Новые технологии и материалы легкой промышленности: XV Международная научно-практическая конференция с элементами научной школы для студентов и молодых ученых. Часть 2
Покупка
Тематика:
Легкая промышленность
Под ред.:
Сысоев Владислав Александрович
Год издания: 2019
Кол-во страниц: 288
Дополнительно
Вид издания:
Материалы конференций
Уровень образования:
ВО - Магистратура
ISBN: 978-5-7882-2601-9
Артикул: 787561.01.99
Доступ онлайн
В корзину
Представлены материалы XV Международной научно-практической конференции с элементами научной школы для студентов и молодых ученых «Новые технологии и материалы легкой промышленности», в которых отражены новые направления работ.
Представляет интерес для специалистов, студентов и молодых ученых в области легкой промышленности.
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- ВО - Магистратура
- 29.04.01: Технология изделий легкой промышленности
- 29.04.05: Конструирование изделий легкой промышленности
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов.
Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в
ридер.
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Казанский национальный исследовательский технологический университет» НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И МАТЕРИАЛЫ ЛЕГКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ XV Международная научно-практическая конференция с элементами научной школы для студентов и молодых ученых 15–19 мая 2019 г. Часть 2 Сборник статей Казань Издательство КНИТУ 2019
УДК 67.02 ББК 37.2 Н76 Печатается по решению редакционно-издательского совета Казанского национального исследовательского технологического университета Редакционная коллегия: декан ФНН В. А. Сысоев профессор кафедры ПНТВМ КНИТУ М. Ф. Шаехов заведующая кафедрой ТХНВИ КНИТУ И. В. Красина доцент кафедры ТХНВИ КНИТУ С. В. Илюшина Н76 Новые технологии и материалы легкой промышленности: XV Международная научно-практическая конференция с элементами научной школы для студентов и молодых ученых : сборник статей : в 2 ч. Ч. 2 / Минобрнауки России, Казан. нац. исслед. технол. ун-т. – Казань : Изд-во КНИТУ, 2019. – 288 с. ISBN 978-5-7882-2599-9 ISBN 978-5-7882-2601-9 (ч. 2) Представлены материалы XV Международной научно-практи- ческой конференции с элементами научной школы для студентов и молодых ученых «Новые технологии и материалы легкой промыш- ленности», в которых отражены новые направления работ. Представляет интерес для специалистов, студентов и молодых ученых в области легкой промышленности. Материалы в сборнике публикуются в авторской редакции. Ответ- ственность за аутентичность цитат, приводимых имен и дат, а также за точность употребляемой терминологии несут сами авторы. ISBN 978-5-7882-2601-9 (ч. 2) ISBN 978-5-7882-2599-9 (общ.) © Казанский национальный исследовательский технологический университет, 2019 УДК 67.02 ББК 37.2
Секция 4 СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ МОДИФИЦИРОВАНИЯ И ОТДЕЛКИ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ УДК 677.027.2 ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ МОДИФИКАЦИИ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ С ПОЛИМЕРНЫМ ПОКРЫТИЕМ Гаврилов М.Д., Шарифуллин Ф.С. Казанский национальный исследовательский технологический университет Совокупность исследований таких как научные и прикладные, которое направлены на решения такого рода проблем как повышение промышленно потребительских свойств швейных изделий, при проек- тировании данной продукции и изготовлении имеют огромное значе- ния работы по созданию и сохранению ее свойств соответствующие условиям ее использования. На сегодняшний день материалы с полимерным покрытием ста- ли больше использовать в производствах текстильной и легкой про- мышленности. На данный момент времени существует большое коли- чество различных полимерных материалов, множество вариаций ком- бинирования мембран и тканей, множество торговых марок, создан- ных производителями тканей и готовых изделий, однако, до сих пор основным признаком качества мембранной продукции является высо- кие показатели паропроницаемости, воздухопроницаемости и водо- упорности. Основная задача на сегодняшний день придание существующим материалам заданные свойства, а не создание новых видов материа- лов. Химические и физические методы модификации полимерных по- крытий нуждаются в улучшении технологии получения материалов. В связи с этим необходимо больше времени для технологических про- цессов, увеличение затрат химических реагентов, что может привести к серьезным экологическим проблемам из-за большого объема произ- водства. Поэтому особую значимость приобретают методы модифика- ции с использованием плазмы, которая воздействует на материал газо- вым разрядом. С помощью этих методов можно менять структуру
