Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка бикомпонентных полотен из волокон животного происхождения с применением армирующей основы

Сведения об участнике
ФИО
Фишер Катарина Александровна
Вуз
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный институт сервиса"
Тезисы (информация о проекте)
Область наук
Новые материалы. Производственные технологии и процессы
Раздел области наук
Композитные материалы
Тема
Разработка бикомпонентных полотен из волокон животного происхождения с применением армирующей основы
Резюме
Цель исследования - сократить остаточную деформацию войлочного полотна путем модифицирования технологий валки и выбором оптимального конструктивного решения для его успешного применения в производстве одежды различного ассортимента. Для реализации поставленной цели использованы методы литературного поиска и эксперимента. Разработаны образцы модифицированных композитных полотен, определены их основные потребительские показатели качества, разработаны рекомендации по их использованию в изготовлении изделий различных ассортиментных групп.
Ключевые слова
войлок, шерсть, армирование, композитный материал
Цели и задачи
Поставлена цель исследования - сократить остаточную войлочного полотна, основанного на волокнах животного происхождения путем модифицирования технологий валки и выбором оптимального конструктивного решения для его успешного применения в производстве одежды различного ассортимента.
Определены основные задачи:
1. Обзор существующих техник изготовления полотен из волокон животного проис-хождения, в частности разновидностей войлоков;
2. Разработка образцов различных видов бикомпонентных полотен с использованием методов внутреннего и внешнего армирования;
3. Проведение лабораторных исследований на определение их потребительских по-казателей качества, экспериментальное изучение зависимости свойств конечного продук-та от исходного сырья и его смесей, а также способа изготовления;
4. Разработка рекомендаций по применению каждого образца полотен в изготовле-нии изделий различных ассортиментных групп;
5. Разработка рекомендаций при выборе конструктивных членений при проектиро-вании плечевых изделий:
6. Анализ организационно-экономической эффективности внедрения технологии в серийное производство.
Введение

Возврат к истокам народного творчества обусловлен неустойчивостью политической и экономической ситуации в мире, техногенными и природными катастрофами. Одним из способов психологического реагирования на негативные факторы окружающего мира является обращение к народному творчеству, основанному на глубоком уважении к природе. Войлок считается классическим материалом данного направления, так как изделия, полученные из таких полотен, получаются экологически чистыми и эксклюзивными. Модифицирование классического войлока в современный материал в процессе его изготовления дает мощный толчок для развития этого направления не только в дизайне, но и в изготовлении различного ассортимента экологичной одежды наивысшего качества. 

Методы и материалы

Для решения поставленных задач использовались методы литературного поиска и эксперимента. Был проведен ряд лабораторных исследований на определение потребительских показателей качества образцов бикомпонентных полотен, выполненных в различных техниках валяния и с использованием прогрессивных методов армирования.

Бикомпонентный материал выполнен в виде нетканого материала (механического) для одежды, аксессуаров и обуви, выполненного в технике мокрого валяния полу ручным способом (вибро-шлифовальная машина и ручной способ валки).

Приборы и материалы, использованные при исследовании:

• ножницы;

• секундомер;

• толщиномер;

• весы торсионные;

• весы лабораторные;

• шкалы эталонов;

• пинцет;

• термостат;

• фарфоровый стакан;

• линейка измерительная;

• машина разрывная с зажимами системы ВНИИТТ;

• прибор ДИТ-М.

В эксперименте использовались 4 образца полотен толщиной 2 мм и размером 50х200 мм, выдержанные перед исследованиями 24 часа в лабораторных условиях, в основе которых волокна мериносовой шерсти тониной 18 мкм. Образец № 1 – однородное валяное полотно; образец № 2 – смешанное валяное нунополотно (шерстяные волокна и шелк-эксельсиор); образец № 3 – однородное валяное полотно, простеганное армированными нитками с полиэфирной оплеткой 35 ЛЛ 34,5 текс; образец № 4 – смешанное равностороннее валяное полотно, армированное хлопчатобумажными нитками «экстра» в 3 сложения 30,3 текс.

