пучков шерстяных волокон, разделению целлюлозосодержащих и синтетических волокон,

27

повышению их пористости, что позволяет повысить формовочную способность текстильных материалов.

6. Выявлено, что характер анизотропии углов перекоса и относительного разрывного удлинения увеличивается после обработки плазмой ВЧЕ разряда пониженного давления. Относительное разрывное удлинение под углом 45° повышается на 20%23%, под углами 30 и 60° составляет 11—13%, под углами 15° и 75° возрастает на 8—11%. Варьируя параметрами обработки плазмой, можно регулировать жесткость тканей. В атмосфере аргона при Рр=1,7 кВт; 0=0,04 г/с; т=180с; Р=33 Па жесткость на 7 — 10% выше в сравнении с безрасходным режимом обработки в атмосфере воздуха.

7. Получены новые модифицированные текстильные материалы, обеспечивающие формозакрепление пакета одежды. Анализ исследований показал, что обработка в потоке плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления в течение т=60с в безрасходном режиме плазмообразующего газа воздуха; Рр =1,7кВт; Р=ЗЗПа, позволяет увеличивать прочность клеевого соединения пакета для одежды на 120-180%.

8. Впервые разработана математическая модель, позволяющая прогнозировать формуемость и формозакрепление тканей для пакета одежды в процессе деформирования текстильных материалов различными нагрузками. Показана возможность управления показателями формовочной способности волокнистых материалов в зависимости от режимов воздействия плазмой ВЧЕ разряда пониженного давления.

9. Разработаны рекомендации по технологическим операциям дублирования деталей одежды. Использование плазменной технологии позволяет сократить время воздействия пресса в 3 раза и повысить качество клеевого соединения, что подтверждается патентом на изобретение № 200512053. Экономический эффект от внедрения технологии клеевого соединения на ОАО «Адонис» составил 5912 тыс. рублей в год (в ценах 2006г.).

10. На основании исследований разработан новый техпроцесс с применением потока ВЧЕ плазмы пониженного давления, позволяющий уменьшить обрывность нитей на ткацком станке, сократить продолжительность влажно—тепловой обработки пряжи для нитей утка, а также интенсифицировать процесс шлихтования нитей повышенной плотности перед подготовкой пряжи к ткачеству.

Разработан способ придания текстильным материалам высоких огнезащитных свойств. Использование плазменной технологии ВЧЕ разрядом пониженного давления в производстве тканей, способствует разработке новых экологически чистых технологических процессов модификации тканей, создает условия для экономии сырья, улучшению условия труда рабочих. Экономический эффект от использования данной технологии в ОАО «Казанский лен» составил 12600 тыс. рублей в год (в ценах 2005 г.) на годовой выпуск тканей.

Разработаны способы повышения стерильности нитей и одежды, упрочнения натуральных и синтетических нитей, применяемых в спецодежде. Принципиальная новизна разработанных способов подтверждена патентами на изобретение № 95114921, 97111608, 22401438.

ОСНОВНЫЕ РАБОТЫ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Монография

1. Абдуллин И.Ш., Хамматова В.В. Влияние потока низкотемпературной плазмы на свойства текстильных материалов. - Казань: Изд-во Казанск. ун-та., 2003. - 216 с.

Статьи в ведущих рецензируемых журналах рекомендованных ВАК

2. Абдуллин И.Ш., Хамматова В.В. Влияние потока низкотемпературной плазмы ВЧ-разряда на свойства текстильных материалов //Вестник Казанского технологического университета. 2004. № 1-2. - С. 106-113.

3. Хамматова В.В. Интенсифицирующее действие плазмы ВЧЕ разряда на клеящую способность крахмальных шлихтующих композиций //Вестник Казанского технологического университета. 2004. №1-2. - С. 92 - 96.

4. Хамматова В.В. Исследование физико-механических характеристик текстильных материалов после воздействия плазмы ВЧЕ разряда //Известия вузов. Технология текстильной промышленности. 2005. №1. - С. 22 - 25.

5. Хамматова В.В. Влияние плазмы ВЧЕ разряда на гидрофильные свойства целлюлозосодержащих тканей // Известия вузов. Химия и химическая технология. 2005. Т. 48. №1,- С. 78-80.

6. Хамматова В.В. Совершенствование процессов шлихтования натуральных волокон с использованием плазмы ВЧЕ разряда //Известия вузов. Химия и химическая технология. 2005. Т.48. №2. - С. 65 - 67.

7. Хамматова В.В. Влияние плазмы ВЧЕ разряда на структуру и физико-механические свойства текстильных волокон // Химические волокна. 2005. № 4. - С. 47-49.

8. Хамматова В.В. Повышение огнестойкости целлюлозосодержащих тканей с использованием плазмы ВЧЕ разряда//Известия вузов. Химия и химическая технология. 2005. Т.48. №3,-С 88-91.

9. Хамматова В.В. Использование плазмы ВЧЕ разряда для получения формоустойчивых

головных уборов //Известия вузов. Технология текстильной промышленности. -Иваново: ИГТА, 2005. №3. - С. 91-94.

10. Абдуллин И.Ш., Хамматова В.В., Камаева P.E. Применение плазмы ВЧЕ разряда для повышения разрывной нагрузки льняной пряжи из коротких волокон // Прикладная физика. - М.: РАН ВАК, №6,2005. - С. 94-96.

11. Абдуллин И.Ш., Хамматова В.В., Кумпан Е.В. Экспериментальные исследования влияния плазмы ВЧЕ разряда на адгезионные свойства композиционных материалов //Прикладная физика. - М.: РАН ВАК, 2005. №6. - С. 92-94.

12. Хамматова В.В. Повышение прочности клеевого соединения композиционного материала плазменной модификации //Перспективные материалы. 2006. №1. С 86-89.

13. Абдуллин И.Ш., Хамматова В.В., Кумпан Е.В. Разработка нового композиционного материала с использованием высокочастотной плазмы ВЧЕ разряда // Вестник Казанского технологического университета. 2006. № 1. - С 45-48.

14. Абдуллин И.Ш., Хамматова В.В., Кумпан Е.В. Оценка формоустойчивости костюмных тканей после воздействия потока плазмы ВЧЕ разряда //Известия вузов. Технология текстильной промышленности. - Иваново: ИГТА, 2006. № 4. - С 92-94.

Патенты на изобретение

15. Абдуллин И.Ш., Абуталипова Л.Н., Хамматова В.В., Юров Б.А. Патент на изобретение № 95114921 (025098). Способ обработки хирургических шовных нитей / ВНИИГПЭ, Москва, 1997.

16. Абдуллин И.Ш., Абуталипова Л.Н., Хамматова В.В. Патент на изобретение № 97111608 (012569). Способ стерилизации синтетических нитей /ВНИИГПЭ, Москва, 1999.

17. Хамматова В.В., Абуталипова Л.Н., Сафарова Л.Р. (студ.) Патент на изобретение № 22401438 (023230) Способ стерилизации одежды / Рос. агентство по патентам и тов. знакам, Москва, 2004.

18. Абдуллин И.Ш., Хамматова В.В., Кумпан Е.В. Патент на изобретение № 200512053 (12/ 023230). Способ склеивания материалов / Рос. агентство по патентам и тов. знакам. -Москва, 2006.

