Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ТЕХНОЛОГІЙ ТА ДИЗАЙНУ

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Удосконалення процесів дублювання та забезпечення формостійкості деталей одягу із лляних тканин

Спеціальність 05.19.04 - технологія швейних виробів

Садретдінова Наталія Василівна

Київ - 2005

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Київському національному університеті технологій та дизайну,

Міністерства освіти і науки України

Науковий керівник:

доктор технічних наук, професор

Березненко Сергій Миколайович, КНУТД,

завідувач кафедри Технології і конструювання

швейних виробів

Офіційні опоненти:

заслужений діяч науки і техніки України,

доктор технічних наук, професор

Орловський Броніслав Вікентійович, КНУТД, завідувач кафедри Машин легкої промисловості

кандидат технічних наук

Кущевський Микола Олександрович, Хмельницький національний університет, доцент кафедри Технології і конструювання швейних виробів

Провідна установа:

Херсонський державний технічний університет Міністерства освіти і науки України, м. Херсон

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Розширення асортименту конкурентоспроможних швейних виробів можливе за умови застосування екологічно чистих місцевих сировинних ресурсів. Інтерес у цьому плані представляють лляні тканини, тим більше, що лляне волокно, поряд з конопляним, майже єдина щорічно відновлювана вітчизняна натуральна целюлозна сировина. Специфіка традиційного використання лляних тканин для столової й постільної білизни, виробів технічного призначення визначила недостатність даних про їх властивості. Особливі труднощі виникають при доборі матеріалів у пакети, виборі способів і параметрів формозакріплення деталей одягу, забезпеченні експлуатаційної надійності клейових з'єднань, що призводить до значного збільшення обсягу робіт на стадії підготовки виробництва. Тому виробництво одягу із лляної сировини на сьогоднішній день обмежене. У зв'язку з цим виникає необхідність у дослідженні умов забезпечення якості та формостійкості високоякісних клейових з'єднань на основі використання льономістких матеріалів, а також створення методів оцінки і прогнозування формостійкості деталей одягу із лляних тканин на стадіях проектування та виготовлення одягу.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконувалася відповідно до наукових напрямків: “Теоретичні основи первинної переробки льону та коноплі для виготовлення екологічно чистих товарів народного вжитку” (1999-2001 рр.), номер державної реєстрації 0100U006500; “Створення екологічно чистих матеріалів нового покоління з довгостроковою бактерицидною дією” (2002-2004 рр.), номер державної реєстрації 0102U001414, що входять до координаційного плану “Теоретичні та практичні основи створення ресурсозберігаючих, екологічно-чистих технологій виготовлення товарів широкого вжитку на основі використання сировинних ресурсів України”.

Мета та задачі дослідження. Мета роботи полягає в удосконаленні процесів дублювання деталей швейних виробів із льономістких тканин, прогнозуванні формостійкості і забезпеченні якості готового одягу із лляних тканин з урахуванням умов експлуатації. Для досягнення поставленої мети в дисертації були вирішені та виносяться на захист наступні задачі досліджень:

визначення методів та удосконалення засобів процесів дублювання льономістких матеріалів, оцінки їх механічних і в'язкопружних властивостей; дублювання льономісткий тканина в'язкопружний

обґрунтування вибору об'єкту та предмету досліджень;

встановлення передумов утворення формостійких клейових з'єднань на основі експериментально отриманих показників механічних та в'язкопружних властивостей компонентів пакетів;

розробка графоаналітичних та чисельних моделей технологічного процесу дублювання лляних тканин; визначення області раціональних параметрів дублювання льономістких тканин із врахуванням комплексного впливу виду дублюючого обладнання, параметрів дублювання та структурних характеристик тканин верха і прокладкових матеріалів на показники якості клейового з'єднання;

обґрунтування умов отримання стійких до впливу експлуатаційних факторів (прання, волога чистка) клейових з'єднань на основі механічних та в'язкопружних випробувань пакетів, отриманих при різному взаєморозміщенні моношарів;

комплексна оцінка формостійкості льономістких тканин та пакетів;

створення методу оцінки формостійкості одягу із льономістких тканин.

Об'єкт дослідження. Удосконалення технологічних процесів дублювання деталей швейних виробів із лляних тканин.

Предмет дослідження. Формостійкість одягу із лляних тканин.

Методи дослідження. При вирішенні поставлених задач керувалися комплексним підходом до оцінки особливостей підбору матеріалів в пакети, формування в'язкопружних властивостей пакетів в процесі дублювання з урахуванням експлуатаційних навантажень. Для вивчення цих показників застосовано теоретичні і експериментальні методи, зокрема: інструментальні методи визначення механічних та реологічних властивостей тканин та дубльованих пакетів; метод математичного планування експерименту; статистичний метод обробки результатів експерименту; методи регресійного і кореляційного аналізів.

Наукова новизна отриманих результатів полягає у виявленні закономірностей технологічних процесів дублювання та забезпечення формостійкості деталей одягу з використанням структурних, механічних та реологічних характеристик льономістких тканин та пакетів на їх основі. При цьому:

- на основі результатів досліджень технологічних процесів дублювання льономістких тканин на пресі і установці прохідного типу розроблено графоаналітичні моделі, за допомогою яких встановлена пріоритетність впливу температури, тиску та часу на показники якості клейового з'єднання, а також визначена раціональну область параметрів дублювання деталей одягу для даної групи тканин;

- для широкого асортименту льономістких тканин, клейових прокладкових матеріалів та пакетів на їх основі визначені структурні, механічні і реологічні характеристики, що дало змогу виявити вплив технологічних та експлуатаційних факторів на еволюцію властивостей одягу із льономістких матеріалів в процесі виготовлення та експлуатації;

