Введение к работе
Актуальность темы. Композиционные материалы - армированные пластики, лакокрасочные покрытия и другие - широко применяются в различных отраслях промышленности. В последнее время значительно возрос интерес к композиционным текстильным материалам на основе термопластичных полимеров.
В основе производства композиционных текстильных материалов (КТМ) лежат клеевой, огневой и прошивной способы соединения двух и более текстильных материалов. Наиболее прогрессивным является клеевой способ. В качестве полимерного связующего используются полиамидные, полиэтиленовые и другие клеевые композиции, с температурой плавления 80-130 С. Однако такие полимеры в основном закупаются за рубежом. Кроме того, производители КТМ не всегда учитывают интересы потребителя, поэтому швейные изделия в ряде случаев не соответствуют мировым стандартам качества. Учитывая, что Россия планирует вступление во Всемирную торговую организацию, первостепенной задачей является повышение качества и конкурентоспособности отечественной продукции.
Совместная работа специалистов химиков - технологов и швейников позволит решить данную проблему. Производство новых высококачественных материалов и швейных изделий может быть достигнуто за счет применения полимерных адгезивов, обладающих высокой когезионной прочностью и адгезией к текстильным материалам, а также разработки технологий КТМ и швейных изделий, отвечающих экономическим и экологическим требованиям современности. Развитие клеевой технологии осуществляется одновременно с фундаментальными исследованиями адгезии полимеров к текстильным материалам. В настоящее время еще не сформировалась единая теория адгезии термопластичных полимеров к текстильным волокнам, которая позволила бы получать КТМ с заданными свойствами.
Поэтому разработка новых и совершенствование существующих технологий производства КТМ и швейных изделий на основе новых акриловых сополимеров является актуальной проблемой. Разработка технологии КТМ на основе отечественных акриловых сополимеров, характеризующихся высокой когезионной прочностью и адгезией к текстильным материалам, позволит не только повысить качество и конкурентоспособность продукции, но и сократит затраты на закупку импортной продукции.
Цель и задачи работы.
Цель работы заключается в исследовании и разработке научных основ технологии композиционных текстильных материалов и швейных изделий на основе новых акриловых связующих разного состава.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
выявление оптимальных параметров технологического процесса и их
влияние на структуру и свойства разработанных термопластичных
пленок (ТПП) на основе акриловых сополимеров;
исследование адгезионных процессов ТПП к текстильным материалам
различной структуры и разработка технологии применения ТПП в
производстве швейных изделий;
исследование влияния структуры текстильных материалов на прочность
клеевого соединения и эксплуатационные свойства КТМ на основе
новых акриловых эмульсий разного состава;
установление взаимосвязи структуры и свойств термоклеевого
прокладочного материала (ТКПМ) и КТМ на основе порошковых
акриловых сополимеров разного состава;
исследование возможности и целесообразности применения в качестве
текстильной основы КТМ нетканых полотен и тканей из хлопковых и
химических волокон и их применения в производстве швейных
изделий; - исследование особенностей формирования и разрушения адгезионного
взаимодействия в системе акриловый сополимер - волокнистая
структура текстильных материалов;
совершенствование технологии склеивания текстильных материалов. Научная новизна работы заключается в том, что впервые разработаны научные основы технологии композиционных текстильных материалов на основе новых акриловых сополимеров разного состава, и их применения в производстве швейных изделий. Установлена взаимосвязь технологических параметров процесса получения со структурой и свойствами КТМ и их использования в производстве одежды. Исследованы адгезионные процессы и факторы, определяющие прочность клеевого соединения. Изучен механизм формирования и разрушения акриловых клеевых соединений и определены технологические принципы повышения прочности клеевого соединения.
