Влияние отделки на свойства нетканых материалов для одежды

Влияние отделки на свойства нетканых материалов для одежды

Саратовского государственного технического университета имени Гагарина Ю.А.)

Сфера производства и потребления нетканых материалов непрерывно расширяется. Эти материалы, обладая чрезвычайно широким ассортиментом и комплексом эксплуатационных свойств, занимают все более весомое место в мировом хозяйстве, однако, выпуск повседневной одежды из них до сих пор не был освоен, в частности, из- за недостаточно эстетичного внешнего вида, высокой электризуемости, низкой гигроскопичности и износоустойчивости [1]. Поэтому изучено влияние различных видов отделок на свойства нетканых материалов для одежды.

В качестве основного материала для женской юбки выбрали нетканые спанбонд полотна из 100% ПА невысокой поверхностной плотности 16 (белый) и 36 (черный) г/м2 [2]. Жесткость при изгибе, (прод./попер.) 20400-52500 / 21000-58400 мкНсм2 для белого и черного материала соответственно. Несминаемость 59-61%, стойкость к истиранию по плоскости не менее 44 циклов.

Особый интерес представляют прочностные характеристики нетканых спанбонд материалов, так, разрывная нагрузка при раздирании (прод./попер.) составляет 0,7- 2,2/0,4-2,0 даН; разрывное удлинение 127-157/142-162 мм. Прочность при пространственном растяжении (удлинение/нагрузка) 26/4,1-6,7 мм/даН. Разрывная нагрузка при одноосном растяжении (прод./попер) 4-10 / 4-6 даН.

Для отделки нетканых материалов выбрали поверхностно-активные вещества (ПАВ): октамон и сульфосид. Октамон ГП. ТУ 6-36-216-0-91. Неионогенный мягчитель текстильных материалов из натуральных и химических волокон. Состав: метилольное производное амидоамина. Водородный показатель (рН) 10%-го водного раствора 6-8. Массовая доля свободного формальдегида не более 0,5%; массовая доля активного вещества: 20-30%.

Сульфосид 61. ТУ 6-14-487-79. Малопенный биологически мягкий смачиватель и моющее вещество для всех переходов отделочного производства. Обладает высокими эмульгирующими и обезжиривающими свойствами. Состав: моющая композиция, состоящая из неиногенного и анионактивного ПАВ с добавкой антивспенивателя. Водородный показатель (рН) 10%-го водного раствора не более 9,5.

Результаты исследований показали, что применение отделки ПАВ способствует повышению формоустойчивости нетканых материалов и, соответственно, одежды из них: снижается растяжимость, повышается несминаемость. Жесткость практически не изменяется, а драпируемость после обработки октамоном концентрацией 5 мл/л возрастает. Отделка сульфосидом способствует незначительному снижению драпируемо- сти.

Отделка ПАВ оказывает существенное влияние на прочностные характеристики спанбонда, полученные при различных видах деформации. Прочность при раздирании обоих материалов возросло, а удлинение снизилось. При этом оба исследуемых материала отличаются значительной анизотропией свойств по длине и ширине полотна, что необходимо учитывать в процессе изготовления одежды. Снизить анизотропию позволит максимальная разориентация волокон спанбонда в процессе производства.

Под воздействием обоих ПАВ ухудшились такие прочностные характеристики свойств белого спанбонда, как разрывная нагрузка и удлинение при одноосном растяжении, прочность и удлинение при пространственной деформации, стойкость к истиранию по плоскости. Поверхностная модификация черного спанбонда дала противоположные положительные результаты, из чего следует, что эффективность отделки нетканых материалов существенно зависит от их свойств: поверхностной плотности, жесткости, расположения волокон в холсте, количества и площади соединений волокнистой структуры и др. Для каждого материала нужно индивидуально определять целесообразность отделки и вид поверхностно активного вещества.

Отделка растворами ПАВ черного спанбонда дала целый ряд положительных результатов: для обоих ПАВ возросла стойкость к истиранию по плоскости; значительно увеличились показатели разрывной нагрузки и удлинения при пространственной деформации. При обработке октамоном возросли прочность при одноосном растяжении, дра- пируемость, не изменилось разрывное удлинение. Отдела сульфосидом способствовала ухудшению показателей данных свойств.

В качестве ПАВ, позволяющего улучшить практически все показатели свойств черного спанбонда, а значит повысить качество готовой одежды выбран октамон. Концентрация в растворе 5 мл/л, так как дальнейшее увеличение концентрации приводит к ухудшению свойств и удорожанию материала.

Наиболее вероятной причиной изменения свойств нетканых материалов в результате модификации является усиление (или ослабление) адгезионного взаимодействия волокон в местах их соединения в полотне за счет изменения количества физических связей между макромолекулами и их силы (согласно адсорбционной теории адгезии). Частичное влияние оказывает изменение электромагнитного взаимодействия между волокнами, что косвенно подтверждается значительным снижением электризуе- мости спанбонда, которая до обработки ПАВ была высокой.

