Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Процессы изготовления швейных изделий с применением физико-химических технологий. Учебное пособие
.pdf
21
Облегчение изделий, создание рациональных конструкций достигается путем применения при выстегивании подкладки облегченного
синтетического теплоизоляционного полотна арт. 934506 поверхностной плотностью 100 г/м2 взамен холстопрошивных ватинов поверхностной плотностью 250–280 г/м2.
Сырьевая база швейной промышленности непрерывно претерпевает существенные изменения. Расширяется ассортимент текстильных материалов, улучшаются их потребительские свойства, а швейные предприятия зачастую продолжают работать по традиционным
технологиям.
Противоречия, возникающие из-за несогласованности техноло-
гий в сфере текстильного отделочного производства и в сфере переработки текстильных материалов (швейные предприятия), снижают
возможности коренного улучшения качества швейной продукции [2,
с. 122–123]. Так, эффект дорогостоящей заключительной отделки текстильного материала, например, несминаемой отделки, иногда требуется
намеренно удалять на этапе швейного производства для того, чтобы
можно было выполнить необходимые операции при изготовлении
швейного изделия. Модификация швейной технологии в рамках существующего производства применительно к переработке новых материалов сопряжена с решением целого ряда проблем и задач (табл. 2).
В круг этих задач прежде всего входят:
предварительные исследования технологических свойств но-
вых материалов и соответствующая адаптация процессов конфекционирования, конструирования, настилания, раскроя, пошива, склеивания, влажно-тепловой обработки к действующей швейной технологии;
разработка новых видов технологического оборудования или
его переналадка;
подбор специальных условий для выполнения операций.
Как правило, решение целого ряда проблем, возникающих при
переработке новых материалов или создании швейных изделий с новыми качественными показателями, невозможно в рамках существующих технологий. Для оптимального их решения, проектирования
и выпуска высококачественной готовой продукции недостаточно оперировать лишь параметрами швейных технологий. Изучение особенностей дисфункций, а затем их компенсация или нейтрализация возможны только на основе новых научных подходов к процессам проектирования производственных процессов. Примером может служить
21
22
Этапы
производства
Проектирование
Настилание,
раскрой,
пошив
Склеивание,
влажно-
тепловая
обработка
Свойства материала
Нестабильность
комплекса свойств;
Низкая способность
к формообразованию и формозакреплению;
Плохая сутюживаемость;
Стягиваемость вертикальных швов;
Анизотропия
свойств;
Аморфность структуры;
Низкие гигиенические свойства;
Необходимость
обеспечения или
сохранения специальных свойств
Скольжение;
Слипание;
Сдвиг, смещение;
Нестабильность
линейных размеров;
Оплавление;
Осыпаемость;
Прорубаемость;
Электризуемость;
Загрязнение инструментов;
Деформация деталей присоединении;
Сложность
транспортировки
Повышенная
усадка;
Блеск ткани
или ласообразование;
Низкая термостойкость;
Изменение
оттенка окраски или миграция красителя;
Загрязнение
рабочих органов оборудования;
Низкая адгезионная способность;
Выделение
газообразных
продуктов
(запах)
формоустойчивая и несминаемая отделка, выполняемая на стадии
текстильного производства.
Таблица 2
Факторы, вызывающие основные проблемы в швейном производстве
при переработке новых текстильных материалов
В отечественной промышленности используется следующая технологическая схема изготовления швейных изделий на текстильном
предприятии: пропитывание ткани отделочным раствором (А), сушка
(Б), стабилизация структуры и линейных размеров ткани путем термофиксации в высокотемпературных камерах (В); на швейной фабрике; изготовление швейных изделий (Г), влажно-тепловая обработка
22
23
швейных изделий с целью придания им нужной пространственной
формы и товарного вида (Д).
Такая последовательность изготовления швейных изделий сопряжена с целым рядом технологических трудностей в сфере швейной промышленности. Например, сложен процесс создания пространствен-
ной формы изделия, заутюживания складок на несминаемой ткани, осуществления промежуточной и окончательной влажно-тепловой обработки, так как ткань
несминаемая. Для достижения необходимого технологического эффек-
та интенсифицируют режимы обработки, но это отрицательно влияет
на многие свойства ткани. При пошиве значительные динамические
нагрузки испытывает игла в случае повышенной жесткости ткани.
При высоких скоростях швейной машины игла быстро нагревается,
тупится, что приводит к снижению качества ниточных соединений.
Замена технологической схемы А→Б→В→Г→Д на схему
А→Б→Д→Г→В, т. е. с переносом стадии термофиксации на заключительный этап швейного производства, и осуществление ее в герметичной специальной камере снимает некоторые сложности переработки текстильного материала, но вводит очень жесткие ограничения
по времени его использования и по химической природе отделочных
препаратов.