Статьи в сборниках трудов

19. Хамматова В.В., Абуталипова Л.Н. Новые технологии обработки текстильных материалов //Актуальные вопросы преподавания при реформировании образовательного

процесса/Сборник научно-методич. статей,— Казань: КГТУ, 2001. - С. 116-119.

20. Абдуллин И.Ш., Хамматова В.В. Применение плазмы ВЧЕ разряда для повышения формоустойчивости швейных изделий // ISTAPS - 2005: сб. трудов IV Междун. симп. по теоретич. и прикл. плазмохимии. - Иваново, 2005. - С. 577-579.

21. Абдуллин И.Ш., Хамматова В.В., Кумпан Е.В. Воздействие низкотемпературной плазмы на адгезионные свойства текстильных материалов // ISTAPS - 2005: сб. трудов IV Междун. симп. по теоретич. и прикл. плазмохимии. - Иваново, 2005. - С. 638-641.

22. Абдуллин И.Ш., Хамматова В.В., Камаева P.E. Обработка льносодержащих волокон в плазме высокочастотного разряда пониженного давления // ISTAPS - 2005: сб. трудов IV Междун. симп. по теоретич. и прикл. плазмохимии. — Иваново, 2005. - С. 635-637.

23. Абдуллин И.Ш., Хамматова В.В. Процессы огнестойкой пропитки после воздействия низкотемпературной плазмы ВЧ разряда// ISTAPS - 2005: сб. трудов IV Междун. симп. по теоретич. и прикл. плазмохимии. — Иваново, 2005. - С. 590-591.

24. Абдуллин И.Ш., Хамматова В.В., Кумпан Е.В. Модификация полимеров для улучшения качества клеевых прокладочных материалов //Новые технологии и материалы в производстве кожи и меха: сб. статей межд. научно-практ. конф. — Казань: КГТУ, 2005. - С. 44-47.

25. Хамматова В.В. Выполнение проекта в материале на основе применения модифицированных текстильных тканей // Проблемы совершенствования качественной подготовки специалистов высшей квалификации. Часть I: сб.статей III Междунар. научно-практич. конф. - Омск: ОГТУ, 2005- С 98-99.

26. Абдуллин И.Ш., Хамматова В.В., Кумпан Е.В. Совершенствование технологии клеевого соединения деталей швейных изделий // Новые технологии и материалы легкой промышленности / Сборник статей межд. научно-практ. конф студ. и молод. Ученых. - Казань: КГТУ, 2006. - С 205-210.

27. Абдуллин И.Ш., Хамматова В.В., Камаева P.E. Диаграмма растяжения текстильных целлюлозосодержащих текстильных материалов после воздействия ВЧЕ разрядом // Новые технологии и материалы легкой промышленности / Сборник статей межд. научно-практ. конф студ. и молод, ученых. - Казань: КГТУ, 2006. — С 210-214.

28. Хамматова В.В. Особенности потока плазмы высокочастотного емкостного разряда низкого давления при взаимодействии с текстильными материалами. Автореф. дисс. на соиск. уч. степени канд. техн. наук. - Казань: КГТУ, 1999. — 24с.

Материалы конференции

29. Хамматова В.В. Обучение дизайнеров созданию формы костюма на основе применения модифицированных текстильных материалов //Современные технологии в дизайн-образовании /Материалы II Всерос. научно-практ. конференции. - Сочи: СИМБиП, 2005.-С 78-79.

Публикации по итогам апробации работы

30. Абдуллин И.Ш., Абуталипова Л.Н., Хамматова В.В. Улучшение эксплуатационных характеристик льняных тканей и нитей с помощью неравновесной низкотемпературной плазмы // Проблемы развития малоотходных ресурсосберегающих экологически чистых технологий в текстильной и легкой промышленности /Междунар. науч.-техн. конф. «Прогресс - 95». - Иваново: ИГТА, 1995.-С. 123-124.

31. Абдуллин И.Ш., Абуталипова Л.Н., Хамматова В.В. Особенности вакуумной технологии в текстильно-отделочном производстве // Состояние и перспективы развития вакуумной техники /Междунар. науч.-техн. конф. - Казань: Вакууммаш, 1996. - С. 100.

32. Абдуллин И.Ш., Абуталипова Л.Н., Хамматова В.В. Исследование эффективности плазменного воздействия на текстильные материалы из натуральных волокон //Актуальные проблемы химии, химической технологии и химического образования «Химия-96» /1 регион, межвузов, конф. - Иваново: ИГХТА, 1996. - С.169.

33. Хамматова В.В., Абдуллин И.Ш., Абуталипова Л.Н. Снижение отрицательного влияния текстильного производства на окружающую среду с помощью низкотемпературной плазмы // Молодая наука - новому тысячелетию. Часть II /Междунар. науч.-техн. конф. -Наб. Челны: КамПи, 1996. - С. 66-67.

34.Абдуллин И.Ш., Абуталипова Л.Н., Хамматова В.В. Использование низкотемпературной плазмы в решении комплексных задач экологии на текстильную продукцию. / Науч.-техн. конф. - Вологда: ВПИ, 1996. - С.218-219.

35. Хамматова В.В., Абдуллин И.Ш., Абуталипова Л.Н. Влияние низкотемпературной плазмы на свойства синтетических нитей // Проблемы теоретической и эксперимент химии. /VI Всерос. студ. научн. конф. - Екатеринбург: ВГУ, 1996. - С. 172-173.

36.Абдуллин И.Ш., Абуталипова Л.И., Хамматова В.В. Использование низкотемпературной плазмы в основе создания новых технологий для химико-текстильного производства //Экология, безопасность жизнедеятельности, научно-прикладные аспекты/Междунар. симпозиум. - Волгоград, 1996. С. 142.

37.Хамматова В.В., Абдуллин И.Ш., Абуталипова Л.Н. Влияние условий обработки в высокочастотном разряде на свойства полимерных материалов //Синтез, исследование свойств, модификация и переработка высокомолекулярных соединений. /VIII Междупар. конф. молодых ученых. - Казань: КГТУ, 1996. - С. 77-78.

38. Абдуллин И.Ш., Абуталипова Л.Н., Хамматова В.В. Перспективы применения плазмы в технологических процессах /Межрегнон. научно-практ. конф. - Казань: КГТУ, 1996. -С. 10-11.

39. Хамматова В.В. Модифицирование поверхности натуральных текстильных материалов под действием низкотемпературной плазмы/Всерос. научно-техн. конф. студ, аспирантов и молодых ученых. -М.: МГАЛП, 1996. - С. 64.

40. Абдуллин И.Ш., Хамматова В.В., Давлетбаев И.Г. Характеристика текстильных материалов, обработанных холодной плазмой/Науч.-техн. конф. - Казань: КГТУ, 1996г. -С.99.

41. Абдуллин И.Ш., Абуталипова Л.Н., Хамматова В.В. Перспективы применения плазменной технологии отделки материалов с использованием газового оборудования /Всерос.научно-техн. конф. - Рязань: РГТУ, 1996. - С. 74.

42. Хамматова В.В., Абуталипова Л.Н. Плазменная технология процесса обработки текстильных материалов. Часть IV /II Респ. науч. конф. молодых ученых и специалистов. - Казань: 1996. - С. 35.

