Содержание к диссертации
Введение
1. Структура и свойства волосяного покрова натурального меха 10
1.1 .Строение и свойства волос натурального меха 11
1.1.1. Строение волоса натурального меха 11
1.1.2. Геометрические характеристики одиночных волос натурального меха 14
1.1.3. Механические свойства одиночных волос 19
1.1.4. Влияние светопогоды на одиночные волосы натурального меха 22
1.2.Свойства волосяного покрова натурального меха 24
1.2.1. Особенности структуры волосяного покрова различных видов животных в зависимости от условий обитания 24
1.2.2. Структурно-геометрические характеристики волосяного покрова натурального меха 27
1.2.3. Механические свойства волосяного покрова 31
1.2.4. Влияние светопогоды на волосяной покров натурального меха 33
1.3.Выводы из обзора литературы и постановка задач 34
2. Методическая часть 36
2.1 .Характеристика и обоснование выбора объектов исследования 36
2.2.Методы оценки геометрических характеристик одиночных волос натурального меха 37
2.3. Методы оценки разрывных характеристик волос натурального меха 38
2.4. Методы оценки влияния влаги на свойства волос натурального меха 39
2.5. Методы оценки устойчивости волосяного покрова натурального меха к действию светопогоды 40
2.6.Обработка результатов исследования 43
Исследование геометрических характеристик волос натурального меха 45
3.1.Исследование геометрических характеристик продольного и поперечного сечений одиночных волос натурального меха 45
3.2. Исследование пространственной геометрии одиночных волос натурального меха 64
Разработка методики и исследование механических свойств одиночных волос натурального меха 72
4.1.Разработка методики оценки разрывных характеристик волос натурального меха 72
4.2. Зависимость механических свойств при растяжении волос от топографии меховой шкурки 76
4.3. Оценка механических свойств при растяжении волос различных видов меха 77
Исследование устойчивости волосяного покрова натурального меха к действию атмосферных факторов 87
5.1.Влияние влаги на волосяной покров натурального меха 87
5.1.1. Сорбционные свойства волосяного покрова различных видов натурального меха 87
5.1.2. Влияние влаги на разрывные характеристики волос натурального меха 93
5.2.Влияние светопогоды на свойства волосяного покрова 94
5.2.1. Влияние светопогоды на разрывные характеристики волос натурального меха 97
5.2.2. Влияние светопогоды на геометрические характеристики волос натурального меха 107
5.2.3. Влияние светопогоды на деформационные свойства волосяного покрова при сжатии 109
5.2.4. Влияние светопогоды на окраску волосяного покрова натурального меха 115
5.2.4.1. Разработка методики оценки изменения окраски волосяного покрова при действии светопогоды 115
5.2.4.2. Оценка влияния светопогоды на окраску волосяного покрова натурального меха 118
6. Анализ и обсуждение результатов исследования 123
Приложение А 145
- Геометрические характеристики одиночных волос натурального меха
- Методы оценки устойчивости волосяного покрова натурального меха к действию светопогоды
- Исследование пространственной геометрии одиночных волос натурального меха
- Сорбционные свойства волосяного покрова различных видов натурального меха
Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время натуральный мех приобретает все большую популярность, расширяется как ассортимент изделий, так и способы переработки. Уникальность и разнообразие изделий из натурального меха достигается в большей степени за счет волосяного покрова, однако, большинство исследований структуры и свойств волосяного покрова относятся к овчине, для пушных полуфабрикатов эта область остается мало изученной. Сведения по волосяному покрову наиболее распространенных видов меха, таких как норка, песец, лисица серебристо-черная и нутрия практически отсутствуют.
Специфической особенностью волосяного покрова пушных зверей по сравнению с овчиной является большая неоднородность структуры, ярко выраженная видовая, топографическая и индивидуальная изменчивость. Эти особенности вызывают трудности в количественной оценке и сравнении свойств меховых шкурок, в связи с чем, зачастую оценка свойств ведется органолепти-чески. Количественная оценка отдельных показателей отрывочна и касается, как правило, одного вида меха. Недостаток систематических исследований и объективной информации о структуре и свойствах (геометрических, механических, физических) волосяного покрова и одиночных волос различных видов пушно-меховых полуфабрикатов затрудняет рациональное использование дорогостоящего сырья. В связи с этим возникает необходимость более полной, сравнительной оценки свойств волосяного покрова натурального меха учитывающей разнообразие и специфику этого материала.