мембраны, структуру материала с изменением физико-механических, поверхностных и эксплуатационных свойств материала. В настоящее время материалы с мембранным покрытием стали очень популярны среди потребителей благодаря расширению ассор- тимента мембранных покрытий и эксплуатационных возможностей тканей. Мембрана – это либо тончайшая плёнка, которая ламинирова- на (приварена или приклеена по особой технологии) к ткани, либо по- крытие, нанесенное в жидком виде на ткань горячим способом (рису- нок 1) [1]. С внутренней стороны мембрана может быть защищена еще одним слоем ткани. С внешней стороны материал водонепроницаем, но при разнице в парциальном давлении водяных паров под одеждой и снаружи испарения тела выводятся наружу. Таким образом, использо- вание новых полимерных композиций и совершенствование составов покрытий привело к созданию материалов, обладающих не только вы- сокими защитными, но и улучшенными эксплуатационными и гигие- ническими свойствами, что способствует организации производства качественных и комфортных изделий для суровых климатических условий. а б Рисунок 1 – Схематичное представление материалов с мембранным беспористым покрытием а) и с пористым ламинатом б), защищенным подкладочной тканью: 1 – ткань, 2 – полимерное покрытие; 3 – под- кладочная ткань [1] Необходимо понимать, что существенным фактором в созда- нии многофункциональных материалов является нанесение покрытия. Технология данного процесса заключается в нанесение полимерного слоя на одну или обе поверхности ткани. Данное полимерное покры- тие должно равномерно распределятся по текстилю с одинаковой толщиной, которая контролируется при помощи ножа или специаль- ного отверстия. После этого осуществляется нагрев ткани с покрытием и полимер застывает(полимеризуется) [2, 3]. В зависимости от приро-
ды полимера, полимер для покрытия можно дополнить химическими реагентами в зависимости от использования продукции. Используют технологию покрытия в основном для нанесения беспористых пленок (мембран). Существуют различные виды нанесения покрытий, таких как [4]: - шаберный способ покрытия; - нанесение вспененного покрытия; - переводное покрытие; - каландрированное покрытие; - экструзионное покрытие горячим расплавом. Анализ большого количества различных полимерных материалов, множеств вариаций комбинирования мембран и тканей множеств торговых марок,созданных производителями тканей и готовых изделий, показывает, что актуальной задачей является не столько создание новых материалов с мембранным покрытием, сколько повышение свойств существующих с помощью модификации. Основной целью модификации мембранных материалов является повышение их физико- механических, химических и эксплуатационных свойств, а также регулирование данных свойств для максимальной эффективности в условиях эксплуатации. Модификация мембранных изделий может быть объёмной (улучшения проходят по всему объему), так и поверхностной (улучшения проходят на поверхностном слое). Авторы работы [5] выделили основные эффективные способы модификации мембранных материалов, а именно: - химическая обработка; - термообработка; - облучение и фотохимическая обработка; - плазмохимическая обработка. Неравновесная низкотемпературная плазма (ННТП) обладает достоинствами: улучшает поверхностные свойства образца, объемные свойства образца не ухудшаюся (в том числе физико- механических) характеристик, не происходит увеличения температуры образца до температуры плавления тем самым образец не разрушается. Варьируя значения разряда и вид плазмообразующего газа возможно управлять составом химически активных частиц и, следовательно, характером воздействия ННТП на материал [7].