- на основі розроблених графічних моделей анізотропії незминальності, жорсткості та модуля пружності запропоновано раціональний метод підвищення формостійкості лляних тканин без хімічного втручання в їх структуру, який дозволив обґрунтовано підходити до вибору форми і раціонального напрямку розкрою деталей виробів із лляних тканин;

- визначена залежність між масою клейового покриття прокладки та розшаровувальним зусиллям, що дозволило вперше визначити раціональну область дублювання льономістких тканин прокладковими матеріалами з різною масою клейового покриття;

- на основі мікроскопічних досліджень встановлено, що для даного асортименту тканин та прокладок адгезійна міцність на межі дубльованих поверхонь забезпечується вплавленням волокон тканини верха в розплав клейової компоненти;

- визначено умови формування стійких до впливу експлуатаційних навантажень багатошарових конструкцій при різному взаєморозміщенні осей пружної симетрії, що дозволило вперше визначити вплив вологої чистки на механіко-технологічні та реологічні показники дубльованих деталей швейних виробів із льономістких матеріалів;

- на основі результатів кореляційного аналізу показників формостійкості льономістких тканин та пакетів встановлено тісний зв'язок між динамічним модулем пружності та іншими показниками і запропоновано метод експрес-оцінки формостійкості виробів із льономістких тканин.

Практичне значення отриманих результатів:

отримані аналітичні залежності дозволили спрогнозувати якість клейового з'єднання при використанні прокладкових матеріалів з різною масою клейового покриття вже на етапі проектування виробу, що виявило переваги прокладкових матеріалів із подвійною точкою;

визначено раціональні параметри дублювання лляних тканин на пресах та установках прохідного типу, які дозволяють варіативно вирішувати питання забезпечення необхідного рівня якості в процесах виготовлення одягу із льономістких матеріалів на швейних підприємствах;

обґрунтовано вибір варіантів дублювання льономістких тканин за схемами основа-основа, основа-уток, основа-45^о з позицій забезпечення раціональної жорсткості та пружності пакетів, на основі чого розроблено практичні рекомендації щодо застосування вказаних напрямків дублювання для забезпечення формостійкості окремих ділянок деталей одягу;

встановлено ефективність використання екологічно безпечного методу вологої чистки для догляду за виробами із льономістких тканин, особливо дитячого асортименту, в порівнянні з пранням та хімочищенням;

розроблено метод експрес-оцінки формостійкості на основі динамічного модуля пружності;

наукові положення і висновки дисертації успішно використовувались і використовуються при визначенні раціональних режимів дублювання, проектуванні одягу та виконанні дублювання деталей із льономістких костюмних тканин на швейних підприємствах ТОВ “Аполло” (м. Київ), АТ “Стиль” (м. Луганськ), фірмі “Nota Bene”, яка є представником прокладкових матеріалів “Hдnsel-Textil” (ФРН) в Україні, та використовуються в навчальному процесі КНУТД при вивченні дисциплін: „Технологія швейних виробів”, „Новітні технології виготовлення одягу” за спеціальністю 8.091801-швейні вироби.

Особистий внесок здобувача. Здобувач самостійно виконала усі експериментальні і теоретичні дослідження, здійснила планування експерименту та математичну обробку отриманих даних, проаналізувала і узагальнила результати, підготувала дисертаційну роботу.

В наукових працях „Дослідження особливостей дублювання на прикладі льономістких тканин”, „Analyse des Unterschiedes zwischen den Fixierkonditionen der Platten- und Durchlaufpresse am Beispiel von Oberbekleidung aus Leinen”, „Нові підходи в підвищенні формостійкості виробів із льономістких тканин”, „Вплив вологих чисток на якість клейового з'єднання” здобувачеві належать основні ідеї робіт, виконання експериментальних та теоретичних досліджень, трактування результатів та формулювання висновків і рекомендацій. В статті „Дослідження процесів дублювання деталей одягу із льономістких матеріалів із застосуванням клейових матеріалів фірми “Camela”” здобувачем проаналізовані результати досліджень, виконаних за участю співавторів, розроблені графоаналітичні моделі, зроблені висновки та рекомендації. Патентна робота та виготовлення промислового зразка належать здобувачеві. Тези доповідей висвітлюють результати наукових досліджень, проведених безпосередньо здобувачем в рамках виконання дисертаційної роботи, за виключенням робіт „Особливості виготовлення змішаної лляної пряжі з використанням котонізованого коротковолокнистого льону” та „Проблеми підвищення формостійкості деталей одягу із трикотажних матеріалів”, де внесок здобувача обмежується отриманням експериментальних даних. Підготовка до публікації усіх зазначених наукових робіт належать здобувачеві особисто.

Апробація результатів дисертації. Основні положення і результати роботи доповідалися та обговорювались на наукових конференціях молодих вчених та професорсько-викладацького складу КДУТД (1999; 2000; 2003; 2004 рр.); Міжнародній українсько-польській науковій конференції “Сучасні технології виробництва в розвитку економічної інтеграції та підприємництва”(ТУП, 2003); Всеукраїнській науково-технічній конференції “Новітні технології, матеріали та дизайн в легкій промисловості” (Хмельницький, ТУП, 2003); міжкафедральному науковому семінарі КНУТД (Київ, 2004).

Публікації. За темою дисертації опубліковано 5 наукових статей у фахових журналах, рекомендованих ВАК України, з них 1 без співавторів, та 1 стаття в зарубіжному виданні (ФРН); 1 патент України; 8 тез доповідей на наукових конференціях.

Структура дисертації. Дисертація подана на 176 сторінках і складається із вступу, п'яти розділів, висновків, списку використаних джерел і 5 додатків. Робота містить 30 таблиць, 68 рисунків, список використаних джерел охоплює 219 найменувань. Обсяг основної частини дисертації складає 130 сторінок.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтовано актуальність роботи, її наукова новизна і практична цінність, визначені мета і завдання досліджень.

Перший розділ присвячено аналізу літературних джерел у сфері забезпечення формостійкості деталей швейних виробів із льономістких тканин.

