На правах рукописи КАМАЕВА РЕГИНА ЕВГЕНЬЕВНА РЕГУЛИРОВАНИЕ СПОСОБНОСТИ ЦЕЛЛЮЛОЗОСОДЕРЖАЩИХ МАТЕРИАЛОВ ИЗ ЛЬНЯНЫХ И ХЛОПКОВЫХ ВОЛОКОН К ФОРМООБРАЗОВАНИЮ С ПОМОЩЬЮ ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ ПЛАЗМЫ ПОНИЖЕННОГО ДАВЛЕНИЯ Специальность 05.19.01 – Материаловедение производств текстильной и легкой промышленности АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Казань – 2007 Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Казанский государственный технологический университет» (КГТУ) Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Абдуллин Ильдар Шаукатович Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Смирнова Надежда Анатольевна, Костромской государственный технологический университет доктор технических наук, профессор Сафин Рушан Гареевич, Казанский государственный технологический университет Ведущая организация: Санкт – Петербургский государственный университет технологии и дизайна Защита состоится «20» ноября 2007 г. в 12 часов на заседании диссертационного совета Д 212.080.09 при ГОУ ВПО «Казанский государственный технологический университет» по адресу: 420015, г. Казань, ул. <...> Ученый секретарь диссертационного совета д.т.н., профессор 2 В.А.Сысоев ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ на изделия из натуральных, экологически чистых волокон создают благоприятную ситуацию для конкурентоспособной одежды из льняных и хлопчатобумажных тканей. <...> В настоящее время ограниченность использования натуральных тканей из льняных и хлопковых волокон связана с их склонностью к усадке, смятию, повышенной жесткостью и плохой драпируемостью. <...> Перечисленные свойства этих материалов во многом определяют способность тканей образовывать пространственную форму. <...> Придание материалам из хлопка и льна улучшенных механических и свойств, определяющих химических, их способность термических к формообразованию, осуществляется <...>
Регулирование_способности_целлюлозосодержащих_материалов_из_льняных_и_хлопковых_волокон_к_формообразованию_с_помощью_высокочастотной_плазмы_пониженного_давления.pdf
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
на изделия из натуральных, экологически чистых волокон создают
благоприятную ситуацию для
конкурентоспособной одежды из льняных и хлопчатобумажных тканей.
Данные
материалы обладают
Актуальность темы. Тенденции мировой моды, повышенный спрос
расширенного
хорошими
технологических
эксплуатационными свойствами, формируют здоровый микроклимат в
пододежном пространстве, также легки в уходе, их можно кипятить и гладить
горячим утюгом. В настоящее время ограниченность использования
натуральных тканей из льняных и хлопковых волокон связана с их
склонностью к усадке, смятию, повышенной жесткостью и плохой
драпируемостью. Перечисленные свойства этих материалов во многом
определяют способность тканей образовывать пространственную форму.
Придание материалам из хлопка и льна улучшенных механических и
свойств,
определяющих
химических,
их
способность
термических
к
формообразованию, осуществляется путем их модификации. В настоящее
время в связи с ограниченными возможностями традиционных методов
модификации (механических,
и
электрохимических) в текстильной промышленности все чаще используются
электрофизические, как наиболее эффективные, экологичные, а иногда и
единственно возможные. Модификация текстильных материалов в потоке
высокочастотной плазмы пониженного давления позволяет повысить
способность тканей к формообразованию. Разработка ресурсосберегающей
технологии получения объемной пространственной формы с использованием
потока плазмы высокочастотного емкостного (ВЧЕ) разряда представляет
большой научный и практический интерес. Наличие в базе данных
достоверных сведений о свойствах и поведении материалов в различных
условиях дает возможность внедрения новых инженерных методов
проектирования. Качественный подход к подбору материалов, составу и
учету анизотропии деформационных и технологических свойств значительно
снижает трудоемкость обработки и уменьшает расход ткани.
Работа направлена на решение актуальной проблемы получения
модифицированных текстильных материалов из льняных и хлопковых
волокон с заранее заданными свойствами при помощи потока плазмы ВЧЕ
разряда пониженного давления, определяющими процесс образования
пространственной формы ткани и технологию ее изготовления.
Диссертационная работа выполнена в Казанском государственном
технологическом университете в рамках программы инновационных
проектов «Идея-1000».
Цель и задачи исследования. Целью работы является повышение
способности целлюлозосодержащих текстильных материалов из хлопковых и
льняных волокон к формообразованию за счет применения плазменной
3
выпуска модной
гигиеническими
и
Стр.3
обработки ВЧЕ разрядом пониженного давления, позволяющей регулировать
деформационные свойства тканей в различных направлениях.
Решение поставленной цели обеспечивается следующими основными
задачами:
• проведение анализа существующих способов повышения
способности к формообразованию натуральных текстильных материалов
растительного происхождения;
• исследование свойств текстильных целлюлозосодержащих
материалов после обработки плазмой ВЧЕ разряда пониженного давления на
основе
планирования
эксперимента
для
определения
процесса
формообразования тканей;
• разработка физической модели и установление закономерностей
изменения свойств исследуемых материалов в результате воздействия
потоком плазмы пониженного давления;
• разработка технологических процессов обработки текстильных
материалов из целлюлозных волокон в потоке плазмы ВЧЕ разряда
пониженного давления для повышения способности данных материалов к
формообразованию.
Методы исследований.
Объектом исследования являлись чистольняные, полульняные,
хлопчатобумажные ткани костюмно – платьевого ассортимента и
полульняные ткани технического назначения.
Установление закономерностей воздействия потока плазмы ВЧЕ
разряда пониженного давления на показатели физических и механических
свойств целлюлозосодержащих текстильных материалов осуществлялось с
помощью комплекса стандартных методик.
При исследовании релаксационных процессов в исходных и
образцах
модифицированных
текстильных материалов применяли
тензометрические датчики линейных перемещений, для изучения
поверхностей льняных и хлопковых волокон использовали электронно –
микроскопический и ИК – спектроскопический методы. Погрешность
экспериментальных данных оценивали с помощью методов статистической
обработки при доверительной вероятности 0,95.
Научная новизна работы заключается в следующем:
1. Впервые проведено комплексное исследование физических,
механических и технологических свойств текстильных материалов из
целлюлозных волокон, влияющих на их способность к формообразованию
после плазменной обработки, в результате которой происходит
упорядочивание структуры, ослабление сил трения и сцепления между
волокнами.
2. Выявлено, что в результате обработки потоком плазмы ВЧЕ
разряда в режимах: расход газа (G) от 0,04 г/с до 0,06г/с, мощность разряда
(Рр) от 1,1кВт до 1,7 кВт и продолжительность обработки (τ) от 0 до 300 с
4
Стр.4