Список использованных источников 1. Lomax G.R. Breathable, waterproof fabrics explained / G.R. Lo- max // Textiles. 1991. №4 (20). С 12-16. 2. Weijun, Y.L., Fai, M., John, X., Leung, T., Kam, L.D., and Pei, L., 2005, Novel Core -shell particles with poly (n-butyl acrylate) cores & chitosan shells as an antibacterial coating for textiles, Polymer, 46, 10538- 10543. 3. Matejmicusik, T., Igor, M., Katarina, F., and Mohamed, 2007, Conductive polymer coated textiles: The role of fabric treatment by pyrrole- functionalised triethoxySilane., 157, 914-923. 4. Singha К. A Review on Coating & Lamination in Textiles: Pro- cesses and Applications/ К. Singha/American Journal of Polymer Science. 2012. №2(3). Р. 39-49. 5. Патент РФ № 2526385. Способ модификации поверхности пленки полиэтилентерефталата/ С.В. Кудашев, В.Ф. Желтобрюхов, Т.И. Даниленко, В.Н. Арисова, В.М. Дронова, К.Р. Шевченко; ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный технический университет» (ВолгГТУ). - заявл. 22.03.2013; опубл. 20.08.2014 6. 38. Shekar R.I., Yadav, A.K., Kumar, K. and Tripathi, V.S. Breathable Apparel Fabrics for De-fence Applications. Man-Made Textiles in India, 2003, 46(12): p. 9–16 УДК 687 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРОПРОНИЦАЕМЫХ СВОЙСТВ ДУБЛИРОВАННЫХ МАТЕРИАЛОВ Полушин Е.Г., Козлова О.В. ФГБОУ ВО Ивановский государственный химико-технологический университет В настоящее время, основной задачей текстильной промышленности является улучшение качества выпускаемой продукции с целью повышения ее конкурентной способности, одновременное снижение материальных и энергетических затрат на производство и, как следствие, снижение себестоимости выполненной продукции. Решение этих задач невозможно без совершенствования традиционных техно-
логических процессов, разработки и внедрения новых технологий отделки тканей. Все более актуальны технологии, которые отличаются экологичностью, легкостью в использовании тех или иных режимов обработки текстильных изделий. Одним из инновационных и перспективных направлений, является создание многофункционального текстиля, предназначенного для эксплуатации в жестких и экстремальных условиях. Особенность та- кого материала сводится к ряду таких свойств, как теплоизоляцион- ные, выводящие влагу в виде пара, защищающие от ветра и дождя при небольшой массе материала. Все это можно достичь с помощью дуб- лирования тканей. Создание такого комплекса свойств неразрывно связанно с выбором текстильных материалов, которые в итоге сфор- мируют конечный продукт с требуемым назначением, определяющим комплекс требований (защитного, гигиенического, эксплуатационного и эстетического характера), который будет предъявляться к текстиль- ному материалу. Наиболее ответственной составляющей дублирован- ных материалов является ткань «верха» одежды, т.к. она непосред- ственно контактирует с окружающей средой и защищает человека. В зависимости от способов получения дублированных тканей, результаты обеспечивают либо полное соединение поверхности между тканями, либо приобретают «дышащий» эффект мембранных тканей. Основная задача при создании мембраны – выбор полимерной компо- зиции, на основе которой возможно получить пленку, имеющую до- статочную паропроницаемость для отвода паров воды от тела человека для обеспечения комфортного пребывания в такой одежде длительное время [4-6]. Определённой паропроницаемостью обладают все исполь- зующиеся сегодня ткани и утеплители. Однако в численном выраже- нии она представлена только для описания свойств мембран, приме- няющихся в производстве одежды, и для очень малого количества не водонепроницаемых текстильных материалов. Мембрана представляет собой многослойную ткань, включаю- щую такую пленку, которая не пропускает воду снаружи, но позволяет испаряться влаге, образующейся внутри. Поэтому, особый интерес вызывает такое свойство дублирован- ных материалов, как паропроницаемость. Это свойство дает возмож- ность материалу пропускать или задерживать водяной пар. В инду- стрии производства одежды и снаряжения для активного отдыха зна-
