СПОСОБ ОБРАЗОВАНИЯ ВОДОНЕПРОНИЦАЕМОГО НИТОЧНОГО СОЕДИНЕНИЯ
METHOD FOR FORMATION OF WATERPROOF FILAR JOINT

Изобретение относится к швейной отрасли легкой промышленности, а именно к изготовлению водозащитной одежды бытового назначения: курток, плащей, а также специальной одежды для рабочих автостоянок, мойщиков больших емкостей и т.д.
6
Известен способ получения водонепроницаемых швов, согласно которому на ниточную строчку непрерывно подается раствор герметизирующего состава параллельно с образованием ниточной строчки /пат. Российской Федерации 2120509, МКИ D 05 В 1/26. Устройство для герметизации ниточной строчки. / Никольская B.C., Веселов В.В., Метелëва О.В., Репьев А.А., Журавлева Е.А., Немихина М.В.; заявитель и патентообладатель Ивановская гос. текст. академия. - №95112247/12; заявл. 18.07.95; опубл. 19.05.99, бюл. №29/.
Недостатком этого способа является быстрое изнашивание челночного механизма швейной машины ввиду подачи жидкого герметика со стороны челночной нитки через игольную пластинку, а также загрязнение платформы швейной машины герметизирующим составом при перемещении материала.
Известен способ получения водонепроницаемых ниточных соединений /пат. DE 3209054 (A1) Deutschland, МПК D 05 B 1/26, D 05 B 17/00. Водонепроницаемый шов и устройство для его осуществления / Hinterseer Heinz; Kiefel Hochfrequenz Paul; заявл. 12.03.82; опубл. 29.09.83, бюл. №28/, при котором между полотнами из материала с водоотталкивающей пропиткой вставляется лента из того же материала. Края полотен и ленты выравниваются и прошиваются. Затем в полость внутри ленты и в стыки между лентой и полотном подается клейкая масса. После этого область шва подвергается горячему прессованию с двух сторон двумя пуансонами. Затем полотна раскладываются относительно шва в плоскость, после чего третий пуансон прессует выступающую над полотном ленту. Под действием давления и температуры клейкая масса затвердевает, обеспечивая прочный водонепроницаемый шов.
Недостатком способа являются высокая трудоемкость, необходимость температурного воздействия на область шва для обеспечения его герметичности, материалоемкость, жесткость швов, сложность технического исполнения.
За прототип взят способ образования водонепроницаемых ниточных соединений /пат. DE 4215177 (A1) Deutschland, МПК D 02 G 3/46, Швейная нитка / Ebert Gerd, Amber Wemer, Seitz Thomas. - №4215177; заявл. 08.05.92; опубл. 11.11.93, бюл. №5/, основанный на соединении деталей изделий ниточным швом с ниткой, на которую нанесено клеящее вещество, обладающее адгезией к волокну швейной нити. Активизация клеевого вещества происходит сразу после образования ниточной строчки при воздействии водяного пара, который увеличивает объем клеевого вещества и склеивает отверстия, оставленные иглой после прокола материала. В таком состоянии ниточное соединение с заклеенными отверстиями, оставшимися после прокола материала иглой, сохраняется в течение всего срока эксплуатации изделия. К недостаткам этого способа относятся: невозможность его использования на высоких скоростях работы швейной машины ввиду нагревания иглы, перехода клеевого вещества в вязкотекучее состояние и забивание ушка иглы, приводящее к обрыву игольной нитки; существенное загромождение рабочего места, а именно платформы швейной машины, системами подачи водяного пара в зону образовавшейся ниточной строчки и его отвода, что ухудшает условия труда. Кроме того, заблокированное клеевым веществом отверстие снижает воздухопроницаемость, эластичность ниточного соединения, приводит к повышению жесткости.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является обеспечение высоких гигиенических свойств одежды за счет изменения водонепроницаемости ниточных соединений в зависимости от влажности окружающей среды.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе образования водонепроницаемых ниточных соединений, заключающемся в нанесении герметизирующего состава на нитку, стачивании деталей строчкой челночного стежка и термофиксации, согласно изобретению герметизирующий состав наносят на челночную нитку, при этом в качестве герметизирующего состава используют водный раствор акрилового редкосшитого загустителя и самосшивающего связующего препарата концентрации 40-80%, а термофиксацию ниточного соединения осуществляют без пара при температуре 100-110°С.