Натуральный мех в процессе эксплуатации подвергается воздействию атмосферных факторов (светопогоды). Однако, имеющиеся сведения ограничиваются, в основном, только действием искусственной инсоляции, что не отражает реальный характер действия светопогоды на волосяной покров. Отсюда, в свою очередь, вытекает необходимость более углубленного, комплексного изучения влияния светопогоды на волосяной покров.
Работа выполнялась в рамках плана 2001-2002гг. НИР СПГУТД по госбюджетным темам Лентек №13 "Разработка новых методов испытаний и оценка свойств волокнистых материалов бытового^технического назначения"
Целью диссертационной работы является сравнительное исследование свойств волосяного покрова распространенных видов натурального меха, их изменения при действии светопогоды и совершенствование методических подходов при определении показателей этих свойств. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
Уточнить методику определения геометрических характеристик одиночных волос, позволяющую более объективно оценивать и сравнивать различные виды пушно-меховых полуфабрикатов. Исследовать геометрические характеристики волос и их топографическую изменчивость для наиболее распространенных видов натурального меха: норки, нутрии, песца и лисицы серебристо-черной;
На базе проведенных исследований геометрических характеристик усовершенствовать методику определения разрь Bflftfc ійрМйІтериетик волос. Полу-
БИБЛИОТЄКА '
СП«тер«ург s, і \
09 ИШ
чить экспериментальные данные по показателям механических свойств при растяжении одиночных волос норки, нутрии, песца и лисицы серебристо-черной;
Исследовать гигроскопические свойства волос норки, нутрии, песца и лисицы серебристо-черной. Оценить влияние влаги на разрывные характеристики волос;
Исследовать влияние светопогоды на волосяной покров по комплексу показателей геометрических, механических и физических свойств волос и волосяного покрова.
Научная новизна. В диссертационной работе впервые получены следующие научные результаты:
Получены сравнительные данные по ряду показателей свойств одиночных волос и волосяного покрова для наиболее распространенных видов меха;
Систематически исследованы геометрические характеристики волос норки, нутрии, песца и лисицы серебристо-черной. Предложены показатели, необходимые для получения объективной информации о форме и геометрических характеристиках волос пушных зверей, на их базе получены двух- и трехмерные модели волос. Установлены закономерности изменения диаметров и длины волос норки, нутрии, песца и лисицы серебристо черной от топографии. В категориях остевых волос получены зависимости значений диаметров гранны и основания от их длины;
Разработана методика определения разрывных характеристик волос с учетом неравномерности их поперечников и структуры волосяного покрова меховой шкурки. Получены сравнительные значения разрывных характеристик одиночных волос норки, нутрии, песца и лисицы серебристо черной;
Получены изотермы сорбции-десорбции паров воды волос натурального меха. Оценено влияние длительного воздействия высокой атмосферной влажности на разрывные характеристики волос;
Установлено, что действие светопогоды приводит к изменению разрывных характеристик и извитости волос натурального меха. Показано, что атмосферная влага является существенным фактором изменения этих показателей. Выявлено различное влияние света и влаги по толщине волосяного покрова при действии светопогоды. Получены экспериментальные данные по изменению упруго-восстановительных свойств волосяного покрова норки и нутрии при сжатии. Проведена инструментальная оценка изменения окраски меха норки, нутрии, песца и лисицы серебристо-черной при действии светопогоды.
Практическая значимость результатов работы состоит в следующем: составлены справочные данные по продольным и поперечным размерам волос натурального меха, позволяющие проводить идентификацию пушно-мехового полуфабриката и служащие основой для определения показателей густоты, заполнения пучка волос при расчетно-инструментальных методах.
