СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ СПЕЦИАЛЬНОЙ ОДЕЖДЫ

АННОТАЦИЯ

В статье изложен способ уменьшения усадки и сминаемости тканей, что значительно влияет на эстетические и эксплуатационные характеристики специальной одежды. Способ направлен на обеспечение малоусадочности и несминаемости специальной одежды, при этом сохраняя прочность ткани на разрыв, одновременно уменьшая количество свободного формальдегида на поверхности ткани, сокращая производственный цикл и снижая затраты энергетических ресурсов, предлагается состав эффективных компонентов препарата, позволяющих достичь этих целей. Этот метод позволяет упростить технологический процесс, то есть уменьшить количество операций; улучшить санитарно-гигиенические условия производственных помещений; сэкономить энергетические ресурсы и снизить усадку текстильных тканей на 12%.

ABSTRACT

The article describes a method for reducing the wrinkling and shrinkage of fabrics, which significantly lowers the effectiveness of the aesthetic and functional properties of special clothing. This method is aimed at ensuring low shrinkage and wrinkle resistance of special clothing while maintaining the tensile strength of the fabric, simultaneously reducing the amount of free formaldehyde on the fabric’s surface, shortening the production cycle, and decreasing energy consumption. A composition of effective components for the preparation that allows achieving these goals is proposed. This method simplifies the technological process, reduces the number of operations, improves the sanitary and hygienic conditions of production facilities, saves energy resources, and reduces the shrinkage of textile fabrics by 12%.

Ключевые слова: специальная одежда, усадка, прочность на разрыв, несминаемость, мочевиноформальдегидный олигомер, акриловая кислота, персульфат калия.

Keywords: special clothing, shrinkage, tensile strength, wrinkle resistance, urea-formaldehyde oligomer, acrylic acid, potassium persulfate.

Введение

Специальная одежда является наиболее распространенным средством индивидуальной защиты и должна соответствовать определенным требованиям (таким как непроницаемость для тепла, холода или ветра, огнестойкость, устойчивость к кислотам и щелочам и т.д). Помимо этого, она должна сохранять свою прочность и неизменность размеров на протяжении всего срока эксплуатации.

Создание нового ассортимента специальной одежды и обеспечение её эксплуатационных и защитных свойств во многом зависит от тканей, используемых при её производстве [1-2]. Среди них важное значение имеют низкая усадка и несминаемость, что влияет на внешний вид, размер и комфорт при носке. Поэтому при разработке технологии производства специальной одежды важно учитывать такие физико-механические свойства тканей, как толщина, усадка, поверхностная плотность, прочность на разрыв, несминаемость и другие.

В климатических условиях Узбекистана для изготовления спецодежды используют ткани из хлопка с добавлением различных синтетических волокон [3]. Важно, чтобы производители были осведомлены обо всех требованиях, предъявляемых к тканям для спецодежды. Это связано с тем, что в текущей технологии производства специальной одежды существуют некоторые недостатки, такие как усадка, высокий расход ткани, низкая формoустойчивость и преждевременный износ.

Материалы и методы

В исследованиях [4], использован способ обработки тканей из вискозно-лавсановых волокон пропитанных карбамолом и аммоний-хлоридным раствором, который позволяет достичь малоусадочности  и несминаемости. Однако длительная тепловая обработка при высоких температурах приводит к выделению свободного формальдегида, что приводит к потере качества тканей, является недостатком этого метода.

Также были исследованы способы обработки целлюлозосодержащих тканей для достижения аналогичных свойств [5]. Для этого ткань пропитывают водным раствором, содержащим амминоальдегидный смоляной преконденсат, аммоний хлорид или магний и натрий дитионит. Этот метод сложен из-за большого количества операций и невозможности снизить количество свободного формальдегида на поверхности ткани после обработки.

Исследования также предлагают технологические решения по комбинации отделки и окрашивания шелковых и хлопчатобумажных тканей с использованием местных препаратов с низким содержанием формальдегида [4-5]. Однако комбинированный технологический процесс приводит к снижению прочности окраски, что также является недостатком этих методов.

Предлогаемый способ предназначен для смешанной ткани с 100% хлопком по основе и 50% хлопка и 50% модала по утку, а также рекомендуется для тканей из хлопка с добавлением вискозы, бамбука и других искусственных волокон [6-8].

Результаты и обсуждение

Способ обработки хлопок+модальной ткани с малоусадочной и несминаемой пропиткой описан в таблице 1.

Таблица 1

Способ обработки тканей с пропиткой малоусадочными и несминаемыми свойствами

Исходные показатели экспериментальных образцов ткани после обработки были представлены в таблице 2.

Таблица 2

Показатели малоусадочности и несминаемости экспериментальных образцов после обработки

На основании анализа данных, представленных в таблице 2, предлагаемый способ 1, т.е. 95 г/л мочевиноформальдегидного олигомера, 30 г/л акриловой кислоты и 3 г/л концентрата персульфата калия в рабочем растворе, обеспечивает ожидаемый эффект и, при сравнении с известными способами, позволяет для получения тканей с минимальным количеством свободного формальдегида в составе [9-10].