43. Абдуллин И.Ш., Абуталипова Л.Н., Хамматова В.В. Возможности отделки хлопчатобумажных швейных нитей с помощью неравновесной низкотемпературной плазмы // Теория и практика разработки оптимальных технологических процессов и конструкций в текстильном производстве. /Междунар. науч.-техн. конф. "Прогресс-96". - Иваново: ИГТА, 1996. С. 165-166.

44. Абдуллин И.Ш., Абуталипова Л.Н., Хамматова В.В. Состояние и перспективы производства льняных материалов на Казанском льнокомбинате с использованием вакуумных установок // Актуальные проблемы техники и технологии переработки льна и производства льняных изделий «Лен-96». /Междунар. науч.-техн. конф,- Кострома: КГТУ, 1996.-С.103.

45. Абдуллин И.Ш., Абуталипова Л.Н., Хамматова В.В. Снижение отрицательного влияния текстильного производства на атмосферу с помощью неравновесной НТП. //Современные технологии текстильной промышленности. /Всерос. науч.-техн. конф. «Текстиль-97». - М.: МГТА, 1997. - С. 79-80.

46. Абдуллин И.Ш., Абуталипова Л.Н., Хамматова В.В. Антимикробная отделка синтетических материалов с помощью низкотемпературной плазмы/Науч. сессия. -Казань: КГТУ, 1998.-С.99.

47. Абдуллин И.III., Абуталипова JI.H., Хамматова В.В. Использование вакуумных технологий в подготовительно-отделочном производстве натуральной пряжи. // Вакуумные технологии и оборудование. /II научно-практ. симп., ХННИЕТ. - Харьков: Украина, 1998.-С. 71-72.

48. Абдуллин И.Ш., Хамматова В.В. Экспериментальные исследования по созданию промышленного образца ВЧЕ-плазменной установки для обработки текстильных материалов //Актуальные проблемы создания и использования новых материалов и оценки их качества /Междунар. научно-практич. конф. «Материаловедение 99». -Черкизово: МГУС, 1999. - С 78-80.

49. Абдуллин И.Ш., Хамматова В.В. Взаимодействие потока плазмы высокочастотного разряда с текстильными материалами // Плазмотехнология-99 /Междунар. научно-технич. конф. - Украина: ХНИИВТ Запорожье. - С 60-61.

50. Абуталипова Л.Н., Хамматова В.В., Грншанова И.А. Становление инженера в условиях функционирования современного производства // Интеграция образования, науки и производства — главный фактор повышения эффективности инженерного образования / Всерос. научно-методич. конф. - Казань: КГТУ им. А.Н. Туполева, 2000. -С.63.

51. Хамматова В.В., Абуталипова Л.Н. Технологический процесс колорирования тканей с использованием потока ВЧ-разряда /Научно-технич. конф. — Казань: КГТУ, 2002. — С.95.

52. Хамматова В.В., Абуталипова Л.Н. Применение плазменной обработки для интенсификации нанесения рисунка на ткаии /Научно-технич. конф. - Казань: КГТУ,

2002.-С.97.

53. Абдуллин И.Ш., Хамматова В.В. Разработка композиционного материала с использованием низкотемпературной плазмы // Достижение текстильной химии — в производство «Текстильная химия - 2004» /II Междунар. научно-техн. конф. -Иваново, 2004.-С. 71.

54. Абуталипова Л.Н., Хамматова В.В. Интенсификация процессов огнестойкой пропитки с использованием ВЧ плазмы // Достижение текстильной химии — в производство. «Текстильная химия - 2004» /II Междунар. научно-техн. конф. - Иваново, 2004. С. 123.

55. Хамматова В.В. Новый композиционный материал как средство реализации моды. //Достижение текстильной химии - в производство. «Текстильная химия - 2004»/ II Между», научно-технич. конф. - Иваново, 2004. - С. 153-154.

56.Хамматова В.В. Художественное проектирование одежды с использованием модифицированных текстильных материалов // Мода и дизайн: исторический опыт -новые технологии / VII Межд. науч. конф. - Санкт-Петербург: С-ПУТиД. 2004. - С 7677.

57. Абдуллин И.Ш., Хамматова В.В. Получение нового композиционного материала с помощью плазмы ВЧ разряда // Современные технологии и оборудование текстильной пром-сти «Текстиль-2004»/Всерос. научно-техн. конф. - М.:МГТА им А.Н. Косыгина, 2004.-С. 128-129.

58. Абдуллин И.Ш., Хамматова В.В. Исследование влияния обработки потоком плазмы ВЧЕ разряда на интенсификацию процессов огнестойкой пропитки тканей / XXXII Междунар. Звенигород, конф. по физике плазмы и УТС. - М.: РАН, 2005. - С. 242.

59. Абдуллин И.Ш., Хамматова В.В., Кумпан Е.В. Модификация композиционных материалов высокочастотной плазмой ВЧЕ разряда /Науч. сессия, КГТУ. - Казань, 2005. С.261.

60. Абдуллин И.Ш., Хамматова В.В., Камаева Р.Е. Влияние низкотемпературной плазмы на свойства гидрофильности тканей / Науч. сессия, КГТУ. - Казань, 2005. - С.262.

61. Абдуллин И.Ш., Хамматова В.В. Роль модифицированного текстильного материала при формообразовании головного убора/Науч. сессия, КГТУ. - Казань, 2005. -С.263.

62. Абдуллин И.Ш., Хамматова В.В., Кумпан Е.В. Модификация клеевых прокладочных материалов потоком плазмы ВЧ разряда // Полимерные композиты и трибология /Материалы межд. науч.-техн. конф. «Поликомтриб». - Гомель, 2005. - С. 296-297.

63. Абдуллин И.Ш., Хамматова В.В., Кумпан Е.В. Взаимодействие потока плазмы ВЧЕ разряда с клеевыми прокладочными материалами / XXXIII Междунар. Звенигород, конф. по физике плазмы и УТС. - М.: РАН, 2006. - С 304.

64. Абдуллин И.Ш., Хамматова В.В., Камаева Р.Е. Плазменная обработка как метод повышения прочности тканей / XXXIII Междунар. Звенигород, конф. по физике плазмы и УТС. - М.: РАН, 2006. - С 303.

65. Хамматова В.В. Перспективы применения модифицированных текстильных тканей при создании формы одежды // Непрерывное профессиональное образ, в области технологии, конструирования изделий легкой промышленности / VII Междунар. научно-метод. конф. - Казань: КГТУ, 2006. - С 64-67.

66. Абдуллин И.Ш., Хамматова В.В., Кумпан Е.В. Повышение механических свойств текстильных материалов за счет применения потока плазмы ВЧЕ разряда /Научная сессия. - Казань: КГТУ, 2006. - С. 266.

Заказ 387 Тираж 100 экз.