Герметизирующая композиция из двух используемых в составе компонентов обеспечивает образование на нитке единой тонкой полимерной пленки, обладающей адгезией к синтетической, хлопчатобумажной или смешанной (хлопколавсановой) нитки. Данная композиция связывает большое количество воды, при тепловой обработке (термофиксации) образует пространственную сетчатую структуру, прошивающую цепи акрилового загустителя и обеспечивает адгезию (прилипание) полимерной пленки к волокну швейной нитки. При взаимодействии с водой химическая композиция набухает, увеличиваясь в объеме, а после высыхания возвращается в исходное объемное состояние. При использовании водного раствора герметизирующей композиции концентрации менее 40% при намокании ниточного соединения не обеспечивается полное блокирование отверстий, оставшихся в материале после прокола иглой, а использование водного раствора герметизирующей композиции концентрации более 80% осложняет процесс нанесения ее на нитку и приводит к частичному осыпанию герметика после высыхания нитки. Сухая термофиксация ниточного соединения (осуществляемая без пара) при температуре 100-110°С обеспечивает высокую адгезию герметизирующего состава к нитке. Более низкая температура термофиксации снижает адгезионные свойства герметика, а при температуре свыше 110°С происходит нарушение целостности образуемой на поверхности нитки пленки и частичная потеря герметизирующих свойств. Таким образом изменение водонепроницаемости ниточного соединения при изменении влажности окружающей среды обеспечивает одежде высокие гигиенические свойства.
На фиг.1 схематично представлен механизм блокирования отверстий, образовавшихся в материале после прокола иглы герметизирующим составом, нанесенным на челночную нитку. Фиг.1а - внешний вид ниточного соединения после выполнения челночной строчки и термофиксации (1 - швейная нитка иглы, на которой нет герметизирующего состава, 2 - челночная швейная нитка с нанесенным на нее герметизирующим составом). Фиг.1б - внешний вид ниточного соединения после воздействия на него влаги (намокании) (3 - герметизирующий состав, увеличившийся в объеме после намокания ниточного соединения и заблокировавший отверстия, оставленные в материале иглой после ее прокола). Фиг.1в - внешний вид ниточного соединения после его высыхания. При высыхании герметизирующий состав возвращается в исходное объемное состояние, что обеспечивает восстановление воздухопроницаемости ниточного соединения.
На фиг.2 показана зависимость водонепроницаемости ниточного соединения от концентрации герметизирующей композиции, наносимой на челночную нитку.
Пример практического осуществления способа.
Для нанесения химической композиции на нитку использовали специализированную установку согласно /авт. св. СССР №1320297. Способ обработки хлопчатобумажных ниток и устройство для его осуществления В.В.Веселов, В.П.Самохина, М.Н.Герасимов и др.; опубл. бюл. №24, 1987/. Установка содержит сматывающий узел, пропиточную ванну с направляющими роликами и отжимными валами, встречные обогреваемые цилиндры, сушильную камеру с естественной или принудительной конвекцией и наматывающий узел. В пропиточную ванну с направляющими роликами заливался герметик в виде водного раствора химической композиции, состоящей из двух активных компонентов: акрилового редкосшитого загустителя (Алкопринт РТ-56 г/кг) и самосшивающего связующего препарата (Алкопринт биндер РВ-НС-160 г/кг), обладающий высокой адгезией к текстильному волокну. Для выполнения челночной строчки использовали универсальную швейную машину челночного стежка 1022 класса ОАО «Орша»; для термофиксации ниточного соединения - утюг марки 2002 Viet. Стачивание деталей швами различной конструкции выполняли на материале с водоотталкивающей отделкой, арт. 62088, т.к. на водонепроницаемость ниточного соединения влияют качественные характеристики самого соединения, а также водонепроницаемость соединяемых материалов. Чем выше показатель водонепроницаемости материала, тем выше уровень требований к водонепроницаемости ниточного соединения.
Пример 1
На швейную нитку торгового номера 36 ЛХ (используем вышеупомянутое устройство) по /авт. св. СССР №1320297. Способ обработки хлопчатобумажных ниток и устройство для его осуществления В.В.Веселов, В.П.Самохина, М.Н.Герасимов и др.; опубл. бюл. №24, 1987/ наносили герметизирующий препарат в виде водного раствора концентрации 40 г/л. Обработанную нитку перематывали на шпульку и заправляли в шпульный колпачок. В иглу заправляли необработанную нитку 36 ЛХ. Стачивание деталей накладным швом с открытыми срезами выполняли на машине 1022 класса ОАО «Орша» с установленной частотой в 10 мм строчки - 4, скоростью 3 м/мин, иглой №110. После выполнения ниточной строчки проводили термофиксацию ниточного соединения при температуре 100°С с помощью утюга со стороны челночной строчки в течение 10 сек.