чение имеет высокая способность материала к транспорту водяного пара и чем она выше, тем лучше, так как это позволяет избежать поль- зователю перегрева и при этом оставаться сухим. [1,2] Работа посвящена изучению влияния условий дублирования и составов полимерно-клеевых композиций на паропроницаемые свойства текстильных материалов, а именно, изучению влияния вводимых в полимерный субстрат минеральных наполнителей, которые являются известными сорбентами, на показатель паропроницаемости. Известно, что свойства наполненного полимерного материала зависят как от свойств самой полимерной матрицы, так и используемого наполнителя, характера распределения последнего и его размеров, а также природы взаимодействия на границе раздела полимер- наполнитель. При использовании твердых наполнителей (графита и других) в результате взаимодействия их с полимерной матрицей, уменьшается подвижность макромолекул в гранулированном слое, что существенно отражается на свойствах материала [3]. Целью научного исследования является оценка влияния состава полимерного слоя, наносимого на текстильный материал, на его паро- проницаемые свойства. Определённой паропроницаемостью обладают все использующиеся сегодня ткани и утеплители. Однако в численном выражении она представлена только для описания свойств мембран, применяющихся в производстве одежды, и для очень малого количества не во- донепроницаемых текстильных материалов. Чаще всего паропроницаемость измеряют в г/м²/24 часа, т.е. количество водяного пара, которое пройдёт через квадратный метр материала за сутки. Для процесса дублирования использовали ткани – хлопкополи- эфирную и трикотажную хлопчатобумажную. Полученные в работе показатели паропроницаемости дублиро- ванного композита с использованием в качестве клеевого слоя поли- мерной композиции на основе акрилового сополимера и включающей минеральные добавки: алюмосиликат (САС), лигносульфонат (ЛСФ), горный хрусталь и каолин, представлены в таблице 1. Как можно видеть из таблицы наибольшей паропроницаемостью обладают материалы, содержащие в качестве наполнителя каолин. Значение этого показателя в сравнении с сопоставляемыми в таблице для других наполнителей повышается в 2-4 раза.
Таблица 1 № об- разца Наименование наполнителя Показатель паропрони- цаемости, MVTR (г/м²) 1 Хлористый кальций 587 2 САС 0 260 3 ЛСФ 571 4 Горный хрусталь 607 5 Каолин 1165 Для выяснения причин такого различия в поведении минераль- ных добавок в полимерной системе удобно использовать микроскопи- ческий анализ визуального сравнения объектов в полимерной матрице с помощью микроскопа [4]. В таблице 2 представлены фото с пленок полимеров, в которые были введены различные наполнители мине- ральной природы. Таблица 2 фото Наполни- тель Алюмосиликат Лигносульфонат фото Наполни- тель Горный хрусталь Каолин
Очевидно, что за счет более крупных включений воздушных об- разований, сформированных в полимере в присутствии каолина, вели- чина паропроницаемости системы наивысшая. В таблице 3 приведены данные по показателям паропроницае- мости для материалов, где в полимер введен оксид графена. Причем на его примере показано влияние концентраций наполнителя на показа- тель паропроницаемости волокнисто-полимерного композита. Таблица 3 № образ- ца Количество оксида графена (2 г/л) в полимере, % от массы полимера Показатель паропрони- цаемости, MVTR (г/м²) 1 - 191 2 10 341 3 30 1125 Как можно видеть из результатов таблицы, используя различное количество вводимого сорбента в полимерную матрицу, можно изме- нять в сторону увеличения показатель паропроницаемости, что позво- ляет прогнозировать заранее требуемые свойства материалов. Увели- чение минерального компонента с 10 до 30% приводит к повышению показателя MVTR со 191 г/м2 до 1125 г/м2, что соответствует требова- ниям для паропроницаемых тканей. Сделаны микрофотографии с пленок полимеров, используемых для дублирования тканей. На рисунке 4 изображены снимки, где от- четливо видна пористая структура, как чистого полимера, так и с вве- дением минерального наполнителя. Полимер Полимер с добавлением оксида графена 10% 30% Рис.1 Фото полимера и с добавлением минерального наполнителя в разном процентном соотношении.
Доступ онлайн
В корзину