Разработаны и рекомендованы для практического применения усовершенствованные методики определения разрывных характеристик одиночных
волос при растяжении, устойчивости природной окраски волосяного покрова к действию светопогоды с применением современной вычислительной техники. Методики внедрены в учебный процесс КГТУ, МГУДТ, СПГУТД, ОГИС при выполнении курсовых и дипломных работ по дисциплинам «Материаловедение швейного производства», "Основы скорняжного производства".
Даны характеристики изменения свойств волосяного покрова различных видов меха при эксплуатации меховых изделий. В целом результаты исследования могут дополнить раздел материаловедения, посвященный свойствам натурального меха, а также расширить представление о природных волокнах.
Апробация результатов работы. Основные результаты диссертационной работы обсуждались и получили положительную оценку на международных и межвузовских научно-исследовательских конференциях: «Дни науки-2002» Санкт-Петербург; «Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности» (Поиск-2001,2002), Иваново; «Актуальные проблемы техники и технологии переработки льна в современных условиях»(Лен-2002), Кострома. На заседаниях и научно-методических семинарах кафедры материаловедения СПГУТД, кафедры технологии и материаловедения швейного производства КГТУ в 2001-2003 годах.
Публикации. По теме исследований опубликовано 10 печатных работ и 2 патента.
Структура и объем диссертационной работы
Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав, выводов, списка литературы и приложений. Диссертация содержит 140 страниц машинописного текста, 54 рисунка, 26 таблиц. Список литературы включает 134 наименования.
Геометрические характеристики одиночных волос натурального меха
Внутренняя стенка обеспечивает придание волосу определенной формы, поверхности (наплыв верхних краев чешуек кутикулы на нижние) и прочное укрепление в коже. Наружная стенка играет важную роль в передвижении волоса к поверхности кожи [103]. В процессе роста волос проходит следующие зоны: - матрикс, луковица - зона дифференцировки, волоса - кератогенная зона, - посткератогенная зона, - зона слущивания + волосяная воронка. Луковица - нижняя утолщенная часть волоса, заключающая сосочек. Важнейшая функция сосочка информационная, т.е. сосочек несет в себе программу роста волоса, включая детерминацию толщины волос, форму поперечного сечения, параметры сердцевины и т. п.
В матриксе сосредоточены постоянно делящиеся в период роста волос клетки, поставляющие сырье для волоса. Разные слои волоса образуются из клеток лежащих в разных частях матрикса. Клетки, не имеющие физиологических отличий, попадают в разные условия и дифференцируются в закономерно разные структуры. На уровне зоны дифферецировки в волосе появляются кутикула и корковый слой с билатеральной асимметрией (орто- и паракортекс). Пучки филаментов ортокортекса появляются раньше, чем в паракортексе. Фи-ламенты (зачатки фибрилл) растут в толщину за счет наслоения образующихся новых филаментов, и структура пучков не меняется. В паракортексе между фи-ламентами появляется «межфиламентозный матрикс», склеивающий их между собой. Благодаря этому укладка филаментов получается более компактная.
В кератогенной зоне волос обретает окончательную структуру и химические свойства. Длина зоны зависит от вида и породы животного.
Кутикула: клетки кутикулы в начале кератогенной зоны окончательно уплощаются и растягиваются в направлении вокруг волоса. Эпикутикула пред- ставляет собой цитоплазматическую мембрану. Она малополярна и не смачивается водой. Основной части кутикулы - экзокутикуле свойственна аморфная неволокнистая структура. Эндокутикула - в основном высохшие остатки цитоплазмы. В целом кератин кутикулы малорастяжим и клетки ее образуют вокруг легко расщепляемого волокнистого кортекса нерасщепляемый чехол.
Кортекс: «главной задачей» корковой клетки на протяжении зоны является синтез кератина до заполнения им почти всего объема, после чего клетка отмирает. В зоне происходит гистологическая фиксация материала, он становится стойким к разрушающим факторам благодаря «сшиванию» дисульфидными мостиками и снижению содержания воды. Структура кератина представляет собой параллельно ориентированные волокна - филаменты, склеенные между собой матриксом. Каркас из ориентированных филаментов сообщает волосу известную жесткость и прочность при растяжении, а матрикс не позволяет распространяться возникающим трещинам и равномерно распределяет нагрузку с непрочных мест на другие участки структуры [108]. Фибриллы кератина не всегда ориентированны вдоль оси волокна, так в периферических корковых клетках вибрис (чувствующих волос) фибриллы ориентированы по окружности волокна, что, очевидно, предотвращает их расщепление.
