CC BY
40
УДК 675
Н. В. Евсеева, О. Е. Гаврилова, Н. А. Халитова
ПРИМЕНЕНИЕ НЕОПРЕНА В ПРОИЗВОДСТВЕ ИЗДЕЛИЙ ЛЕГКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Ключевые слова: синтетические полимеры, неопрен, эргономичность, свойства, производство, изделия легкой
промышленности, технология.
Современное производство возможно лишь на основе рационального использования синтетических полимеров. Неопрен является одной из самых перспективных разновидностей полимерного синтетического сырья в производстве материалов для изделий легкой промышленности. Его свойства могут варьироваться в зависимости от конечного назначения готового изделия. Применение материалов из неопрена возможно в широком спектре отраслей легкой промышленности. В статье рассматриваются особенности производства материалов из неопрена и его основные характеристики
Keywords: synthetic polymers, neoprene, ergonomics, properties, manufacture, light industry products, technology.
Modern production is possible only on the basis of rational use of synthetic polymers. Neoprene is one of the most promising varieties of synthetic polymer raw materials for light industry products. Its properties can vary depending on the final destination of the product. The use of neoprene materials it is possible in a wide range of light industries. The article considers the peculiarities ofproduction of neoprene materials and its main characteristics
Введение
Авангард в моде и новое в дизайне в первую очередь связаны с созданием перспективных материалов и использованием их в новом качестве. Производители тканей предлагают все инновационные виды волокон, которые делают одежду более технологичной. Отличительной чертой современного человека является активность и стремление развиваться и познавать окружающий мир. Для защиты тела человека от неблагоприятных условий окружающей среды испокон веков служила одежда, и сегодня растущая активность человечества не позволяет одежде утратить свою основную функцию.
Теотехнологический дизайн - хай-тек (hay tech) в костюме основан на внедрении прогрессивных технологий. Это в основном создание новых тканей и методов их соединения, а следовательно, и технологий. Компания Du Pont изобрела в 1930-е гг. первое искусственное волокно - нейлон, который стал источником многих инноваций в моде. Лайкра - эластичное волокно, созданное в 1956 г., впервые использована в купальных костюмах, затем в спортивной одежде (легинсы, ставшие модными в 1980-е гг.), повлияла на модный силуэт в 1990-е гг., позволив кроить очень приталенные изделия.
Сегодня в производстве одежды дизайнеры все чаще начинают использовать новые высокотехнологичные материалы, которые выполняют широкий спектр функций [1]. К таким материалам относится, например, биотекстиль. Биотекстильные материалы водонепроницаемы, но пропускают воздух, обладают антисептическими свойствами, а также могут источать ароматы благодаря включенным в структуру микрокапсулам. Другие новые материалы: антистресс, защищающий от электромагнитного излучения, и антиагрессия ( на основе полипарафенилена) - пуленепробиваемый текстиль, который в пять раз крепче стали, имеет внешний вид кашемира и предназначен для верхней одежды. он способен выдерживать воздействие бритвы, ножа и даже пули.
Основная часть
В начале ХХ века американская компания БиРоИ вывела на рынок своё изобретение -неопрен, который изначально отличался достаточно неприятным запахом. С самого начала, компания-производитель позиционировала неопрен не как готовый продукт, а лишь как сырье. Затем, состав материала был изменен, органолептические свойства неопрена существенно улучшились. Неопрен реализовывался среди производителей различной конечной продукции из неопрена. Изначально неопрен использовался только в промышленных целях. Затем его стали использовать для изготовления спортивного инвентаря: материалом из неопрена покрывали гантели, из него изготавливались напульсники, бандажи.
Кроме того, свойства неопрена в наибольшей степени удовлетворяли требования, предъявляемые к материалам для изготовления гидрокостюмов. Неопрен не только водонепроницаем, но и обладает определенными теплозащитными свойствами, что особенно важно для подводных условий эксплуатации костюма, особенно при одновременном обеспечении его относительно малой массы и удобством в уходе и эксплуатации, в основном благодаря своей ячеистой структуре [2].
Из него изготавливают костюмы для дайвинга и серфинга, а также обувь (резиновые сапоги, кроссовки), снаряжение и одежду для туристов. Для каждого водного вида спорта существуют свои типы костюмов. К примеру, гидрокостюм для дайвинга менее гибкий, но более плотный, комплект для бассейна производится из вспененного каучука и является очень гибким [2].
