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:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 6 |

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

-- [ Страница 2 ] --

Результаты разработки технологий и оборудования для герметизации швейных изделий экспонировались на выставках: ВДНХ СССР (1987) (бронзовая медаль); научно-технической конференции-выставке СПбГУТД (2001); выставке научных достижений Ивановской области «Инновации – 004», презентации проектов «Новые технологии для текстильных и швейных предприятий» в рамках ХIII российского конкурса «Текстильный салон – 2005» (диплом участника); презентации проектов «Новые технологии для текстильных и швейных предприятий» в рамках ХIV российского конкурса «Текстильный салон – 2006» (диплом участника) и выставке научных достижений Ивановской области «Инновации – 2006» (диплом).

Публикации. Всего по материалам диссертации опубликовано 85 работ. Основные результаты выполненных исследований отражены в 15 статьях в журналах «Изв. вузов. Технология легкой промышленности» и «Изв. вузов. Технология текстильной промышленности», представлены 1 авторским свидетельством и 13 патентами на изобретения, промышленные образцы и полезные модели. Кроме того, по результатам исследований опубликованы 3 статьи в журнале «Текстильная химия», 1 статья в журнале «Современные проблемы текстильной химии/ Российский химический журнал (журнал Российского химического общества им. Д. И. Менделеева)», 1 статья в журнале «Fibres $ Textiles in Eastern Europe», 1 статья в периодическом издании «Швейная промышленность: отечественный производственный опыт. Экспресс-информация», 4 статьи в сборниках научных трудов и Вестнике ИГТА, 45 тезисов докладов международных и всероссийских конференций, 1 статья депонирована.

Личное участие автора в получении изложенных в диссертации результатов. Постановка задач, выбор методов и направлений исследований, анализ и обобщение полученных результатов, теоретические положения и выводы диссертации принадлежат автору.

Ряд положений теоретического и экспериментального обоснования эффективности технологий герметизации водозащитных швейных изделий использован при выполнении диссертационных работ на соискание ученой степени кандидата технических наук аспирантами под руководством автора.

Структура и объем работы. Работа, изложенная на 352 страницах и включающая 144 рисунка и 31таблицу, содержит введение, 6 глав, общие выводы и рекомендации, библиографический список из 342 наименований и 23 приложения.

Содержание работы

Введение и общая характеристика работы посвящены обоснованию актуальности решаемой проблемы, постановке цели и определению комплекса задач, изложению основных результатов диссертации, их научной и практической значимости, представлению основных положений, выносимых на защиту.

В первой главе определены задачи обеспечения и исследования качества водозащитных швейных изделий. Проанализирован современный ассортимент водозащитных швейных изделий. Систематизированы способы придания водозащитных свойств тканям, описаны широкие возможности формирования водозащитного уровня одежды за счет правильного выбора и использования материала и показано, что ориентиром в определении функционального назначения швейного изделия должен служить комплекс защитных свойств материала.

Выполнен анализ возможностей обеспечения защитных свойств одежды: обобщены известные причины повреждения материалов иглой, рекомендации к проектированию защитных изделий, технические и технологические решения для обеспечения герметичности ниточных соединений. Анализ 76 моделей специальной одежды по НД и 759 моделей по коллекциям различных фирм показал, что защитная функция одежды не обеспечивается в полной мере. Существующее разнообразие технологических подходов к обеспечению герметичности швов швейных изделий не ориентировано на различие водозащитных и структурных характеристик материалов, области их использования.

Классифицированы существующие методы оценки водозащитных свойств материалов и изделий из них. Несмотря на их многообразие, потребитель не имеет сведений о надежности швейного изделия, изготовленного с применением той или иной технологии придания герметичности швам.

Определены основные направления исследований и механизмы решения проблемы улучшения водозащитного эффекта швейных изделий.

Во второй главе исследованы традиционные конструктивные и технологические возможности обеспечения водозащитных свойств одежды. Для этого получены характеристики процесса промокания швейного изделия при воздействии атмосферных осадков.