Сердцевина: представляет собой высушенные клетки. Структура сердцевины в волосах разной толщины у разных видов животных, и даже по длине одного и того же волоса сильно различаются [103, 108]. В тонких волосах овец клетки вытянуты вдоль оси волокна, в толстых волосах — перпендикулярно оси. Число рядов клеток может быть разным и даже довольно большим. На протяжении посткератогенной зоны и зоны волосяной воронки значительных изменений свойств и структуры волоса не происходит.
Волосяной покров животных по элементам его образующим неоднороден. В зависимости от прижизненного функционального назначения выделяют несколько категорий волос (рисунок 2) [7, 9, 26 - 29, 31 - 34].
Между собой они отличаются микроскопическим строением (наличием сердцевины, характер кутикулы), окраской, толщиной, длиной, формой [26 -29, 31 - 34, 40]. Направляющие и остевые самые длинные и толстые. Промежуточные волосы по большинству признаков занимают промежуточное положение между остевыми и пуховыми волосами.
Категорию остевых волос подразделяют на ряд морфологических групп, отличающихся в пределах одной категории по форме, длине, толщине и извитости [26, 27]. Обычно, чем гуще волосяной покров, тем больше категорий ости [27, 29].
Из вышеизложенного следует, что в пушно-меховом производстве основными признаками, определяющими принадлежность волоса к той или иной категории, являются его геометрические характеристики. Так как геометрия отдельных волос и структура волосяного покрова различных пушно-меховых по-луфабрикатов значительно отличаются друг от друга [7, 9, 12, 20], то это дробление для каждого вида специфично и в некоторой степени субъективно.
Литературные данные, касающиеся геометрических характеристик волос, отрывочны и зачастую носят описательный характер [26, 30, 33, 34], исследований с количественным анализом геометрии волос крайне мало [9].
Методы оценки устойчивости волосяного покрова натурального меха к действию светопогоды
Многие исследователи основным фактором износа волосяного покрова в процессе эксплуатации считают механические воздействия. Изучением процесса механического износа занимались Беседин А.Н., Церевитинов Б.Ф., Аронина Ю.Н., Ганцов Ш.К. и др. Традиционными показателями физико-механических свойств волосяного покрова являются его истираемость и упругость.
Испытания устойчивости волосяного покрова к истиранию проводят как в естественных условиях (опытная носка), так и приборными методами (УМИ-60, ПИМ-1). За критерий устойчивости принимают потерю массы волосяного покрова, а также количество циклов, затраченных для истирания покрова до определенной степени износа. Механизм износа меха при истирании представляют следующим образом: при трении меха о какую-либо поверхность фрикционные связи исчезают без разрушения кутикулы волос, т. е. имеет место упругое оттеснение контртела. Разрушение же волосяного покрова происходит вследствие внутренних напряжений, возникающих в стержне волоса от однократных или многократных воздействий либо изгиба, либо растяжения, либо того и другого. На начальном этапе истирания укорачиваются в основном остевые волосы вплоть до выравнивания их по высоте с пуховыми. В дальнейшем наблюдается равномерное укорачивание как остевых, так и пуховых. По мере нарастания количества циклов происходит постепенное уменьшение величины потерь волос [52].