Отпечатано на полиграфическом оборудовании ГОУ ВПО «КГТУ» 420015, г. Казань, ул. К. Маркса, 68

Книга

Основные условные обозначения и термины Введение

ГЛАВА I СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ ФОРМОВОЧНОЙ 15 СПОСОБНОСТИ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ ВЛИЯЮЩИХ НА ФОРМУ ОДЕЖДЫ

1.1 Теоретический анализ взаимосвязи формы одежды со свойствами 15 текстильных материалов

1.2 Экспериментальное исследование структуры, строения и комплекса свойств натуральных и синтетических текстильных материалов 24 влияющих на формовочную способность швейных изделий

1.2.1 Влияние строения тканей на формовочные свойства материалов

1.2.2 Технологические методы повышения формовочной способности 32 однослойных и двухслойных материалов для одежды

1.2.3 Методы оценки формовочной способности текстильных материалов и 39 пакетов одежды

1.3 Традиционные методы модификации натуральных и синтетических волокнообразующих полимеров для повышения формовочной 45 способности текстильных полотен

1.4 Состояние и перспективы использования электрофизических методов модификации поверхности натуральных и синтетических волокон и 53 нитей для регулирования комплекса свойств текстильных материалов

1.4.1 Электрофизические методы модификации текстильных материалов, влияющие на механические и физические свойства тканей

1.4.2 Электрофизические методы модификации, влияющие на формовочную 61 способность текстильных материалов

1.4.3 Плазменная обработка на стадии заключительной отделки текстильных 65 материалов

1.5 Задачи диссертации

ГЛАВА II ВЫСОКОЧАСТОТНАЯ ПЛАЗМЕННАЯ УСТАНОВКА И МЕТОДИКИ ДЛЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОЦЕССОВ МОДИФИКАЦИИ 72 ТЕКСТИЛЬНЫХ ВОЛОКОН, НИТЕЙ И ТКАНЕЙ

2.1 Выбор объектов исследования

2.2 Описание плазменной установки, методик проведения экспериментов и аппаратуры для исследования параметров ВЧЕ разряда пониженного go давления при обработке текстильных материалов

2.3 Методики исследования механических и физических свойств нитей

2.4 Методики определения механических свойств модифицированных 86 тканей

2.5 Методики оценки физических, потребительских и технологических 88 свойств модифицированных текстильных материалов

2.6 Методики оценки способности модифицированных однослойных и 89 двухслойных материалов к формованию и формозакреплению

2.7 Методики оценки устойчивости свойств текстильных материалов после 91 воздействия потока плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления

2.8 Методики исследования структурных изменений текстильных материалов

2.9 Оценка параметров плазменной установки ВЧЕ разряда пониженного 95 давления для модификации текстильных материалов

Выводы по главе

ГЛАВА III ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПОТОКА ПЛАЗМЫ

ВЧЕ - РАЗРЯДА ПОНИЖЕННОГО ДАВЛЕНИЯ НА СВОЙСТВА Ю

МОДИФИЦИРОВАННЫХ ТЕКСТИЛЬНЫХ НИТЕЙ И ТКАНЕЙ

3.1 Исследование механических и физических свойств нитей 105 обработанных потоком плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления

3.2 Исследование механических и физических свойств текстильных материалов, влияющих на формовочную способность тканей после \\~] воздействия потока плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления

3.2.1 Влияние потока плазмы высокочастотного разряда на изменение механических свойств текстильных материалов \ j g

3.2.2 Деформационные свойства текстильных материалов, влияющие на способность тканей к формообразованию после воздействия потока 128 плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления

3.2.3 Влияние плазменного потока на физические свойства текстильных 137 материалов

3.3 Исследование устойчивости эффекта плазменной модификации 150 текстильных материалов

3.4 Экспериментальное исследование структуры модифицированных текстильных материалов под воздействием потока плазмы 154 высокочастотного емкостного разряда пониженного давления

3.5 Физическая модель комплексного изменения свойств текстильных материалов, влияющих на формообразование тканей, при воздействии \59 потока плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления

Выводы по главе

ГЛАВА IV ИССЛЕДОВАНИЕ ФОРМОВОЧНОЙ СПОСОБНОСТИ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПОСЛЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ПОТОКА ПЛАЗМЫ ВЧЕ РАЗРЯДА ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ФОРМЫ ОДЕЖДЫ j g

4.1 Технологические свойства текстильных материалов плазменной 182 модификации, влияющих на форму проектируемого изделия

4.1.1 Исследование процесса формообразования текстильных материалов 182 модифицированных плазмой

4.1.2 Исследование процесса формозакрепления текстильных материалов 196 модифицированных плазмой

4.2 Исследование влияния технологических воздействий на 210 формозакрепление пакетов для одежды модифицированных плазмой

4.2.1 Исследование пакетов материалов для одежды модифицированных 210 плазмой под влиянием технологических воздействий

4.2.2 Управление параметрами формозакрепления текстильных материалов 214 модифицированных плазмой для пакета одежды

4.2.3 Влияние технологических воздействий на изменение линейных размеров текстильных материалов и пакетов для одежды 220 модифицированных плазмой за счет выбора рационального направления раскроя

4.3 Исследование и прогнозирование анизотропии упругости модифицированных пакетов материалов для одежды, модифицированных плазмой

Выводы по главе

ГЛАВА V МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ДЕФОРМИРОВАНИЯ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ 231 ПЛАЗМОЙ ПОНИЖЕННОГО ДАВЛЕНИЯ

5.1 Математическая модель деформирования тканей и оценка параметров 231 характеризующих формоустойчивость

5.2 Определение механических характеристик текстильных материалов

5.3 Разработка математической модели деформирования и методы расчета тканей из термоклеевого прокладочного материала

5.4 Разработка методов определения приведенных механических 261 характеристик для двухслойного материала

5.5 Результаты обработки экспериментов на растяжение образцов из 263 текстильных материалов

5.6 Результаты математического моделирования процесса деформирования 270 текстильных материалов

Выводы по главе

ГЛАВА VI РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ МОДИФИКАЦИИ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВЧЕ 274 ПЛАЗМЕННОЙ ОБРАБОТКИ

6.1 Разработка рекомендаций к технологической операции формообразования текстильных материалов модифицированных 274 плазмой при проектировании одежды

6.2 Разработка рекомендаций к технологической операции формозакрепления текстильных материалов модифицированных 277 плазмой для создания пакета одежды

6.3 Высокочастотная плазменная обработка в технологических процессах 279 получения нитей модифицированных плазмой

6.4 Разработка технологических процессов получения текстильных 289 материалов с заранее заданными свойствами

Выводы по главе

Актуальность темы. В современных условиях развития российского рынка все большее значение придается повышению качества выпускаемых текстильных изделий, так как они играют доминирующую роль в формировании внешнего вида одежды. Потребительская ценность и надежность одежды, ее внешняя привлекательность неразрывно связаны с понятием формовочная способность.

Современные способы формообразования и формозакрепления материалов предполагают использование методов целенаправленного воздействия за счет изменения свойств как нитей, так и тканей; закрепления деформаций с помощью термоклеевого прокладочного материала, а также дополнительной обработки -направленной модификации систем материалов. В последнее время в связи с ограниченными возможностями модификации текстильных материалов традиционными способами (механическим, термическим, химическим, электрохимическим) не менее эффективным способом модификации натуральных и синтетических материалов является использование плазменных технологий потоком плазмы высокочастотного емкостного (ВЧЕ) разряда пониженного давления.

