авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 6 |

Теоретико-технологическая разработка процессов герметизации швейных изделий для повышения водозащитных свойств

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

Метелёва Ольга Викторовна

ТЕОРЕТИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ

РАЗРАБОТКА ПРОЦЕССОВ ГЕРМЕТИЗАЦИИ

ШВЕЙНЫХ ИЗДЕЛИЙ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ

ВОДОЗАЩИТНЫХ СВОЙСТВ

Специальность 05.19.04 Технология швейных изделий

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук

Иваново 2007

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования

«Ивановская государственная текстильная академии» (ИГТА)

Научный консультант

доктор технических наук, профессор Веселов Валерий Викторович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Романов Виктор Егорович;

доктор технических наук, профессор Изгородин Анатолий Кузьмич;

доктор технических наук, профессор Койтова Жанна Юрьевна

Ведущая организация – Московский государственный университет дизайна и технологии

Защита состоится 11 октября в 11 часов на заседании диссертационного совета Д 212.061.01 при Ивановской государственной текстильной академии по адресу: 153013, г. Иваново, пр. Ф. Энгельса, 21

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ивановской государственной текстильной академии.

Автореферат разослан «____» ________________2007 года.

Ученый секретарь

диссертационного совета Кулида Н. А.

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. В комплексе научных и прикладных исследований, направленных на решение проблем улучшения промышленно-потребительских свойств швейных изделий, большое значение при проектировании и изготовлении продукции имеют работы по созданию, обоснованию и сохранению ее функционального соответствия условиям эксплуатации.

Активное развитие ассортимента материалов для швейных изделий и повышение их качественных показателей должны быть учтены при разработке современных технологий производства одежды. В практике изготовления водозащитных швейных изделий известно, что использование ниточного способа соединения деталей и узлов приводит к существенному нарушению исходного уровня водозащитных свойств материала. Выбор материалов с определенным качеством водоотталкивающей отделки для изготовления одежды не гарантирует такое же качество ее производства без использования специальных технологий герметизации швов.

Значимость исследований и разработок в области улучшения водозащитной функции швейных изделий обусловлена сложностью и необходимостью учета при проектировании и пошиве таких изделий большого комплекса производственных и эксплуатационных факторов, влияющих на достижение конечного результата.

Основным негативным последствием отсутствия научного обоснования и практических рекомендаций по обеспечению требуемого уровня водозащитных свойств является массовое производство швейных изделий с функцией защиты от воды неизвестного уровня качества. Для незначительной доли герметизированных швейных изделий характерны высокая материалоемкость, трудоемкость, зависимость от зарубежных поставок герметизирующих материалов и оборудования, а следовательно, высокая стоимость изделий и часто нарушение экологии производства.

Основной задачей в данном контексте решения проблемы является разработка новых технологий герметизации водозащитных швейных изделий, которые гармонично интегрируются в процессы швейного производства.

Работа выполнена в рамках общероссийской межвузовской научно-технической программы «Научные исследования высшей школы в области новых материалов» по теме «Проектирование изделий специального назначения с заданными свойствами» в соответствии с тематическими планами исследований ИГТА и на конкурсной основе получала гранты для проведения фундаментальных исследований в области проблем легкой промышленности Государственного комитета Российской Федерации по высшему образованию: 1994-1996 гг. «Разработка технологии и оборудования по гидрофобизации мест ниточных соединений деталей водозащитной одежды», 1999-2000 гг. «Разработка теоретических основ и обоснование создания высокоэффективной технологии изготовления водозащитной одежды», 2003-2004 гг. «Разработка технологии, вспомогательных материалов и оборудования для герметизации водонепроницаемых швейных изделий».

Цель работы состояла в повышении водозащитной способности швейных изделий путем разработки комбинированных технологий герметизации на основе использования современных гидрофобизаторов и герметизирующих материалов.

