Введение к работе
Актуальность темы. Термоклеевые прокладочные материалы (ТПМ) заняли прочное место в современной технологии массового швейного производства. Их применение позволяет повысить производительность труда в среднем на 30%, снизить материалоемкость швейных изделий при одновременном улучшении их потребительских свойств.
В последнее время существует тенденция к узкой специализации прокладочных материалов по назначению, ассортименту тканей верха, с которыми их склеивают, технологическим приемам обработки и оборудо-ванию, методам ухода и условиям эксплуатации. В связи с этим возникает необходимость разработки малооперационной технологии получения таких ТПМ, которые позволяют целенаправленно управлять показателями свойств клеевых соединений. Суть технологии заключается в получении на основе любых текстильных полотен клеевых соединений с высокими показателями прочности, надежности, сохранения формы с одновременным снижением трудо - и энергозатрат при изготовлении и использовании разработанных ТПМ.
Совершенствование клеевой технологии изготовления одежды может быть достигнуто за счет использования новых видов акриловых клеев-растворов, сочетающих высокие адгезионные характеристики с хорошими показателями физико - механических свойств и термостабильностью. Использование этих клеев-растворов позволит значительно упростить технологию получения ТПМ, снизить затраты на их производство и управлять технологией склеивания деталей одежды из любых видов текстильных полотен, в том числе с низкой адгезионной способностью.
Практический механизм решения сформулированных задач невозможен без теоретического аппарата, в рамках которого на основе изученного механизма взаимодействия акриловых клеев с текстильными полотнами можно было бы прогнозировать показатели свойст новых ТПМ и получаемых с их участием клеевых соединений деталей одежды.
Решение проблемы получения нового ассортимента прокладочных материалов с полиакриловым покрытием и клеевых соединений на их основе в настоящей диссертационной работе осуществлено путем создания новой технологии и оборудования для ее реализации, проведения санитар-но - гигиенической оценки ТПМ.
Работа выполнена в рамках общероссийских межвузовских научно -технических программ "Текстиль России", "Лен России", градт.а поддержки исследований фундаметальных проблем в легкой промышленности в 1997 - 1998 гг. и в соответствии с тематическими планами исследований ИГТАна1993-1997г.
Цель и задачи исследования. Цель работы состояла в разработке универсальной технологии склеішания деталей одежды с использованием нового ассортимента термоклеевых текстильных прокладочных материалов с полиакриловым покрытием, обладающим высокой адгезионной способностью по отношению к различным видам текстильных одежных полотен и обеспечиывающим получение клеевых соединений с требуемыми показателями свойств. Исходными данными для решения поставленной цели были акриловые клеи-растворы и текстильные полотна.
Для достижения поставленной цели решены следующие научные и техническиезадачи:
исследованы особенности взаимодействия акриловых клеев с текстильными полотнами в жидком и твердом состояниях при различных внешних условиях;
обоснована и разработана технология получения нового ассортимента текстильных прокладочных материалов с точечным полиакриловым покрытием;
разработана универсальная технология получения клеевых соединений деталей одежды из текстильных полотен различного волокнистого состава и новых ТПМ;
разработана пневматическая форсунка для малогабаритного станка для производства ТПМ;
проведены промышленные и санитарно - гигиенические испытания нового ТПМ.
Решение указанных задач проводилось по следующим направлениям:
исследование закономерностей распыления, напыления акриловых клеев-растворов и их взаимодействия с различными текстильными полотнами;
теоретические и экспериментальные обоснования технологии получения, параметров ее осуществления и области применения прокладочных материалов с полиакриловым покрытием;
разработка методики оценки растекаемости капель жидких клеев на поверхности текстильных полотен;
определение рациональных режимов получения клеевых соединений из деталей одежды и ТПМ в тепловых процессах;
разработка оригинальной конструкции пневматической форсунки для распыления акриловых клеев-растворов и получения ТПМ на малогабаритном оборудовании;
изучение механизма разрушеїшя клеевых соединений для выявления особеїшостей взаимодействия полиакриловых клеев с одежными текстильными полотнами, отличающимися по волокнистому составу и структурным характеристикам;
получение математических моделей для управления и прогнозирования отдельных показателей свойств ТПМ и клеевых соединений на их основе;
производственная проверка разработанных технологий получения ТПМ и технологии дублирования деталей при изготовлении различных швейных изделий;
оценка экологичное новых ТПМ, включающая санитарно - химические и токсикологические исследования.
Общая характеристика объектов и методов исследования. Исследования проведены с использованием:
тканей действующего ассортимента разнообразного химического состава 119 артикулов, используемых при изготовлении одежды (пальтовых, плащевых, курточных, костюмных, сорочечных, платьевых) и обуви;
термоклеевых прокладочных материалов 11 видов;
текстильных основ 3-х артикулов для получения ТПМ;
2-х клеев-расплавов (полиэтиленового и полиамидного) и 12-ти акриловых клеев-растворов;
клеевых соединений, получаемых из вышеуказанных компонентов.
Поставленные в работе задачи решали с использованием комплексного подхода, объединяющего методы теоретических и экспериментальных исследований (инструментальных, в том числе динамометрических, газо-хроматографических, электронной микроскошш и др., органолептических, экспертных) по оригинальным и стандартным методикам.
Эксперименты выполнены на стандартных приборах, оригинальных лабораторных установках, опытном и промышленном оборудовании для исследования свойств текстильных материалов и клеев, получеїшя ТПМ и склеивания деталей одежды.