При проектировании водозащитных изделий для работающих, профессиональная деятельность которых осуществляется вне помещений, должны быть учтены вероятные погодные условия. Зону намокания поверхности деталей плечевой одежды – куртки мужской рабочей 176-100-88 из хлопчатобумажной ткани арт. 856 без водоотталкивающей отделки – при действии дождя с имитацией различных погодных условий определяли с помощью специально смонтированной для исследований дождевальной установки. В результате проведенных исследований установлены границы поэтапного намокания полочек и спинки при различных углах падения дождевых струй постоянной интенсивности. Определены средние линии границ намокания деталей и получены уравнения аппроксимации результирующих кривых параллельно методами Гаусса и Зейделя:

для полочки (1)

для спинки (2)

Площадь зон намокания рассчитана с помощью пакета программ «Раскрой-16» рационального раскроя листовых материалов на ПЭВМ. Анализ показал, что при увеличении времени воздействия воды площадь намокания деталей увеличивается нелинейно и на полочках и спинке процесс происходит по-разному. С увеличением угла падения воды площадь намокания уменьшается. Анализ скорости изменения площади намокания (рис. 1) свидетельствует о том, что динамика процесса намокания определяется в значительной степени изменением угла наклона поверхности одежды.

Рис. 1. Изменение средней скорости намокания спинки

и полочек при изменении угла дождевания

Экспериментально с помощью специально созданной и запатентованной установки исследовано влияние изменения угла наклона поверхности одежды на продолжительность времени промокания. На тех участках швейного изделия, где воздействие воды происходит под углами 60-90 к поверхности, продолжительность времени промокания швов минимальна. На этих участках не должно быть соединительных швов. Независимо от толщины и конструкции с учетом погрешности измерений горизонтальные швы промокают в 3-26 раз быстрее, чем ткань.

С учетом максимального угла падения воды на наклонную поверхность одежды дополнительно защищаемая зона должна быть увеличена: на спинке должна включать участок от плечевого шва до уровня 25 к вертикали; на полочках – всю верхнюю поверхность груди до уровня, где наклон поверхности полочек составляет 8 к вертикали.

Таким образом, при проектировании размеров накладных защитных деталей для полочек и спинки должны учитываться угол воздействия осадков и расположение поверхности изделия в пространстве.

Водозащитные свойства швейных изделий из тканей с водоотталкивающей отделкой или пленочным покрытием в равной степени зависят от качества обработки в сфере текстильно-отделочного производства и качества изготовления одежды на швейных предприятиях. Выполнен анализ ниточного способа соединения как комплекса факторов, определяющих уровень водонепроницаемости швейного изделия

Эксперименты показали, что благодаря водоотталкивающей отделке персистолом Е прорубаемость текстильных материалов уменьшилась в 1,4-3,5 раза в зависимости от вида переплетения. Но чем больше водоупорность ткани, тем ниже водоупорность швов.

На основе всесторонних экспериментальных исследований ниточных соединений установлено, что:

- обеспечиваемый материалом уровень водозащитных свойств не является характеристикой для швейного изделия, т. е. швы, а не текстильный материал определяют водозащитные свойства швейного изделия, при этом степень снижения водоупорности швов достигает 50 % в зависимости от толщины пакета узла;

- для ткани полотняного переплетения с увеличением наклона срезов к нити основы до 45 % водоупорность швов уменьшается почти в два раза, для ткани саржевого переплетения – на 25 % при любом отклонении срезов от нити основы. Поскольку большинство срезов деталей изделия имеют отклонение от нити основы, этот фактор целесообразно учитывать в совокупности с конструкцией соединения, а для неосновных членений рекомендуется не использовать наклонные к нити основы срезы;

- необходимо применять рациональные параметры образования ниточных соединений для минимального снижения уровня водозащитных свойств в изделии;

- включение дополнительных защитных деталей в швы нецелесообразно, т. к. при этом ниточные соединения остаются открытыми воздействию воды. В швах максимально возможный защитный эффект может быть достигнут при увеличении толщины пакета и ее распределении с учетом вида деформации при эксплуатации.