Новые виды материалов имеют, как правило, некоторые специ-
фические особенности, которые следует учитывать при конструировании швейных изделий. Так, например, при проектировании одежды из
искусственного меха необходимо учитывать его свойства – истираемость* и
сволайчиваемость* ворса, особенно в местах наибольшего износа: по краю
борта, низа изделия и со стороны нижней половинки рукава, на полочке в области трения с рукавом. Использование в этих местах деталей и прокладок из натуральной и искусственной кожи, замши, ткани имеет не только декоративное, но
и функциональное значение, так как повышает эксплуатационные свойства и
долговечность изделий из искусственного меха.
Физико-химические технологии обеспечивают изменения не только ассортимента основных, прокладочных и прикладных материалов,
но также и фурнитуры, отделочных элементов, которые используются
при изготовлении швейных изделий, швейных ниток, отделочных препаратов и т. д.
23
24
1
1.4.2. Роль физико-химических процессов при производстве
и применении вспомогательных материалов
Вспомогательные материалы, их качество, разнообразие оказывают большое влияние на производственные процессы, внешний вид
и качество готовых изделий, позволяют сохранить, упростить, совместить технологические операции.
При изготовлении одежды около 90 % всех операций по соединению деталей выполняется с использованием швейных ниток. Производство и широкое применение для изготовления одежды новых материалов, обладающих специфическими свойствами, определяют требования к разнообразию швейных ниток. Выбор ниток находится в
строгой зависимости от свойств основного материала, назначения изделия и конструкции швов.
В настоящее время выпускаются следующие виды швейных ниток: хлопчатобумажные, армированные и синтетические из штапельных волокон, комплексные синтетические, капроновые, мононити,
объемные синтетические.
Добиться реализации сочетания повышенных требований к каче-
ству швейных ниток и скорости швейных машин при выполнении ниточных соединений невозможно без принципиально новых технологических и технических решений. Требования к качеству ниток особенно возросли в связи с вложением синтетических волокон в смески
текстильных материалов и внедрением новых отделочных препаратов
и высокоэффективных технологических процессов при заключительной отделке, а также вследствие применения в отрасли высокоскоростных швейных машин. При частоте оборотов главного вала 6000 мин
линейная скорость прохождения нити через ушко иглы составляет
46 м/с, при этом температура иглы повышается до 350..370 0С. Поэтому улучшение потребительских и пошивочных свойств ниток – актуальная проблема отрасли.
Из всего многообразия способов повышения качественных пока-
зателей швейных ниток наиболее эффективными остаются физикохимические, предусматривающие улучшение состояния поверхности
нитей и пропитку их пленкообразующими препаратами. Предлагаются два подхода к обработке швейных ниток: автономный, когда обработку осуществляют на специальных установках с различными видами воздействия, и совмещенный, когда нитки обрабатываются непосредственно во время шитья с использованием малогабаритных уст-
24
25
Показатели
Технология обработки ниток
Существующая
Разработанная
Обработка с аэродинамическим обдувом
Разрывная нагрузка, сН
1255
1296
Стойкость к истиранию, циклы
2280
3240
Длина безобрывного шва, м
44
57
Гидродинамическая обработка
Разрывная нагрузка, сН
1078
1162
Стойкость к истиранию, циклы
3675
3973
Длина безобрывного шва, м
44
78
Механико-физико-химическая обработка
Разрывная нагрузка ниток,
до стачивания
1203
1246
после стачивания
976
996
Разрывная нагрузка ниточного
соединения, сН
2808
3204
Длина безобрывного шва, м
11,1
16,7
ройств, устанавливаемых на швейной машине. Автономная обработка
ниток включает следующие операции: пропитку водным раствором,
например, полиуретанового латекса; отжим нити плюсовочными валами; сушку нити при температуре воздуха 100 0С до равновесного
состояния. В сравнении с промышленными нитками (СКТН) обработка водным раствором полиуретанового латекса (ПУЛ-1) обеспечивает
повышение всех показателей свойств нити: разрывной нагрузки на 7,8 %,
стойкости к истиранию в игле на 32 %, устойчивости к многократному растяжению на 92 %.
Обдув нити круговой аэродинамической струей под углом 450
при скорости воздушного потока 5 м/с на стадии предсушки [2, с.
123–125] позволяет, с одной стороны, удалить плохо закрепленные
одиночные волокна, с другой – прикрепить оставшиеся за счет адгезионного сцепления с частицами полиуретанового латекса одиночные
волокна к стволу нити. Физико-механические свойства ниток, обработанных с аэродинамическим обдувом, представлены в таблице 3.