В соответствии с основными факторами изнашивания Ш.К. Ганцовым была предложена классификация натурального меха: 1. Основной фактор разрушения - многократный изгиб, т. к. волосы прочны на разрыв; 2. Основной фактор разрушения - силы продольного растяжения, которые превышают разрывную нагрузку одиночных волос или их связь с кожевой тканью; 3. Основной фактор разрушения - совместное действие растяжения и изгиба. Устойчивость к истиранию зависит от: величины давления на единицу истираемой поверхности, длина касания волос, характер абразива, густота, высота, остистость, упругость волосяного покрова, фрикционные свойства кутикулы, вид пушно-мехового полуфабриката, топография, прочность волос при растяжении и многократном изгибе, вид обработки (крашение и др.) Количественная оценка истираемости волосяного покрова была проведена в работах [26,42,43, 88,117], однако данные имеют значительный разброс. Традиционно оценку упругих свойств волосяного покрова на приборах стационарного типа - конструкции Вишневского-Игнатова [64], И.И. Шалова [50], марки СМ-50 [46, 62]. В качестве критерия упругости волосяного покрова принято считать сминаемость - уменьшение толщины волосяного покрова при действии на него сжимающей нагрузки. В работе [64] для оценки упруго-восстановительных свойств был предложен коэффициент упругости (формула 5). Коэффициент упругости меха а выражает зависимость между внутренними силами, восстанавливающими мех после его смятия и внешними силами, совершающими работу по его деформации.
Известно [113, 117], что на устойчивость волокнистых материалов к действию светопогоды оказывает влияние не только структура и свойства волокон, но и структура самого материала. Во внутренние слои толстых и объемных материалов солнечная радиация и окислительные процессы проникают труднее, поэтому фото деструкция таких материалов протекает медленно [117].
Структуре волосяного покрова натурального меха свойственно наличие верхнего яруса кроющих волос и нижнего пуховых. Очевидно, что степень воздействия светопогоды на ярусы будет отличаться. Данный факт подтвер ждают ряд работ Муджири З.И., Церевитинова Б.Ф. и Симонова Е.А. [58 - 59]. Микроскопические исследования остевых и пуховых волос с изолированных образцов меха овчины, лисицы и кролика показали значительно меньшие повреждения кутикулы пуха по сравнению с остью [58]. Неравномерность протекания процессов фотодеструкции в волосяном покрове была подтверждена отличием аминокислотного состава и химических свойств нижних и верхних участков волос овчины [59, 60]. Оценка влияния инсоляции на другие свойства (физико-механические, геометрические, оптические) волосяного покрова в целом и одиночных волос с учетом структуры покрова не проводилось.
Особенно следует отметить непроработанность вопроса влияния инсоляции на оптические свойства волосяного покрова, так именно они во многом определяют ценность натурального меха [85]. В литературе [62] описана методика определения цветоустойчивости окраски волосяного покрова крашеных пушно-меховых полуфабрикатов, согласно которой изменение цвета облученных образцов оценивается по балльной системе. Отсутствию выцветания соответствует 5 баллов, разрушению цвета - 1 балл. Недостатком подобных органолепти-ческих методик испытаний является их субъективность.
Предложенная пятибалльная оценка была применена для определения цветоустойчивости северного белька, волосяной покров которого отличается однородностью и однотонностью [44]. Сложность окраски и структуры волосяного покрова большинства других пушно-меховых полуфабрикатов ограничивают область применения данной методики.
Исследование пространственной геометрии одиночных волос натурального меха
Механические свойства волосяного покрова являются одной из основных характеристик, определяющих технологическую и потребительскую пригодность пушно-меховых полуфабрикатов. Наиболее экспрессными и в тоже время информативными являются испытания одиночных волос на одноосное растяжение. Несмотря на то, что теоретическая и практическая значимость этого вопроса признана давно [26-30], существенных работ по изучению механических свойств волос при растяжении крайне мало. Показатели разрывной нагрузки и удлинения, как правило, используют в качестве критерия оптимизации технологических операций для какого-либо одного вида пушно-мехового полуфабриката. Критический анализ литературных источников выявил основную причину трудности сравнения данных по различным видам натурального меха - отсутствие единых методических подходов в оценке этих показателей.
