Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Процессы изготовления швейных изделий с применением физико-химических технологий. Учебное пособие

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

08.09.2026

Размер:

2 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 89 / 119 10 11 > Следующая >>>

Частичное про-

никновение

жидкой или

твердой фазы в

толщину тек-

стильного мате-

риала

Вытравная, пигментная и другая печать или меловые линии

При отсутствии внешнего давления на текстильный материал глубина пропитки определяется следующими факторами:

1) поверхностное натяжение вязкой жидкости;

2) краевой угол смачивания текстильного материала вязкой жид-

костью;

3) средний радиус капилляров в текстильном материале;

4) ускорение свободного падения;

5) плотность вязкой жидкости.

Каждый из этих факторов может управлять процессом пропитки. Наиболее важным технологическим параметром пропитки является её скорость, поэтому по ней оценивают обычно эффективность пропитки. Скорость же зависит от среднего радиуса капилляров, вязкости жидкости, глубины пропитки текстильного материала и перепада давления. Последний фактор особенно влияет на скорость пропитки. При сжатии пропитываемого текстильного материала на 60–75 % скорость пропитки достигает максимума. Величину перепада давления можно изменять, используя вакуум [7, с. 27–30].

3.2. Особенности тепло-массообменных явлений при тепловых процессах с использованием

химически активных сред

Одним из перспективных направлений в совершенствовании тех-

нологии изготовления швейных изделий является внедрение химически активных методов воздействия при тепловых обработках.

Происходить при этом будет следующее: рабочая активная среда, состоящая из насыщенного водяного пара и соответствующей композиции технологического раствора, конденсируясь и адсорбируясь на поверхности волокон, пластифицирует волокнообразующий полимер, переводя его в высокоэластическое состояние с наименьшими энергетическими затратами. С позиции достижения максимального технологического эффекта необходимо, чтобы все волокна перешли в высокоэластическое состояние и получили соответствующую деформа-

цию одновременно с удалением влаги. Высокотемпературная обработка обеспечивает полимеризацию смолы, а последующее охлаждение фиксирует приданную форму швейного изделия. При этом при тепловых процессах с использованием активных и реактивных химических сред большое значение имеет характер распределения термореактивной смолы по толщине ткани и каждого волокна в отдельности. Характер распределения зависит от тепло-массообменных явлений на стадии пропаривания и сушки и в дальнейшем в силу не механических, а химических связей определяет эксплуатационные показатели изделия. Таким образом, роль активных препаратов сводится к пластификации полимеров волокна и снижению температурных воздействий на стадии подготовки текстильного материала к формованию.

Влажно-тепловой обработкой швейных изделий с использованием паровых химически активных сред называется совокупность механического воздействия и приемов по химической модификации деформации полимеров текстильных материалов путем введения в них низкомолекулярных или олигомерных соединений, нагрева и удаления растворителя (воды). Это производится для получения устойчивого технологического эффекта за счет фиксации в полимерной структуре материала введенных соединений и обратимого или необратимого изменения свойств после приложения эксплуатационных нагрузок.

При традиционном способе подвода тепла при ВТО с использованием паровых химических сред распределение нелетучих реагентов по толщине пакета происходит неравномерно. Встречно направленные составляющие общего потока, переносимого под действием влагопроводности и термовлагопроводности, не обеспечивают равномерного распределения нелетучих реагентов по толщине обрабатываемого пакета. Основная масса нелетучих реагентов перемещается в сторону греющей поверхности пресса и фиксируется в этом положении. Такое распределение термореактивной смолы по толщине обрабатываемого пакета отрицательно сказывается на эксплуатационных характеристиках швейного изделия.

aggg

сжсжпаражобщ

3.3. Теоретические положения управления

процессом распределения нелетучих реагентов

предконденсатов термореактивных смол

Достижение наилучшего эффекта с использованием паровых химически активных сред связано с управлением распределения нелетучих реагентов по толщине ткани и каждого волокна в отдельности. Закономерность переноса предконденсата термореактивной смолы внутри пакета описывается уравнением:

(3)

где g – общее

количество жидкости и пара, переместившееся за единицу времени, через единицу поверхности, называемое плотностью потока парожидкостной среды;

– коэффициент влагопроводимости, м2/ч;

– плотность сухой ткани, кг/м3;

δ – термоградиентный коэффициент, град -1;

du /dx – градиент влагосодержания по сечению ткани;

dt /dx – градиент температуры по сечению ткани;

К dp/dx – поток парообразующей влаги, движущейся через ткань;

К – коэффициент молярного переноса ткани, м2/ч;

dp/dx – градиент избыточного давления пара.

