Сравнительный анализ потребительских свойств утеплителей из химических и натуральных волокон для разработки оптимального пакета детского комбинизона Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

УДК 378:687

Л. Г. Хисамиева, Р. Б. Файзуллина, Э. Д. Усманова СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПОТРЕБИТЕЛЬСКИХ СВОЙСТВ УТЕПЛИТЕЛЕЙ

ИЗ ХИМИЧЕСКИХ И НАТУРАЛЬНЫХ ВОЛОКОН ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ОПТИМАЛЬНОГО ПАКЕТА ДЕТСКОГО КОМБИНИЗОНА

Ключевые слова: комбинезон, химические, волокна, натуральные, анализ.

В данной статье рассмотрены потребительские свойства синтетических и натуральных утеплителей. Приведены результаты испытаний утеплителей «Синтепона» и «Шерстона» и на основе их анализа обоснован оптимальный пакет материалов для изготовления детского комбинезона.

Keywords: analys, natural, fibers, synthetic, romper.

In the present article the consumer properties of natural and synthetic thermal insulations are given. «Sintepon» and «Sherston» thermal insulations test results are shown and in terms of their analysis the optimal material lamination for the romper designing is proved.

Развитие ассортимента верхней детской одежды отмечается определенной логикой, продиктованной основным ее назначением - обеспечить комфортное, уютное и удобное тепловое состояние для нормальной жизнедеятельности ребенка. Утеплитель является основным слоем, обеспечивающим теплозащитные функции одежды [1]. При проектировании одежды и выборе материалов для ее изготовления одной из основных характеристик, по показателю которой оцениваются теплозащитные свойства одежды, является суммарное тепловое сопротивление [2].

Величина суммарного теплового сопротивления ^сум) зависит от толщины, поверхностной плотности (массы 1м2), от содержащихся в пакете воздушных прослоек, воздухопроницаемости и др. свойств материалов пакета.

Утеплители для одежды изготавливают из химических и натуральных волокон [3]. Сравнительные характеристики физико-механических свойств утеплителей («Шерстон» ТУ 163.178-119-87 и «Синтепон» ТУ 8390-002-05263477-08) представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Физико-механические свойства утеплителей

Наименование показателя Показатели «Синтепона» Показатели «Шерстона»

Ширина, см 150 150

Поверхностная плотность, г/м 180 135

Массовая доля шерстяного волокна, % - 65

Массовая доля хлопковых волокон, % - 30

Масса образца 50*50 мм, г 0,4507 0,3375

Массовая доля -полиамидных волокон (ПА), % -полиэфирных волокон (ПЭ), % 100 5

Нормированная влажность, % 9 9

Миграция волокон на поверхность одежды отсутствует отсутствует

Проведены испытания двух пакетов материалов, в которых в первом варианте в качестве утепляющего материала использовали «Синтепон», состоящий из полиэфира, а во втором варианте, в качестве утеплителя - «Шерстон» облегченный утеплитель нового поколения, состоящий из 65 % шерсти и 30% хлопковых волокон.

Использование шерстона в качестве утеплителя в сравнении с традиционно применяемым синтепоном, позволяет заметно снизить вес готового изделия, значительно улучшить физико-гигиенические свойства одежды, в том числе создать дополнительную защиту от статического электричества и от повышенных температур.

Для определения поверхностной плотности утеплителей подобраны три образца согласно ГОСТ 3816-81, размером 50*50 мм. Ниже приведены расчеты поверхностной плотности М3 (г/м2), утеплителей «Шерстона» и «Синтепона:

М _ 0,3375 х 106 _ г/

М3("ШерсТон") _ 50 х 50 _ 135/м2 ’

М _ 0,4507 х 106 _ г/

5(синтепон) 50х50 , /м2 .

Исходя из расчетов, можно определить, что поверхностная плотность утеплителя «Шерстон» меньше по сравнению с утеплителем «Синтепон», следовательно, одежда, изготовленная из шерстона, будет значительно легче и в то же время теплозащитные свойства пакета материалов практически не ухудшаются.