Описание и обсуждение результатов

Благодаря методам литературного поиска и эксперимента было выявлено, что проблема растяжимости и как следствие высоких остаточных деформаций может быть решена двумя способами:

1. Укреплением структуры полотна;

2. Выбором конструктивных решений, обеспечивающих формоустойчивость изделия на проблемных участках.

В свою очередь, укрепить структуру полотна можно несколькими способами: увеличением плотности полотна на определенном участке (например, в области локтя в узком рукаве); изменением направления волокон в раскладке в процессе валяния.

Также укрепить структуру полотна можно следующими способами:

1. Армированием полотна дополнительными нитями и материалами;

2. Клеевыми прокладочными материалами, путем введения их в структуру полотна в процессе валки;

3. Прокладыванием машинной строчки нитками в цвет или контрастными как по всему полотну, так и на отдельных участках изделия.

Улучшение потребительских показателей качества войлочных полотен путем армирования было проведено в лабораторных условиях.

Лабораторные исследования опытных образцов показали, что технология получения нетканых материалов с использованием метода армирования (образцы № 3 и 4) позволяет получить полотна, соответствующие технологическим требованиям, требованиям по надежности и эксплуатации, указанным в ГОСТ.

Установлено, что бикомпонентный войлок с внутренним армированием (образец № 4) обладает улучшенными потребительскими показателями качества:

1. Разрывная нагрузка (415; 320 Н), у классического войлока:  310;255 Н;

2. Стойкость к истиранию (5,2 тыс. циклов), у классического войлока: 4,2 тыс. циклов;

3. Изменение линейных размеров после замачивания (-1,5; 1 %), у классического войлока: -4,-3%;

4. Остаточная деформация (2,2; 2 %), у классического войлока: - 6; 6,3 %.

Рассмотренные способы укрепления материала позволяют значительно сократить показатели растяжимости и остаточной деформации при сохранении толщины полотна, тем самым расширить область применения валяных полотен и увеличить срок службы изделий из них.

Выбор конструктивных членений имеет большое значение в изделиях из валяных полотен. В плечевом изделии проблемными зонами являются: край борта, области локтя в узких рукавах и бедер в изделиях прямого и прилегающего малообъемных силуэтов, участки расположения карманов.

Проблема растяжимости указанных участков может быть решена тремя способами: использованием клеевых прокладочных материалов и оформлением изнаночной стороны подкладом; выбором силуэта и конструктивно-декоративных прибавок; за счет введения членений, которые укрепят проблемные зоны изделия. По каждому пункту разработаны рекомендации.

Эксперимент с образцами полотен, которые были обработаны машинными строчками, показал увеличение разрывной нагрузки полотен на 13 %, что позволяет утверждать о целесообразности введения дополнительных швов в проблемных зонах изделий.

Используемые источники
1. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2016. – № 5-2. – С. 180-183;
2. http://www.xumu-k.ru/encyklopedia/2/2857.html;
3. http://e-vo.me/wiki/m-okroe-valyanie;
4. http://e-v-o.me/wiki/nunofelting-ili-nunovoylok;
5. МОЛОДЁЖЬ, НАУКА, ТВОРЧЕСТВО – 2015. XIII межвузовская научно-практическая конференция студентов и аспирантов: сборник статей. В 2-х частях. Ч.1/ под общей редакцией ректора Д. П. Маевского – Омск : Омский государственный институт сервиса, 2015. – С.74–75;
6. http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=21-414;
7. Сб. ст по материалам XXXV международной заочной научно-практической конференции № 6 (28). Новосибирск: Изд. «Сибак», 2016. – С. 78-82.
Information about the project
Surname Name
Fisher Katarina
Project title
Development of reinforce-based two-component sheet of animal origin
Summary of the project
The purpose of the study is to reduce the felt residual deformation by means of felting processing modification and selection of optimum design solution for its successful implementation in manufacture of different clothes. In order to reach the stated objective, the methods of literature search and experiment have been used. The main consumer indicators have been determined for the studied fabrics, and recommendations for its usage in manufacture of upper body garments have been developed.
Keywords
felting, wool, reinforcement, composite material