АНАЛИЗ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПАКЕТОВ ТЕПЛОЗАЩИТНОЙ ОДЕЖДЫ РАЗЛИЧНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

АННОТАЦИЯ

В данной статье представлены результаты анализа текстильных и других материалов, используемых при формировании пакетов теплозащитных пакетов швейных изделий различного ассортимента и назначения. В результате проведенного анализа будут предложены рациональные варианты формирования пакетов теплозащитной одежды и способы фиксации слоев конструкции из текстильных материалов и утепляющих прокладок, содержащих натуральные и смешанных волокон, а также полученные в результате вторичной переработки отходов текстильной промышленности.

ABSTRACT

This article presents the results of an analysis of textile and other materials used in the formation of heat-protective packages for garments of various assortments and purposes. As a result of the analysis, rational options for forming packages of heat-protective clothing and methods for fixing layers of construction from textile materials and insulating pads containing natural and mixed fibers, as well as those obtained as a result of recycling waste from the textile industry, will be proposed.

Ключевые слова: швейные изделия, деталь одежды, пакет, текстильный материал, формирование, оценка, теплозащита, легкая промышленность, функциональный материал, физико-механические свойства, процесс эксплуатации.

Keywords: garments, clothing item, package, textile material, formation, evaluation, thermal protection, light industry, functional material, physical and mechanical properties, operating process.

В мире одно из ведущих мест в текстильной и легкой промышленности занимает, особенно для регионов, где сформировались тренды холодных циклонов и низкие температуры зимой, применение инновационных технологий и технических средств, основанных на использовании удобной конструкции и безопасных для здоровья материалов при создании теплозащитной одежды. В связи с этим повышение комфортности одежды для работы на открытом воздухе, особенно в горной местности и предгорья, в период зимы и межсезонья (геологи, рабочие железнодорожного и автомобильного транспорта, строители, чабаны и др.) и обеспечение соответствия её на весь период эксплуатации имеет важное значение приобретает особую актуальность.

В мировой практике проводятся научно-исследовательские работы, направленные на совершенствование техники и технологий текстильного и швейно-трикотажного производства, в том числе и теплозащитной специальной одежды, создание и развитие научных основ. В связи с этим особое внимание уделяется созданию материалов с высокими гигиеническими свойствами для обеспечения качества специальной одежды для условий холода, выявлению факторов, влияющих на процесс проектирования и разработке рациональных параметров и научно-обоснованных технологий, снижению себестоимости продукции и полному удовлетворению потребностей внутреннего рынка [27, 28].

Многие отечественные и зарубежные ученые внесли вклад в решение проблем проектирования теплозащитной одежды  человека: Афанасьева Р.Ф., Колесников, П.А., Жаворонков А.И., Бринк И.Ю., Черунова И.В., Ташпулатов С.Ш., Бекмурзаев Л.А., Расторгуева Л.Н., Андреева Е.Г., Абрамов А.В., Советников Д.А., Мезенцева Е.В., Бурмистрова О.В., Бессонова Н.Г., Кудрявцев В.И., Лебедева Е.О., Иващенко И.Н.,    Тунгусова Н.А., Расулмухамедова Б.А., Kuklane K., Holmér I., Havenith G., Parsons K., Wang F., Umbach K.H.,Angelova R., Stankov P и другие.     

Известно [1-5], что при изготовлении швейных изделий для обеспечения теплозащитных свойств одежды, текстильный материал или пакет подвергаются различным технологическим воздействиям для создания необходимого пакета. Если необходимая форма теплозащитного пакета создается за счет использования формовочных свойств конструкции пакета из текстильных материалов [6-8], а фиксация заданной формы пакета обеспечивается применением клеевых прокладочных материалов, нанесением на поверхность материала полимерных композиционных материалов и химически активных рабочих сред при технологической обработке пакета деталей швейных изделий [9-12]. Применение различных способов для фиксации заданного пакета связаны с тем, что при релаксации деформированной структуры текстильных материалов быстро теряется, особенно в текстильных материалах с натуральными волокнами, что приводит к снижению качества швейных изделий [13-16].

Теплозащитная одежда является многослойным комплексным изделием. Терморегулирующая одежда – это одежда, требующая дополнительных функциональных слоев текстильных материалов и применения различных полимерных и других компонент, обеспечивающих в слоях одежды заданные свойства.

Каждый слой материала, составляющего пакет одежды, выполняет определенные функции, а материалы, составляющие пакет, должны удовлетворять определенным требованиям [17, 18].

