Адаптивное воздействие на организм льняных тканей
Покупка
Основная коллекция
Тематика:
Текстильная промышленность
Издательство:
РИОР
Автор:
Якутина Наталья Владимировна
Год издания: 2023
Кол-во страниц: 122
Дополнительно
Вид издания:
Монография
Уровень образования:
Дополнительное профессиональное образование
ISBN: 978-5-369-01667-1
Артикул: 653021.02.01
В монографии приведены результаты исследований свойств льна и льносодержащих тканей, оказывающих адаптивное воздействие готовых изделий на организм человека, их способность формировать определенный микроклимат повышенной комфортности. Рассмотрены практические вопросы использования адаптивных свойств тканей при изготовлении швейных изделий и элементов обувной продукции.
Книга будет полезна магистрантам и аспирантам, работникам текстильных, швейных и обувных предприятий, организаций, занимающихся проектированием одежды и обуви, научно-исследовательских учреждений, ведущих работы в области текстильного и швейного материаловедения.
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- ВО - Бакалавриат
- 29.03.01: Технология изделий легкой промышленности
- 29.03.05: Конструирование изделий легкой промышленности
- 38.03.07: Товароведение
- ВО - Магистратура
- 22.04.01: Материаловедение и технологии материалов
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
Н.В. Якутина АДАПТИВНОЕ АДАПТИВНОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ОРГАНИЗМ НА ОРГАНИЗМ ЛЬНЯНЫХ ТКАНЕЙ ЛЬНЯНЫХ ТКАНЕЙ Монография Монография Москва РИОР ИНФРА-М
УДК 677.11:613 ББК 42.16+51.204 Я49 УДК 677.11:613 ББК 42.16+51.204 Якутина Н.В. Адаптивное воздействие на организм льняных тканей : монография / Н.В. Якутина. — Москва : РИОР : ИНФРА-М, 2023. — 122 с. — (Научная мысль). — DOI: https://doi.org/10.12737/22625 ISBN 978-5-369-01667-1 (РИОР) ISBN 978-5-16-012725-5 (ИНФРА-М, print) ISBN 978-5-16-103141-4 (ИНФРА-М, online) В монографии приведены результаты исследований свойств льна и льносодержащих тканей, оказывающих адаптивное воздействие готовых изделий на организм человека, их способность формировать определенный микроклимат повышенной комфортности. Рассмотрены практические вопросы использования адаптивных свойств тканей при изготовлении швейных изделий и элементов обувной продукции. Книга будет полезна магистрантам и аспирантам, работникам тек стильных, швейных и обувных предприятий, организаций, занимающихся проектированием одежды и обуви, научно-исследовательских учреждений, ведущих работы в области текстильного и швейного материаловедения. ISBN 978-5-369-01667-1 (РИОР) ISBN 978-5-16-012725-5 (ИНФРА-М, print) ISBN 978-5-16-103141-4 (ИНФРА-М, online) © Якутина Н.В. Я49 ФЗ № 436-ФЗ Издание не подлежит маркировке в соответствии с п. 1 ч. 2 ст. 1 Автор: Якутина Н.В. — канд. техн. наук, доцент Российского государственного университета им. А.Н. Косыгина (Технологии. Дизайн. Искусство). Является автором более 40 печатных работ по химико-экологическим аспектам легкой промышленности, материаловедению и здоровьесберегающим технологиям (Москва) Рецензенты: Кирсанова Е.А. — д-р техн. наук, профессор кафедры материаловедения и товарной экспертизы Российского государственного университета им. А.Н. Косыгина (Технологии. Дизайн. Искусство) (Москва); Северов М.В. — канд. мед. наук, доцент кафедры внутренних, профессио нальных болезней и пульмонологии Первого МГМУ им. И.М. Сеченова (Москва)
ВВЕДЕНИЕ Легкая промышленность стремится создавать продукцию, удовлетворяющую потребностям населения по гигиеническим, физико- механическим, медико-биологическим, функциональным, эстетическим и др. свойствам. При этом люди всегда искали у природы лучшие вещества и создавали новые материалы с целью улучшения здоровья и создания более комфортной среды. В настоящее время для России льняная отрасль является одним из весьма доходных и социально значимых направлений легкой промышленности, а лён — оптимальным ежегодно восполняемым источником растительного сырья. Для льняной отрасли актуально создание конкурентоспособной продукции, отвечающей мировым стандартам качества. При этом качество текстильных изделий определяется качеством волокон, нитей и тканей, что гарантируется технологическим процессом переработки и отделки исходного сырья. Перспективным в современной науке по данному направлению является прогнозирование свойств нитей и тканей. Однако при переработке льна в текстильный