Аналіз сучасного стану текстильного ринку вказує на перспективи відновлення традиційної для України сировини - льону, вироби з якого мають високі споживчі та медико-гігієнічні властивості. Особливості морфологічної будови льону зумовлюють низькі деформаційні властивості та високу зминальність. В зв'язку з цим виникає необхідність у застосуванні додаткових заходів підвищення формостійкості одягу із лляних тканин. При всій альтернативності нових технологій, вони практично не потіснили дублювання деталей клейовими прокладковими матеріалами. Процеси дублювання на пресах та установках прохідного типу мають суттєві відмінності, які недостатньо розглянуті в науковій літературі, і тому потребують подальшого вивчення і удосконалення. Зважаючи на відсутність інформації щодо раціональної маси клейового покриття прокладок, виникає необхідність в додаткових дослідженнях впливу клейової компоненти на формостійкість виробів. Недостатньо вивченим залишається питання створення пакетів з ортотропними характеристиками в'язкої пружності. У зв'язку з цим, актуальним являється завдання дослідження в'язкопружних властивостей льономістких пакетів та їх компонентів статичними та динамічними методами. Питання визначення раціональних технологічних режимів дублювання лляних тканин також залишається відкритим. Особливий інтерес представляє вплив експлуатаційних навантажень, в тому числі прання та вологої чистки, оскільки для гігроскопічних льономістких матеріалів можна чекати екстремального впливу води на міцність адгезивних зв'язків.

Існуючі методи оцінки формостійкості досить трудомісткі і відображують окрему, штучно виділену сторону проблеми, не враховуючи при цьому анізотропію в'язкопружних властивостей тканин та дубльованих пакетів. Для усунення цього недоліку необхідно створити новий метод оцінки формостійкості.

Таким чином, завдяки проведеному літературному огляду були виявлені основні проблеми виготовлення формостійкого одягу із лляних матеріалів, на основі яких були визначені мета та завдання дисертаційної роботи.

У другому розділі дисертації описані технічні засоби та методи проведення досліджень механічних та реологічних властивостей предметів досліджень.

Виходячи з програми досліджень, дублювання пакетів здійснювалось на установці прохідного типу Multi Star фірми „Kannegisser” та стаціонарному плоскому пресі SM-98 фірми „Veit” (Італія) з варіюванням параметрів тиску, температури та часу пресування (швидкості руху транспортної стрічки).

Дослідження механічних властивостей полягали у визначенні показників жорсткості (ГОСТ 10550-74, DIN 53362), незминальності (ГОСТ 19204-74) та розшаровувального зусилля (DIN 54310). Для визначення жорсткості за методом Кантілевера використано оригінальний модернізований пристрій з автоматичною реєстрацією результатів вимірювання, що дає змогу значно зменшити похибку вимірювання (0,1 мм). Для визначення розшаровувального зусилля застосовано автоматизований комплекс, до складу якого входить малоінерційна розривна машина “Zwick 1445”, або установка “Instron 4200” з постійною швидкістю деформування та удосконаленим електронним силовимірювачем (похибка ±1%), застосування яких дозволяє значно скоротити затрати часу на підготовку та проведення експерименту.

Дослідження реологічних властивостей виконувалось статичним методом на релаксометрі, до складу якого входить катетометр В-360, та методом подовжніх резонансних коливань на оригінальній напівавтоматичній установці УДМ1-КБ. Застосування неруйнівного методу подовжніх резонансних коливань забезпечує можливість багаторазового використання проб, чим значно скорочує затрати матеріалів на проведення комплексу випробувань.

Окрім цього, в даному розділі наведено методику проведення вологої чистки, застосування якої для дослідження впливу експлуатаційних навантажень на показники якості клейового з'єднання було здійснено у вітчизняній практиці наукових досліджень вперше.

Третій розділ присвячений вирішенню завдання удосконалення технологічних процесів дублювання деталей одягу із льономістких тканин.

Для проведення досліджень були відібрані 9 артикулів тканин. Вибір прокладкових матеріалів виконувався на основі попередніх досліджень з урахуванням рекомендацій спеціалістів та властивостей тканин верха.

Для встановлення передумов утворення формостійких клейових пакетів визначались механічні та реологічні властивості моношарів пакетів. Встановлено, що льономісткі тканини та прокладкові матеріали характеризуються широким діапазоном значень показників динамічного модуля пружності E_д, декременту затухання , статичного модуля пружності Е_ст, жорсткості ЕІ та незминальності (Е_ст= 0,260 МПа, Е_д= 150 МПа, = 0,180,56, =2555 %, ЕІ= 0,0510 мН*см²), що зумовлює певні труднощі при підборі матеріалів у пакети.

Виявлено ідентичний характер зміни статичного і динамічного модуля в'язкої пружності, чим підтверджено спорідненість обох показників. Як бачимо (рис. 1), лляні тканини мають хрестоподібну форму показників E_д, Е_ст з максимумом в подовжньому напрямку. У той же час, монострейчеві тканини, до яких належать К8 та К9, мають чітко визначені основні характеристики E_д, Е_ст. Така ж закономірність притаманна й клейовим матеріалам. На основі цього обґрунтовано необхідність встановлення впливу пружних властивостей моношарів на формостійкість дубльованих пакетів.

Загальним при формуванні полів ЕІ лляних тканин є хрестоподібний, симетричний характер розподілу показників. При цьому для більшості тканин домінуючим являється основний напрямок, ЕІ під кутом 45^о є найменшою. Жорсткість тканин верха майже в 10 раз перевищує ЕІ прокладок. Найбільша незминальність спостерігається під кутом 45є. За характером розподілу конфігурація полів жорсткості нагадує полярні діаграми динамічного модуля пружності, а незминальності - полярні діаграми декременту затухання.

