Введение к работе
Актуальность темы. Создание изделий из текстильных материалов методом плетения получило в последнее время широкое распространение. Плетеные текстильные полотна, малошовные и бесшовные изделия технического назначения находят применение в области ракето- и авиастроения, в производстве композиционных материалов и других областях. Ассортимент плетеных текстильных изделий бытового назначения преимущественно представлен изделиями легкой промышленности: одеждой (платья, жилеты, жакеты), аксессуарами, головными уборами, отделочными деталями и материалами, обувью, изделиями для интерьера, сувенирной продукцией. Для создания изделий применяются преимущественно ручные техники плетения, используются разные текстильные материалы, за счет чего достигаются разнообразные художественно-колористические эффекты плетеных изделий. Актуальность изготовления изделий методом плетения обуславливается развитием новых 3D и 4D+ САПР. Внедрение модульных технологий в индустрию моды позволяет из универсальных модулей получать уникальные ка-стомизированные продукты.
Создание качественных плетеных изделий связано с рядом трудностей из-за недостаточной информации о свойствах плетеных полотен и методах их определения. Плетеные текстильные полотна являются менее изученными материалами по сравнению с тканями, неткаными и трикотажными полотнами. Существующая нормативно-техническая документация распространяется только на плетеные текстильно-галантерейные изделия: шнуры, тесьму и кружевные изделия. Регламентируемая номенклатура показателей качества плетеных текстильно-галантерейных изделий, включающая в себя вид сырья, плотность, линейные размеры изделий и их изменения после мокрых обработок, разрывные характеристики при растяжении, устойчивость окраски – не в полной мере позволяет оценить технологические свойства плетеных полотен, определяющие стабильность их структуры.
Разработка номенклатуры показателей свойств, характеризующих стабильность структуры, и методов их определения, расширение сведений о свойствах плетеных полотен является актуальной задачей с позиции создания качественных и конкурентоспособных плетеных изделий с разнообразными авторскими фактурами.
Диссертационная работа выполнялась в соответствии с тематикой госбюджетных научно-исследовательских работ КГУ, финансируемых по единому заказу-наряду: 1.8-БФ-11 «Развитие научных основ проектирования и разработка методов оценки свойств материалов с целью совершенствования ассортимента, технологии изготовления и экспертизы швейных изделий».
Цель диссертационной работы – обеспечение качества и расширение ассортимента текстильных плетеных полотен и изделий на основе разработки методов определения свойств полотен, характеризующих стабильность структуры, и использования нетрадиционных материалов для плетения.
Достижение поставленной цели предусматривает решение следующих научных и технических задач:
– систематизировать сведения по ассортименту текстильных плетеных полотен и изделий и методам определения характеристик их строения и свойств;
– разработать номенклатуру показателей свойств, характеризующих стабильность структуры плетеных полотен;
– разработать методы определения свойств плетеных полотен, характеризующих стабильность структуры;
– исследовать взаимосвязь характеристик строения и свойств плетеных полотен;
– разработать метод прогнозирования стабильности структуры плетеных полотен при сдвиге;
– изучить влияние технологических и эксплуатационных факторов на свойства плетеных полотен;
– разработать практические рекомендации по результатам исследований и апробировать результаты исследований.
Общая характеристика методов исследования. Для решения поставленных задач в рамках работы применены стандартные и усовершенствованные методы определения свойств текстильных материалов, разработанный метод определения стабильности структуры плетеных полотен при сдвиге, методы интегрального исчисления и математической статистики, которые осуществлялись на ПЭВМ с применением пакетов прикладных программ: Formability, Hardness, MS Excel, MathCad.
Область исследования. Работа выполнена в соответствии с п.2 «Строение, свойства и показатели качества тканей, трикотажа и нетканых материалов», п.6 «Методы и приборы для исследования свойств сырья, полупродуктов и готовых изделий текстильной и легкой промышленности», п.7 «Методы оценки и контроля показателей качества, стандартизации, сертификации и управление качества материалов и изделий в текстильной и легкой промышленности» и п.8 «Методы проектирования и прогнозирования свойств и показателей качества материалов и изделий текстильной и легкой промышленности» Паспорта специальности 05.19.01 – Материаловедение производств текстильной и легкой промышленности.