Материалы многослойного изделия должны соответствовать друг другу по внешнему виду, поверхностной плотности, иметь соответствующие показатели усадки и эксплуатационные свойства.

Ассортимент материалов характеризуется большим разнообразием, постоянно расширяется и обновляется.

Выбор материалов будет правильным и обоснованным, если основная ткань будет отвечать назначению изделия, а другие составляющие материалы по своим свойствам соответствовать свойствам основного материала.

Требования, предъявляемые к основному материалу верха: воздухопроницаемость 20–50 дм³/м²·с; - поверхностная плотность не менее 200  г/м²;  паропроницаемость не менее 4,0 мг/см² ч; водоупорность не менее 180 мм вод. ст.; стойкость к истиранию (ткани с содержанием шерсти не менее - 4500 циклов, хлопчатобумажные ткани - 3500 циклов, ткани с содержанием химических нитей (волокон) - 5500 циклов).

Анализ современного ассортимента востребованных материалов для изготовления теплозащитной одежды от холода, выполненный на основе анализа более 50ти коллекций теплозащитной одежды различных производителей, позволила выделить ряд материалов, отражающих современные требования к ним и пользующихся активным спросом среди производителей, который представлен в [19, 20].

Материалы отобраны из ассортимента современных материалов верха для изготовления теплозащитной одежды от холода. При этом, если рассматривать материалы с точки зрения применения в производстве спецодежды для защиты от холода, то ряд материалов не соответствуют требованиям поверхностной плотности материала (не менее 200  г/м²), что требует выделять материалы в отдельные группы с учетом различий в проектировании теплозащитной одежды бытового и специального назначения.

Анализ современных материалов верха для теплозащитной одежды показал, что для общего применения большинство материалов основано на ПЭ-волокнах, а для применения в качестве спецодежды – на волокнах ХБ,  смешанных с ПЭ и изредка на 100% ПЭ-волокон. Толщина тканей верха зимней и демисезонной одежды может составлять от 0,5 до 4,5 мм. [21, 22].

Особенности волокнистого состава, технологических и эксплуатационных свойств материалов верха требуют сопряжения со следующим слоем в пакете – материалами теплоизоляции, ассортимент которых требует дополнительного анализа.

При производстве многослойной одежды для снижения тепловых потерь используются утепляющие материалы, которые различны по структуре, волокнистому составу, толщине, поверхностной плотности.

Выбор таких материалов производится согласно свойствам основного материала и зависит от условий эксплуатации одежды и ее назначения.

Согласно ГОСТ [23] к утеплителю предъявляются следующие требования: миграция волокон через ткани верха и подкладки – не более двух волокон на площади 150 см²; гигроскопичность не менее 3%.

Выборка ассортимента современных утеплителей для изготовления защитной одежды от холода представлена в [24, 25].

Одним из показателей анализа выборки современных утеплителей был предложен показатель «уровень технологической адаптации к новым конструкциям, способам сборки и устройствам в одежде».

Данный показатель подразумевает уровень унификации технологического процесса при смене утеплителя и уровень ограничений для самих конструкций, деталей кроя, способов сборки и необходимого оборудования в проектном и технологическом процессе. Градация уровней данного показателя определена как: 2- высокий, 1 – низкий. На основе данных, представленных в [26], предложена схема комплексного анализа уровня технологической адаптации утеплителей к конструкциям с управляемой терморегуляцией c учетом рекомендуемого в информационных источниках температурного режима применения (рис. 1).

Рисунок 1. Схема комплексного анализа уровня технологической адаптации утеплителей c учетом рекомендуемого температурного режима применения

На основе проведенного анализа (рис.1) видно, что натуральный пух имеет самый низкотемпературный режим рекомендуемого в информационных источниках применения, однако он имеет невысокий показатель индекса технологической адаптации к конструкциям с управляемой терморегуляцией, по признаку, которого и с рекомендуемой учетом температуры применения выделяется тинсулейт, а также холлофайбер, шерстипон и шерстин.

Подкладочные материалы улучшают внешний вид и эксплуатационные свойства швейного изделия, предохраняют его от изнашивания и загрязнения. По внешнему виду подкладочные материалы должны соответствовать материалу верха.

Основные требования, предъявляемые к подкладочным материалам: - паропроницаемость не менее 4,5 мг/см²ч; - стойкость к истиранию не менее 1500 циклов; - гигроскопичность не менее 10 %.