Для любителей активного отдыха даже были придуманы специальные неопреновые носки. Они стали незаменимым элементом костюмов для туристических походов, так как предотвращали появление мозолей на коже ступней и влаги во внутриобувном пространстве. Сегодня для производства одежды повседневного применения не
используется неопрен, его заменяют полиамид и полиэстер.
Впервые этот универсальный материал (неопрен) стал элементом модного тренда в коллекциях модного дома Balenciaga. В начале двухтысячных коллекции одежды дизайнеров этой марки свидетельствовали о слиянии модной индустрии со сферой высокотехнологичных инновационных разработок. В моделях использовался комплексный материал, содержащий в своей структуре неопрен, скрепленный склеиванием с полиэстером, или хлопком или другими материалами, обладающими эластичностью. Свойства неопрена обусловили графичность линий, строгость кроя.
В начале ХХ века в США в процессе разработки неопрена, т.наз. хлоропренового каучука, его производители получили пористый и легкий материал, водонепроницаемый и износоустойчивый, что обеспечило ему востребованность в различных областях применения от гидрокостюмов, спортивной одежды и обуви, инвентаря до простых средств защиты бытового назначения.
В настоящее время большинство современных материалов для одежды, предназначенных для решения сложных фуккциональных задач, представляют собой сегодня сложные многослойные системы, являются комплексными [3]. Такие волокна, как тактель (1айеГ), кевлар (кеу1аг), полайр (роЫгае), кордура (соМига), гортэкс ^оге4ех), применяются по отдельности или в структуре сложных комплексных материалов не только для производства самой различной одежды и экипировки (от белья до курток и спальников), но и в аэрокосмическом, автомобильном производстве, в производстве бытовой техники.
Неопрен является разновидностью
синтетического каучука (полихлоропрен), ставшей адекватной заменой натуральной резины, обладающей стойкостью к воздействию химических веществ. Структура неопрена обеспечивает материалу легкость, эластичность и водонепроницаемость.
Основными характеристиками данного материала являются химическая стойкость к воздействию различных химикатов, солнечных лучей, озона, различных погодных условий; сохранение структуры в широком температурном диапазоне (огнестойкий, в сравнении с иными углеводородными каучуками); гибкость и эластичность; хорошие изолирующие свойства; износоустойчивость; долговечность (он
чрезвычайно прочен и устойчив к физическому воздействию); воздухо- и влагонепроницаемость; безвредность при соприкосновении с кожным покровом. Известно, что неопрен используется в твердом и жидком состоянии. Если говорить о свойствах жидкого неопрена, то среди них можно выделить такие как: хорошее образование пленки; высокая прочность сцепления; эластичность, сохраняемая в широком диапазоне температур. Неопрен сам по себе не является конечным продуктом, а является мягким и пористым сырьем.
Неопрен в чистом виде безопасен для здоровья человека, однако любое производство, связанное с данным материалом, должно вестись согласно требованиям техники безопасности и в условиях производственной гигиены, как и работа с неопреновыми клеями, особенно в случае чувствительной кожи, несмотря на то, что. минимальное количество людей имеет аллергию на неопрен.
В зависимости от заданного химического состава изделия свойства могут незначительно изменяться. Неопрен, используемый для изготовления гидрокостюмов, поясов для похудения не пропускает воду и воздух. Однако, последние разработки предусматривают модификацию с микропорами для проникновения воздуха. В данном контексте значение приобретает правильный выбор типа неопрена в соответствии с потребностями.
Неопрен - материал абсолютно не капризный в сочетании с другими фактурами. Хорошее сочетание обеспечивается с относительно тонкими фактурными материалами, такими как вискоза, трикотаж или шерсть. Наилучшим решением комплекта одежды является стиль «casual» и «спорт-шик». Наихудшим из возможных является сочетание кожи и неопрена, они очень близки по внешнему виду, однако существенно отличаются по свойствам, по этой причине их комбинирование нецелесообразно.
На первом этапе технологического процесса производства неопрена осуществляется формование сырьевой массы посредством механического раскатывания. На втором этапе многоступенчатого процесса компрессии и экструзии, осуществляется вулканизация этой массы в компактных блоках. На третьем этапе блоки массы разделяются на листы нужной толщины. На четвертом этапе с учетом особенностей будущей продукции осуществляется обработка поверхности (или склеивание с тканью, трикотажным полотном и др.). На всех этапах важное значение имеют время, давление и температура, влияющие на качественные характеристики готового изделия. основное значения для процесса имеет образование гомогенной ячеистой структуры без воздушных включений.