Для достижения поставленной цели решены следующие научные и технические задачи:

- исследовано влияние различных факторов (материала, конструкции узлов и ниточных соединений, технологий изготовления и условий эксплуатации) на водозащитную функцию швейных изделий;

- разработаны требования и правила гармонизации процессов физико-химической герметизации и швейных технологий с созданием комбинированных технологий производства водозащитных изделий;

- исследована эффективность применения различных гидрофобизирующих композиций и герметизирующих материалов для обработки узлов и ниточных соединений швейных изделий из всех видов материалов с водозащитными свойствами;

- разработаны технические устройства и технологии герметизации швейных изделий из водозащитных материалов разного назначения, адаптированные к условиям традиционных швейных процессов;

- спроектированы и исследованы технологические процессы, позволяющие реализовать герметизирующую обработку швейных изделий в рамках концентрированных швейных операций;

- разработаны методы и технические устройства для определения характеристик водозащитных свойств узлов и соединений водозащитных швейных изделий;

- систематизированы элементы информационной системы, позволяющей управлять процессом формирования водозащитной способности швейного изделия соответствующего уровня;

- разработан алгоритм проектирования изделий из водозащитных материалов и оптимизации выбора методов обеспечения необходимой герметичности в рамках традиционных технологических подходов и с использованием современных гидрофобизаторов и герметизирующих материалов;

- внедрены основные результаты исследований для получения водозащитных изделий в производственных условиях.

Общая характеристика объектов и методов исследования. Объектами исследований являлись: детали и узлы существующего ассортимента швейных изделий и образцы водозащитной спецодежды разного назначения; процессы проектирования и изготовления водозащитной спецодежды, формирования и оценки уровня качества водозащитной функции швейных изделий; серийно выпускаемые ткани с водоотталкивающей отделкой, а также материалы с пленочным покрытием отечественного производства и импортируемые из-за рубежа.

При решении поставленных задач применены теоретические и экспериментальные методы. В теоретических исследованиях использованы общая методология системного подхода к проектированию спецодежды, теории склеивания материалов, гидродинамики вязких жидкостей, теплотехнических процессов, методы решения уравнений математической физики. В экспериментальных исследованиях применены физико-технические и физико-химические методы; стандартные и оригинальные методы и средства исследования свойств материалов и швейных изделий. Обработка результатов осуществлена на ПЭВМ с использованием методов математической статистики, корреляционного и регрессионного анализа.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций базируется на результатах натурного эксперимента, подтверждена методами математического анализа, методами идентификации моделей, а также полученными актами производственной апробации результатов работы.

Значимость для теории. Установлены: закономерности намокания деталей одежды, определяющие размеры накладных защитных деталей; явление физико-химического взаимодействия на молекулярном уровне акрилатных полимерных пленочных герметиков с синтетическими материалами, используемыми в производстве водозащитных швейных изделий; закономерности гидродинамики заполнения герметиком отверстий прокола ниточной строчки, позволяющие обосновать рациональные параметры герметизирующей обработки (вязкости герметизирующей жидкости и давления ее подачи).

Научная новизна. Теоретически и экспериментально обоснованы способы регулируемого повышения водозащитной способности швейных изделий из материалов с водоотталкивающей отделкой или полимерным покрытием посредством герметизации ниточных соединений и узлов соответственно водорастворимыми гидрофобизирующими препаратами или клеевыми пленками из акрилатных латексов. На основании предложенных способов и выявленных закономерностей разработаны комбинированные технологии в виде концентрированных операций («стачивание + облитерация», «ВТО + гидрофобизация», «стачивание + клеевое дублирование»), улучшающие качество водозащитных швейных изделий. При этом получены следующие результаты:

  • определена степень влияния ниточного способа соединения деталей и узлов на снижение водозащитных свойств швейного изделия (в 1,5-4,0 раза), изготавливаемого по традиционной технологии;
  • экспериментально и аналитически доказано, что проектирование концентрированных операций сопряжено с необходимостью установления механизмов физического воздействия и физико-химического взаимодействия герметизирующих средств с материалами швейных изделий и обоснования их технологической и экономической эффективности;
  • выполнена оценка влияния совокупности режимов физического воздействия «вязкость-давление» и конструктивных параметров узла «подача-отсос» устройства к швейной машине на обеспечение заданного уровня водозащитных свойств ниточного соединения в последовательно-одновременном процессе стачивания и герметизирующей обработки строчки гидрофобизатором плювион ПЕГ;
  • установлено соответствие между прогнозируемой степенью блокирования пор отверстий ниточной строчки, соединяющей пакеты разной толщины из различных материалов, и экспериментальными результатами исследования водозащитных свойств швов и узлов при выборе рациональных сочетаний параметров стачивания и герметизирующего воздействия;
  • получены физические модели и их математическое описание по управлению процессом формирования водозащитных свойств в ходе локальной герметизирующей влажно-теплогидрофобизирующей обработки (ВТГО) швейных изделий;
  • установлена согласованность результатов определения продолжительности стадии контактной сушки в ходе проведения операции ВТГО методами экспериментально-расчетным и расчетным на основе решения основного уравнения теплопроводности для однородного стержня конечной длины, боковая поверхность и один конец которого теплоизолированы, а другой конец контактирует с нагретой поверхностью;
  • показано, что при клеевой дублирующей герметизации швов изделий из материалов с полимерным покрытием пленками на основе акрилатных латексов при кратковременном действии внешнего давления и в результате проявления реологических свойств клеевого слоя пленки на границе раздела фаз полимерных материалов осуществляется межфазный контакт на уровне межмолекулярного взаимодействия с участием различных функциональных групп.

Техническая новизна разработанных в ходе выполнения работы технологий герметизации водозащитных швейных изделий и устройств для их реализации и оценки качества, а также художественно-технических решений специальной одежды для различных условий труда подтверждается получением авторского свидетельства, 5 патентов на изобретения, 2 патентов на промышленные образцы, 6 свидетельств и патентов на полезные модели.

Практическая значимость работы. Разработаны принципиально новые комбинированные технологии для локальной герметизации швейных изделий из материалов с различным уровнем водозащитного эффекта, получены клеевые вспомогательные материалы на основе водных дисперсий акриловых полимеров для дублирования ниточных соединений, разработаны приборы для измерения водоупорности и смачивания материалов.

Для реализации в производственных условиях новой технологии дублирования швов осуществлена работа по опытно-промышленному производству клеевого пленочного материала, созданного совместно с ФГУП «ИвНИИПИК». В результате выпуска опытно-промышленных партий отработаны рецептурно-технологические параметры и схема получения клеевого пленочного материала применительно к наносно-переносному агрегату «Спунер» (Япония).

В результате внедрения новых технологий в ГУП учреждении ОК-3/7 ГУИН Минюста России по УИН Ивановской области и в Ивановском филиале ФГУ НИИИиПТ ФСИН России экономический эффект составляет:

- от внедрения новой технологии влажно-теплохимической локальной обработки швейных изделий за счет повышения потребительского качества и снижения материалоемкости 43037,5 руб. на 5000 изделий;

- от внедрения разработанной технологии герметизации проколов строчки гидрофобизирующими композициями за счет улучшения потребительских свойств 56325 руб. на 5000 изделий;

- от внедрения комбинированной технологии дублирования швов изделий из материалов с полимерным покрытием клеевой пленкой за счет улучшения потребительских свойств 96100 руб. на 5000 изделий.

Разработанные технологии приняты к внедрению на предприятиях УФСИН России по Чувашской Республике-Чувашии. Экономический эффект составляет:

- от внедрения новой технологии локальной влажно-теплогидрофобной обработки швейных изделий раствором гидрофобизатора персистоль Е 51607,5 руб. на 4000 изделий за счет повышения потребительского качества и снижения материалоемкости;

- от внедрения созданной технологии герметизации проколов строчки плювионом ПЕГ 67513 руб. на 5000 изделий за счет улучшения потребительских свойств продукции;

- от внедрения комбинированной технологии клеевой герметизации водозащитных изделий с использованием специально созданного материала за счет улучшения потребительских свойств 121317 руб. на 5000 изделий.

Разработан ряд оригинальных устройств, способствующих решению задач оценки уровня качества и повышения эффективности принципиально новых технологий герметизации ниточных соединений и узлов швейных изделий.