С помощью плазменных технологий возможно получение требуемых технологических, эксплуатационных и гигиенических свойств текстильных материалов, а также целенаправленное улучшение механических, физических и физико-химических свойств нитей и тканей, что представляет научный интерес и имеет большое практическое значение, поскольку применение современной технологии позволит создать уникальные интерактивные материалы с заранее заданными свойствами, активно «откликающиеся» на изменение внешних условий (тепло, механическое воздействие); экологически чистые материалы, сочетающие достоинства натуральных и синтетических волокон, что определяет конечную потребительскую ценность изделий легкой промышленности.

Таким образом, производство высококачественных материалов обеспечивает широкое поле деятельности для специалистов в области индустрии моды, а производство конкурентоспособных материалов позволит создать одежду с совершенно новыми характеристиками, удовлетворяющие требованиям потребителей.

Широкому внедрению ВЧЕ плазменных методов обработки текстильных материалов препятствует отсутствие систематических исследований, дающих полное представление о закономерностях изменения свойств материалов капиллярно-пористой структуры в зависимости от режима воздействия плазменного потока, а также математической модели, описывающей методы расчета их деформирования под воздействием различных нагрузок на модифицированные текстильные материалы, и оценку их формоустойчивости после плазменного воздействия. Использование расчетов по этой модели позволяет обеспечить в процессе модификации тканей и нитей из натуральных и синтетических волокон научно-обоснованное управление параметрами потока плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления для повышения их формовочной способности.

Диссертационная работа посвящена решению актуальной проблемы разработки и получения модифицированных текстильных материалов с заранее заданными свойствами при помощи потока плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления, позволяющих реализовать важнейшие прикладные задачи текстильной и швейной промышленности, направленные на повышение эксплуатационных, технологических и защитных свойств тканей и пакетов одежды для производства формоустойчивых швейных изделий.

В диссертации изложены работы автора в 1995-2006 г.г. по исследованию, разработке и внедрению процессов и оборудования, позволяющих создавать новые текстильные материалы с заранее заданными свойствами из природных и синтетических волокон.

Работа выполнена в Казанском государственном технологическом университете. Фрагменты работы выполнялись в соответствии с научно-технической программой ГКНТ «Перспективные материалы и изделия легкой промышленности», в рамках Российской научной программы JIEHTEK-34; целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники на 1996 - 2001гг.», а также программы Министерства образования РФ №417 «Взаимодействие атомных частиц с поверхностями новые методы и технологии 1995-2000г.г.», проведены научно-технические разработки по созданию технологий производства текстильных материалов от сырья до готовых тканей, подготовлена техническая документация по ассортиментам моделей массового производства.

В первой главе приведен теоретический анализ взаимосвязи формы одежды со свойствами текстильных материалов. Проведен анализ структуры, строения и комплекса свойств натуральных и синтетических текстильных материалов влияющих на формовочную способность тканей и пакетов для одежды, а также и на технологические процессы текстильного производства.

Анализ свойств материалов, используемых для производства формоустойчивых швейных изделий, показывает, что у них ограниченные возможности срока службы и надежности за счет низких показателей механических и физических свойств, влияющих на формовочную способность. Одним из эффективных путей повышения качества и формовочной способности текстильных материалов является регулирование их комплекса свойств за счет объемной обработки волокнообразующих полимеров внутри капилляров и пор с использованием плазменных технологий, что позволит разрабатывать новые ткани и проектировать пакеты материалов для одежды с заданными формовочными свойствами.

Во второй главе обоснован выбор методик исследований, приборов, объектов исследований нитей и тканей из натуральных волокон растительного и животного происхождения, а также из синтетических волокон и их смесей; пленки из полиэтилена и поливинилхлорида. Приведено описание ВЧЕ плазменной установки и диагностической аппаратуры для исследования параметров потока ВЧЕ плазмы пониженного давления.

С целью обоснования возможности применения ВЧЕ плазменной обработки для модификации текстильных материалов проводилась оценка технологических параметров плазменной установки, влияющих на характеристики разряда.

Для выявления статистической значимости воздействия плазменного потока на свойства текстильных материалов выполнено планирование эксперимента, составлен четырехфакторный план проведения эксперимента с целью сокращения количества влияющих критериев. Результаты исследований и измерений обрабатывались с применением методов математической статистики в программе «Statistic 5.5 А», что позволило определить базовые режимы плазменной обработки, влияющие на эффективность модификации свойств исследуемых материалов.

В третьей главе содержится описание экспериментов по изучению механических и физических свойств текстильных материалов, влияющих на их формовочную способность за счет воздействия потока плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления.

Приводятся результаты взаимодействия потока плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления с капиллярно-пористыми материалами как в процессе их переработки, так и в готовом виде (суровые, после пропитки). Установлены параметры плазменной установки, обеспечивающие регулирование комплекса свойств и структуры исследуемых материалов.

Плазменная обработка позволяет достичь наибольших изменений по нескольким характеристикам свойств материалов варьированием входных характеристик плазмотрона. Установлено, что наибольший эффект воздействия на механические свойства текстильных материалов достигается плазменной обработкой нитей, а не тканей. На этапе подготовки нитей к ткачеству данный вид разряда позволяет упрочнять, одновременно повышать разрывное удлинение в нитях из натуральных и синтетических волокон.

В результате экспериментальных исследований рассмотрены закономерности изменений механических, физических и эксплуатационных свойств текстильных материалов.

Для изучения свойств модифицируемых образцов применены микроскопические исследования поверхности, физико-химический анализ с использованием методов ЭПР, ИК-спектроскопии, рентгеноструктурного анализа, гравиметрии и комплекс стандартных методик оценки показателей текстильных материалов.

На основе исследования обобщенных параметров плазмы энергии ионов и плотности ионного тока разработана физическая модель объемной обработки наружной и внутренней поверхности текстильных материалов капиллярно-пористой структуры за счет воздействия потока плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления.

В четвертой главе изложены результаты исследований формовочной способности тканей из натуральных волокон растительного и животного происхождения, синтетических волокон и термоклеевых прокладочных материалов составляющих пакет одежды. Проведены исследования кинетики изменения показателей формуемости однослойных тканей и пакета для одежды в результате воздействия ряда эксплуатационных факторов. Для оценки формообразования текстильных материалов производилась деформация структуры образцов по изменению угла между нитями основы и утка от 0° до 90°. Установлено, что наряду с изменением угла перекоса между нитями основы и утка, основными видами деформации при получении пространственной формы деталей одежды являются деформации растяжения одновременно в нескольких направлениях и сжатия текстильных материалов. Приведены результаты экспериментальных исследований изменения показателей формуемости текстильных материалов от параметров воздействия потока плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления.

Рассмотрено несколько вариантов закрепления деформируемой структуры материала за счет наложения внешних связей, то есть соединения сформированного материала с термоклеевыми прокладочными материалами для повышения упругости пакетов для одежды и снижения деформационной способности материалов.

Приведены результаты экспериментального исследования формоустой-чивости пакетов для одежды по релаксации угла перекоса после прессования и отдыха с использованием датчика линейных перемещений.

На основе исследований формовочных свойств текстильных материалов из натуральных и синтетических волокон установлено, что общепринятые методы оценки являются трудоемкими, но позволяют объективно оценить влияние потока плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления, волокнистого состава и структуры тканей на способность к формообразованию и формозакреплению однослойных и двухслойных тканей, составляющих пакет одежды.