Гигроскопичность рассчитывалась в соответствии с ГОСТ 3816-81 «Полотна текстильные. Методы определения гигроскопических и водоотталкивающих свойств» производили по формуле, исходя из которой рассчитали Wг шерстона %:

Wг(Шерстон) _ (0,3442 - 0,3321) х 100 х 0,3321 _ 0,40%

Так же определяем гигроскопичность синтепона %:

Wг(ситепон) _ (0,3864 - 0,3862) х 100 х 0,362 _ 0,008%

Согласно полученным результатам можно сделать вывод, что гигроскопичность «Шерстона» равна 0, 40%, является более высокой, чем гигроскопичность «Синтепона», которая равна 0,008%.

Определение капиллярности проводилось в соответствии с ГОСТ 3816-81 «Полотна текстильные. Методы определения гигроскопических и водоотталкивающих свойств». В таблице 2 приведено среднее арифметическое результатов, проведенных шести параллельных испытаний ткани на капиллярность.

Таблица 2 - Показатели капиллярности утеплителей

Наименование утеплителя «Шерстон» «Синтепон»

Время подъема жидкости Высота подъема жидкости, см

10 0,3 1

20 0,5 1,1

30 0,7 1,3

40 0,8 1,3

50 0,8 1,3

60 0,9 1,4

Капиллярность текстильных материалов имеет существенное значение для технологических процессов их обработки, изготовления швейных изделий и эксплуатации одежды. Капиллярные процессы в текстильных материалах фактически представляют собой суммарный эффект капиллярного проникновения жидкости в пространства между

волокнами и нитями, т.е. в макрокапиля-ры, размеры которых колеблются в пределах от максимального 10" м до минимального 10" м. [1]. График капиллярного впитывания влаги и воды приведен на рисунке 1.

График капиллярности впитывания влаги и воды представлен на рисунке 1

■ шерстон • синтепон

Время испытания, мин.

Рис. 1 - График капиллярного впитывания влаги и воды

По полученным результатам и по графику можно определить, что волокна синтепона впитывают влагу быстрее, чем волокна шерстона.

Эксперименты по определению суммарного теплового сопротивления проведены в соответствии с ГОСТ 20489-75 «Материалы для одежды». Метод определения суммарного теплового сопротивления» совместно с КазХимНИИ. Результаты испытаний пакетов материалов (среднее значение шести параллельных испытаний, представлены в таблице 3.)

Таблица 3- Результаты испытаний пакетов материалов

Наименование показателя Научный документ на метод испытания Норма по НД Результаты испытаний

Суммарное тепловое сопротивление пакета материалов, °С-м2/Вт ГОСТ 20489-75 Не менее 0,6 (при температуре воздуха не менее-25оС) Не менее 0,5 (при температуре воздуха не менее-15 оС) Не менее 0,4 (при температуре воздуха не менее-5 оС) Пакет материалов №10,62 Пакет материалов №2 -0,68

С учетом результатов сравнительного анализа потребительских свойств утеплителей из химических и натуральных волокон подобран оптимальный пакет материалов, на основе которого изготовлен комбинезон для девочек ясельного возраста с применением утеплителя «Шерстон». Имеется акт внедрения данного изделия на ОАО «Кукморская швейная фабрика».

Литература

1. Бузов Б.А. Материаловедение в производстве изделий легкой промышленности (швейное производство) / Б.А. Бузов, Н.Д. Алыменкова; Под ред. Б.А. Бузова. -М.: Издательский центр «Академия», 2004. -448с.

2. Бузов, Б.А. Материалы для одежды/ Б.А.Бузов, Г.П. Румянцева. - М.: Издательский центр «Академия», 2010. -160с.

3. Хисамиева, Л.Г. Разработка технологии изготовления швейных изделий из дублированных материалов с полимерным покрытием / Л.Г. Хисамиева, Э.Д.Усманова, Г.Н. Мухаметшина // Вестник Казан. технол. ун-та. - 2010. - №9. - С.377.

© Л. Г. Хисамиева - канд. пед. наук, доц. каф. моды и технологий КГТУ, [email protected];

Р. Б. Файзуллина - канд. техн. наук, доц. той же кафедры; Э. Д. Усманова - канд. техн. наук, доц. той же

кафедры.