Научная новизна результатов работы заключается в том, что:
– усовершенствована номенклатура характеристик строения и свойств плетеных полотен;
– разработан метод определения стабильности структуры плетеных полотен при сдвиге, новизна которого подтверждена патентом РФ на изобретение № 2549497;
– предложен комплекс показателей, характеризующих стабильность структуры плетеных полотен;
– разработана методика определения пригодности исходных текстильных материалов для изготовления плетеных полотен и изделий;
– разработан метод прогнозирования стабильности структуры плетеных полотен из льняной ровницы по характеристикам их строения.
Практическая значимость работы состоит в следующем:
– разработана номенклатура характеристик свойств плетеных полотен, позволяющая осуществлять оценку стабильности их структуры;
– усовершенствована методика оценки свойств плетеных полотен при изгибе, которая способствует совершенствованию оценки качества плетеных полотен;
– разработанная методика определения пригодности исходных материалов к изготовлению плетеных полотен и изделий по степени жесткости позволяет осуществлять выбор материалов для изготовления качественных плетеных полотен и изделий;
– сформированы справочные сведения по характеристикам стабильности структуры плетеных полотен, выполненных наиболее распространенными двуаксиальными и триаксиальными переплетениями;
– разработаны практические рекомендации по рациональному выбору плетеной структуры в зависимости от назначения проектируемых полотен и изделий;
– результаты диссертационной работы апробированы в условиях предприятий («Новый лен» г. Кострома, ателье «ИП Андронова С.В.» г. Пермь) и в организации, занимающейся декоративно-прикладным творчеством (кружок «Берегиня» при Селецкой МКУК «Холмогорская ЦМБ» Архангельская обл.). Разработанные методики и справочные данные используются при выполнении научно-исследовательских и выпускных квалификационных работ в ФГБОУ ВО «КГУ».
Апробация результатов работы. Основные положения и результаты диссертационной работы изложены, обсуждены и получили положительную оценку на межвузовской научно-технической конференции молодых ученых и студентов «Студенты и молодые ученые КГТУ – производству» (г. Кострома, КГТУ, 2013, 2015, 2016 г.); на международной научно-практической конференции, посвященной 20-летию кафедры технологии и материаловедения швейного производства «Взаимодействие высшей школы с предприятиями легкой промышленности: наука и практика» (г. Кострома, КГТУ, 2013); на межвузовской научно-технической конференции аспирантов и студентов «Молодые ученые – развитию текстильной и легкой промышленности (ПОИСК-2014)» (г. Иваново, ИВГПУ, 2014 г.); на международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы переработки льна в современных условиях (Лен-2014)», «Актуальные проблемы науки в технологиях текстильной и легкой промышленности (ЛЕН-2016)» (г. Кострома, КГТУ, 2014, 2016 г.); на международной научно-технической конференции «Техническое регулирование: базовая основа качества материалов, товаров и услуг» (г. Шахты: ИСО и П (филиал) ДГТУ, 2015 г.); на всероссийской научной конференции молодых ученых «Инновации молодежной науки» (г. Санкт-Петербург, СПГУТД, 2015, 2016 г.); на ХVIII международном научно-практическом форуме «Физика волокнистых материалов: структура, свойства, наукоемкие технологии и материалы» (SMARTEX), (г. Иваново, ИВГПУ,
2015, 2016 г.); на научных семинарах КГУ по материаловедению производств текстильной и легкой промышленности (г. Кострома, 20132016 гг).
Публикации. Результаты диссертационной работы опубликованы в 24 печатных работах, в том числе 7 в изданиях, рекомендованных ВАК. Получен патент РФ на изобретение № 2549497 от 30.03.2015 г.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, выводов и списка использованных источников, включающего 212 наименований. Работа изложена на 152 страницах, имеет 34 таблицы, 71 рисунок, 11 формул, 6 приложений.