В пятой главе представлен материал комплексного исследования вопросов формообразования и формозакрепления текстильных материалов, начиная от вопросов определения их механических свойств, влияния на них обработки потоком плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления и заканчивая анализом напряженного деформированного состояния.

Приводятся математическая модель и методика расчета деформирования текстильных материалов под воздействием различных нагрузок и перемещений, для создания которой использовались современные достижения механики сплошной среды - соотношения теории упругости и метод конечных элементов (МКЭ).

Для проведения расчетов разработан пакет компьютерных программ, основанный на использовании МКЭ и алгоритмического языка Fortran Power Station. С целью проверки правильности полученных расчетов решался ряд тестовых задач, опробованы различные способы разбиения области решения. Отличие полученных данных при решении тестовых задач составляло от известных менее 2%.

Приводятся результаты численного исследования процесса формообразования текстильных материалов с использованием полученных жесткостных характеристик контрольных образцов тканей и образцов, обработанных потоком ВЧЕ плазмы пониженного давления. По результатам обработки экспериментов и расчетов проведен анализ, сделаны выводы о повышении способности текстильных материалов из натуральных и синтетических волокон к формообразованию.

В шестой главе содержится описание новых экологически щадящих технологических процессов модификации поверхности текстильных тканей и нитей с целью повышения формовочной способности, упрочнения, повышения гидрофильности, огнестойкости, бактерицидности и прокрашиваемое™.

На основании проведенных исследований экспериментально определены оптимальные режимы плазменной обработки. Разработаны специализированное оборудование, технологические процессы и рекомендации, позволяющие интенсифицировать отдельные стадии производств текстильных и швейных изделий: подготовки пряжи из натуральных волокон к ткачеству; подготовки тканей к огнезащитной отделке; плазменной модификации синтетических нитей; снизить трудоемкость технологических операций формообразования и формозакрепления деталей одежды, сокращая время воздействия пресса в 3 раза и повышая качество клеевого соединения.

Приведены основные технико-экономические показатели внедрения плазменной обработки на отдельных технологических стадиях текстильных и швейных производств для производства формоустойчивых изделий.

Приложение содержит справки об использовании и внедрении результатов диссертационной работы и акт опытно-промышленных испытаний на ОАО «Казанский лен», ОАО «Адонис», ОАО «Швейник», ЗАО «Эбиволь», ЗАО «Башлык», ОАО «Ильдан», ООО «Арт - дизайн».

Таким образом, диссертационная работа представляет собой научно-обоснованные технологические разработки, обеспечивающие решение ряда важнейших задач разработки и получения модифицированных текстильных материалов с заранее заданными свойствами при помощи потока плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления, которые позволили реализовать важнейшие прикладные задачи текстильной и швейной промышленности, направленные на повышение эксплуатационных, технологических и защитных свойств тканей и пакетов одежды для производства формоустойчивых швейных изделий.

На защиту выносятся следующие основные положения:

1. Результаты экспериментальных исследований комплекса свойств модифицированных текстильных материалов, влияющих на их формообразование, показавшие, что после воздействия потока плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления для изменения угла между нитями основы и утка требуется меньше усилий вследствие свободного перемещения волокон, повышения деформации растяжения по основе до 25%, по утку до 30% и сжатия тканей в различных направлениях, что свидетельствует о повышенной способности текстильных материалов из натуральных и синтетических волокон к формообразованию.

2.Полученные закономерности повышения механических характеристик в зависимости от режимов потока плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления наблюдаются в среде плазмообразующего газа аргон, а физические свойства улучшаются в среде плазмообразующего газа - воздух при G=0,04r/c; Рр=1,7 кВт; т =120-180с; Р= 33Па.

3.Математическая модель и методика расчета деформирования текстильных материалов, позволяющие прогнозировать формуемость и формозакрепление тканей и пакетов для одежды.

4. Физическая модель объемной обработки текстильных материалов капиллярно-пористой структуры с использованием потока плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления.

5. Выявлены закономерности изменения анизотропии формуемости текстильных материалов под углами от 0° до 90° к нити основы в результате воздействия потока плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления, заключающиеся в том, что характер анизотропии формуемости в различных координатных четвертях различен и зависит от вида переплетения.

6. Результаты экспериментальных исследований влияния потока плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления на формоустойчивость пакета материалов для одежды, устанавливающие, что в режимах плазменной обработки плазмообразующим газом - воздух G=0 г/с; Рр=1,7 кВт; Р=33 Па; т=60с -прочность клеевого соединения увеличивается в 1,5-2 раза.

7. Новые экономичные способы интенсификации технологических процессов шлихтования суровых нитей в 1,5-2,0 раза, создания новых модифицированных материалов с заранее заданными свойствами, придающие им повышенную стерильность и огнезащищенность до 100%.

По теме диссертации опубликованы 66 работ, в том числе 13 статей в ведущих рецензируемых журналах, одна монография, получено четыре патента.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Установлен оптимальный диапазон изменения значений параметров обработки потоком плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления, в пределах которого происходит изменение формовочной способности: расход плазмообразующего газа аргона и воздуха от 0 до 0,05 г/с; продолжительность обработки - т=60 - 180с; давление в рабочей камере от 26 до 53 Па; частота поля - f=l 3,56 МГц; мощность разряда от 0,2 до 2,0 кВт.

2. Впервые получено новое сочетание свойств материалов из целлюлозы, характеризуемое увеличением прочности нитей из растительных волокон от 25 до 65% с одновременным увеличением удлинения до 16 %. Прочность синтетических нитей увеличивается от 8 до 12 %, а шерстяных нитей - от 20 до 26,4 %.

3. Экспериментально установлено, что максимальное значение прочности достигается после воздействия потока плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления при обработке плазмообразующим газом - аргоном: в костюмных тканях из натуральных целлюлозосодержащих и шерстесодержащих волокон - от 30 до 44%; в синтетических волокнах - от 22 до 55% как по основе, так и по утку. Увеличение прочности суровых тканей достигает 58 - 62%. Стойкость к истиранию тканей возрастает в целлюлозосодержащих тканях до 80 %, в тканях с содержанием шерстяных и синтетических волокон - до 30%. Жесткость при изгибе в суровых целлюлозосодержащих тканях повышается до 5%, в чистошерстяных и полушерстяных - до 14%, а в тканях с содержанием синтетических волокон - до 13 %. В результате регулирования режимов обработки плазмой можно уменьшать жесткость тканей на 5 - 7%.

Использование плазмообразующего газа - воздуха в тех же режимах приводит к повышению скорости смачивания натуральных тканей из целлюлозы на 100 %, шерсти - на 96-98%, из синтетических волокон - на 80 - 87%; водопоглощения целлюлозосодержащих тканей - от 80 % до 100%), шерстесодержащих тканей от 62 % до 75 %, плательных и костюмных синтетических тканей от 60 % до 75%; капиллярности тканей от 330 % до 850 %. Усадка текстильных нитей и тканей после воздействия плазменного потока уменьшается на 30 - 80 % и составляет около 1,0 - 1,5%. В течение от 30 до 70 суток устойчивость плазменного эффекта к механическим и физическим свойствам уменьшается: устойчивость тканей к истирающей нагрузке от 7,0 % до 17,7 %, капиллярность - от 30 % до 40%, и достигают остаточного значения, которое в 1,5 раза превышает свойства тканей до обработки плазмой.

