Новые технологии и материалы легкой промышленности: XV Международная научно-практическая конференция с элементами научной школы для студентов и молодых ученых. Часть 2

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 промышленности», 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 проектировании  данной продукции и изготовлении имеют огромное значения  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 промышленности. На данный момент времени  существует большое количество различных полимерных материалов, множество вариаций комбинирования мембран и тканей, множество  торговых марок, созданных производителями тканей и готовых изделий, однако, до сих пор  
основным признаком качества мембранной продукции является высокие показатели паропроницаемости, воздухопроницаемости и водоупорности.

Основная задача на сегодняшний день придание существующим 

материалам заданные свойства, а не создание новых видов материалов. Химические и физические методы модификации полимерных покрытий нуждаются в улучшении технологии получения материалов. В 
связи с этим необходимо больше времени для технологических процессов, увеличение затрат химических реагентов, что может привести 
к серьезным экологическим проблемам из-за большого объема производства. Поэтому особую значимость приобретают методы модификации с использованием плазмы, которая воздействует на материал газовым 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 ассортимента мембранных покрытий и эксплуатационных возможностей 
тканей. Мембрана – это либо тончайшая плёнка, которая ламинирована (приварена или приклеена по особой технологии) к ткани, либо покрытие, нанесенное в жидком виде на ткань горячим способом (рисунок 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, использование новых полимерных композиций и совершенствование составов 
покрытий привело к созданию материалов, обладающих не только высокими защитными, но и улучшенными эксплуатационными и гигиеническими 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 покрытие должно равномерно распределятся по текстилю  с одинаковой 
толщиной, которая контролируется при помощи ножа или специального 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 материа
лов, 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 физикомеханических) 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, 1053810543.

3. Matejmicusik, T., Igor, M., Katarina, F., and Mohamed, 2007, 

Conductive polymer coated textiles: The role of fabric treatment by pyrrolefunctionalised 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 промышлен
ности 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 эколо
гичностью, легкостью в использовании тех или иных режимов обработки текстильных изделий.

Одним из инновационных и перспективных направлений, явля
ется создание многофункционального текстиля, предназначенного для 
эксплуатации в жестких и экстремальных условиях. Особенность такого материала сводится к ряду таких свойств, как теплоизоляционные, выводящие влагу в виде пара, защищающие от ветра и дождя при 
небольшой массе материала. Все это можно достичь с помощью дублирования тканей. Создание такого комплекса свойств неразрывно 
связанно с выбором текстильных материалов, которые в итоге сформируют конечный продукт с требуемым назначением, определяющим
комплекс требований (защитного, гигиенического, эксплуатационного 
и эстетического характера), который будет предъявляться к текстильному материалу. Наиболее ответственной составляющей дублированных материалов является ткань «верха» одежды, т.к. она непосредственно 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 композиции, на основе которой возможно получить пленку, имеющую достаточную паропроницаемость для отвода паров воды от тела человека 
для обеспечения комфортного пребывания в такой одежде длительное 
время [4-6]. 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 
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 возможность материалу пропускать или задерживать водяной пар. В индустрии 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 пользователю 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 полимернаполнитель. 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 паропроницаемые свойства.

Определённой паропроницаемостью обладают все использую
щиеся 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 водонепроницаемых 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 полимерной 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

№ образца
Наименование наполнителя
Показатель паропроницаемости, 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 микроскопический 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 минеральной 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, величина 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 показатель паропроницаемости волокнисто-полимерного композита. 

Таблица 3

№ образ
ца

Количество оксида графена (2 г/л) 
в полимере, % от массы полимера

Показатель паропроницаемости, 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 изменять в сторону увеличения показатель паропроницаемости, что позволяет прогнозировать заранее требуемые свойства материалов. Увеличение минерального компонента с 10 до 30% приводит к повышению 
показателя MVTR со 191 г/м2 до 1125 г/м2, что соответствует требованиям для паропроницаемых тканей.

Сделаны микрофотографии с пленок полимеров, используемых 

для дублирования тканей. На рисунке 4 изображены снимки, где отчетливо видна пористая структура, как чистого полимера, так и с введением минерального наполнителя.

Полимер
Полимер с добавлением оксида графена

10%
30%

Рис.1 Фото полимера и с добавлением минерального наполнителя в 

разном процентном соотношении.