Поиск


ЖУРНАЛ "ТЕХНИЧЕСКИЙ ТЕКСТИЛЬ" №37

                    ( читать ... )

ЖУРНАЛ "ТЕХНИЧЕСКИЙ ТЕКСТИЛЬ" №36

                    ( читать ... )

Ссылки партнеров

Для легпрома и мебели


Нетканых, искусственных и композицион. материалов/Для легпрома и мебели/Как снизить риск миграции волокон нетканого утеплителя на поверхность одежды?

Как снизить риск миграции волокон нетканого утеплителя на поверхность одежды?

28 августа 2002
Технический текстиль №4, 2002

Мухамеджанов Габит Кульжабаевич


Освещение этой проблемы продиктовано появлением информации о новых типах и структурах утеплителей. Только в последнее время в журналах «Технический текстиль» и «Рынок легкой промышленности» затронуты вопросы применения нетканых утеплителей, этому посвящены и специальные фирменные проспекты.1, 2, 3, 4 Эти публикации носят отчасти рекламный характер. Они не ставили своей задачей познакомить швейников с такими важнейшими потребительскими свойствами утеплителей, как миграция волокон, коэффициент суммарного теплового сопротивления и устойчивость к многократному сжатию. Без знания этих характеристик утеплителей их использование может дать отрицательный эффект. В связи с этим в данной статье рассматриваются вопросы миграции волокон, причины и условия ее возникновения, а также меры по ее уменьшению или устранению.

Нетканые утеплители (НУ) представляют собой довольно широкую номенклатуру теплоизоляционных материалов, используемых в качестве прокладок и наполнителей при изготовлении верхней, спортивной и специальной одежды, головных уборов, одеял, пухо-перовых изделий, а также спальных мешков, игрушек и мебели. Рынок наполнен отечественными и импортными утеплителями. Они различаются способами производства (холстопрошивной, иглопробивной, клееный, термоскрепленный, струйный, фильерный, комбинированный), используемым сырьем и связующими.

Нетканые утеплители служат не только теплоизоляторами, но и наполнителями, придающими швейным изделиям формоустойчивость и объемность. Трудно представить себе современные куртку, пуховик или межсезонный плащ, в которых бы не использовались утепляющие прокладки. Их значение особенно велико в условиях российского климата.

Как правильно выбрать тип и структуру нетканого утеплителя на стадии проектирования и изготовления?

Для ответа на этот вопрос технологу-швейнику нужна полная и достоверная информация о  миграции волокон. Всем хорошо известно, что в процессе эксплуатации швейных изделий волокна мигрируют из структуры НУ, проникая сквозь ткани подкладки и верха на наружную поверхность. Мигрировавшие на поверхность одежды волокна или пух (а впоследствии  пилли), естественно, ухудшают ее внешний вид, причем иногда до такой степени, что делают дальнейшее использование этой одежды невозможным.

Механизм возникновения миграции волокон - сложное явление,  оно зависит от многих факторов. Изучая причины возникновения миграции волокон на различных типах и структурах НУ, покровной ткани и подкладки, можно выделить следующие фазы этого процесса.

Фаза 1 - ослабление структуры всех элементов пакета одежды или изделия. Причины: 1) многократные деформации растяжения, сдвига, кручения,  трения и истирания в процессе  эксплуатации; 2) накопление статического электричества от трения между слоями пакета - переориентация части волокон из горизонтального в перпендикулярное  положение к плоскости; 3) проникновение переориентированных волокон в структуру тканей верха и подкладки с образованием «мостиков» между утеплителем и покровной тканью, с одной стороны, а также между утеплителем и подкладкой, с другой стороны (рис. 1).

Фаза 2 - волокна мигрируют на наружные поверхности верха и подкладки (рис. 2).

Фаза 3 - короткие или грубые (остевые) слабозакрепленные волокна и пух отрываются с поверхности ткани и выпадают (рис. 3).

Фаза 4 - из близко расположенных друг к другу и испытывающих взаимное трение мигрировавших волокон образуются пилли (мелкие узелки) (рис. 4).