4. Установлено, что при взаимодействии плазменного потока с натуральными и синтетическими текстильными материалами происходит за счет конформационного изменения их структуры, ослабления сил трения и сцепления, повышения разволокнения в целлюлозосодержащих и синтетических волокнах, разуплотгнение пучков в шерстяных волокнах и их раздвижение относительно друг друга. В результате комплексно улучшаются механические и физические свойства текстильных материалов без нарушения химического состава и микроструктуры, что способствует повышению их эксплуатационных свойств.

5. Разработана физическая модель взаимодействия потока плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления с текстильными материалами. Установлено, что в результате взаимодействия потока ВЧЕ разряда пониженного давления, горящего между плоскопараллельными пластинами, происходит модификация не только наружной поверхности тканей, но и по всему объему материалов внутри капилляров и пор, приводя к разуплотнению пучков шерстяных волокон, разволокнению целлюлозосодержащих и синтетических волокон, повышению их пористости, что позволяет повысить формовочную способность текстильных материалов.

6. Выявлено, что характер анизотропии углов перекоса и относительного разрывного удлинения увеличиваются после обработки плазмой ВЧЕ разряда пониженного давления. Относительное разрывное удлинение под углом 45°повышается на 20-23%, под углами 30° и 60° составляет 11-13%, под углами 15° и 75° возрастает на 8-11%. Варьируя параметрами обработки плазмой, можно регулировать жесткость тканей. В атмосфере аргона при Рр=1,7 кВт; G=0,04 г/с; т=180с; Р=33 Па жесткость на 7 - 10% выше в сравнении с безрасходным режимом обработки в атмосфере воздуха.

7. Получены новые модифицированные текстильные материалы, обеспечивающие формозакрепление пакета одежды. Анализ исследований показал, что обработка в потоке плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления в течение т=60с в безрасходном режиме плазмообразующего газа воздуха; Рр =1,7кВт; Р=ЗЗПа, позволяет увеличивать прочность клеевого соединения пакета для одежды на 120 — 180%.

8. Впервые разработанная математическая модель, позволяющая прогнозировать формуемость и формозакрепление тканей для пакета одежды в процессе деформирования текстильных материалов различными нагрузками. Показана возможность управления показателями формовочной способности волокнистых материалов в зависимости от режимов воздействия плазмой ВЧЕ разряда пониженного давления.

9. Разработаны рекомендации по технологическим операциям дублирования деталей одежды. Использование плазменной технологии позволяет сократить время воздействия пресса в 3 раза и повысить качество клеевого соединения, что подтверждается патентом на изобретение N 200512053.

10. На основании исследований разработан новый техпроцесс с применением потока ВЧЕ плазмы пониженного давления, позволяющий уменьшить обрывность нитей на ткацком станке, сократить продолжительность влажно-тепловой обработки пряжи для нитей утка, а также интенсифицировать процесс шлихтования нитей повышенной плотности перед подготовкой пряжи к ткачеству.

Разработан способ придания текстильным материалам высокие огнезащитные свойства. Использование плазменной технологии ВЧЕ разрядом пониженного давления в производстве тканей, способствует разработке новых экологически чистых технологических процессов модификации тканей, создает условия для экономии сырья, улучшению условия труда рабочих. Экономический эффект от использования данной технологии в ОАО «Казанский лен» составил 12600 тыс. рублей в год (в ценах 2005 г.) на годовой выпуск тканей.

Разработаны способы бактерицидной отделки и упрочнения натуральных и синтетических нитей, применяемых в спецодежде. Принципиальная новизна разработанных способов подтверждена патентами на изобретение № 95114921, 97111608,22401438.

1. Бузов Б.А Материаловедение швейного производства / Б.А Бузов, Т.А.Модестова, Н.Д.Алымен-кова. - М: Легпромбытиздат, 1986. - 424 с.

2. Бузов Б.А. Тензометр для измерения деформации растяжения ткани в одежде // Изв. вузов. Технология легкой промышленности 1960.-№5.-С.95-101.

3. Бузов Б.А. Изменение структуры и размеров ткани при ее растяжении // Механические свойства и износостойкость текстильных материалов. 1971. - С. 192-195.

4. Бузов Б.А., Михайленко Т.Ю., Соколов Н.В. Влияние состава и структуры материала на прочность клеевых соединений // Швейная пром-сть. 1997. - №5. - С. 37^2.

5. Бузов Б.А. Алыменкова Н.Д. Материаловедение в производстве изделий легкой промышленности (швейное производство) / Б.А.Бузов, Н.Д.Алыменкова: учебник для студ. высш. учеб. завед. 2-е изд., стер. - М.: Академия. - 2004. - 448 с.

6. Модестова Т.А., Бузов Б.А. К вопросу об изменении геометрии ткани при ее растяжении // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. 1963. - №6. - С.22-29.

7. Бузов Б.А. Материаловедение швейного производства / Б.А.Бузов, Т.А.Модестова, Н.Д.Алы-енкова / учебник для высш. учеб. завед. легкой промышленности. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Легкая и пищевая промышленность. - 1987. -480 с.

8. Бузов Б.А., Иванова Е.А., Соколов Н.В. Формоустойчивость клеевых жесткости при растяжении материалов для верхней одежды // Швейная пром-сть. №5. - 1991. - С. 27-29.

9. Бузов Б.А., Немирова Л.Ф., Жихарев А.П. Разработка системы автоматизированного выбора материалов для швейного изделия //Швейная пром-сть.- 1992. -№6. -С. 24-25.

10. Бузов Б.А., Румянцева Г.П., Осипова В.В. Теоретическое и экспериментальное исследование зависимости усилие-деформация для ткани при ее пространственном растяжении // Изв. вузов. Технология легкой промышленности. 1984. -№3. - С.27-28.

11. Бузов Б.А. Формоустойчивость клеевых соединений // Швейная промышленность. 1997. -№6. -С.27-28.

12. Модестова Т.А. Деформация равноплотных тканей при их одноосном растяжении в различных направлениях//Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. 1965. -№1. - С. 16-24.

13. Модестова Т.А. К вопросу об изменении геометрии ткани при одноцикловых нагрузках, прикладываемых в различных направлениях // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. 1966. -№2,-С. 14-19.

14. Модестова Т.А. и др. Материаловедение швейного производства / Т.А.Модестова, Л.Н.Флерова, Б.А. Бузов. М.: Легкая индустрия, 1969. - 472с.

15. Модестова Т.А., Бузов Б.А. Влияние структуры ткани на ее способность формоваться // Тезисы докладов по текстильному материаловедению. Киев, 1961. - С.54-56.

16. Жихарев А.П. Материаловедение в производстве изделий легкой промышленности / А.П. Жихарев, Д.Г.Петропавловский, С.К.Кузин, В.Ю.Мишаков. М.: Академия, 2004. - 448 с.