материал происходит потеря полезных для человека органических биологически активных веществ (БАВ), обеспечивающих гигиенические характеристики готовым изделиям. Поэтому исследование и контроль качества сырья, полупродуктов и готовой продукции льняной отрасли легкой промышленности заслуживают особого внимания и изучения. Основная ценность льна заключается в уникальных гигиенических свойствах волокна. Оно гипоаллергенно, бактерицидно, превосходит другие натуральные ткани по гигроскопичности, воздухопроницаемости, теплопроводности. Льняные ткани абсолютно не электризуются, в жару позволяют коже дышать, впитывают влагу, отражают УФ-излучение. Льняные ткани прочные, износостойкие, формоустойчивые, меньше загрязняются и лучше отстирываются. Исследования, представленные в данной работе, преследовали собой цель повышения качества текстильных материалов на основе проектирования новых свойств и показателей качества тканей путем модифицирования их комплексом органических биологически активных веществ, полученных из льняного сырья с соблюдением ресурсосберегающих технологий, сохранением экологической чистоты и безопасности используемых компонентов. Был проведен ряд исследований, направленных на проектирование свойств текстильных материалов и изделий легкой промышленности с целью улучшения их гигиенических характеристик путем модифицирования органическими биологически активными веществами, полученными из льна и продуктов его переработки.
В данной работе также представлены результаты исследований медико-гигиенических свойств льняных тканей с позиции перспективного использования этих материалов в медицине и гермообъектах (подводные лодки, космические корабли). Эффективное использование растительного сырья и продуктов его переработки открывает новые перспективы в проектировании и прогнозировании свойств и показателей качества материалов и изделий легкой промышленности.
1. ОСОБЕННОСТИ ЛЬНЯНОГО ПРОИЗВОДСТВА 1.1. МИРОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО ЛЬНА История человеческой цивилизации напрямую связана с легкой промышленностью. С развитием человечества росли его потребности, в том числе в одежде и обуви, тканях, предметах интерьера, следовательно, развивалось текстильное, швейное, кожевенно-меховое и обувное производства. Сегодня к легкой промышленности относят наиболее крупные подотрасли: текстильная (включает хлопчатобумажную, шерстяную, льняную, пенько-джутовую, шелковую и т.д.), швейная, кожевенная, меховая, обувная, искусственных кож и полимерно- пленочных материалов [9]. Большое народнохозяйственное значение по своим ценным потребительским свойствам имеют натуральные растительные хлопчатобумажные и льняные ткани. Производство льняных тканей — старейшая традиционная отрасль текстильной промышленности, размещение которой в мире в наибольшей степени совпадает с географическим размещением сырьевой базы. По описаниям древних историков льнопроизводство в мире всегда было широко распространено (Индия, Ассирия, Вавилон, Древний Египет, Древняя Греция, славянские племена, страны Азии и др.). Лён — культура умеренного климатического пояса с повышенной влажностью воздуха. В настоящее время возделыванием льна занимаются более десяти стран, в том числе Китай, Франция, Россия, страны СНГ, Канада и др. [78]. По объему мирового производства льняные ткани значительно уступают хлопчатобумажным. На долю льняных тканей приходится около 6% общего объема производства тканей. Они обладают уникальными гигиеническими свойствами, обеспечивающими комфорт и сохранение здоровья человека. Также благодаря высоким эстетическим свойствам и износостойкости они незаменимы для многих видов изделий бытового и технического назначения [4]. В настоящее время в мире определилась устойчивая тенденция к росту использования льна при производстве одежды, постельного белья, трикотажа и других изделий в связи с их высокими потребительскими свойствами. Льносеющие страны ведут политику по увеличению посевов и производства льна. Конец XX — начало ХХI в. во всем мире ознаменовался льняным «бумом». США довели посевы льна до 400 тыс. га в год. В Канаде ежегодно засевают льном 800 тыс. га. Китай засевает льном около 600 тыс. га. Страны Западной Европы на протяжении ряда лет собирают устойчивые урожаи льна и осуществляют программы увеличения производства льноволокна («Саксонский лён», «Скандинавский лён»).