Таблица 3
Свойства хлопчатобумажных ниток,
обработанных физико-химическими методами
нитей является гидродинамический способ. Сущность его заключает-
Более совершенным с точки зрения выравнивания поверхности
25
26
ся в том, что швейные нити пропускают через технологический раствор, который приводят во вращение. При этом под действием вращающегося гидродинамического потока хорошо закрепленные волокна, отстающие от ствола нити, ориентируются в направлении угла
крутки и укладываются между составными частями (сложениями) нити, затем за счет центробежных сил вращающегося раствора происходит уплотнение волокон. Ориентация волокон в направлении углублений между сложениями нити определяется зависимостью между
скоростью перемещения нити вдоль вихревого гидродинамического
потока и скоростью его вращения. Физико-механические свойства
швейных ниток, обработанных вращающимся гидродинамическим
потоком технологического раствора полиуретанового латекса, приведены в таблице 3.
Хорошие результаты показал механико-физико-химический метод обработки нити в процессе формирования ниточной строчки. В
этом случае наряду с улучшением физико-механических свойств
швейных ниток достигается уменьшение их ворсистости, снижение
трудоемкости и энергоемкости при сокращении цикла обработки, повышение производительности труда и оборудования за счет снижения
обрывности ниток и температуры иглы. Данное технологическое решение основано на химико-механическом воздействии на поверхность швейной нити химическими отделочными растворами, осуществляемом посредством конструкционных материалов, обладающих
высокими капиллярными свойствами. Нить перемещается по сложной
геометрической поверхности в специальном устройстве, содержащем
пористый материал, пропитанный технологическим раствором. При
этом обеспечивается равномерное нанесение препарата на поверхность швейной нити, которая увлажняется до 7 % избыточной влажности. Технологический раствор представляет собой водный раствор
на основе натриевой соли стиромаля (сополимер стирола с малеиновым ангидридом), алкилфосфатов и синтанола ДС-10 (неионогенное
ПАВ). Качество обработки швейных ниток в значительной степени
зависит от концентрации компонентов технологического раствора.
Обработка резко уменьшает коэффициент тангенциального сопротивления при движении нити по технологическим переходам швейной
машины, снижает температуру иглы и за счет этого увеличивает длину безобрывного шва.
Результаты обработки наглядно позволяют оценить электротензометрический метод, характеризующий состояние поверхности
26
27
швейных ниток (рисунок 4). После обработок на поверхности ниток
отсутствуют резкие впадины и всплески, что свидетельствует о сглаженности поверхности и стабильности толщины швейных нитей, обработанных по предлагаемой технологии.
Рисунок 4. Осциллограмма, характеризующая состояние поверхности
швейных ниток: а – обработка по существующей технологии; б – обработка по
механико-физико-химической технологии
Среди основных направлений внедрение физико-химических
технологий в процессы изготовления швейных изделий важное значение приобретает использование различных видов клеевых ма-
териалов и полимерных композиций, предопределяющих прогрессивные способы соединения деталей одежды. Их использование в
процессе изготовления швейных изделий влечет за собой:
1) развитие малооперационной трудосберегающей технологии (за
счет замены последовательных методов обработки параллельными);
2) возможность автоматизации производства;
3) исключение использования швейных ниток, некоторых специ-
альных машин;
4) увеличение надежности соединения деталей одежды, умень-
шение массы пакета, улучшение формоустойчивости и внешнего вида.
В зависимости от условий формирования клеевого слоя клеевые
полимеры можно подразделить на клеи-растворы (пасты, эмульсии,
аэрозоли) и клеи-расплавы.
Виды клеевых полимеров приведены на рисунке 5.
Применение клеев-растворов, отверждающихся с потерей растворителя, менее эффективно, чем применение клеев-расплавов, поскольку их использование в технологическом процессе сопряжено с наличием в воздухе паров растворителя. В результате ухудшаются условия
труда рабочих, зачастую прерывается технологический процесс.
27
28
Клеевые полимеры
Клеи-растворы
Клеи-расплавы
Растворы
Эмульсии
Аэрозоли
Пасты
Порошки
Пленки
Паутинка
Сетка
Нити
Нанесенные на ткань
сплошным слоем
регулярным точечным
покрытием
нерегулярным точечным
покрытием
Рисунок 5. Виды клеевых полимеров
Современные клеи в большинстве случаев представляют собой
композиции на основе полимерных материалов. Основу клея составляет полимер, так как от его структуры, состава, гибкости макромолекул, наличия функциональных групп, молекулярной массы и т. д. в
конечном итоге зависят свойства клеевого соединения.
Вторым важным компонентом клеев является отвердитель*. Не-
обходимо отметить, что некоторые клеящие полимеры переходят в
твердое состояние без введения в состав данного компонента – процесс
отверждения проходит за счет реакций функциональных групп полимера. В клеях, в состав которых входят несколько полимеров, отверждение может протекать за счет взаимодействия реакционноспособных групп этих полимеров друг с другом. Однако для отверждения
большинства клеев в их состав необходимо вводить отвердители и катализаторы (или ускорители) отверждения. Для каждого полимера
имеются свои отвердители, при этом вклад отвердителя в адгезионную
прочность иногда больше вклада полимера. Условия отверждения,
жизнеспособность, а также прочностные характеристики клеевых соединений в значительной степени зависят от химической природы отвердителя.