17. Жихарев А.П. Практикум по материаловедению в производстве изделий легкой промышленности /

18. A.П.Жихарев, Б.Я.Краснов, Д.Г.Петропавловский. М.: Академия, 2004. - 464 с.

19. Модестова Т.А., Колотилова В.Г. О факторах, влияющих на формоустойчивость пакетов одежды // Научно-исследовательские труды ИВТИ: Сборник. 1970. -№8. -С.85-87.

20. Модестова Т.А., Бузов Б.А. К вопросу о методике определения некоторых показателей формовочных свойств тканей // Изв. вузов. Технология легкой промышленности. 1960. -№1. - С. 124-136.

21. Модестова Т.А., Бузов Б.А. Определение формовочной способности тканей //Научные труды (МТИЛП). 1962. - Вып. 22. - С. 107-114.

22. Алыменкова Н.Д., Модестова Т.А. Исследование стабилизации деформаций шерстяных костюмных тканей с использованием бисульфит мочевинной композиции // Швейная промышленность. - 1973. -№6. -С. 21-22.

23. Веселов В.В. Придание деталям одежды требуемых физико-механических свойств / В.В.Веселов, Г.В.Колотилова. Иваново: КХТИ, 1979. - 83 с.

24. Голубева Л.М., Веселов В.В., Колотилова Г.В. Закрепление формы деталей швейных изделий каркасами из полимерных материалов// Изв. вузов. Технология легкой промышленности. 1983. -№3. - С. 64-67.

25. Кузьмичев В.Е. Методы и средства исследований химических процессов в швейном производстве /

26. B.Е.Кузьмичев, В.В.Веселов, Г.В.Колотилова: учеб. пособие. Иваново: ИХТИ, 1986. - 96 с.

27. Кузьмичев В.Е., Веселов В.В., Мельников Б.Н. Исследование процесса обработки швейных изделий паровыми активными средами// Изв. вузов. Технология легкой промышленности. 1982. -№1. - С. 68.

28. Веселов В.В., Колотилова Г.В. Интенсификация процесса влажно-тепловой обработки при использовании активных рабочих сред // Швейная пром-сть. 1983. - № 2. - С.97-100.

29. А. с. 633957 (СССР). Способ влажно-тепловой обработки изделий /В. В. Веселов, Г. В. Колотилова, Т.Д.Захарова. ОИПОТЗ. - 1978. - №43.

30. А. с. 757617 (СССР). Пресс для влажно-тепловой обработки швейных изделий / В.В. Веселов, Г.В. Колотилова, В.Е. Кузьмичев. ОИПОТЗ. - 1980. - №31.

31. А.с. 903414 (СССР). Способ влажно-тепловой обработки швейных изделий / В.Е. Кузьмичев, В.В. Веселов, Б.Н. Мельников. ОИПОТЗ. - 1982. - №5.

32. А.с. 800264 (СССР). Паровоздушный манекен для влажно-тепловой обработки швейных и трикотажных изделий / В.В.Веселов, Г.В.Колотилова, В.Е.Кузьмичев, Б.Н.Мельников. -ОИПОТЗ,- 1981.-№4.

33. Веселов В.В. Интенсификация процесса влажно-тепловой обработки при использовании активных рабочих сред// Изв. вузов. Технология легкой промышленности 1983. - №2. - С. 101-103.

34. Веселов В.В. и др. Интенсификация процесса влажно-тепловой обработки при использовании активных рабочих сред // Изв. вузов. Технология легкой промышленности. 1981. - №1. - С.68-72.

35. Кузьмичев В.Е., Веселов В.В., Мельников Б.Н. Новый критерий в оценке формоустойчивости швейных изделий//Изв. вузов. Технология легкой промышленности. 1983.- №2,- С. 106— 109; №3. — С. 104- 107.

36. Веселов В.В., Колотилова Г.В., Захарова Т.Д. Применение паровых активных сред для повышения адгезионной прочности клеевых соединений швейных изделий // Изв. вузов. Технол. текст, пром. -сти,- 1984,-№4,- С. 78.

37. Веселов В.В. Химизация технологических процессов швейного производства / В.В.Веселов, Г.В.Колотилова. М.: Легпромбытиздат, 1985. - 128 с.

38. Веселов В.В. Улучшение потребительских свойств текстильных материалов при заключительной отделке и химизации технологических процессов швейного производства: автореф. дисс. д-ра.техн.наук. Иваново, ИГТА. 1980. - 19 с.

39. Веселов В.В., Колотилова Г.В., Голубева Л.М. Способ обработки бортов швейных изделий // А. с. 902714(СССР). ОИПОТЗ. - 1982. - № 5.

40. Сурикова Г.И., Седельникова Е.А., Веселов В.В. Изготовление цельноформованных деталей сложных форм из неэластичных материалов с применением полиэтиленовой сетки // Изв. вузов. Технология легкой промышленности. 1986. - № 1. - С. 84-86.

41. Садова С.Ф., Журавлева С.М., Ефремов Г.И., Кувалдина Е.В. Влияние беления плазмохимической обработки шерсти на интенсификацию крашения кислотными красителями. //Химическая технология. 2003. - №2. - С.25-28.

42. Новорадовская T.C. Химия и химическая технология шерсти / Т.С.Новорадовская, С.Ф.Садова. -М.: Легпромбытиздат, 1986.-200 с.

43. Бердник Т.О. Основы художественного проектирования костюма и эскизной графики. Ростов н/ Д: Феникс, 2001.-360 с.

44. Тамаркина М.А. Формообразование одежды. М.: Легкая индустрия, 1974. - 75 с.

45. Рачицкая Е.И., Сидоренко В.И. Моделирование и художественное оформление одежды. Ростов н/ Д: Феникс, 2002. - 608 с.

46. Buckling and loading criteria for pliable hoped skirts // J.Text.Inst. 1992. - 83 Part 1. - №1. P. 178-181.

47. Неклюдова С.А. Разработка методов оценки и исследование анизотропии свойств льносодержащих тканей при смятии: дисс. канд.техн.наук. СПб., 2000. -143 с.

48. Лихтарников Л.М. Первое знакомство с математической логикой. СПб.: Лань, 1977. - 112 с.

49. Рогова А.П., Табакова А.И. Технологические методы и способы формообразования швейных изделий. М.: ВЗИТЛП, 1977. - 75 с.

50. Пустыльник Я.И. Особенности применения эластических тканей для изготовления одежды. По матер, статьи Nutzel Lange S. Damit die Kassen (wieder) Klingeln // Be kleidung Wear.-1997.-№ 7. -C. 18-20. //Швейная промышленность. - 1997.-№5. -С. 43-44.

51. Петушкова Г.И. Проектирование костюма: учебник для высш. учеб. завед. -М.: Академия, 2004.-416 с.

52. Olofson В.А. General Model of fabric as Geometric Mechanical Structure / Journal of the Textile Institute Trans. - 1964. - V.55, № 11. - P. 543-557.

53. Луцык P.B., Литевчук Д.П. Влияние технологических и эксплуатационных деформаций на пористую структуру и тепломассопереносные характеристики деталей одежды // Изв. вузов. Технол. текст, пром. сти. -1987. -№ 4 - С. 16-21.

54. Чернышова Л.В., Мининкова И.В., Ступников А.Н. Исследование анизотропии показателей усадки льняных тканей // Изв. вузов. Техн. текст, пром-сти. -2004. -Т. 278. №3. - С. 18-20.53