За критерии оценки приняты водонепроницаемость ниточного соединения при воздействии влаги, а также после полного высыхания образца - прочность ниточного соединения до и после обработки нити герметизированным составом, жесткость ниточного соединения.
Пример 2
На швейную нитку торгового номера 35 ЛЛ (согласно авт. св. СССР №1320297) наносили герметизирующий препарат в виде водного раствора концентрации 60 г/л. Обработанную нитку перематывали на шпульку и заправляли в шпульный колпачок. В иглу заправляли необработанную нитку 35 ЛЛ. Стачивание деталей накладным швом с открытыми срезами выполняли на машине 1022 класса ОАО «Орша» с установленной частотой в 10 мм строчки - 4, скоростью 3 м/мин, иглой №110. После выполнения ниточного соединения провели его термофиксацию при температуре 105°С утюгом с изнаночной стороны в течение 10 сек.
За критерии оценки приняты водонепроницаемость ниточного соединения при воздействии влаги, а также, после полного высыхания образца, прочность ниточного соединения до и после обработки нити герметизированным составом, жесткость ниточного соединения.
Пример 3
На швейную нитку торгового номера 36 ЛХ (согласно авт. св. СССР №1320297) наносили герметизирующий препарат в виде водного раствора концентрации 80 г/л. Обработанную нитку перематывали на шпульку и заправляли в шпульный колпачок. В иглу заправляли необработанную нитку 36 ЛХ. Стачивание деталей накладным швом с открытыми срезами выполняли на машине 1022 класса ОАО «Орша» с установленной частотой в 10 мм строчки - 4, скоростью 3 м/мин, иглой №110. После выполнения ниточной строчки проводили термофиксацию ниточного соединения при температуре 110°С с помощью утюга со стороны челночной строчки в течение 10 сек.
За критерии оценки приняты водонепроницаемость ниточного соединения при воздействии влаги, а также после полного высыхания образца; прочность ниточного соединения до и после обработки нити герметизированным составом; жесткость ниточного соединения.
В таблице 1 представлены данные, характеризующие влияние концентрации химической композиции на водонепроницаемость ниточных соединений.
Таблица 1
Водонепроницаемость ниточных соединений
Концентрация композиции, наносимой на нитку
Водонепроницаемость строчек, кгс/м<sup>2</sup>
число циклов намокания
после высыхания
1
2
3
4
5
6
без обработки
180
180
170
170
160
150
-
40%
200
230
270
320
330
330
200
60%
250
260
280
310
320
320
250
80%
280
290
310
340
360
360
280
Водонепроницаемость ниточных соединений определяли на приборе "WAPERTEST".
Показатель водонепроницаемости ниточного соединения увеличивается с увеличением числа циклов (времени) намокания образцов. Чем больше концентрация препарата, тем большее значение водонепроницаемости ниточного соединения достигается на начальной стадии намокания образцов. Через пять циклов намокания показатели водонепроницаемости образцов стабилизируются. После высыхания значения показателя водонепроницаемость образцов возвращались к исходным данным.
Химическая композиция из двух используемых в составе компонентов обеспечивает образование на нитке единой тонкой полимерной пленки, обладающей адгезией к синтетической, хлопчатобумажной или смешанной (хлопколавсановой) нити. Данная композиция связывает большое количество воды, при тепловой обработке образует пространственную сетчатую структуру, прошивающую цепи акрилового загустителя и обеспечивает адгезию (прилипание) полимерной пленки к волокну швейной нити. При взаимодействии с водой химическая композиция набухает, увеличиваясь в объеме, а после высыхания возвращается в исходное объемное состояние.
В таблице 2 представлены данные, характеризующие влияние концентрации химической композиции, на прочность ниточного соединения.
Таблица 2
Влияние концентрации химической композиции, наносимой на челночную нитку, на прочность накладного шва
Концентрация композиции, наносимой на нитку
Разрывная нагрузка, Н
1
2
3
4
5
Ср.
без композиции
9,4
11,4
10,6
10,3
10,9
10,5
40%
10,9
9,8
10,4
9,8
10,2
10,22
60%
10,3
10,4
10,5
10,6
10,6
10,48
80%
11,6
11,1
11,1
10,6
11,5
11,4
Данные табл.2 подтверждают, что качественные показатели, характеризующие прочность водонепроницаемых ниточных соединений, на челночную нитку которых наносилась химическая композиция концентрации 40-80%, не ухудшаются. Прочность ниточных соединений оценивалась после термофиксации.