З урахуванням структурної анізотропії показників Е_д, EІ, зроблено практичні рекомендації щодо виготовлення формостійких конструкцій із льономістких матеріалів без хімічного втручання в їх структуру. Деталі швейних виробів із тканин з вираженою анізотропією властивостей необхідно розкроювати таким чином, щоб локуси максимальних деформацій згину, які зумовлюють складкоутворення, співпадали з напрямками найменшої зминальності та жорсткості: для досліджуваних тканин таким є діагональний напрямок.

На основі висунутих гіпотез про існування взаємозв'язку між досліджуваними властивостями проведено кореляційний аналіз показників Е_ст, Е_д, , EІ, , результати якого підтвердили існування кореляційного зв'язку між та (r =0,724), Е_ст та Е_д (r = 0,824), Е_д та EІ (r = 0,796) із ймовірністю 95%, що робить можливим застосування динамічних характеристик для прогнозування механічних властивостей льономістких тканин.

Поряд з властивостями вихідних матеріалів при формуванні якісного клейового з'єднання важливу роль відіграє взаємодія параметрів дублювання на різних видах дублюючого обладнання. Для пресів стаціонарного типу характерний одночасний вплив температури та тиску на поверхню, що дублюється, на протязі певного проміжку часу, а на прохідному обладнанні системи нагрівання та створення тиску діють послідовно. У зв'язку з цим, для дослідження впливу кожного з параметрів дублювання на показники жорсткості ЕІ, міцності при розшаруванні Р_р та зміну в'язкопружних властивостей клейового з'єднання для проведення експерименту були задіяні обидва зазначені види дублюючого обладнання.

При визначенні впливу параметрів дублювання на показники якості клейового з'єднання проводилась аналогія з Зінішовим колом (рис. 2), принцип якого широко застосовується в технології прання і полягає у рівнозначності впливу параметрів процесу на результат.

Для перевірки висунутої гіпотези застосовано теорію планування і аналізу експерименту, на основі якої створено математичні моделі процесів дублювання лляних тканин полотняного переплетення К2, К5 на пресі:

У_Рр=5,96 + 2,18 Х1+ 5,22 Х2 + 3,85 Х3;

У_ЕІ=4,46 + 0,6 Х2 - 0,71 Х2 Х3+ 0,39 Х3 - 0,55 Х3²;

на установці прохідного типу:

У_Рр=6,81+ 5,26 Х1 + 2,05 Х2 + 2,15 Х3;

У_ЕІ=4,05 + 0,17 Х1 + 0,24 Х1² - 0,22 Х2².

Адекватність моделей підтверджена значеннями коефіцієнтів кореляції (r=0,70,95).

Визначення впливу кожного із факторів на Р_р та ЕІ здійснювалось за допомогою однофакторних залежностей, отриманих на базі математичних моделей, при стабілізації одного із факторів на рівнях +1, 0, -1, які графічно представлені на рис.3, рис.4. Аналіз отриманих моделей дозволяє визначити раціональні параметри дублювання, які забезпечують рекомендований рівень якості (Р_р?0,3 даН/см, ЕІ?2,7х10⁴ мкН*см²):

на пресі:P=3,5 Н/смІ, Т=110°С, t=16 с;

P=2,5 Н/смІ, Т=150°С, t=8 с;

на установці прохідного типу:

при P=25 Н/см²: Т=150°С, t=12 м/хв; Т=110°С, t=16 м/хв;

при P=15 Н/см² : Т=150°С, t=8 м/хв; Т=130°С, t=12 м/хв.

В порядку зменшення величини впливу параметри утворюють наступний ряд: установка прохідного типу - P>T>t; прес - T>t>P, що доводить відсутність взаємозв'язку між Зінішовим колом та процесом дублювання.

На основі отриманих результатів розроблено рекомендації по дублюванню льономістких тканин, які знайшли практичне втілення на швейному підприємстві. Зростання міцності клейового з'єднання на установці прохідного типу досягається за рахунок збільшення тиску, тоді як на плоскому стаціонарному пресі - температури. При цьому в обох випадках жорсткість також зростає. Тому при підборі параметрів дублювання необхідно знаходити компромісне рішення між показниками Р_р та ЕІ в залежності від вимог до виробу, деталі якого дублюються.

В результаті дослідження показників якості пакетів, утворених льономісткими тканинами з різною поверхневою густиною, в рамках матриці планування експерименту, створено уніфіковану модель залежності розшаровувального зусилля від температури та часу:

Р_р = - 3,88 + 0,04Т + 0,15t,

область дії якої поширюється на процеси дублювання лляних тканин полотняного переплетення К1К6 (m_s=150ч250 г/м²) прокладковими матеріалами з подвійним точковим покриттям щільністю 52 точок/смІ МЕ-8855/98 (m_s=70 г/м²), SE-6935/87 (m_s=51 г/м²), що підтверджено експериментально (r=0,91ч0,98). Показник жорсткості пакетів на основі тканин К1К6 адекватно описується рівняннями другого порядку. Раціональними параметрами дублювання досліджуваної групи тканин згідно розроблених моделей можна вважати:

Р = 15 Н/см², Т = 130єС, t = 12 м/хв;

Р = 15 Н/см², Т = 150єС, t = 8 м/хв;

що відповідає зазначеній вище області дублювання на установці прохідного типу.

Використання в якості предметів досліджень прокладкових матеріалів фірми Саmela (Польща) з різною масою клейового покриття (m=6ч20 г/м²) дозволило вперше у вітчизняній практиці встановити вплив маси клею на міцність клейового з'єднання. В рамках реалізації експерименту типу В₃ отримано математичні моделі процесу дублювання льонобавовняних тканин К8, К9, адекватні досліджуваному процесу (r ? 0,9):

У(К8) = 3,28 + 0,63 Х - 0,22 Х1² + 0,14 Х2 + 0,34 Х3;

У(К9) = 6,49 + 2,83 Х1 + 1,04 Х2 + 0,92 Х3.