Результаты исследований вошли в книгу Веселова В. В., Колотиловой Г. В. «Химизация технологических процессов швейного производства» (М: Легпромбытиздат, 1985. – 128 с.) и раздел «Герметизация швов водозащитных изделий» учебника Веселова В. В., Колотиловой Г. В. «Химизация технологических процессов швейных предприятий» (Иваново: ИГТА, 1999. – 24 с.), рекомендованного Министерством общего и профессионального образования Российской Федерации для подготовки инженерных кадров. Результаты работы внедрены в учебный процесс ИГТА при изучении дисциплин «Химизация технологических процессов швейных предприятий», «Технология швейных изделий», «Методы и средства исследований».

Автор защищает:

  • алгоритм проектирования концентрированных операций, включающих традиционные швейные операции, физико-химическое воздействие или локальное пленочное дублирование для обеспечения заданной водонепроницаемости ниточного соединения;
  • теоретическое обоснование и экспериментальное подтверждение нового совмещенного способа герметизации ниточных строчек в изделиях из различных водозащитных материалов, заключающегося в регулируемой облитерации пор отверстий от прокола иглой гидрофобизатором плювион ПЕГ;
  • аналитическое обоснование и экспериментальное подтверждение нового способа повышения водозащитной способности швейных изделий из материалов с водоотталкивающей отделкой путем локальной влажно-теплохимической обработки ниточных соединений, узлов и деталей, включающей пропаривание и одновременное внесение в пакет материалов гидрофобизатора, сушку (и термообработку для термофиксируемых препаратов) в процессе ВТО;
  • экспериментальное обоснование способа герметизации швейных изделий из материалов с полимерным покрытием, осуществляемого посредством поверхностного дублирования образуемых соединений клеевой многослойной пленкой из акрилатных латексов и приводящего к взаимодействию на макромолекулярном уровне между клеевым слоем пленки и полимерным покрытием материала.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы доложены, обсуждены и получили положительную оценку на следующих конференциях: международных научно-технических конференциях: по использованию современных наукоемких технологий и перспективных материалов в текстильной и легкой промышленности (ИГТА, 1994, 1995, 1997, 1998, 1999, 2000, 2001, 2002, 2004, 2005, 2006); по актуальным проблемам науки, техники и экономики легкой промышленности (МГУДТ, 2000); по актуальным проблемам химии и химической технологии (ИГХТУ,1999); по актуальным проблемам переработки льна в современных условиях (КГТУ, 2002); о роли предметов личного потребления в формировании среды жизнедеятельности человека (МГУДТ, 2002); о новом в технике и технологии текстильной и легкой промышленности (ВГТУ, 2005); международной научно-практической конференции по актуальным проблемам создания и использования новых материалов и оценки их качества (МГУ сервиса, 1999); II международной научно-технической конференции «Достижения текстильной химии в производство» (ИХР РАН, 2004); II Конгрессе химиков-текстильщиков и колористов (РСТК, 1996); Всесоюзной научно-технической конференции по развитию ассортимента изделий легкой промышленности (ИВТИ, 1987); I и II международных научно-технических конференциях по актуальным проблемам химии, химической технологии (ИГХТА, 1997, 1999); всероссийских научно-технических конференциях по современным технологиям и оборудованию текстильной промышленности (МГТА им. А. Н. Косыгина, 1998, МГУДТ, 1999); по актуальным проблемам проектирования и технологии изготовления текстильных материалов специального назначения (ДИТУД УГТУ, 2005); I региональной межвузовской конференции по актуальным проблемам химии, химической технологии и химического оборудования (ИГХТУ, 1996); межвузовских научно-технических конференциях по современным проблемам текстильной и легкой промышленности (РОСЗИТЛП, 1998, 2000, 2001, 2006); юбилейной межвузовской научно-технической конференции и научно-методических семинарах СПбГУТД (2000); областных научно-технических конференциях по новым техническим и технологическим разработкам и их внедрению в текстильной и легкой промышленности (ИВТИ, 1983, 1986, 1989). Содержание представленных докладов отражено в тезисах перечисленных выше конференций.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 6 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.