Особенности проектирования защитной одежды из полимерных материалов

А. А. Сухова, Л. Н. Абуталипова, Л. А. Тарасов ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЗАЩИТНОЙ ОДЕЖДЫ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Ключевые слова: полимерные материалы, проектирование, защитная одежда, автоматизированные системы.

В данной статье отражены актуальные проблемы проектирования защитной одежды из полимерных композиционных материалов с учетом оптимальных конструктивных параметров, способы их решения с помощью компьютерных технологий

Keywords: polymer materials, design, the protective clothes, the automated systems.

In this article actual problems of design of protective clothes from polymeric composite materials taking into account an optimum design parameters and ways of their decision by computer technologies

Изучение условий и особенностей эксплуатации средств индивидуальной защиты личным составом аварийно-спасательных служб показало, что часто имеет место несоответствие состояния индивидуальной защиты условиям чрезвычайных ситуаций. Например используются материалы, которые затрудняют влаго-, газо- и теплообмен человека с окружающей средой, при этом существенно ухудшается тепловое состояние организма, что приводит к дискомфорту, снижению его работоспособности и к негативной реакции сердечнососудистой системы на термическое воздействие внешней среды с соответствующими отрицательными последствиями. В ряде случаев неудовлетворительные показатели характеристик гигиенических свойств

материалов могут быть частично компенсированы

грамотной конструкцией одежды.

К защитной одежде прежде всего относятся средства индивидуальной защиты человека

(работающего). Поэтому при проектировании такого рода одежды, необходимо знать в каких условиях данная одежда будет эксплуатироваться, степень риска заражения и учитывать общие требования к

комплексам средств индивидуальной защиты в соответствии с ГОСТ 12.4.011-89 «ССБТ. Средства защиты работающих. Общие требования и спецификация» [1].

Перспективы обеспечения безопасности человека при ликвидации последствий аварий на химически опасных объектах средствами индивидуальной защиты (СИЗ) связаны с разработкой новых защитных полимерно-текстильных материалов, обеспечивающих высокую защиту кожных покровов от широкого спектра опасных химических веществ в течение длительного времени. Задача создания материала с повышенными защитными свойствами может быть реализована в многослойном защитном полимерно-текстильном материале, каждый слой которого выполняет свои защитные функции, а материал в совокупности защищает от целого ряда поражающих факторов .

Необходимо отметить, что все полимерные материалы имеют свои отличительные характеристики, которые влияют на качество готового комплекта. Например, различные уровни

формообразования материалов по-разному отражаются на эстетических показателях, показатели эластичности

материалов влияют на конструкцию изделия т.д. Поэтому при проектировании одежды, конструктивные линии необходимо выполнять с учетом свойств нового полимерно-текстильного материала [2].

Разработка новых изделий - сложный процесс, состоящий из нескольких этапов, одним из которых является формообразование (категория художественной деятельности, обозначающая

процесс создания формы в соответствии с общими требованиями, предъявляемыми к одежде) и

объемное моделирование (создание макета). В связи с этим возникает объективная необходимость использования компьютерных технологий в

проектировании защитной одежды из многофункциональных материалов [3-5].

Плоскостные методики построения лекал существуют давно (по оценкам некоторых исследователей первые методики были разработаны в Англии более 200 лет назад) и широко применяются в шитье. Несмотря на то, что эти методики постоянно совершенствуются, построение лекал одежды на плоскости обладает существенным недостатком - субъективностью восприятия создаваемой конструкции. Проблема состоит в том, что в процессе проектирования отсутствует трехмерный образ одежды или, если более точно, он «содержится» лишь в воображении конструктора. По этим причинам понятно, что традиционные плоскостные методики, работают только в очень искусных руках опытных конструкторов. Поэтому объемное моделирование остается неотъемлемой частью при проектировании одежды, в том числе и защитной, которое выполняется из материалов в натуральную величину. Причем объемное моделирование костюмов из полимерных материалов необходимо выполнять из самих прорезиненных материалов или при помощи полиэтилена, близкого по толщине к ним, так как обычные ткани не могут в полной мере отразить композиционные законы объемного проектирования данной категории одежды.

Инженерная мысль - чем дальше, тем больше - нуждается в инструментах, которые бы соответствовали уровню решаемых проблем. Современная машинная графика, и САПР как ее представитель, представляют собой синтез

вычислительной геометрии и графического отображения на дисплее аналитической модели объекта. Средствами графического интерфейса

пользователь создает и управляет свойствами

объектно-ориентированной аналитической модели. САПР - новая среда проектирования.

Программное обеспечение САПР находится в динамическом развитии. Каждая компания,

разрабатывающая программы САПР практически ежегодно выпускают новые версии, в которых учитывается изменение аппаратного обеспечения и результаты достижений вычислительной геометрии.