За допомогою однофакторних моделей, отриманих шляхом стабілізації одного з факторів на рівнях +1, 0, -1 (рис.5), були визначені раціональні параметри дублювання льонобавовняних тканин прокладковими матеріалами з різною масою клейового покриття:

для тканини К8: 1) при m = 8 ч 12 г/м² , Т = 175 ^оС, t = 14 c;

2) при m = 12 ч 16 г/м² , Т = 160 ^оС, t = 17 c;

3) при m = 18 ч 20 г/м² , Т = 160 ^оС, t = 11 c;

для тканини К9: при m = 8 ч 20 г/м² , Т = 145 ^оС, t = 14 c.

Мікроскопічні дослідження клейових з'єднань дозволили встановити механізм адгезії в пакетах із льонобавовняних тканин та прокладкових матеріалів. Встановлено, що для даної групи тканин міцність при розшаруванні повністю залежить від умов вплавлення ворсистої структури тканини верха в розплав клейової компоненти. Величина розшаровувального зусилля може визначатись кількістю вплавлених волокон, їх розривною міцністю та силою зчеплення волокон в нитці.

При дослідженні впливу процесів дублювання на в'язкопружні властивості пакетів, враховувались різні варіанти взаємоорієнтації осей пружної симетрії тканини верха та прокладок (основа-основа „О-О”; основа-45є “О-45є”, основа-уток „О-У”). Характерна закономірність трансформації полів ЕІ, Е_д та наведена на рис. 6. Особливості формування полів ЕІ, Е_д і д дають підставу вважати, що в процесі дублювання відбуваються істотні зміни на рівні макроструктури матеріалів, що склеюються. За певних умов взаєморозміщення геометричних осей пружності вихідних анізотропних матеріалів можна одержати пакети з трансверсально ізотропними характеристиками. При цьому, такими процесами можна керувати, адаптуючи конфігурацію полів до умов формування експлуатаційних навантажень на елементи одягу.

З урахуванням цього, обґрунтовано використання зазначених варіантів клейових пакетів для формування різних ділянок швейних виробів з позицій забезпечення раціональної жорсткості та пружності (рис. 7): схеми О-О для фронтального дублювання; схеми О-45^о - для дублювання лацканів, краю борту та подвійного дублювання пілочок; схеми О-У - для дублювання низу рукавів, низу виробу та дрібних деталей.

В четвертому розділі наведені результати дослідження експлуатаційної надійності клейових пакетів із льономістких тканин.

Аналіз впливу вологої чистки на механіко-технологічні показники пакетів показав, що в результаті п'яти вологих чисток ЕІ пакетів зменшується, в середньому, на 10%, тоді як Р_р збільшується, в середньому, на 5%; значення Е_д зменшується, в середньому, на 40%, а значення показника збільшується на 20%. Найбільший вплив чинить перша волога чистка, що, на нашу думку, зумовлене змінами в структурі лляних волокон (вихід на поверхню хімічно активних елементів лігніну, часткова руйнація апрету), при чому цей процес має місце і при наступних чистках, хоча в меншій мірі. Після третьої-п'ятої вологої чистки відбувається стабілізація значень показників. Тому при визначенні технологічних режимів дублювання необхідно враховувати можливі зміни показників ЕІ, Е_д та після вологої чистки. Волога чистка чинить незначний вплив на стабільність структури пакетів, що чітко виявляється на особливостях конфігурації полів Е_д, ЕІ, та (рис. 8). Найкращий варіант дублювання представляє собою пакет на основі прокладки 45515/XL96 з подвійною клейовою точкою, так як для нього характерні найменші коливання Е_д,, ЕІ та Р_р в процесах вологої чистки.

Як і волога чистка, процеси прання зумовлюють зменшення показника ЕІ та збільшення Р_р (рис. 9). Зроблене припущення, що такий характер змін обумовлений частковим вимиванням апретуючих речовин в процесі прання та підвищенням адгезивної активності поверхні волокон, яке підтверджується втратою маси пакетів в процесах прання (т=510%).

Отримані дані мають в своїй основі той же механізм впливу вологи на структуру лляних тканин, що і в процесах вологої чистки. Але зміни значень показників ЕІ та Р_р більш виражені, що можна пояснити збільшенням в процесах прання гігротермічного навантаження.

Оцінюючи в цілому отримані результаті, слід відмітити перспективність використання вологої чистки для догляду за швейними виробами із льономістких тканин. На відміну від прання, волога чистка не впливає на стабільність структури багатошарових з'єднань, а в порівнянні з хімочищенням, - гарантує збереження екологічних властивостей виробів із льономістких тканин в рамках вимог EСO-TEX 100, що особливо важливо для догляду за екологічно чистими виробами, в тому числі дитячого асортименту.

В п'ятому розділі проводився аналіз формостійкості отриманих пакетів і вирішувалось питання розробки методу оцінки формостійкості швейних виробів із льономістких тканин. Показники формостійкості льономістких тканин та пакетів визначались методом експертної оцінки. Найбільш вагомими факторами, які впливають на формостійкість тканин, виявились незминальність , жорсткість ЕІ, залишкова деформація при розтягненні _зал, зміна лінійних розмірів після мокрих обробок ЗЛР. Формостійкість пакетів, крім зазначених показників, визначається також розшаровувальним зусиллям Р_р. Отримані значення коефіцієнтів конкордації (W=0,682; 0,652) свідчать про високий рівень узгодженості думок експертів, так як розрахункові _р² і табличні _т² критерії Пірсона відповідно дорівнюють: _р²= 95,49, _т²= 14,1; _р²= 117,35, _т²= 16,9.