Полученные практические результаты для целей принятия аргументированных решений в процессе конструктивно-технологического проектирования модели изделия в работе представлены в систематизированном виде.

Исследовано качество защиты от воды швейного изделия при воздействии комплекса эксплуатационных факторов.

Проникновение влаги внутрь одежды уменьшается в результате использования в наружном слое пакета гидрофобных материалов с водоотталкивающими свойствами. Значит, одним из критериев водозащитной способности одежды должна быть степень ее намокания, приводящая к нарушению одной из основных функций производственной одежды – сохранение здоровья человека.

Определено влияние объема и степени увлажнения пакета швейного изделия на продолжительность его намокания. Оценка производилась по изменению поверхностного электрического сопротивления (ПЭС) изнаночной стороны пакета изделия. Установлено, что ткань с водоотталкивающей отделкой способна сопротивляться длительное время осадкам в виде моросящего дождя и даже незначительного ливня. При влагосодержании 130 % ткань верха сохраняет в полной мере защитный эффект, ее ПЭС находится в пределах 108 Ом, при этом увеличения влагосодержания утеплителя и подкладки не наблюдается.

Помимо интенсивности и давления воды на водозащитные свойства пакета одежды оказывают влияние перепады температуры, которые испытывает швейное изделие постоянно в условиях сезонных изменений погоды.

Увеличение разности температур между внутренней и внешней поверхностями одежды приводит к значительному изменению продолжительности ее намокания при одинаковой интенсивности увлажнения, в свою очередь увлажнение пакета материала приводит к изменению температуры в пододежном пространстве изделия (рис. 2).

Рис. 2. Влияние увлажнения пакета на изменение

ПЭС и температуры на внутренней его поверхности

Эти исследования согласуются с исследованиями влияния водопроницаемости швов на теплозащитные свойства пакета одежды. При воздействии дождя в течение 120 мин на пакет утепленного изделия, шов которого не герметизирован, его масса увеличивается за счет поглощения влаги на 19,70 % и теплозащитные свойства снижаются на 18,60 %, в то время как теплозащитные свойства пакета с герметизированным швом снижаются в меньшей степени – на 5,20 % при одновременном увеличении массы на 4,65 %. Таким образом, при использовании в одежде ткани верха с пленочным покрытием или с водоотталкивающей отделкой герметизация ниточных соединений необходима для сохранения не только водозащитных свойств, но и теплозащитных.

Утолщенные и уплотненные соединения имеют более высокую водоупорность, в том числе если шов на деталях располагается под углом к нити основы. Но это преимущество теряется при воздействии на швы растягивающих, изгибающих и истирающих деформаций. В деформируемом состоянии швы имеют способность сопротивляться проникновению воды, до 20 раз меньшую в зависимости от характера, направления, величины деформации и конструкции шва. В наибольшей степени снижает герметичность ниточных соединений деформация растяжения, перпендикулярная шву, в наименьшей – деформация изгиба вдоль шва.

При действии поперечного трения швы промокают в течение нескольких секунд независимо от конструкции и толщины. Продолжительность промокания при воздействии деформации продольного трения зависит от толщины пакета, от количества строчек, образующих шов, от расположения деталей в шве. Для ткани увеличение количества слоев однозначно приводит к увеличению продолжительности промокания. Для швов – вывод не столь однозначен. Менее проницаемы для воды швы, которые соединяют более двух слоев с направлением припусков в сторону более толстого пакета и с выполнением более двух строчек – редкий конструктивный вариант при изготовлении швейных изделий.

Таким образом, обеспечение соответствия показателей качества водозащитной способности швейных изделий и материалов является сложной задачей. Альтернативой значительным усилиям по выбору рациональных конструктивно-технологических решений с учетом всех уже известных и установленных в результате исследований факторов может быть только дополнительная герметизирующая обработка ниточных соединений, а также участков изделий, подверженных максимальному воздействию воды.

В третьей главе выполнена разработка метода проектирования комбинированных технологий швейного производства.