В состав клеевой композиции помимо полимера и отвердителя
входят наполнители и стабилизаторы*, пластификаторы* и загусти-
28
29
тели, растворители и разбавители, антипирены* и тиксотронные до-
бавки* и другие компоненты, которые играют важную роль.
Наполнитель – один из основных компонентов клея, который
выполняет несколько функций: обеспечивает необходимую вязкость
клея, придает ему тиксотропные свойства, обеспечивает минимальную усадку при отверждении, способствует сближению коэффициентов линейного термического расширения клея и субстрата, улучшению эксплуатационных свойств клеевых соединений, повышению
термостойкости и пр.
Антипирены (огнегасящие добавки) вводят в клеи для придания
им огнестойкости.
Тиксотропные добавки используют в тех случаях, когда клеям
необходимо придать тиксотропные свойства, т. е. способность удерживаться на поверхности, не стекая с нее.
С целью улучшения свойств полимеров, используемых для создания клеев, в них часто вводят пластификаторы – вещества, изменяющие вязкость, увеличивающие гибкость молекул, подвижность
надмолекулярных структур и т. д. Это приводит к повышению температур стеклования и текучести, а также к изменению механической и
адгезионной* прочности, хрупкости, эластичности, морозостойкости
и других свойств.
Для склеивания пористых поверхностей требуются вязкие клеи.
Однако некоторые клеи представляют собой подвижные жидкости. Для
регулирования вязкости таких клеев в их состав вводят загустители.
Стабилизаторы добавляют в клей для повышения его стойкости
к воздействию тепла, света и радиации, для предотвращения изменений свойств клеевых соединений в процессе эксплуатации.
Для получения вспенивающихся клеев в состав обычных вводят
вспенивающие агенты.
Поверхностно-активные вещества вводят в состав клеев для
придания им нужной текучести, смачивающей способности, а также
регулирования размера пор при вспенивании.
Выбор клея для соединения материалов в изделии определяется
многими условиями. Универсального клея, способного склеивать любые поверхности, нет. Однако имеется множество самых разнообразных
по свойствам клеев, из которых можно выбрать наиболее пригодные.
Одним из первых и наиболее важным фактором, определяющим
выбор клея, является характер и величина напряжения, которое должно выдержать соединение при эксплуатации. Другим не менее важ-
29
30
ным фактором является интервал температур, при которых эксплуатируется клеевое соединение. В частности, при повышенных температурах не могут быть применены клеи на основе термопластов, тогда
как термореактивные смолы можно использовать в условиях высоких
температур.
Прочность склеивания зависит не только от применяемого клея,
но и от конструкции соединения, технологии склеивания, состояния
склеиваемых поверхностей и многих других факторов. Клеевые соединения должны иметь прочность, близкую к прочности склеиваемых материалов. Прочностные характеристики клеевых материалов
должны соответствовать условиям эксплуатации соединения. Основным показателем эксплуатационных свойств клея является их клеящая способность и долговечность. Разрабатывая технологический
процесс склеивания, следует учитывать специфические особенности
клеев, а также их токсичность и горючесть. При применении клея необходимо учитывать гарантийные сроки хранения клея и его компонентов, а также его жизнеспособность.
Все материалы, применяемые при склеивании, можно разделить
на термореактивные и термоактивные (термопластичные). Для швейной технологии наибольший интерес представляют термопластичные
клеевые полимеры.
В качестве термопластичных полимеров, применяемых для получения клеевых материалов для одежды, используются сополиами-
ды*, полиэтилены*, полиэфиры*, полиуретаны*, поливинилхлорид*, поливинилацетаты*, сополимеры этилена и винилацетата* [11,
с. 46–48]. Достоинства и недостатки вышеперечисленных полимеров
в качестве клеевых материалов рассмотрены в следующей главе.
Решение проблемы экономии натурального сырья, нерационально
расходуемого на изготовление прокладочных материалов, возможно
путем освоения и внедрения способов стабилизации ткани изделия с
использованием термоклеевых армирующих материалов без
текстильного носителя: полимерных сеток. В основу данного способа
положено совмещение в одном цикле влажно-тепловой обработки деталей одежды процессов формообразования и закрепления деформированной структуры ткани полимерной термопластичной сеткой. Под
действием температуры полимер волокна ткани переходит в высокоэластическое состояние, приобретая способность к деформации. Полимер дублирующей сетки, переведенный в вязкотекучее* состояние,
соединяется с шероховатой поверхностью ткани, подвергнутой де-
30
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]