Для виконання комплексної оцінки формостійкості лляних тканин та пакетів з врахуванням їх структурної анізотропії, до розрахунків були залучені значення перерахованих вище показників формостійкості не лише в подовжньому напрямку, як прийнято, а й в діагональному та поперечному. За рахунок цього кількість показників збільшилась, що зумовило необхідність перерахунку коефіцієнтів значимості G_i у відповідності з умовою G_i=G_i-o+G_i-y+G_i-45=1, де G_i-o= =0,4G_i, G_i-у=G_i-45=0,3G_i - коефіцієнти значимості в подовжньому, поперечному та діагональному напрямку.

За результатами комплексної оцінки в порядку зменшення формостійкості отримали наступний ряд: льономісткі тканини: К3-К4-К5-К6-К8-К2-К1 льономісткі пакети К4-К5-К2-К3-К8-К6-К1. Результати градації льономістких тканин та пакетів наведені в табл. 2. Найкращою формостійкістю володітимуть вироби, виготовлені з тканин К3, К4, К5. Застосування тканини К1 для виготовлення одягу можливе за умови зменшення її жорсткості та зминальності.

Таблиця 2

Градація льономістких тканин та пакетів

Оцінка	Добре	Задовільно	Погано
Льономісткі тканини	К3, К4, К5	К2, К6, К8	К1
Дубльовані пакети	К2, К3, К4, К5	К1, К6, K8	-

Розробка методу оцінки формостійкості базувалась на положенні, що за умови наявності декількох показників, які мають тісний кореляційний зв'язок, при постановці задачі розглядається тільки один з них, так як врахування інших не дозволяє отримати додаткової інформації про властивість, що досліджується.

За допомогою розрахунків коефіцієнта кореляції встановлювався зв'язок між показниками формостійкості (табл. 3) (=0,95, n=21). Як бачимо, найбільшою кількістю кореляційних зв'язків володіє Е_д. Це дало змогу розробити аналітичні залежності для переходу від Е_д до інших показників формостійкості:

= 46,14 - 0,41 Е_д, (r = 0,5); _зал = 0,71 + 0,04 Е_д, (r = 0,5);

ЕІ = 0,91 + 0,09 Е_д, (r = 0,6); ЗЛР = 0,45 + 0,03 Е_д, (r = 0,3).

Відповідність розрахункових даних експериментальним: r = 0,40,6.

Таблиця 3

Значення коефіцієнтів кореляції між показниками формостійкості льономістких тканин

r (rXY=0,433)		зал	EI	ЗЛР	Ед
	1,000	-0,511	-0,590	-0,106	-0,545	0,377
зал	-0,511	1,000	0,509	0,188	0,624	-0,289
EI	-0,590	0,509	1,000	0,294	0,724	-0,162
ЗЛР	-0,106	0,188	0,294	1,000	0,468	-0,276
Ед	-0,545	0,624	0,724	0,468	1,000	-0,479
	0,377	-0,289	-0,162	-0,276	-0,479	1,000

Зв'язок між показниками формостійкості льономістких пакетів визначався на основі розрахунків кореляційного відношення, так як значення коефіцієнтів кореляції виявились низькими. Отримані результати вказують на існування кореляційної залежності нелінійного характеру між Е_д та іншими показниками.

Отже, формостійкість льономістких тканин та пакетів в першому наближенні можна оцінювати за показником E_д. З метою перевірки даного твердження проведено порівняльний аналіз результатів комплексної оцінки та рангової оцінки за показником E_д (табл. 4).

Таблиця 4

Порівняння результатів комплексної та рангової оцінки формостійкості

Місце	1	2	3	4	5	6	7
Комплексна оцінка тканин	К3	К4	К5	К6	К8	К2	К1
Рангова оцінка тканин	К6	К4	К5	К3	К8	К2	К1
Комплексна оцінка пакетів	К4	К5	К2	К3	К8	К6	К1
Рангова оцінка пакетів	К6	К4	К5	К1	К2	К3	К8

В результаті ранжирування за показником Eд тканини К6 та К1 отримали кращі оцінки, тканина К3 - гіршу. Положення інших тканин не змінилось. Отже, рангова оцінка за показником Ед підтвердила правомірність використання цієї величини в якості одиничного критерію для експрес-оцінки формостійкості виробів із льономістких тканин. Для отримання більш точних результатів необхідно проводити комплексну оцінку формостійкості.

ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ

1. Для досліджуваного асортименту льономістких тканин та прокладкових матеріалів визначені основні показники механічних та реологічних властивостей, кількісні та якісні характеристики яких являються основою формування пакетів з заданими властивостями. Виявлено ідентичний характер миттєвого модуля пружності і динамічного модуля в'язкої пружності. Обґрунтовано можливість використання структурної анізотропії показників модуля пружності, жорсткості та незминальності для створення формостійких конструкцій із лляних тканин без хімічного втручання в їх структуру.

2. Отримано графоаналітичні моделі технологічного процесу дублювання, які дозволили встановити вагомість та раціональні значення параметрів процесу дублювання льономістких тканин на пресі та установці прохідного типу. Створено уніфіковану модель процесу дублювання лляних тканин з різною поверхневою густиною. Показано, що прийнятий в практиці принцип узгодження поверхневої густини матеріалу верха та прокладки може бути прийнятий як орієнтовний. Вперше в практиці вітчизняних досліджень отримано аналітичні залежності, які дозволяють прогнозувати міцність клейового з'єднання при застосуванні прикладних матеріалів з різною масою клейового покриття.

3. За допомогою мікроскопічних досліджень специфіки утворення адгезивного зв'язку в дубльованих пакетах встановлено, що якість процесів дублювання льонобавовняних тканин в основному забезпечується вплавленням ворсистої структури тканини в розплав клейової точки.

4. Визначено вплив процесів дублювання на показники жорсткості та в'язкопружні характеристики пакетів із лляних матеріалів, на основі чого обґрунтовано можливість використання різних схем взаєморозміщення осей пружної симетрії моношарів для дублювання окремих ділянок виробів, адаптуючи конфігурацію пружних полів до умов формування експлуатаційних навантажень на елементи одягу.