общ

Результирующий вектор переноса ж зависит от соотношения величины и направления градиентов влагосодержания и температуры. При изменении градиента температуры изменяется и доля влаги, переносимая в процессе контактной сушки к верхней и нижней подушкам пресса. Такой механизм внутреннего влагопереноса и объясняет распределение нелетучих реагентов по толщине ткани и каждого волокна в отдельности.

Важную роль в равномерности распределения нелетучих реагентов по толщине пакета оказывает принудительный отсос паров со стороны нижней подушки пресса, который значительно интенсифицирует процесс контактной сушки и создает предпосылки управления градиентами температуры и влагосодержания. При принудительном отсосе температура пакета понижается, что, в свою очередь, приводит к увеличению температурного перепада между греющей поверхностью и тканью. Фильтрующий перенос тепла интенсифицирует процесс сушки и обеспечивает необходимые условия для переноса и испарения влаги внутри материала и на поверхности, контактирующей с нижней подушкой. Изменение температуры и влагосодержания ткани

приведены на рисунке 12 [7, с. 32–34], где ΔU – изменение влагосодержания ткани, Δt – изменение температуры ткани.

Распределение полей температуры по сечению влажного пакета обусловлено появлением парообразования при контактной сушке с отсосом. При контактной сушке без отсоса изменение температуры внутри пакета происходит по линейному закону, т. е. внутри влажного материала отсутствуют стоки (внутренняя конденсация) или источники (внутреннее испарение) тепла. При принудительном отсосе паров температура падает по толщине пакета от его контактирующей верхней подушки до нижней по криволинейному закону.

а б

Рисунок 12. Изменение температуры и влагосодержания ткани:

а – без отсоса; б – с отсосом паров

Наилучшие результаты по распределению нелетучих реагентов по толщине ткани можно получить при двухстороннем контактном тепловом воздействии, когда греющими поверхностями с температурой более 150 °С являются обе подушки пресса. В этом случае градиенты температуры и влагосодержания действуют согласованно и направлены в центр формуемого пакета, перенося и предконденсат термореактивной смолы. При такой схеме подвода тепла к обрабатываемой детали швейного изделия можно добиться максимальной степени равномерности распределения химических препаратов по толщине материала.

3.4. Возможности повышения потребительских свойств швейных изделий,

обработанных композиционными материалами

Качество соединения основных и прокладочных материалов оп-

ределяется двумя позициями:

1) достижением необходимого технологического эффекта;

2) рациональным способом подвода тепла к формируемому ком-

позиционному материалу.

Соединение двух материалов происходит по четкой границе. Обе составные части композиционного материала представляют собой различные фазы, поэтому определяющим фактором клеевого соединения является распределение связующего в зоне склеивания. При этом обязательным фактором является перевод связующего в контактной зоне в вязкотекучее состояние, а следовательно, и возможность управления распределением клея под действием градиентов переноса.

С позиций переноса массы по толщине формуемого пакета, физическое состояние каждого элементарного участка будет различно и будет определяться двумя факторами:

1) химической структурой, размерами клеевой композиции и её вязкостью;

2) характером подвода тепла, который может быть микроволно-

вым, кондуктивным (наиболее распространен в швейной промышленности), терморадиационным, конвективным и т. д.

На рисунке 13 при подводе тепла со стороны клеевой прокладки тепловой поток q, перемещаясь по толщине пакета на границе раздела клей – ткань, переводит связующее в вязкотекучее состояние. При этом интенсивность прогрева будет значительно выше в тех зонах, где отсутствуют частицы клея, т. к. температуропроводность клеевых композиций на порядок ниже, чем паровой среды. Поэтому участок, контактирующий непосредственно на «носителе» rо, переходит в вязкотекучее состояние, а противоположный участок, контактирующий с тканью верха r, будет находиться ещё в твёрдой фазе. Под механическим воздействием подушек клей со стороны rо будет растекаться по поверхности «носителя», практически не проникая в структуру основной ткани [7, с. 34–35].