Поиск решения проблемы осуществлен в области разработки новых технологий швейного производства, базирующихся на использовании достижений в придании водонепроницаемости текстильным материалам и адаптации их к особенностям процессов швейного производства.

Химизация технологических процессов швейного производства является закономерным продолжением развития его сырьевой базы. Элементы химических технологий давно используются при изготовлении швейных изделий.

Получение экономических и технологических эффектов при использовании химических технологий основано на рациональном применении химических веществ и материалов и физических воздействий. Но они должны при этом отвечать ряду сформулированных в работе общих требований.

Одним из путей эффективного применения химических веществ и материалов является проектирование концентрированных операций, являющихся основой для создания новых видов специального оборудования и приводящих к разработке новых комбинированных технологий. В работе определены условия интенсификации швейных процессов при использовании концентрированной операции.

Последовательность действий при проектировании новой концентрированной операции для швейного производства, в т. ч. при создании комбинированных технологий, представлена на рис. 3.

В результате разработки концентрированных операций обеспечивается решение следующих актуальных задач развития технологии швейных изделий:

1) уменьшение трудоемкости обработки и повышение уровня механизации путем оптимизации структуры неделимых операций, последовательности изготовления, процесса производства в целом за счет исключения ряда вспомогательных, особенно ручных, приемов и операций;

2) создание новых эффективных комбинированных технологий, образуемых путем включения в основные швейные операции дополнительных воздействий.

На основе анализа сложившегося опыта проектирования концентрированных операций обобщены правила их комбинирования в виде логических ограничений и допусков. Анализ возможности концентрации разнородных операций и достижения условий эффективной организации концентрированной операции предполагает, прежде всего, проверку соответствия общим и дополнительным требованиям.

Используются следующие методы концентрации:

- обоснованное соединение двух или более следующих в последовательности друг за другом однородных или разнородных неделимых швейных операций в одну неделимую за счет проектирования нового многоинструментального оборудования с сохранением всех основных приемов операций. Чем больше степень концентрации операции, тем сложнее оборудование;

- исключение из технологической последовательности ряда основных следующих друг за другом подготовительных операций или изменение набора трудовых приемов при выполнении основных операций за счет использования специального оборудования или средств оргтехоснастки. Таким образом, в концентрированную операцию включаются не все полные операции по последовательности, а только отдельные их приемы.

Проанализированы основные представители концентрированных швейных операций. Установлено, что наиболее широко в промышленности используется концентрация с объединением однородных по воздействию операций. Максимальный уровень степени концентрации воздействий характерен для операций влажно-тепловой обработки (ВТО) и склеивания. Наличие заметных различий в уровне механизации, в воздействующих факторах, в продолжительности исходных операций приводит к необходимости применения менее эффективного способа объединения – последовательного.

Анализ показал, что проектирование концентрированной операции даже при максимальном сохранении универсальности действия всегда связано с появлением ряда ограничений в ее использовании.

Проектирование концентрированных операций, приводящее к созданию комбинированных технологий, основано на применении первого метода концентрации и выполняется интегрированием в основную швейную операцию

Рис. 3. Последовательность действий при проектировании

концентрированной операции

дополнительного вида воздействия, позволяющего получить соответственно дополнительно новый технологический или декоративный эффект.

Известные технологии герметизации основаны на использовании концентрированных операций, объединяющих стачивание и фиксацию герметика на поверхности или внутри шва. Но для получения герметичного шва всегда должна быть выполнена еще одна дополнительная операция по активации функции герметизации расплавлением, растворением или сушкой герметика. Обработке подвергают только места ниточных соединений. При этом стачивающие операции приобретают целый ряд ограничений, имеют исключительно специальное назначение, сопровождаются целым рядом осложнений.

Логично для локальной герметизации швейных изделий использование веществ, механизм воздействия которых имеет ту же природу, что и водозащитная обработка текстильных материалов: для водоотталкивающих материалов – гидрофобизаторов, для водонепроницаемых – полимерных пленок и покрытий.



Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 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.