СПОСОБ ОЦЕНКИ МИГРАЦИИ ПУХО-ПЕРОВОЙ СМЕСИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
METHOD FOR ESTIMATION OF LINT-FEATHERS MIX MIGRATION AND DEVICE TO THIS END

Изобретение относится к швейной промышленности и касается оценки миграции пухо-перовой смеси для определения стойкости пакета одежды с несвязным объемным утеплителем к воздействию циклических механических деформаций трепания, сжатия и ухода за изделием.
Известен способ определения миграции волокон (ГОСТ 26464-85. Полотна нетканые. Метод определения миграции волокон. - Введ. 01.01.1987. - М.: Госстандарт России: Издательство стандартов, 1985. - 8 с.), заключающийся в формировании исследуемого пакета, накладывании оправки с сгибанием ее свободным концом пакета и соединении края пакета ручными стежками, закреплении пакета вместе с оправкой в зажиме прибора, осуществлении возвратно-поступательных движений зажима, имитирующих условия носки одежды, проведении после окончания испытания визуального осмотра, устанавливающего появление на поверхности ткани верха и подкладки мигрировавших волокон, удалении мигрировавших волокон пинцетом, собирании их на доску - укладчик с бархатным покрытием и подсчете их количества и определении массы.
Способ не может быть использован для оценки миграции пухо-перового утеплителя в одежде, т.к. уплотнение пакета при огибании и фиксировании относительно оправки и последующая фиксация в зажиме приводят к уменьшению подвижности элементов пухо-перового утеплителя; в процессе возвратно-поступательных движений не происходит контролируемого принудительного изменения объема исследуемого пакета, тогда реальные условия воздействия на утепленную одежду в процессе ее носки связаны с различными по величине на разных участках одежды циклическими сжатиями в различных направлениях и колебанием (трепанием) пакета одежды; сложность собирания, подсчета и взвешивания, а также высокая погрешность измерений - из-за малых размеров элементов пухо-перового утеплителя и их связности в пакете при принудительном удалении мигрировавших волокон с высокой вероятностью приведут к увеличению их количества и массы; невозможность оценки миграции элементов пухо-перового утеплителя внутри исследуемого пакета; не идентичность условиям эксплуатации одежды, т.к. помимо деформаций носки, она испытывает деформации ухода за изделием.
Известен прибор для определения миграции волокон ОИМ-1 (ГОСТ 26464-85. Полотна нетканые. Метод определения миграции волокон. - Введ. 01.01.1987. - М.: Госстандарт России: Издательство стандартов, 1985. - 8 с.), включающий корпус, привод, шатун, шток, оправку и зажим, установленный в оправке, на которую надета проба, совершающий возвратно-поступательные движения.
Недостатками данного прибора являются отсутствие в приборе элементов задания, изменения и контроля параметров циклических деформаций исследуемого пакета, а также невозможность задания деформации пакета с учетом их локализации в одежде (например верхние участки полочек и спинки пальто испытывают в основном деформации сжатия пакета по толщине, нижняя часть полочек и спинки пальто - деформации трепания и сжатия по толщине); отсутствие при расположении в зажиме возможности ориентации элементов соединения пакета (стегальных строчек или швов) в пространстве в соответствии с их расположением в изделии для учета воздействия на отдельные элементы пухо-перового утеплителя силы всемирного тяготения; отсутствие улавливателя мигрировавших волокон в процессе возвратно-поступательных движений.
За прототип принят способ определения миграции пухо-перового наполнителя-утеплителя (Пат. 113009 Российская Федерация, МПК G01N 33/36. Прибор для определения миграции пухоперового наполнителя-утеплитля / Ефимова О.Г., Жафярова Г.Т., Профьева А.В., Ковалевский А.В.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО Ивановская государственная текстильная академия. - №2011125676/15; заявл. 22.06.2011; опубл. 27.01.2012, Бюл. №3. - 1 с.: ил.), заключающийся в формировании исследуемого пакета, размещении его в зажиме на лопасти вращающейся крестовины прибора, одновременном вращении нескольких закрепленных образцов пакета при совмещении с ударением или без о поверхность опорного столика с размещенным на нем абразивом для улавливания мигрирующих элементов перо-пухового наполнителя-утеплителя и подсчете количества вращений.
Недостатками способа являются несоответствие деформации, воздействующей на образец (перемешивание за счет переворачивания, ударение о поверхность столика) деформациям, которые испытывают участки одежды в процессе носки (сжатие и трепание), наличие вероятности разрушения материала и ниток при взаимодействии с абразивом, расположенным на поверхности опорного столика, а также принудительного выдергивания элементов пухо-перового утеплителя, невозможность дифференциации миграции на разных участках изделия.