С позиций тепло-массообменных явлений перенос связующего под действием градиента температуры невозможен. Это связано с тем, что фазовое состояние клея в точке r будет препятствовать перешедшему в вязкотекучее состояние связующему в точке rо. В то же

время градиент влагосодержания, когда клеевая композиция перейдет в вязкотекучее состояние и приобретет возможность перемещаться в межволоконном пространстве, направлен в сторону «носителя». Интенсивность перемещения клея в сторону греющей поверхности, в том числе и его налипание, зависит от вязкости полимера. Поскольку время релаксации клеевых полимерных композиций составляет менее 10 секунд, то не учитывать процесс перемещения связующего по толщине пакета невозможно.

а б

Рисунок 13. Характер фазовых изменений и перемещения клея

на границе раздела: а – при подводе тепла со стороны прокладки;

б – при подводе тепла со стороны основной ткани

Направленный тепловой поток (q) со стороны основной ткани (рис.14) переводит в вязкотекучее состояние верхние участки элемен- тарных клеевых частиц, контактирующих с изнаночной стороной ткани верха. Другие стороны элементарных частиц клея переходят в вязкотекучее состояние с некоторым запаздыванием.

Именно такой способ подвода тепла обеспечивает лучшее проникновение клеевой композиции в структуру ткани, обеспечивая повышение прочности клеевого соединения к расслаиванию и устойчивость к эксплуатационным воздействиям.

3.5. Направления дальнейшего совершенствования управления тепловыми процессами

при внедрении физико-химических технологий

Роль тепломассообменных явлений при обработке швейных из-

делий проявляется при влажно-тепловой обработке с использованием

химически активных сред, клеевых методов соединения, но особенно возрастает роль этих процессов при крашении штучных изделий, при локальных отделках, при создании ультрамодных изделий, авторских образцов, водозащитной одежды и т. д.

Важным этапом дальнейшего совершенствования управления тепловыми процессами является создание новых технологий и оборудования для заключительной отделки швейных изделий, когда газообразная химическая среда, содержащая соответствующие отделочные реагенты, в том числе красители, вступает в реакцию с текстильными материалами швейного изделия, помещенного в камеру. Такая обработка потребует очень точных теплофизических и теплотехнических расчетов для обеспечения высоких потребительских свойств текстильных материалов и эксплуатационных – швейного изделия.

Другим направлением совершенствования оборудования является использование в установках тока высокой частоты. Переменный ток, образуемый высокочастотным генератором, воздействует только на дипольные молекулы клеевого вещества, его диэлектрическая проницаемость отличается от диэлектрической проницаемости дублируемой ткани. Под влиянием переменного тока постоянно меняется полярность диполей, в результате чего образуется фрикционное тепло, которое расплавляет клеевое вещество. Преимущество данной технологии в следующем: невысокая температура (110–120 0С); благодаря незначительному давлению на поверхности не образуется лас; снижается величина усадки. Дублирование деталей осуществляется током частотой 27 мГц.

Для обеспечения более высоких потребительских свойств текстильных материалов и эксплуатационных свойств швейных изделий важное значение имеют процессы тепломассообмена. Тепловая обработка материалов позволяет осуществлять формование и закрепление формы в наиболее выгодном для полимера интервале температур, применение химических материалов позволяет сообщить материалам и готовым изделиям соответствующие показатели качества. Изменение наиболее значимых факторов, таких как перепад температур и давлений, концентрации применяемых химических материалов, величина механических усилий и время воздействий позволяют управлять процессами тепломассообмена, обеспечивая, таким обра-

зом, необходимые режимы обработки. Совершенствование техноло-

гии изготовления швейных изделий возможно путем разработки различных тепловых обработок с применением химически активных сред.

Качество готовых швейных изделий при этом определяется способом подвода тепла, подготовкой текстильного материала и химического продукта, способом взаимодействия текстильного материала и химических соединений.

Вопросы для контроля знаний

1. Перечислите основные модели массопереноса в текстильных материалах.

Какие свойства текстильных материалов оказывают наиболее значимое влияние на протекание процесса?

2. В разделе 4.1 указаны факторы, являющиеся движущими силами тепло-

массообменных процессов. Проанализируйте, как изменение данных параметров позволяет управлять данными процессами, ответ обоснуйте.

3. Какие факторы оказывают наибольшее влияние на тепло-массообменные

процессы для различных моделей массопереноса.

4. Перечислите, какие факторы определяют влияние на глубину впитывания химического реагента в текстильный материал при отсутствии внешнего давления? Изменяя какие параметры, возможно управлять скоростью, глубиной пропитки?