В связи с этим первым этапом изучения разрывных характеристик одиночных волос должно стать усовершенствование методик испытаний. В связи со сложной морфологией волос и волосяного покрова различных животных в целом при исследовании разрывных характеристик, как показал обзор литературы, возникает ряд методических вопросов связанных с: - принципами отбора проб, - выбором участков волос, включаемых в зажимную длину, - статистической обработкой результатов. Неучтенность первых двух методических моментов ведет к нарушению принципа репрезентативности выборок при исследовании и сравнении механических свойств при растяжении волос различных видов натурального меха. Целью данного раздела явилась доработка существующих методик определения разрывных характеристик волос для более объективной их оценки. ОТБОР ПРОБ: у пушных зверей волосяной покров представляет собой дифференцированную систему кератиновых волокон. Исследования геометрических свойств волос показали достаточно тесную взаимосвязь между длиной волокон и их диаметрами, формой, поэтому целесообразно формировать выборку из волос близких длин. Выбор той или иной длины определяется: во-первых, группой волос (терморегулирующие, кроющие); во-вторых, частотой встречаемости волос определенной длины. в-третьих, топографией, так как длина в значительной степени зависит от участка меховой шкурки. Выбор топографического участка определяется целью исследования. Это позволит более достоверно отражать свойства волосяного покрова как совокупности волокон, улучшить воспроизводимость, сходимость результатов, а также экономить дорогостоящее пушное сырье. Данные таблицы 16 наглядно подтверждают справедливость утверждения.
ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИИ: традиционный подход к изучению разрывных характеристик одиночных волокон в виду сложности формы продольного и поперечного сечений волос натурального меха не совсем корректен. Диаграммы растяжения одного и того же волоса в зависимости от участка могут значительно отличатся друг от друга (см. рис. 26 кривые 1, 2) и чем больше различия диаметров гранны и основания, тем ярче будет выражена анизотропия механических свойств по длине волоса.
Наиболее тонким и, соответственно, выдерживающим меньшие нагрузки является основание волоса. Разрывная нагрузка волокна в данном случае будет определятся прочностью именно этого участка, поэтому целесообразно в зажимную длину включать основание. В приведенном примере разрывная нагрузка основания в 1,75 раз меньше, чем гранны. Однако существует ряд факторов действующих локально на гранну (мелирование, инсоляция) и снижающих ее прочность таким образом, что она становится сопоставимой с прочностью основания волоса. Традиционная методика не чувствительна к таким воздействиям и для оценки изменения свойств потребуется испытания всех участков волокна. Такое положение характерно для длинноволосых видов меха. С другой стороны у средне и коротковолосых видов пушно-меховых полуфабрикатов в стандартную зажимную длину 10 мм попадают основание, гранна и место их сопряжения так называемая шейка. Следовательно, при сравнении с ними волос других видов меха более корректно в зажимную длину включать аналогичные участки.
Иначе говоря, чтобы иметь возможность сравнивать между собой разрывные характеристики волос различных видов меха и фиксировать неравномерность изменения механических свойств по длине волокна необходимо включать в зажимную длину все участки волоса. У длинноволосых видов меха абсолютные размеры участков больше, чем у коротковолосых, поэтому зажимную длину для них следует увеличить. Полученные в предыдущем разделе модели волос позволили определить эквивалентные зажимные длины. Так, например, волосы средневолосых (норки, нутрии) следует испытывать на зажимной длине 10 мм, а волосы длинноволосых (песца, лисицы серебристо-черной) - на длине 30 мм. Такие оценка и сравнение пушно-меховых полуфабрикатов будут более корректными, а сам процесс в большей мере соответствовать реальному растяжению, которое приходится, как правило, на весь волос, а не на какой-либо отдельный участок.
Как показывают данные рисунка 26 диаграмма растяжения ости лисицы серебристо-черной, полученная при зажимной длине 30 мм, значительно отличается от диаграммы растяжения основания по величине удлинения при разрыве. Данный факт свидетельствует о завышении этого показателя при традиционных испытаниях и как следствие - необъективности существующих методик. Дополнительным следствием зависимости удлинения при разрыве от зажимной длины является также необходимость сравнения пуха и ости одного вида пушно-мехового полуфабриката на одинаковых зажимных длинах.