Практическая значимость работы. Впервые разработаны технологии композиционных текстильных материалов и швейных изделий на основе новых акриловых пленочных материалов и термоклеевых прокладочных материалов на текстильной основе (Пат.№ 2233107 РФ 2003; Пат. № 2228692 РФ 2002). Выявленные закономерности влияния структуры текстильного материала на прочность клеевого соединения и эксплуатационные свойства КТМ на основе акриловых соединений позволяют рационально использовать сырье и разработанные материалы. Доказана целесообразность применения в качестве основы ТКПМ нетканых полотен и тканей из хлопковых и химических волокон, что позволяет расширить ассортимент прокладочных материалов, в том числе безусадочных. Предложенные методы повышения прочности клеевого соединения позволяют повысить качество продукции. Разработанные
материалы обладают комплексом положительных свойств, которые обеспечивают высокое качество клеевого соединения текстильных материалов и повышают конкурентоспособность швейных изделий. Результаты исследований могут быть использованы при разработке теории создания КТМ с комплексом заданных свойств, а также при разработке теоретических основ клеевой технологии изготовления одежды.
По разработанной технологии в производственных условиях ЗАО
«Катод-Текстиль» наработана опытно-промышленная партия
термоклеевого прокладочного материала, который прошел положительную апробацию в швейном производстве ЗАО ЦМС «Евразия».
Использование разработанных материалов взамен импортных позволяет улучшить качество клеевых соединений деталей одежды и внешний вид изделий, сократить затраты на закупку импортных материалов.
Теоретические и экспериментальные результаты работы внедрены в учебный процесс подготовки специалистов по специальностям: 28.09.00 «Конструирование швейных изделий», 28.08.00 «Технология швейных изделий» и 25.06.00 «Технология переработки пластмасс и эластомеров».
Настоящая работа выполнена в соответствии с внутривузовской
научно-технической программой - 08 В «Разработка научных основ и
производственных технологий для пищевой, химической,
машиностроительной и легкой промышленностей » и НИР, проводимой в рамках тематического плана по заданию Министерства образования «Исследование теоретических основ структуры и свойств ПКМ и их переработки в функциональные изделия» № СГТУ - 301.
На защиту выносятся следующие основные положения:
результаты исследования влияния параметров технологического процесса на структуру и свойства разработанных ТПП на основе новых акриловых сополимеров;
результаты исследования адгезионных процессов ТПП к текстильным материалам различной структуры и технология применения ТПП в производстве швейных изделий;
влияние структуры и свойств разработанных прокладочных материалов и текстильного верха на прочность клеевого соединения и эксплуатационные свойства КТМ на основе новых акриловых эмульсий;
взаимосвязь структуры и свойств ТКПМ и КТМ на основе новых порошковых акриловых сополимеров разного состава;
структура и свойства разработанных КТМ с основой из нетканых полотен, тканей из хлопковых и химических волокон и их применение в производстве швейных изделий;
закономерности формирования и разрушения адгезионного взаимодей-
ствия в системе акриловый сополимер - волокнистая структура
текстильных материалов; - принципы повышения прочности клеевого соединения КТМ и
усовершенствованная технология склеивания текстильных материалов. Апробация результатов работы. Основные результаты работы докладывались и получили положительную оценку на: X Международной конференции «Наукоемкие технологии - 2004» (Волгоград, сентябрь 2004); 8-й Международной научно-технической конференции «Проблемы машиностроения и технологии материалов на рубеже веков» (Пенза, май 2003 г.); Международной научно-технической конференции аспирантов и студентов «Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности» (Поиск-2004) (Иваново, апрель 2004 г.); Международной конференции «Перспективные полимерные композиционные материалы. Альтернативные технологии. Переработка. Применение. Экология» («Композит-2004») (Саратов, июнь 2004 г.).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 печатных работ, из них 2 патента на изобретение и 6 статьей и докладов на конференциях.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, выводов, списка использованной литературы и приложений. Текст диссертационной работы изложен на 170 страницах, содержит 53 рисунка, 21 таблицу, 4 приложения. Список литературы включает 184 наименования.