Для решения этой проблемы уже давно были начаты поиски более совершенных пространственных методов конструирования одежды в 3Б (трехмерном измерении) и получения разверток деталей по

заданной форме. Эти методы предполагают приоритет пространственной формы одежды над ее разверткой, т.е. вначале на основе размерных признаков и прибавок строится трехмерная форма одежды, а затем из полученной пространственной формы получают развертки лекал на плоскости.

Однако реальное применение компьютерных методов проектирования одежды в 3Б получили относительно недавно (5 - 7 лет назад), что лишний раз подтверждает сложность и недостаточную теоретическую проработку решаемой задачи.

Передовые САПР легкой промышленности, имеющие программу 3Д моделирование, позволяют задавать определенные характеристики материалов, благодаря чему на первых этапах проектирования можно выявить недостатки конструкции и удалить их.

В настоящее время отработаны методики проектирования и градации деталей изделий рассматриваемой ассортиментной группы; разработаны средства формального представления последовательности операций при конструировании деталей изделий в САПР, что позволяет упростить и ускорить процесс внедрения методических разработок организаций в отрасли. С учетом того, что для рассматриваемого класса изделий характерна высокая степень унификации и повторяемости деталей, предложен программный инструмент формирования изделий, существенно упрощающий и ускоряющий процесс создания новых моделей. Эффект достигается за счет использования базы данных унифицированных деталей, включающей собственно лекала, правила их размножения и технологию обработки [6, 7].

Существует ряд САПР для разработки конструкции швейных изделий, наиболее известными из которых являются: «Ассоль», «Графис», «Грация», «.Шш». Но, к сожалению, на сегодняшний день лишь маленький процент производств легкой промышленности используют подобные системы.

Необоснованная осторожность и недоверие предприятий, изготавливающих специальную защитную одежду, к этим системам ведет к тому, что инженера работают в программах, не относящихся к

легкой промышленности таких как «Компас» или «АШоСАБ».

Наиболее значимыми, для предприятия-изготовителя защитной одежды является проектирование единицы изделия и массовый выпуск изделий разных размеров-ростов, за короткий промежуток времени, которые должны отвечать защитным требованиям, выдвинутые заказчиком. Решением этой проблемы может служить комплекс "Конструктор одежды" для подготовки конструкции одежды швейного производства, моделирования, технического размножения лекал на все размеры одежды.

Проектирование специальной одежды - это, как правило, научно-обоснованный поиск оптимальных конструктивных, технологических, материаловедческих и эстетических параметров, позволяющих создавать конкурентоспособную спецодежду [8]. Внедрение и использование компьютерных технологий на предприятиях легкой промышленности является перспективным направлением, с точки зрения проектирования защитной одежды из полимерных материалов.

Литература

1. ГОСТ 12.4.011-89 «ССБТ. Средства защиты

работающих. Общие требования и спецификация».

2. Коблякова Е.Б. Основы проектирования рациональных размеров и формы одежды. -М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. -208 с.

3. Саламатова С.М. Конструирование одежды из различных видов материалов: Учебник. -Кишинэу:ТУМ, 2011. -230 с.

4. Конопальцева Н.М., Конструирование и технология изготовления одежды из различных мате-риалов: Учеб.пособие для вузов/Н.М. Конопальцева, П.И.Рогов, Н.А.Крюкова. -М.: Академия ИЦ, 2007. -287 с.

5. Бузов Б.А. Материаловедение в производстве изделий легкой промышленности/Б.А. Бузов, Н.Д. Алыменкова; Под ред. Б.А. Бузова. -М.: Академия ИЦ, 2004. -424 с.

6. Коваленко Ю. А., Гаврилова О. Е. Особенности проектирования швейных изделий из комплексных полимерных материалов // Вестник Казанского технологического университета, №16, - 2011. - С.330-333.

7. Хисамиева Л. Г., Абуталипова Л. Н., Азанова А. А. Проектно-деятельностная подготовка специалистов легкой промышленности в области разработки конкурентоспособных изделий с применением современных полимерных материалов // Вестник Казанского технологического университета, №4, - 2011. - С. 287-289.

8. Зайцева М. Ю., Гатиятуллина Р. Ф., Абуталипова Л. Н. Ассортимент тяжелых полимерных технотканей на базе использования прогрессивных технологий для производства изделий повышенного комфорта, с защитными, информационными и регулирующими свойствами // Вестник Казан. технол. ун-та. - 2011. Т. 14, №15. - С. 36-39.

© А. А. Сухова - асс. каф. моды и технологии КНИТУ, alexandra_suhova@mail.ru; Л. Н. Абуталипова - д-р техн. наук, проф., зав. каф. моды и технологии КНИТУ; Л. А. Тарасов - канд. хим. наук, нач. лаб. промышленных СИЗ ОАО «КазХимНИИ».