Сегодня площадь посева культуры льна в мире превышает 0,5 млн га. Ежегодный объем мирового производства льняного волокна составляет более 0,6 млн т, льносемян — 140 тыс. т. Годовое производство льноволокна в мире по данным Продовольственной и сельскохозяйственной Организации Объединенных Наций в течение 2011–2014 гг. составляло в среднем около 2,24 млн т. Из них на долю России приходилось около 60 тыс. т [139]. 1.2. ЛЬНЯНОЙ КОМПЛЕКС РОССИИ До 1980-х гг. Россия занимала первое место в мире по валовому сбору льноволокна и являлась одним из основных поставщиков льняного сырья в страны Западной Европы. Выращивание льна было сосредоточено в основном в нечерноземных регионах. В 1980-е гг. в России производилось 200–240 тыс. т льноволокна. Для переработки льносырья была создана целая сеть льнозаводов. Развитие получила перерабатывающая и текстильная промышленность, работающая на льноволокне. В Вологодской, Костромской, Псковской и других областях работало более 60 крупных фабрик и льнокомбинатов. В СССР выращивался как хлопок, так и лён. После распада СССР и отделения южных союзных республик и превращения их в самостоятельные государства, ареалы выращивания данных технических культур разделились. В России, в связи с климатическими условиями, выращивается только лён, а в южных республиках — только хлопок [6, 8]. В 1993 г. в России посевные площади сократились почти в два раза по сравнению с 1980-ми гг. Сокращение производства льноволокна отразилось на состоянии текстильной промышленности. С целью улучшения положения в льняном комплексе Правительством РФ было принято постановление от 25 августа 1993 г. № 863 «Об утверждении федеральной целевой программы “Возрождение российского льна”» [10]. В 1996–2001 гг. предпринимались попытки сохранить льняной комплекс страны за счет федеральных целевых программ. Так правительство РФ постановило финансировать Федеральную целевую программу «Развитие льняного комплекса России на 1996–2000 годы» [5]. По прошествии 10 лет с начала реализации Федеральной целевой программы «Развитие льняного комплекса России на 1996–2001 годы» удалось значительно повысить роль льняного комплекса в экономике страны [9]. Это выразилось в том, что структура промышленного производства льняной отрасли стала более эффективной, многие виды ее продукции нашли широкое применение для изделий медицинского и санитарно-гигиенического назначения (антимикробные медицинские салфетки и перевязочные средства, изделия для ухода за лежачими больными, постельное и лечебное белье и т.д.), льняная хирургическая нить, льняная и льнохлопковая медицинская гигроскопическая вата, ткани для мебели и текстильных обоев, геотекстиль и др. [15].