Анализ систематизированных данных о современных подкладочных материалах показал, что востребованными и подтвердившими свое удобство в эксплуатации являются материалы с поверхностной плотностью от 60 до 150 г/м², волокнистый состав преимущественно 100% полиэстер. Толщина подкладочных материалов может составлять от 0,1 до 0,35 мм.  

Таким образом, в сравнении с параметрами толщины тканей верха, установленные данные позволяют рассматривать ее не только как материал для внутренней поверхности одежды, но и как дополнительный вспомогательный материал при создании новых элементов терморегуляции в одежде, так как такие ткани незначительно влияют на массу изделия в целом и могут обеспечивать технологически необходимые детали при обработке новых элементов конструкции, направленных на обогрев человека в случае физиологической необходимости.

Список литературы:

1. Ташпулатов С.Ш., Андреева Е.Г. Теоретические основы технологии изготовления швейных изделий / Учебное пособие. Т., 2017, 224 с.
2. Расулова М.К., Ташпулатов С.Ш., Черунова И.В. Разработка технологии изготовления спецодежды с улучшенными эксплуатационными свойствами // Монография, 2020, ИСОиП (филиал) ДГТУ, изд-во ЗАО “Университетская книга”, Курск, 2020, 191 с.
3. Nutfullayeva L.N., Tashpulatov S.Sh. Efficiency wet-heat processing due to the use of composite materials // International Journal of European science review, ISSN 2310-5577, Vienna, Austria, Number 1-2 (2017), January-February, p.p.221-222.
4. Бахриддинова Д.А., Шин И.Г., Ташпулатов С.Ш., Черунова И.В.,
   Кандидат М.К. Формирование плоско-объемных участков одежды с помощью специального устройства для вакуумирования замкнутого технологического пространства // Известия ВУЗов. Технология текстильной промышленности, 2019 - № 6(384) – С. 194-202.
5. Ташпулатов С.Ш. Высокоэффективная ресурсосберегающая технология формообразования и ВТО деталей одежды // Монография. -Ташкент.: изд-во “Fan va texnologiya», 2010. – 96 с.
6. Nutfullaeva L.N., Plekhanov A.F., Shin I.G., 
   Nutfullaeva Sh.N., Bogomolov E.A. Research of conditions of formation package and ensure the safety of the pillows from composite nonwoven fibers materials. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii, Seriya Teknologiya Tekstil'noi Promyshlennosti, 2019, 380(2), рр. 95–101.
7. Sabirova Z.A., Muminova U.T., Cherunova I.V., Nemirova L.F. A device for studying the thermo physical properties of bulk textile materials and their packages by the regular mode method in air // Man-Made Textiles in India, 2020, 48(10), р.р. 342-347.
8. Sabirova, Z.A., Tashpulatov, S.S., Parpiev, A.P. Evaluation of form-resistance of fully-formated semi-finished furniture sewing products with content of polymer composition. Journal of Engineering and Applied Sciences, 2018, 13(23), р.р. 10141–10144
9. Ташпулатов С.Ш., Кадиров Т.Ж., Исмаилова С.И. Технология формоустойчивой обработки деталей швейных изделий с полимерно-коллагенсодержащими композиционными материалами // Монография. -Ташкент.: изд-во “Fan va texnologiya»,  2012. - 151 с.
10. Кокеткин П.П. Одежда: технология-техника, процессы-качество: Справочник / Кокеткин П.П. - М.: МГУДТ, 2001. - 560 с.
11. Ташпулатов С.Ш., Нутфуллаева Л.Н., Плеханов А.Ф., Шин И.Г., Черунова И.В., Нутфуллаева Ш.Н. Исследование условий формирования пакета и обеспечения прочности подушек из композитных нетканых волокнистых материалов // Известия ВУЗов. Технология текстильной промышленности, 2019, №2, С. 95-101.
12. Бахриддинова Д.А., Ташпулатов С.Ш., Алимбаев Э.Ш. Изменение геометрических параметров текстильных материалов при ВТО деталей одежды // Проблемы текстиля. – Ташкент, 2011. – № 1. – С. 63-66.
13. Бахриддинова Д.А. Технология формования плоско-объемных участков одежды с помощью специального устройства для вакуумирования замкнутого технологического пространства // Монография. Научно-исследовательский центр “АЭТЕРНА”. Уфа. Россия. С. 59-61.