Физико-механические свойства ткани, которые были получены до и после обработки рабочего раствора на предлагаемую ткань из хлопок+модального волокна и на хлопчатобумажную ткань в качестве контроля, были сопоставлены с ГОСТом [11], а показатели представлены в таблице 3.

Таблица 3 

Физико-механические свойства экспериментальных образцов после обработки раствором

Устойчивость раствора к бытовой стирке определяли в соответствии с ГОСТа [12]. Кусок спецодежды длиной 10 см и шириной 10 см был выстиран в растворе, содержащем 2 г МС (моющего средства) на 1 л воды. Для определения количества промывочного раствора разницу в массе образца до стирки (А) и после стирки (б) в процентах определяли по следующей формуле:

          (1)

Результаты эксперимента, целью которого было определить фиксирующий эффект раствора, то есть количество раствора в ткани при стирке специальной одежды, были представлены на рисунке 1.

Рисунок 1. Показатели изменения устойчивости эффекта фиксации раствора в ткани

Как видно из диаграммы, количество раствора остается неизменным после 5 стирок специальной одежды, то есть компоненты, содержащиеся в растворе, закрепляются на волокнах ткани, а количество раствора в специальной одежде составило 99,39%.

Предлагаемая новая ткань для специальной одежды, разработана в соответствии со всеми основными параметрами общего технического регламента о безопасности продукции легкой промышленности Узбекистана и полностью соответствует требованиям ГОСТа [13-15].

Заключение

Согласно проведенному исследованию, процесс обработки ткани из хлопка+модального волокна водными растворами в две стадии позволяет усилить взаимодействие мочевиноформальдегидного олигомера с обрабатываемой тканью, что способствует снижению содержания свободного формальдегида в ткани и обеспечивает малоусадочность, а также несминаемость.

Решение технической задачи позволяет упростить технологический процесс, снизить малоусадочность текстильных полотен на 12%, повысить прочность на разрыв на 10% и несминаемость на 11%. Замена компонентов состава с указанных на другие концентраты не позволяет повысить ожидаемые эксплуатационные характеристики окончательной отделки ткани.

Список литературы:

1. Rasulova M., Mamasoliyeva Sh. Studying the characteristics of a new composite fabric for workwear // Proceedings of International Scientific and Technical Conference on “Problems and Prospects of Innovative Technique and Technology in Agri-Food Chain”. (Organized on 24-25 April, 2020). – India, 2020. – P. 367-370.
2. Rasulova M.K., Mamasolieva Sh.L. Features Of Increasing Some Of The Physical And Mechanical Properties Of Fabrics For Workwear // International Journal of Progressive Sciences and Technologies. – 2021. Vol.24. № 2. – P.  526-528.
3. M.K. Rasulova,  M.Y. Umarova, Sh.L. Mamasoliyeva. Recommendation For The Development Of Modified Materials In The Manufacture Of Working Clothes. – 2019. Vol.5. № 6. – P. 10-14.
4. Патент РФ № 4381080/05.
5. Состав для отделки хлопчатобумажных тканей // Патент России № 2028401. 1995. Бюл. № 4 / Дергачева Л.A. [и др.].
6. Патент РФ № 93004013/05
7. Способ малосминаемой и малоусадочной отделки целлюлозосодержащих текстильных материалов // Патент России № 2037593. 1995. Бюл. № 17 / Похилько Л.А., Кузнецова А.И. 
8. Расулова М.К. Исследование физико-механических свойств хлопчатобумажных тканей обработанных модифицированным мочевино формальдегидным олигомером // Ученый XXI века. – 2018. – № 10 (45). – С. 23-27.
9. Расулова М.К. Способы повышения эксплуатационной надежности спецодежды для рабочих производственных предприятий: Монография. – Т.: 2017. – 127 с.
10. Расулова М.К. Разработка способов обеспечения эксплуатационной надежности специальной одежды: Автореф. дис. … док. техн. наук. – Ташкент, 2021. – 18 с.
11. Tashpulatov S. Sh. and others. Development of a Method for Providing Low-Shrink Textile Materials and Sewing Products // Journal of optoelectronics laser. – 2022.  Vol. 41. № 4. – P. 508-514.
12. Патент РФ № 2020112871
13. Способ придания малоусадочности хлопчатобумажным материалам // Патент России № 2739185. 2020. / Расулова М.К. [и др.].
14. ГОСТ 7138-73. Ткани хлопчатобумажные миткалевой группы. Технические условия
15. ГОСТ 11209-2014 – «Ткани для специальной одежды. Общие технические требования. Методы испытаний».
16. ГОСТ 9912-76. Вещества текстильно-вспомогательне. Карбамол. Техничекские условия.
17. ТУ 6-36-955-89. Карбамол ЦЭМ.
18. ГОСТ ISO 14184-1-2014. Материалы текстильные. Определение содержания формальдегида. Часть 1.