5. Каковы, по Вашему мнению, наиболее перспективные направления совершенствования процессов влажно-тепловой обработки текстильных изделий?

6. На основе изложенного материала перечислите свойства текстильных материалов и готовых изделий, которые возможно им сообщить путем проведения влажно-тепловой обработки с применением различных химически активных сред?

7. Охарактеризуйте традиционную схему изготовления швейных изделий. Перечислите недостатки существующей схемы изготовления швейных изделий. Какие виды заключительных отделок текстильных материалов им готовых швейных изделий, по Вашему мнению, следует выполнять на заключительном этапе? Рассмотрите предприятия швейной промышленности и предприятия сервиса. Ответ обоснуйте.

8. Назовите особенности влажно-тепловой обработки с использованием химически активных сред. Какие факторы влияют на процесс распределения нелетучих реагентов? На основе предложенной закономерности переноса вещества внутри пакета укажите изменяемые факторы.

9. Какую роль в равномерном распределении нелетучих реагентов по толщине пакета оказывает принудительный отсос паров?

10. Перечислите факторы, определяющие перенос массы по толщине формуемого пакета.

11. Охарактеризуйте способ подвода тепла, обеспечивающий лучшее проникновение клеевой композиции в структуру тканей.

4. ОТДЕЛКА ШВЕЙНЫХ ИЗДЕЛИЙ

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ

Перспективным направлением развития физико-химических тех-

нологий швейной промышленности и предприятий сервиса индустрии моды является совершенствование существующих и разработка новых видов отделки текстильных материалов и швейных изделий.

Достижения химии используются в технологии отделки по следующим основным направлениям: отделка аппликациями с применением клеевого способа соединения, нанесение рисунков, эмблем на ткани и готовые изделия методом термопечати, формование фурнитуры и др.

4.1. Классификация физико-химических технологий отделки швейных изделий

Потребительские свойства швейных изделий неразрывно связаны

с колористическим и художественным оформлением текстильных изделий и деталей одежды как в полотне, так и в крое.

В практике моделирования одежды широко применяются разные

виды отделки, которые не только украшают изделия, но и обогащают их композицию (рисунок 14). Отделки могут быть использованы в разных целях: для акцентирования формы изделия или ее части, объединения частей формы или нескольких самостоятельных форм, организации зрительного движения в определенном направлении на поверхности формы. Отделки обогащают художественно-образный замысел костюма. Материалы и формы отделок могут быть самыми разнообразными. Анализ современных видов отделки швейных изделий показал, что в зависимости от направления моды в одежде на определенный период отдается предпочтение тому или иному виду отделки.

Применение в настоящее время в печатании нетрадиционных ме-

тодов и оборудования представляет возможность использования новых технологических процессов оформления отделки швейных изделий, среди которых наибольший интерес представляют отделки, приведенные на рисунке 14.

Химические методы отделки текстильных материалов и швейных изделий

Сфера текстильного

отделочного производства

Сфера швейного производства

Модульные раскладки

Печать, имитирующая помятость

Плиссирование и термопечать

Плиссирование

Глянцевый эффект

Перламутровый эффект

Эффект зеркального блеска

Вытравная печать

Плиссирование и термопечать

Вытравная печать

Термопечать

Плиссирование

Аппликации

Перламутровый эффект

Эффект потертости

Варенка

Рисунок 14. Классификация химических методов отделки

Красота и разнообразие ассортимента товаров народного потребления неразрывно связаны с внедрением новых перспективных технологий, обеспечивающих взаимосвязь текстильного, отделочного и швейного производств. С каждым годом текстильным и швейным предприятиям всё труднее уловить «капризы» моды, а торговле реализовать выпущенную не в «цвет» одежду. На смену традиционным технологическим схемам, работающим в сфере текстильного отделочного производства по методу «крашение вслепую», приходят альтернативные технологии, где вместо движущей силы воды внутри красильной машины стали использоваться другие носители. Именно безводные технологии отделки (печати) уже сегодня должны занять достойное место в расширении ассортимента изделий и могут быть перенесены в сферу производства.

4.2. Характеристика способов отделки швейных изделий

Одним из наиболее распространенных и широко применяемых методов отделки швейных изделий является закрепление ломан-

ных форм при изготовлении одежды.

К ломаным формам относят элементы изделий, поверхность которых на срезе горизонтального сечения образует волнистые, зубчатые, регулярные и нерегулярные линии. Примером ломаных форм по-

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 89 / 119 10 11 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]