Прочность при всех видах деформации исследуемых нетканых материалов гораздо ниже, чем ткани, поэтому модели проектируемой одежды должны быть прямого или полуприлегающего силуэта. Лучше отказаться от традиционной застежки на петли и пуговицы в пользу тесьмы-молнии. Так как срезы нетканых материалов не осыпаются, обметывается только подкладка. Возможно широкое использование декоративной отделки перфорацией.

Для окончательной декоративной отделки нетканых материалов выбраны красители: водорастворимый голубой акриловый для декорирования в технике «батик», устойчивый к ручной стирке и ВТО, и розового цвета в баллончике, предназначенный для нанесения на различные текстильные материалы, устойчивый к стирке, трению, ВТО.

Оптимальным по свойствам является нетканый материал, отделанный минимальным количеством красителя 2 г/м2: несминаемость составляет 60-63%; жесткость 0,97; стойкость к истиранию 55 циклов; прочность при пространственном растяжении 26 даН, при раздирании 0,3-0,5 даН, при одноосном растяжении 2-2,5 даН; коэффициент драпируемости 0,96. Такой материал подходит в качестве основного для изготовления женской юбки непродолжительного срока эксплуатации (рис.1). Увеличение количества наносимого красителя ведет к ухудшению показателей свойств.

Рис.1. Модель юбки из нетканого материала

ЛИТЕРАТУРА:

1. Полимерные композиционные материалы: структура, свойства, технология: учеб. по-собие / М.Л. Кербер, В.М. Виноградов, Г.С. Головкин и др.; под ред. А.А. Берлина. - СПб.: Профессия, 2008. - 560 с.

2. Серебрякова Л.А. Нетканые материалы: получение, свойства, применение. Учебное пособие / Л.А. Серебрякова, Г.А. Лаврушин, И.М. Смолейчук // Владивосток: ДВГАЭУ, 1999.-115 с.

УДК 539.25:546.62

Атомно-силовая микроскопия поверхности медных пленок на диэлектриках

различной природы

И.Н. АНТОНОВ, Е.Д. ГОЛОБОРОДЬКО, А.Ю. ИЛЬИНА, Т.А. КОМАРОВА (Ивановский государственный политехнический университет,

Ивановская государственная сельскохозяйственная академия)

В настоящее время среди технических текстильных материалов выделился особый весьма перспективный вид, создание которого связано с развитием нано- и биотехнологий и использованием последних достижений физики и химии. Это так называемый функционально активный текстиль, каждый конкретный вариант которого разрабатывается в соответствии с определенным назначением. Особенно актуально создание таких материалов в нынешних кризисных условиях, когда резкое падение текстильного произ-водства и необходимость импортозамещения настойчиво подталкивает отечественных производителей к кардинальному пересмотру ассортиментного ряда изделий, завоеванию новых сегментов рынка за счет расширения выпуска изделий, востребованных по-требителем. Среди наиболее известных следует отметить антимикробные и антигриб-ковые изделия, тканые поглотители и экраны электромагнитных волн. Для получения вышеуказанных свойств, наиболее часто используют металлизацию тканей, в первую очередь синтетических полиэфирных полотен. Известен текстиль с защитным металли-ческим покрытием, полученный способом вакуумного напыления, ионно-плазменного распыления и т.д.

Исследования поверхности металлического покрытия на волокнистых материалах связаны с некоторыми сложностями, поэтому в качестве модельных объектов нами были выбраны медные пленки, нанесенные на сплошные подложки материала, из которого традиционно изготавливаются ткани специального назначения - стекло, полипропилен и лавсан. Пленки наносили методом вакуумного испарения, катодного распыления, химического и электрохимического осаждения. Перед химической и электрохимической металлизацией проводили активирование поверхности диэлектрика по беспалладиевой технологии.

Для изучения поверхности металлического покрытия использовали сканирующий мультимикроскоп «СММ-2000К» (производитель «ПРОТОН-МИЭТ»). Сканирование проводили в атомно-силовом режиме в контактной моде по методу постоянной силы.

Показано, что рельеф поверхности серебряных пленок зависит не только от при-роды подложки, но и от метода нанесения металла. С помощью программного обеспечения микроскопа проведен расчет средней квадратичной шероховатости образцов, фрактальной размерности и ряда других характеристик. Построены диаграммы распре-деления кристаллитов по размерам. Показано, что пленки имеют, полученные катодным распылением имеют наиболее равномерное распределение по размерам частиц, по сравнению с другими методами.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что метод АСМ позволяет кон-тролировать морфологию и локальные свойства поверхности, что, в свою очередь, поз-воляет оптимизировать технологические процессы получения материалов.

УДК 677.074

Количество показов: 928