5. Вперше в практиці вітчизняних досліджень встановлено вплив вологих чисток та прання на формостійкість пакетів. Виявлені переваги вологої чистки для догляду за виробами із льону в порівнянні з пранням та хімочищенням. Остаточне визначення режимів дублювання рекомендується здійснювати з урахуванням можливої зміни властивостей пакетів після вологої обробки.

6. Методом експертних оцінок визначено показники формостійкості виробів із льономістких тканин та встановлено їх вагомість. Проведено комплексну оцінку формостійкості виробів із льономістких тканин із врахуванням анізотропії їх властивостей.

7. Запропоновано метод прогнозування та експрес-оцінки формостійкості на основі динамічного модуля пружності. Зважаючи на високий рівень лінійної кореляції між показниками розроблено аналітичні залежності, за допомогою яких можна здійснити перехід від динамічного модуля пружності до інших характеристик.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Березненко С.М., Простиченко Н.В. (Садретдінова Н.В.), Гартмут Рьодель. Дослідження особливостей дублювання на прикладі льономістких тканин // Вісник КНУТД. - 2002. - №2. - С. 7-11.

2. Простиченко Н.В., Березненко С.М. Нові підходи в підвищенні формостійкості виробів із льономістких тканин // Вісник ТУП. - 2003. - №5. - С. 75-78.

3. Простиченко Н.В., Березненко С.М., Лебідь О.С. Дослідження процесів дублювання деталей одягу із льономістких матеріалів із застосуванням клейових матеріалів фірми “Camela” // Вісник КНУТД. - 2003.-№2. -С. 125-129.

4. Простиченко Н.В. Вплив вологих чисток на якість клейового з'єднання // Вісник ХДТУ. - 2004. - № 20. - С. 160-163.

5. Садретдінова Н.В., Березненко С.М. Розробка методу прогнозування формостійкості льоновмісних тканин // Вісник КНУТД. -2004.-№4. -С. 125-129.

6. Патент 3484 Україна, 02-02. Сорочка трикотажна дитяча / Н.В. Простиченко, С.М. Березненко - №99070452; Заявл.27.07.99.; Опубл. 26.10.2000; Бюл. №4.

7. Beresnenko S.M., Prostychenko N.W., Roedel H. Analyse des Unterschiedes zwischen den Fixierkonditionen der Platten- und Durchlaufpresse am Beispiel von Oberbekleidung aus Leinen // Jahrbuch fuer die Bekleidungswirtschaft 2003. - Berlin: Fachverlag Schiele & Schoen GmbH, 2003. - S. 85-96.

8. Простиченко Н.В., Березненко С.М. Дослідження можливостей підвищення формостійкості деталей екологічно чистого одягу із лляного трикотажу // Тези доповідей наукової конференції молодих вчених та студентів. - К.: ДАЛПУ. -1999. - С. 3.

9. Березненко М.П., Хохлова І.Я., Березненко С.М., Простиченко Н.В. Особливості виготовлення змішаної лляної пряжі з використанням котонізованого коротковолокнистого льону // Тези доповідей наукової конференції молодих вчених та студентів. - К.: КДУТД. - 2000. - С. 3-4.

10. Березненко М.П., Березненко С.М., Простиченко Н.В., Матуляк О.Б. Проблеми підвищення формостійкості деталей одягу із трикотажних матеріалів // Тези доповідей наукової конференції молодих вчених та студентів. - К.: КДУТД. - 2000. - С. 5.

11. Павлова М.С., Простиченко Н.В., Березненко С.М. Нові підходи в оцінці анізотропії зминальності льономістких тканин при багаторазових впливах// Тези доповідей ІІ Всеукраїнської наукової конференції молодих вчених та студентів "Наукові розробки молоді на сучасному етапі". - К.: КНУТД. - 2003.- С. 5.

12. Шафранська X., Павлова М.С., Простиченко Н.В., Березненко С.М. Дослідження процесів дублювання деталей одягу із льономістких матеріалів із застосуванням клейових матеріалів фірми “Camela” // Тези доповідей II Всеукраїнської наукової конференції молодих вчених та студентів "Наукові розробки молоді на сучасному етапі". - К.: КНУТД. - 2003. - С. 6, 7.

13. Простиченко Н.В., Лебідь О.С., Березненко С.М., Шафранська. Дослідження впливу багаторазових вологих чисток на показники міцності клейових з'єднань // Тези доповідей II Всеукраїнської наукової конференції молодих вчених та студентів "Наукові розробки молоді на сучасному етапі". - К.: КНУТД. - 2003. - С. 8.

14. Шафранська X., Павлова М., Простиченко Н.В, Березненко С.М. Підвищення формостійкості льономістких матеріалів із застосуванням прокладкових матеріалів фірми “Camela” Польща) // Збірник матеріалів конференції “Сучасні технології виробництва в розвитку економічної інтеграції та підприємництва”. - Хмельницький: ТУП. - 2003. - С. 144.

15. Садретдінова Н.В., Березненко С.М. Розробка методу оцінки формостійкості льономістких тканин // Тези доповідей ІII Всеукраїнської наукової конференції молодих вчених та студентів "Наукові розробки молоді на сучасному етапі". - К.: КНУТД. - 2004. - С. 3.

АНОТАЦІЯ

Садретдінова Н.В. Удосконалення процесів дублювання та забезпечення формостійкості деталей одягу із лляних тканин. - Рукопис.

Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.19.04 - технологія швейних виробів - Київський національний університет технологій і дизайну, Київ, 2005.

Захищається рукопис, що містить результати теоретичних і експериментальних досліджень процесів дублювання деталей одягу із сучасних льономістких тканин з метою забезпечення їх формостійкості.