Технология «закрытой ячейки» предполагает получение структуры, представляющей собой на клеточном уровне ячейки, отделенные друг от друга с азотом внутри. При этом все ячейки одного размера и формы и находятся в строгом порядке. Такая структура отталкивает воду, материал с «закрытой ячейкой» обладает лучшей теплоизоляцией и малой проводимостью. Процент «закрытых ячеек» в таком неопрене 60 - 95%. Производство неопрена с «закрытой ячейкой» включает три этапа: на первом - формовочная масса выливается в форму (размера будущего листа полуфабриката), на втором - под давлением «выпекается» при температуре 140оС. На этом этапе происходит формирование ячеек. На третьем этапе материал поступает в следующую форму, больше по размеру. На этом этапе температура повышается до
180оС, а давление снижается, в результате чего неопрен приобретает мягкость и эластичность.
Толщина получаемого полотна может колебаться от 0,5 до 10 мм. С учетом толщины и плотности неопрен группируется в несколько типов, которые и определяют назначение готовых изделий. Тип LS обладает повышенной мягкостью и высокой растяжимостью во всех направлениях. Тип S обладает повышенной стойкостью к физическим нагрузкам и плотностью. Тип HS обладает плотной структурой и повышенной стойкостью к сжатию. Тип HHS обладает очень высокой плотностью и низкой гибкостью. Тип NF соответствует по плотности S типу, но обладает повышенной огнестойкостью. Тип W (медицинский) имеет белый цвет и высокую эластичность.
Заключение
Следует отметить, что и в настоящее время разработки новых материалов для изделий легкой промышленности не прекращаются. Даже популярные гидрокостюмы из неопрена получают новые свойства, становятся гораздо эластичнее благодаря добавлению в состав спандекса (модели «Super-Flex»). Этот материал применяют уже более 70 лет в обширном промышленном спектре. Благодаря универсальному набору его свойств из него изготавливают даже разнообразные предметы обихода.
Несмотря на то, что неопрен сам по себе безопасен для человеческого организма, такая его характеристика, как воздухонепроницаемость, обуславливает некоторые ограничения по эксплуатации готовых изделий в условиях
повседневной носки. Изделия из неопрена не рекомендуется использовать более двух часов при постоянном контакте с кожным покровом. Современные модификации неопрена идеально подходят для занятия спортом, но не для носки в повседневной жизни. Однако, дальнейшие разработки материалов с применением неопрена могут развиваться в двух направлениях - улучшение параметров сырья за счет добавления в него других веществ и создание оригинальных швейных изделий и аксессуаров из неопрена, оклеенного такой тканью, чтобы можно было обеспечить гигиеническое соответствие при соприкосновении с кожным покровом (полиэстер, хлопок и другие эластичные материалы).
Литература
1. Гаврилова О.Е. Применение перспективных полимерных материалов в легкой промышленности для повышения качества изделий / О.Е.Гаврилова, Л.Л.Никитина // Вестник Казанского технологического университета. - 2014. - Т. 17, № 18. - С. 96-99.
2. Гаврилова О.Е. Выбор конструктивных решений и полимерных материалов для одежды, используемой в водной среде / О.Е.Гаврилова, Л.Л.Никитина // Вестник технологического университета. - 2015. - Т. 18, № 13. -С. 153-155.
3. Никитина Л.Л. Создание изделий легкой промышленности с улучшенными потребительскими свойствами с применением полимерных материалов / Л. Л.Никитина, О. Е.Гаврилова // Вестник Казанского технологического университета. - 2014. - Т. 17, № 19. -С. 110-111.
© Н. В. Евсеева - старший преподаватель кафедры конструирования одежды и обуви КНИТУ; О. Е. Гаврилова-канд.пед.наук, доцент кафедры конструирования одежды и обуви КНИТУ, [email protected]; Н. А. Халитова - студент кафедры конструирования одежды и обуви КНИТУ, [email protected]
© N. V. Evseeva - senior lecturer of department «Designing of clothes and footwear», «The Kazan national research technological university»; O. E. Gavrilova - edging. ped. sciences, associate professor of department «Designing of clothes and footwear», «The Kazan national research technological university», [email protected]; N. A. Khalitova - student of department «Designing of clothes and footwear», «The Kazan national research technological university», [email protected].