14. Nutfullaeva L.N., Nutfullaeva S.N., Tashpulatov S.S., Muminova M.S., Sayfullaeva L.M. Method of manufacturing working surfaces of ironing tables for wet-heat works of garments from composite materials // Journal of Physics: Conference Series, 2022, 2388(1), 012010.
15. Rizametova, M., Tаshpulatov, S., Sodiqova, F., Matchanova, G. Analysis of hygroscopic properties of materials used in sewing special clothes // AIP Conference Proceedings, 2023, 2789, 040039.
16. Меликов Е.Х., Ташпулатов С.Ш., Черепенько А.П. Определение режимов формообразования и влажно-тепловой обработки деталей одежды // Швейная промышленность, 1989, №1, С.46-47.
17. Z.U.Zufarova, S.Sh.Tashpulatov, I.N.Tyurin, B.Tairov, K.M.Holiqov. Innovative foam materials for designing ecofriendly wetsuits // BIO Web of Conferences 116, 04002 (2024) https://doi.org/10.1051/bioconf/202411604002  EBWFF 2024.
18. И.Н.Тюрин, С.Ш.Ташпулатов, З.У.Зуфарова, В.В.Гетманцева, Е.Г.Андреева, А.Г.Кузьмин, А.В.Фирсов. Вычислительное моделирование и анализ изображений компрессионных свойств неопрена гетерогенной структуры // «Известия ВУЗов. Технология текстильной промышленности», ИвГПУ, 2023, №5, С. 175-183 DOI 10.47367/0021-3497_2023_5_175 https://ttp.ivgpu.com/wp-content/uploads//2023/12//407_25.pdf 
19. С.Ш.Ташпулатов, Х.А.Махмудов, Г.Т.Максытова, А.А.Кушбакова, Ч.А.Алмазбекова. Анализ ассортимента специальной одежды и основных материалов, применяемых при её изготовлении // Universum: технические науки: электрон. научн. журн. 2023. 3(108). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/15129  
20. С.Ш.Ташпулатов, И.В.Черунова, Х.А.Махмудов, Г.Т.Максытова, А.А.Кушбакова, Ч.А.Алмазбекова. Обзор современных материалов и наполнителей пакетов для теплозащитной специальной одежды // Universum: технические науки: электрон. научн. журн. 2023. 3(108). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/15144
21. А.В.Силаков, В.В.Иванов, С.Ш.Ташпулатов. К анализу рынка вторичных ПЭТФ-волокон производства Узбекистан // Industrial processes ang Technologies, 2022, vol. 2, no. 5(7), pp. 6–14. DOI: 10.37816/2713-0789-2022-2-5(7)-6-14.
22. Е.Б.Письменская, А.В.Силаков, В.В.Иванов, С.Ш.Ташпулатов. Актуальные вопросы исследований и внедрений вторичного волокнистого ПЭТФ-сырья производства компаний Республики Узбекистан в нетканые материалы производства компаний Российской Федерации // ХXV МНПФ «Физика волокнистых материалов: структура, свойства, наукоемкие технологии и материалы» «SMARTEX-2022», 25 августа 2022 года, 6–7 октября 2022 года. – Иваново: ИВГПУ, 2022, С.17-23.
23. ГОСТ Р 57632-2017  Материалы нетканые для специальной одежды. Утеплители. Технические требования.
24. П.В.Черунов, Д.Ф.Аминова, И.В.Черунова, С.Ш.Ташпулатов. Проблемы комплектования материалов для спецодежды в деятельности швейного предприятия // Сборник статей III Международной научно-практической конференции «Междисциплинарные исследования науки и техники», Москва, 2022, С.221-228.
25. М.П.Стенькина, И.В.Черунова, С.Ш.Ташпулатов. Исследование теплофизических свойств полимерной основы для терморегулирующих компонентов оболочки одежды // Universum: технические науки: электрон. научн. журн. 2022. 1(94). – 4 с. URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/12934
26. Е.Б.Лукьянова, И.В.Черунова, С.Ш.Ташпулатов. Особенности проектирования женской теплозащитной одежды для условий криосферы // Монография, ИСОиП (филиал) ДГТУ, изд-во ЗАО “Университетская книга”, Курск, 2022, 62 с.
27. Р.А.Гуляев, А.Е.Лугачев, Х.С.Усманов Мировой хлопок: вчера, сегодня, завтра, Монография, Издательский дом “Laмberd”, Германия, 2017 год, - с.165.
28. Х.С.Усманов Инновационная технология очистки хлопка, Монография, Издательский дом “Laмberd”, Германия, 2024 год, - с.7.