Фаза 5 - отрыв плохо закрепленных пиллей и образование новых пиллей (рис. 5).

Разумеется, приведенные схемы появления миграции волокон носят условный характер, так как в ряде случаев фазы 4 и 5 могут не проявляться, так как короткие и грубые волокна, в отличие от длинных и извитых,  не подвержены пиллингообразованию. Таким образом, наиболее отрицательное влияние на качество изделия оказывают фазы 2 и 4. 

Что способствует миграции волокон? 


Выделим пять основных причин: 
1) относительная подвижность конструктивных элементов (слоев) пакета при воздействии различных видов деформации (растяжения, кручения, сжатия, изгиба); 
2) трение между слоями пакета и накопление статического электричества; 
3) свободное расположение и наличие незакрепленных концов волокон в структуре НУ, создающие высокую объемность и пористость; 
4) наличие в структуре НУ грубых волокон, легко проникающих сквозь ткани верха и подкладки; 
5) неплотная структура тканей верха и подкладки, при которой поры в них превышают диаметр волокон.

Кроме того, миграция волокон обусловлена природой, видом, характеристикой, структурой и составом смески волокон НУ, тканей верха, подкладки и прокладки, из которых состоит пакет одежды (изделия).

Мигрируют более грубые, менее извитые и слабозакрепленные в структуре утеплителя волокна. Длинные (свыше 60 мм) и извитые (с извитостью более 5 см-1), прочно удерживаясь в структуре НУ, мигрируют на наружную поверхность верха и подкладки и образуют пилли.

Взаимное перемещение слоев пакета одежды происходит при недостаточном их скреплении (простегивании) и меньшем сцеплении. В процессе носки одежды миграция волокон главным образом проявляется на тех ее участках, которые в большей степени подвержены воздействиям деформаций (прежде всего деформаций растяжения, изгиба и кручения), а также изменению формы - на рукавах, локтях, спине.

Испытания пакетов одежды с неткаными утеплителями


Для изучения миграции волокон мы предложили метод и прибор ОИМ-1.5 Сущность метода заключается в измерении массы и (или) количества волокон, мигрировавших из НУ через заданную площадь пакета за единицу времени.

Принцип работы прибора основан на моделировании условий носки одежды путем воздействия на испытуемый пакет деформации  (растяжения, сдвига и кручения). Основной частью прибора является упругая оправка, представляющая собой стальную пластину, завулканизированную в прочную и пористую резину. Оправка с надетым на нее пакетом закрепляется в зажиме привода, получающего возвратно-поступательное движение.

Для проведения испытаний предварительно формируют пакет, состоящий в основном из трех слоев: ткани верха, подкладки и утеплителя. Иногда можно использовать четвертый слой - межподкладку из марли или тонкого слоя спанбонда. Каждый слой пакета раскраивают размером 350 х 210 мм с припуском на швы 20 мм. Утеплитель, выкроенный размером 350 х 210 мм без припуска на швы, располагают между верхом и подкладкой. На сформированный пакет со стороны подкладки накладывают оправку, затем скрепляют края пакета ручными стежками.

Миграцию волокон определяют при следующих параметрах испытания:

Частота колебания оправки, гЦ

2,5

Амплитуда колебания оправки, мм

50

Время испытания, ч

8

После окончания испытания пакет снимают с прибора и проводят сначала визуальный осмотр. При наличии мигрировавших волокон на поверхности ткани верха и подкладки их осторожно снимают пинцетом, собирают на доску-укладчик, подсчитывают общее количество и (или) взвешивают на аналитических весах общую массу волокон на заданной поверхности пакета.

Коэффициент миграции по количеству (Кn) в шт/м2ч и (или) массе (Кm) в мг/м2ч мигрировавших волокон определяют путем пересчета с рабочей площади пакета (0,06м2) на 1м2 поверхности пакета и вычисляют по формуле:

где n - общее количество мигрировавших волокон на ткани верха и подкладки в отдельности, шт; m - общая масса мигрировавших волокон на ткани верха и подкладки в отдельности, мг; S - рабочая площадь пакета, м2; t - время испытания, ч.