Ко второму десятилетию XXI в. льняные ткани выпускались в 11 субъектах РФ, среди которых на первом месте — Костромская область. Площади посева льна к 2011 г. составляли около 56 тыс. га, было произведено 33 тыс. т льноволокна. Урожайность льна в России на уровне 7–10 ц/га. Посевные площади за последние годы составляют 12–15% посевов России и 35–40% — в Центральном федеральном округе. Доля льняных тканей на отечественном рынке тканей около 6%. Из-за дороговизны льняных изделий более трети продукции отечественных фирм идет на экспорт в страны ЕС, США и Канаду [95, 126]. Основу экспорта составляют льняные ткани с низким уровнем обработки. Окрашивание и оформление полотна осуществляется за границей [101]. Интерес российских производителей к зарубежным рынкам с каждым годом растет. Спрос на ткани изо льна российского производства формируется в основном в Италии и Турции, на которые приходится 34 и 27% всего вывоза льняных тканей из России. По оценкам отраслевых экспертов, спрос на льносодержащие ткани на мировом рынке устойчиво растет. Это связано со стремительным ростом цен на хлопковое сырье. В 2008–2012 гг. были осуществлены Государственная программа развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2008–2012 гг., а также Целевая программа Министерства сельского хозяйства «Развитие льняного комплекса России на 2008–2012 гг.» (табл. 1.1). Целью данных программ являлось создание отечественной сырьевой базы и увеличение производства отечественной льнопродукции. Таблица 1.1 Развитие льняного комплекса Показатель Годы 2008 2010 2015 Площадь посева льнадолгунца, тыс. га 80 120 140 Урожайность, ц/га: – льноволокна 7,8 8,0 не менее 9,0 – льносемян 1,5 2,5 не менее 3,0 Производство, тыс. т. – льноволокна 77 96,0 не менее 130,0 – льносемян 9 36,7 не менее 45,0 Выработка льняного масла, т: – медицинского 300 500 не менее 600 – пищевого – 200 не менее 400
Для определения путей и способов, обеспечивающих восстановление и развитие льняного комплекса России, в соответствии с поручением Правительства РФ от 23 ноября 2011 г. № ВП-П11-8378 разработана Концепция Федеральной целевой программы (ФЦП) «Развитие льняного комплекса России на период до 2020 года» [54, 74]. В стратегии развития легкой промышленности до 2020 г. предусмотрено, что объем производства льняных тканей к 2020 г. увеличится в 2,3 раза по отношению к 2009 г. и составит 122,2 млн кв. м. Анализ тенденций развития, как мировой, так и отечественной текстильной и швейной промышленности определяет годовую потребность России в льноволокне к 2020 г. Она составит 185 тыс. т, из них 122 тыс. т придутся на выпуск льняных и полульняных тканей, 63 тыс. т — на выпуск ваты, целлюлозы, нетканых материалов и строительных утеплителей. Такой резкий подъем производства и глубокой переработки льноволокна невозможен без масштабной государственной поддержки [51, 66]. Основными целями программы являются повышение конкурентоспособности продукции льняного комплекса России и удовлетворение совокупного спроса потребителей в льняной продукции. Для достижения указанных целей необходимо создать отечественную сырьевую базу лубяных волокон, повысить качество льняного сырья, запустить новые производства по глубокой переработке короткого волокна [35, 67]. Планируется осуществление различных мероприятий, среди которых в рамках данной работы представляют интерес [54, 85]: • разработка современных технологий производства тканей и нового поколения экопродукции медицинского и санитарно-гигиенического назначения на основе использования уникальных природных свойств льна (гигроскопичность, повышенная капиллярность, влагопоглощение, антисептичность, атравматичностъ, экологичность, повышенная комфортность и др.); • создание тканей, обладающих защитными свойствами по отношению к микроорганизмам, температурным перепадам и механическим воздействиям [35]. С ростом темпов развития производств продукции легкой промышленности растет нагрузка на окружающую среду [94]. Применяемые технологи зачастую являются малоэффективными и экологически небезопасными за счет применения вредных химических материалов (соли тяжелых металлов, фенолсодержащие соединения, растворители, кислоты, красители и др.). Эти загрязняющие вещества сбрасываются со сточными водами в гидросферу, выбрасываются в атмосферный воздух и накапливаются в отходах производства. Поэтому одной из важнейших проблем современного этапа развития льняной отрасли в рамках Федеральной целевой программы