Достоверность результатов, полученных в диссертационной работе, обеспечена проведением многократных измерений, использованием поверенных средств измерений и стандартных методик исследований, а также статистически обоснованных нестандартных, с участием большого числа объектов текстильной и швейной промышленности. Общая погрешность измерений физических величин, включающая случайную и систематическую составляющие, не превысила 7,5% для доверительной вероятности 95%.
Обработка результатов исследований, вычисление случайных и систематических составляющих общей погрешности измерений осуществлены с использованием методов корреляционного, однофакторного и многофакторного регрессионного анализа, математической статистики, теории погрешностей и вычислительной техники.
Автор защищает:
установленные особенности взаимодействия акриловых клев с текстильными полотнами при напылении, термосклеивании, деформировании, эксплуатации и разрушении клеевых соединений;
математические модели управления отдельными показателями свойств ТПМ и клеевых соединений деталей одежды на основе акриловых клеев;
универсальную технологию склеивания деталей одежды с использованием акриловых клеев;
технологию и оборудование для получения одностороннего нерегулярного точечного покрытия из акриловых клеев-растворов на текстильных полотнах.
Научная новизна работы заключается в разработке новых технологий получения полимерного точечного покрытия на текстильных полотнах и клеевых соединений на основе установленных закономерностей взаимодействия акриловых клеев, находящихся в различных агрегатных состояниях, с текстильными полотнами.
Впервые получены следующие результаты:
-
Установлены закономерности и предполагаемый механизм взаимодействия акрилового клея с текстильными полотнами, которые выражены в анапитических формулах и математических моделях получения точечного покрытия, образования и разрушения клеевых соединений.
-
Разработаны математические модели, устанавливающие количественные связи между параметрами процесса напыления клея-раствора на текстильные основы и показателями свойств клеевых соединений.
-
Установлен механизм разрушения клеевых соединений текстильных полотен на основе акриловых клеев.
-
Доказана целесообразность применения текстильных основ с подворсо-ванной поверхностью, которая препятствует растеканию и впитыванию жидкого клея-раствора и сообщает клеевому соединению необходимые прочностные и эксплуатационные характеристики.
-
Определены режимы термоскрепления деталей одежды из основных материалов и ТПМ с полиакриловым покрытием (ПАкр).
-
Разработана конструкция пневматической форсунки для напыления бы-строзатвердевающих клеев-растворов на поверхность текстильных полотен.
Новизна разработанной технологии получения ТПМ подтверждена решением ВНИИГПЭ о выдаче патента на изобретение по заявке № 94031392/04/031202 от 25.08.94 г.
Практическая ценность и реализация результатов работы. Созданы малооперационная технология и оборудование для получения ТПМ. Разработан новый ассортимент ТПМ с полиакриловым покрытием для дублирования деталей верхней одежды. Разработанный термоклеевой прокладочный материал позволит расширить область применения клеевой технологии при изготовлении швейных изделий из тканей с низкой адгезионной способностью, улучшить качество и повысить надежность клеевых соединений. Разработана технология дублирования деталей одежды новыми ТПМ.
Результаты работы прошли производственную проверку и внедрены на следующих химических, текстильных и швейных предприятиях: АОЗТ "Красная Талка" г. Иванова, ОАО "Ивановский комбинат искусственной подошвы (КИП)", ОАО Швейная фабрика "Веснянка" г. Брянска, АО "Костромская фабрика обуви (КОСФО)", ОАО "Североход" г. Костромы.
Выпущено: с использованием пневматической форсунки разработанной конструкции-177 пог. м ТПМ, с использованием ТПМ - ПО единиц швейных изделий, 4000 пар текстильной и 10 пар кожаной обуви.
В Ивановском государственном центре санитарно - гигиенического надзора проведены санитарно - химические и токсикологические исследования нового ассортимента ТПМ, которые подтвердили соответствие их всем санитарно - гигиеническим требованиям.
Апробация работы. Материалы по теме диссертации в виде докладов получили одобрение на следующих конференциях:
международных научно - технических конференциях "Проблемы развития малоотходных ресурсосберегающих экологически чистых технологий в текстильной и легкой промышленности" "Прогресс - 94", "Прогресс - 95", (г. Иваново, 1994,1995 );
региональной межвузовской конференции "Актуальные проблемы химии, химической технологии и химического образования "Химия - 96" (г. Иваново, 1996);
международной научно - технической конференции "Актуальные проблемы техники и технологии переработки льна и производства льняных изделий "Лен - 96" (г. Кострома, 1996);
II конгрессе химиков - текстильщиков и колористов "За возрождение российского текстиля" (г. Иваново, 1996)
международных научно - технических конференциях "Теория и практика разработки оптимальных технологических процессов и конструкций в текстильном производстве" "Прогресс - 96", "Прогресс - 97" (г. Иваново, 1996, 1997).
Содержание представленных докладов отражено в тезисах вышеперечисленных конференций.
Публикации. По теме исследований опубликованы 8 научных работ, из которых 1 статья, 7 тезисов и 1 заявка на изобретение.
Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, литературного обзора (1 глава), результатов исследований (2-8 главы), выводов, списка цитируемой литературы из 114 наименований, а также 5 приложений. Основная часть диссертации изложена на 137 страницах машинописного текста, в число которых входят 39 рисунков и 14 таблиц.