Сорбционные свойства волосяного покрова различных видов натурального меха
Увеличение толщины слоя волос при нагрузке 6890 Па (таблица 25) и уменьшение связанной с ней полной деформации при изучаемом воздействии (рисунки 48-51) вызваны увеличением извитости пуха (таблица 24). Этому же способствует и некоторое повышение жесткости ости на первых действия све-топогоды. Извитость придает волосяному покрову большую плотность и сопротивляемость сжимающим деформациям. По той же причине повышения извитости у исследуемых средневолосых видов меха происходит уменьшение начальной толщины волосяного покрова hi (таблица 25). Более интенсивное повышение извитости пуха нутрии по сравнению с норкой приводит к более существенному падению полной деформации ее волосяного покрова. Так изменение полной деформации у нутрии составило 21 %, а у норки 14 %.
Условно упругая составляющая деформации при сжатии (рисунки 41, 42) также имеет тенденцию к снижению. Это объясняется прогрессирующими процессами деструкции в самих волосах, вызывающих увеличение доли их пластической деформации и уменьшение доли упругой [47]. Данные рис. 43, 44 наглядно подтверждают аналогичные изменения компонентов деформации для волосяного покрова в целом. Потеря упругих свойств заметнее для волосяного покрова норки. Снижение его упругого восстановления к концу 6-го месяца воздействия составило 27,7 %, у нутрии - 21 %. Анализируя значения относительных деформаций и степень ухудшения механических свойств (таблица 23) у рассматриваемых видов меха, можно утверждать, что менее выраженное падение упругих свойств волосяного покрова нутрии объясняются компенсированием повышенной извитостью пуха. Таким образом, происходящие изменения упруго-восстановительных свойств волосяного покрова натурального меха при действии светопогоды обусловлены изменением упругих свойств как самих волокон, так и структуры покрова, причем процессы эти не однонаправленные.
Характер природной окраски волосяного покрова имеет большое значение для натурального меха. В результате фотохимических реакций при действии светопогоды происходит значительное ее изменение. Традиционно степень выцветания окраски оценивается органолептически по пятибалльной системе [39, 44, 62]. Недостатком этого метода является субъективность и малая чувствительность градации. В связи с этим возникает необходимость в разработке методик, позволяющих количественно оценить изменение оптических свойств волосяного покрова меха.
Перспективным направлением в исследовании окраски волосяного покрова натурального меха является использование компьютерной техники как оборудования для оценки оптических свойств. В работе Рассадиной С.Щ131] был предложен метод оценки естественной окраски волосяного покрова с использованием ЭВМ. Суть метода заключается в обработке цифрового фотоизображения, полученного сканированием или фотографированием цифровым фотоаппаратом или камерой волосяного покрова меховой шкурки, средствами графического редактора CorelDRAWs Основным назначением предложенной методики явилось оптимизация процессов сортировки пушно-мехового сырья. Применительно к цели нашего исследования методика требует некоторых уточнений (приложение Д).
В зависимости от срока воздействия светопогоды изменения окраски волосяного покрова могут быть более или менее значительными. Анализ работ Бураковской Э.А., посвященных инструментальной оценке малых цветовых различий шкурок натурального меха [83, 84] позволил выделить два основных условия получения воспроизводимых результатов - ориентированность волос в одном направлении и создание определенного давления на образец. Этим требованиям в большей степени отвечает получение цифрового фотоизображения при помощи планшетного сканера. В виду оптической анизотропии волокон в поперечном и продольном направлении образцы требуют определенного положения относительно источника света сканирующего устройства. Для достижения минимального рассеяния отраженных лучей и, следовательно, максимального соответствия изображения реальным объектам образцы необходимо укладывать таким образом, чтобы направление роста волос было параллельно оси лампы сканера.
Испытания цветоустойчивости окраски волосяного покрова проводят на сравнительно небольших образцах. В случае предлагаемой нами методики размер проб, достаточный для фиксирования изменения оптических свойств, будет определяться длиной волосяного покрова пушно-мехового полуфабриката. Он выбирается из расчета, что кончики кроющих волос, расположенных у верхнего среза кожевой ткани образца, не перекрывали нижнего. Подготовленная таким образом проба дает возможность с одной стороны дифференцированно оценить изменение окраски зоны, образуемой пухом, и зоны, образуемой кроющими и пуховыми волосами, с другой стороны - оптимизировать количество измерений.