Дисертація присвячена розробці графоаналітичних методів та моделей технологічних процесів дублювання для забезпечення формостійкості деталей одягу з використанням структурних, механічних та реологічних характеристик лляних тканин та пакетів на їх основі. Отримані моделі дозволяють прогнозувати якість клейового з'єднання та визначати раціональні параметри дублювання льономістких тканин у залежності від виду дублюючого обладнання, режимів дублювання, структурних особливостей тканин верха і прокладкових матеріалів. Завдяки виявленим особливостям формування полів жорсткості та пружності обґрунтовано можливість використання різних схем взаєморозміщення осей пружної симетрії моношарів для дублювання окремих ділянок виробів. Досліджено вплив процесів вологої чистки і прання на показники якості клейових з'єднань. Встановлено перспективність використання методу вологої чистки для догляду за виробами із лляних тканин. На основі результатів кореляційного аналізу розроблено метод експрес-оцінки формостійкості льономістких тканин і пакетів за допомогою динамічного модуля пружності.

Ключові слова: льономістка тканина, клейовий прокладковий матеріал, пакет, анізотропія, в'язкопружні властивості, дублювання, формостійкість, волога чистка.

Садретдинова Н.В. Усовершенствование процессов дублирования и обеспечение формоустойчивости деталей одежды из льняных тканей. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.19.04 - технология швейных изделий - Киевский национальный университет технологий и дизайна, Киев, 2005.

Защищается рукопись, которая содержит результаты теоретических и экспериментальных исследований процессов дублирования деталей одежды из современных льносодержащих тканей с целью обеспечения их формоустойчивости.

Диссертация посвящена разработке графоаналитических методов и моделей технологических процессов дублирования для обеспечения формоустойчивости деталей одежды с использованием структурных, механических и реологических характеристик льняных тканей и пакетов на их основе. Для решения поставленных задач в работе использовались современные статические и динамические методы определения механических и реологических свойств текстильных материалов и пакетов: релаксометр, лабораторная полуавтоматическая установка продольных колебаний, установки для дублирования пакетов и средства испытания на несминаемость, жесткость и прочность при расслаивании.

Результаты механических и реологических испытаний исходных материалов свидетельствуют о сложностях, возникающих при подборе материалов в пакеты ввиду широкого диапазона анизотропии их свойств. Обоснована возможность использования структурной анизотропии показателей модуля упругости, жесткости и несминаемости для создания формоустойчивых конструкций из льняных тканей без химического вмешательства в их структуру.

Получены графоаналитические модели, позволяющие прогнозировать качество клеевого соединения льносодержащих тканей в зависимости от вида дублирующего оборудования, режимов дублирования, структурных особенностей тканей верха и прокладочных материалов. Микроскопические исследования позволили установить механизм образования адгезионного соединения поверхностей „ткань-прокладка”, которое для исследуемого ассортимента тканей в основном зависит от условий вплавления волокон ткани верха в клеевой расплав клеевой компоненты.

Определено влияние процессов дублирования на показатели жесткости и вязкоупругие характеристики пакетов из льняных материалов, на основе чего обоснована возможность использования разных схем взаиморасположения осей упругой симметрии монослоев для дублирования отдельных участков изделий, адаптируя конфигурацию упругих полей к условиям формирования эксплуатационных нагрузок на элементы одежды.

Осуществлено исследование влияния процессов влажной чистки и стирки на показатели качества и формоустойчивость клеевых соединений. Установлено, что при определении технологических режимов дублирования необходимо учитывать возможное изменение свойств пакета после влажной обработки. Выявлены преимущества использования метода влажной чистки для ухода за изделиями из льносодержащих тканей.

На основе корреляционного анализа показателей формоустойчивости льносодержащих тканей и пакетов на их основе разработан метод оценки формоустойчивости с помощью единичного критерия, в качестве которого используется динамический модуль упругости.

Полученные данные являются методологической основой определения наиболее рациональных, с позиций материало- и энергозатрат параметров технологических процессов дублирования, формирования изделий с заданными свойствами, прогнозирования их качества и надежности в процессах эксплуатации и ухода. На основании результатов исследований, полученных выводов, выявленных закономерностей разработаны практические рекомендации для производства, внедренные на предприятиях швейной отрасли.

Ключевые слова: льносодержащая ткань, клеевой прокладочный материал, пакет, анизотропия, вязкоупругие свойства, дублирование, формоустойчивость, влажная чистка.

Sadretdinova N.V. Improvement of processes of fusing and maintenance of formstability of details of clothes from linen fabrics. - Manuscript.

Dissertation on obtaining of a scientific degree of the candidate of engineering science on a speciality 05.19.04 - technology of ready-made garments - Kiev national university of technologies and design, Kiev, 2005.

The manuscript which contains results of theoretical and experimental researches of processes of fusing of details of clothes from modern linen fabrics with the purpose of maintenance of their formstability is protected.

The dissertation is devoted to development of graphic analytical methods and models of technological processes of fusing for maintenance of formstability of details of clothes with use of structural, mechanical and rheological characteristics of linen fabrics and packages on their basis. The received models allow to predict quality of glutinous connection and to determine rational parameters of fusing of linen fabrics depending on fusingmachinery, modes of fusing, structural features of fabrics and interlinings. Due to the established features of formation of fields of rigidity and elasticity the opportunity of use of different methods of formation of packages for fusing of separate sites of products is proved. Influence of processes of wetcleaning and washing on parameters of quality of glutinous connections is investigated. Perspectivity of use of a method of wetcleaning for maintenance of products from linen fabrics is established. On the basis of results of the correlation analysis the method of an express - rating of formstability of linen fabrics and packages with the help of the dynamic module of elasticity is developed.

Keywords: linen fabric, interlining, package, anisotropy, viscoelastic properties, fusing, formstability, wetcleaning.

Размещено на Allbest.ru