«Развитие льняного комплекса России на период до 2020 года» является разработка способов и методов переработки растительного сырья и отходов, очистки сточных вод и выбросов, позволяющих снизить экологическую нагрузку на окружающую среду. 1.3. ПРОДУКТЫ ЛЬНЯНОГО ПРОИЗВОДСТВА Под льняным сырьем, подразумеваются полупродукты льняного производства, отходы процессов переработки льна и изготовления льняной продукции [5, 35, 37, 83]. Продукты процессов переработки льна следующие: • костра (измельченная древесина стебля); • треста (стебли льна, в которых волокно очищено от нецеллюлозных примесей и сравнительно легко отделяется от древесины); • солома (стебли льна после уборки и обмолота семенных коробочек); • сырец (стебли после мяльной обработки с нарушенной связью волокна с древесиной); • семена; • жмых (продукт, получаемый после отжима масла из льняных семян); • льняная пряжа; • суровая льняная ткань; • гладкая льняная ткань. Использование льна для создания текстильных изделий общеизвестно. Также лён благодаря своим уникальным свойствам находит применение во многих областях [10, 114]. Помимо ткани, лён дает множество побочных продуктов. Уникальные свойства льна делают непревзойденными и изделия технического назначения. Из семян получают целебное льняное масло, жмых идет на корм скоту, а из одеревеневших частей стебля получают строительные материалы и мебельные плиты, обладающие экологичными свойствами [21, 89, 91]. Природные волокнистые материалы, в том числе лён, являются исходным сырьем для получения современных композитных материалов [116]. Компоненты льна добавляются в разные виды бетонных конструкций, предназначенных для установки и эксплуатации на открытом воздухе. Это продлевает срок службы таким конструкциям при резко меняющейся нагрузке, увеличивает их жесткость, сглаживает последствия сжатия. Порошок из льняных волокон нашел применение в зубоврачебной практике для укрепления цементной смеси. Продукты переработки льна вводятся в полимеры и делают их более прочными, эластичными, стойкими к деформации и погодным условиям. Бамперы из композитов, содержащих природные волокнистые материалы, делают на заводах Форда, Рено и Фиата. Согласно данным
компании Мерседес Бенц при изготовлении каждого автомобиля используется около 5 кг натуральных волокон для укрепления панелей внутри салона и как заменитель асбеста в покрытии тормозов и сцепления. Таким образом, снижается вес автомобиля. По своим эксплуатационным свойствам биокомпозиты превосходят материалы, сделанные с применением стекловолокна или синтетических нитей, а при вторичной переработке оказывают менее негативное влияние на окружающую среду [101, 122, 123]. Наряду с традиционными продуктами переработки льна, такими как текстильные материалы и льняное масло, современные технологии переработки льна позволяют проводить процессы переработки льняного сырья более глубоко и извлекать множество продуктов, необходимых народному хозяйству [34]. Во льне содержатся белки, полисахариды, фосфолипиды, полиненасыщенные жирные кислоты, фитоэстрогены, витамины, микроэлементы и другие ценные вещества [83, 89, 104]. Современная переработка льна в силу широкой сферы применения ее продуктов и их необычной ценности является областью «критических технологий». Эти технологии отвечают за основные отечественные разработки, на реализацию которых должен быть направлен основной интерес государственных и частных инвесторов [53, 62]. Современные технологии переработки льна в значительной степени затрагивают легкую, пищевую, медицинскую, машиностроительную, химическую промышленность и другие отрасли экономики. Сложившаяся в России ситуация в льняной отрасли привела к тому, что текстильная промышленность в процессе переработки льна [25, 26] использует лишь 15–20% его массы, остальная же часть практически не находит применения и в большинстве случаев — сжигается. При производстве кондиционного льноволокна до 75% сырья переходит в отходы — костру, паклю, пыль. Среди отходов большую часть составляет костра. Таким образом, задача состоит не просто в наращивании мощностей по переработке льна, а в создании новых технологических стадий его переработки, позволяющих использовать весь комплекс ценных компонентов, накопленных льном в период своей вегетации [79]. Справиться с этой задачей может глубокая переработка льна, являющаяся совокупностью взаимосвязанных технологических процессов в производстве и переработке льняного сырья [67, 75].