Результаты испытаний


Мы провели испытания  практически всех типов и структур НУ. Основу всех типов НУ составляет волокнистый холст, скрепленный различными способами. Особую роль играет характер расположения волокон, вид и геометрия их скрепления. Так, при холстопрошивном утеплителе волокна располагаются в поперечном направлении, увеличение сил трения и сцепления между волокнами достигаются за счет сжатия холста при его провязывании прошивными нитями.

В иглопробивном и безниточном утеплителе пучки волокон, захваченные иглой, располагаются перпендикулярно или под определенным углом к плоскости. При этом основная часть волокон расположена параллельно  плоскости, а волокна, захваченные пучками сквозь толщи, - перпендикулярно или под углом к плоскости.

В клееном и термоскрепленном утеплителе волокна в основном расположены параллельно  плоскости, они скрепляются благодаря связующим и бикомпонентным (термоплавким) волокнам (точечное скрепление).

Наиболее склонны к миграции волокон холстопрошивные, иглопробивные и термоскрепленные утеплители.

Как видим (табл. 1), наименьшая миграция волокон из холстопрошивного шерстяного ватина, широко используемого при пошиве верхней, специальной и ведомственной одежды, наблюдается на тканях с пленочным покрытием и драпе, отличающихся более плотной структурой. Больше миграции волокон наблюдается на подкладочной капроновой ткани, арт. 52203.

Значение миграции волокон утеплителя из химических волокон больше, чем шерстяного ватина. Это объясняется меньшей цепкостью и связностью между волокнами и большей электризуемостью в слоях пакета. Известно, что гидрофобные и гидрофильные волокна накапливают заряды противоположных знаков, в результате чего происходит их взаимная нейтрализация.

При выборе волокон утеплителя необходимо подбирать составы смески таким образом, чтобы при трении на поверхности образовывались бы заряды противоположных знаков.

Из всех видов утеплителей наибольшее распространение получили объемные клееные: так называемый синтепон и термоскрепленные. При этом наблюдается тенденция увеличения объема термоскрепленных утеплителей, получаемых путем модификации поверхности волокон. В результате действия температуры в зонах контакта с волокнами, имеющими более высокую температуру плавления, происходит образование связей за счет когезии (точечного скрепления). В качестве скрепляющих элементов используются бикомпонентные полиэфирные полые или силиконизированные волокна.

Объемный клееный утеплитель, полученный путем разбрызгивания связующими акроналом, меньше подвержен миграции волокон. При использовании в качестве верха курточной ткани с пленочным покрытием «Лаке» и подкладочной ткани арт. 32290 миграция волокон не наблюдается (табл. 2).

Из структуры объемного клееного утеплителя, полученного  обработкой связующими акроналом с двух сторон,  волокна не мигрируют.

Наоборот, объемный термоскрепленный утеплитель с различным содержанием бикомпонентных или силиконизированных волокон более подвержен миграции волокон. Скользкие силиконизированные волокна из-за меньшей цепкости и сцепляемости между собой легко проникают на наружные поверхности ткани.

Для предотвращения миграции волокон утеплитель с бикомпонентными или силиконизированными волокнами следует дублировать с двух сторон спанбондом (полипропиленовым нетканым полотном плотностью 17 г/м2), или ламинировать тонким слоем термоплавких волокон.

Правильно выбрать нетканый утеплитель, так чтобы заблаговременно снизить или исключить миграцию волокон на изделие, можно обратившись в аккредитованную испытательную лабораторию ОАО НИИ нетканых материалов. Без предварительной консультации по его выбору выпускать изделия рискованно. Ведь дефекты, связанные с миграцией волокон из НУ, в отшитом изделии не устранить. Многие изготовители утеплителей и швейники уже получили у нас полные и точные рекомендации по  правильному применению утеплителей в тех или иных пакетах одежды и работают без риска.

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ

НАШИ  ЖУРНАЛЫ И СПРАВОЧНИКИ

Смотреть архив

АНОНСЫ:
ЖУРНАЛ "РЫНОК ЛЕГКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ" №118

                    ( читать ... )

ЖУРНАЛ "РЫНОК ЛЕГКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ" №117

                    ( читать ... )