Введение к работе
Актуальность темы
Основной отечественной концепцией в создании полетной одежды для космонавтов является комфортность, безопасность и эргономичность, что обеспечивается определенным набором гигиенических и физико-механических свойств трикотажа. Одним из важнейших свойств материала для полетной одежды является огнестойкость, так как космонавты работают в среде с повышенным содержанием кислорода. Используемые до настоящего времени трикотажные полотна, состоящие из 70% огнезащищенной шерстяной пряжи (ОШП) и 30% огнестойких нитей Фенилон или Терлон не соответствуют ряду современных исходных требований, предъявляемых к трикотажу. Так шерсть после огнестойкой пропитки становится хрупкой. При увеличении продолжительности полетов и длительности эксплуатации одежды, это приводит к увеличению выделения пыли, что недопустимо в условиях замкнутого пространства. Кроме этого производство ОШП является ненадежным и дорогостоящим. Нити Фенилон и Терлон имеют недостаточные гигиенические свойства.
В связи с вышеизложенным, возникла необходимость разработать технологию изготовления нового огнестойкого трикотажа с улучшенными физико-механическими и гигиеническими свойствами.
Цель работы
Целью настоящей работы является разработка технологии изготовления нового огнестойкого трикотажа для производства полетных костюмов космонавтов из современной огнестойкой пряжи, не поддерживающего горение в атмосфере, обогащенной кислородом до 40%, и обладающего высокими гигиеническими, физико-механическими свойствами и пониженным пылевыделением.
Задачи исследований
Для достижения поставленной цели в работе решены следующие задачи:
- исследованы свойства огнестойких волокон и нитей и вырабатываемых огнестойких трикотажных материалов для производства полетных костюмов;
- разработаны структура и технология получения огнестойкого трикотажа в соответствии с исходными требованиями Заказчика;
- экспериментально исследованы физико-механические и гигиенические свойства разработанного трикотажа;
- создан программный продукт для автоматизированного проектирования основных параметров комбинированных и производных переплетений;
- исследованы факторы, влияющие на пылевыделение трикотажа, и разработаны способы его устранения;
- разработана нормативно-техническая документация на новый огнестойкий трикотаж.
Методы и средства исследования
Для решения поставленных задач в диссертации использовались теоретические и экспериментальные методы исследований. Научно-теоретической и методической основой работы являются труды отечественных и зарубежных ученых по теории вязания. Проведение экспериментальных исследований основано на применении методов математической статистики, основных положений, относящихся к анализу и проектированию трикотажных полотен, способам их получения, теории вязания и строения трикотажа, методов математического планирования эксперимента с использованием стандартных математических программ (Excel, MathCAD). Разработанные алгоритмы применены на ПЭВМ, в частности с использованием новых и стандартных вычислительных программ (Excel, MathCAD 14, Delphi). Необходимые измерения исследуемых образцов проводились согласно стандартизированным методикам ГОСТов.
Научная новизна
заключается в том, что:
- разработана технология вязания нового огнестойкого трикотажа для полетных костюмов космонавтов из 100% новой огнестойкой синтетической пряжи Арлана с требуемыми огнестойкими и гигиеническими свойствами;
- проведено теоретическое исследование свойств огнестойких волокон и нитей, предложена их классификация с учетом связей в арамидных группах;
- проведено теоретическое проектирование основных параметров огнестойкого трикотажа;
- выявлены закономерности влияния процентного содержания пряжи Арлана и плотности вязания по вертикали на основные параметры огнестойкого трикотажа и получены математические модели, описывающие эти закономерности;
- разработана методика проектирования основных параметров огнестойкого трикотажа и создан программный продукт в среде программирования Delphi для автоматизированного проектирования основных параметров кулирных комбинированных и производных переплетений;
- теоретически определены и практически установлены факторы, влияющие на пылевыделение трикотажа.
Практическая значимость и реализация результатов работы
- решена конкретная задача по разработке структуры и технологии изготовления огнестойкого трикотажа для полетных костюмов космонавтов из отечественной пряжи Арлана в соответствии с исходными требованиями;
- получены экспериментальные значения физико-механических и гигиенических свойств огнестойкого трикотажа, подтвердившие его высокие функциональные свойства, определены оптимальные технологические параметры изготовления, отработаны технологические режимы;
- разработана программа в среде Delphi, позволяющая автоматически проектировать основные параметры комбинированных и производных переплетений;
- исследованы факторы, влияющие на пылевыделение полотна, разработаны способы его устранения;
- на огнестойкий трикотаж разработана нормативно-техническая документация. Результаты работы внедрены в технологический процесс производства полетных костюмов для космонавтов на ООО «Литком Инвест» и ОАО «НПП «Звезда».
Апробация работы
проводилась на производственных предприятиях ОАО «НПП «Звезда», ООО «Литком Инвест». Основные положения диссертационной работы обсуждались на заседаниях кафедры «Технология тканей и трикотажа» РосЗИТЛП в 2010-2011г.г., а также на:
- Международной научно-технической конференции «Текстиль и химия 2006: Волокна; Красители; ТВВ; Оборудование; Приборы; Технологии» (июнь 2006 г.). Стендовый доклад.
- Международной научно-технической конференции «Современные проблемы текстильной и легкой промышленности», г. Москва, ГОУВПО «МГТУ им. А.Н.Косыгина», 2008 г.
- Международной научно-технической конференции «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» (ТЕКСТИЛЬ-2008), г.Москва, ГОУВПО «МГТУ им.А.Н.Косыгина», 2008 г.
- Международной научно-технической конференции «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» (ТЕКСТИЛЬ-2009), г.Москва, ГОУВПО «МГТУ им. А.Н.Косыгина», 2009г.
- Международной научно-технической конференции «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» (ТЕКСТИЛЬ-2010), г.Москва, ГОУВПО «МГТУ им. А.Н.Косыгина», 2010г.
- Международной научно-технической конференции «Инновационность научных исследований в текстильной и легкой промышленности» 2010, г. Москва, ГОУВПО «РосЗИТЛП», Международная Академия Информатизации, 2010 г.
Публикации По материалам работы опубликовано 3 статьи, 5 тезисов докладов научных конференций.
Структура и объем работы
Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав с выводами, общих выводов по работе, библиографического списка используемых литературных источников и 9 приложений. Содержание диссертации изложено на 217 страницах машинописного текста, содержит 81 рисунок, 35 таблиц; библиографический список используемых литературных источников включает 101 наименование. Приложения представлены на 43 страницах.