За прототип принят прибор для определения миграции пухо-перового наполнителя-утеплителя (Пат. 113009 Российская Федерация, МПК G01N 33/36. Прибор для определения миграции пухоперового наполнителя-утеплитля / Ефимова О.Г., Жафярова Г.Т., Профьева А.В., Ковалевский А.В.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО Ивановская государственная текстильная академия. - №2011125676/15; заявл. 22.06.2011; опубл. 27.01.2012, Бюл. №3. - 1 с.: ил.), содержащий корпус прибора, на оси которого расположена вращающаяся крестовина с лопастями, на концах которых выполнены зажимы и съемные эластичные пластины из прорезиненного материала, опорный столик на верхнем участке поверхности которого закреплен абразив, а на нижней - флокированная ткань, а также счетчик количества оборотов крестовины. Опорный столик можно перемещать возвратно-поступательно и изменять угол его наклона к горизонтальной плоскости, причем концы лопастей могут контактировать с опорным столиком.
Недостатками прибора являются несоответствие задаваемых видов деформации (перемешивание за счет переворачивания, ударение о поверхность столика) деформациям, которые испытывают участки одежды в процессе носки (сжатие и трепание), наличие вероятности разрушения материала и ниток при взаимодействии с абразивом, расположенным на поверхности опорного столика, а также принудительного выдергивания элементов пухо-перового утеплителя, невозможность дифференциации миграции на разных участках изделия.
Техническим результатом изобретений являются повышение точности оценки миграции пухо-перовой смеси с одновременным расширением технологических возможностей изобретений.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе оценки миграции пухо-перовой смеси, заключающемся в формировании исследуемого образца, закреплении в зажимах прибора, осуществлении ударного воздействия, имитирующего условия носки одежды и выявлении мигрировавшей пухо-перовой смеси, согласно изобретению, исследуемый образец формируют и располагают таким образом, чтобы ниточное соединение было расположено по центру вдоль образца, последовательно заправляют сначала в неподвижный нижний зажим, затем - в верхний; после чего осуществляют как горизонтальное ударное воздействие на образец, так и подпружиненное вертикальное; далее образец подвергают химической чистке или бытовой стирке, а также сушке; выполняют визуальную фиксацию внешнего вида образца во фронтальной и профильной проекциях, а затем рассчитывают относительные коэффициенты внутренней и сквозной миграции, причем коэффициент внутренней миграции рассчитывают по формуле:
<mrow><msub><mi>K</mi><mrow><mi>B</mi><mi>M</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mrow><mover accent="true"><mi>T</mi><mo stretchy="true">¯</mo></mover></mrow><mi>H</mi></msub></mrow><mrow><msub><mrow><mover accent="true"><mi>T</mi><mo stretchy="true">¯</mo></mover></mrow><mi>B</mi></msub></mrow></mfrac></mrow>
BM
где K - коэффициент внутренней миграции по толщине пакета материала;
<mrow><msub><mrow><mover accent="true"><mi>T</mi><mo stretchy="true">¯</mo></mover></mrow><mi>H</mi></msub></mrow>
- средняя толщина нижней части исследуемого образца, мм;
<mrow><msub><mrow><mover accent="true"><mi>T</mi><mo stretchy="true">¯</mo></mover></mrow><mi>B</mi></msub></mrow>
- средняя толщина верхней части исследуемого образца, мм,
а коэффициент сквозной миграции рассчитывают по формуле:
<mrow><msub><mi>K</mi><mrow><mi>C</mi><mi>M</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mi>l</mi><mi>n</mi></msub></mrow><mrow><msub><mi>L</mi><mrow><mi>о</mi><mi>б</mi><mi>щ</mi></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow>
CM
где K - коэффициент сквозной миграции по длине мигрировавших волокон утеплителя;
n
l - суммарная длина всех мигрировавших волокон утеплителя через элементы ниточного соединения, мм;
общ
L - общая длина ниточного соединения, мм.
А в устройстве для оценки миграции пухо-перовой смеси, содержащем корпус, средство механического воздействия на образец, зажим для образца, опорный столик, флокированную ткань для сбора пухо-перовой смеси, счетчик количества циклов деформации и электродвигатель, согласно изобретению, оно содержит вертикальную стойку, закрепленную на опорном столике, с расположенным на ней дополнительным зажимом, верхний из которых выполнен подпружиненным с возможностью подпружиненного вертикального воздействия на образец, а нижний - съемным, средство механического воздействия на образец содержит толкатель, установленный с возможностью возвратно-поступательного перемещения и горизонтального ударного воздействия на образец, головка которого расположена напротив и соразмерна образцу, а тяга толкателя выполнена с возможностью регулирования ее длины, при этом головка толкателя и часть вертикальной стойки, размещенная между зажимами, обтянуты флокированной тканью.
Повышение точности оценки достигается за счет обеспечения соответствия задаваемых видов деформаций деформациям, которые испытывают разные участки одежды в процессе носки и ухода за изделием, а именно путем горизонтального ударного и подпружиненного вертикального воздействия. Кроме того, точность оценки достигается за счет возможности осуществления оценки миграции на разных участках одежды.
Расширение технологических возможностей достигается благодаря дифференциации и количественной оценки как внутренней миграции, так и миграции на поверхность швейного изделия за счет расположения образца и воздействия на него.
На фиг.1 изображен общий вид устройства для исследования миграции перо-пухового утеплителя через швы.
На фиг.2 представлена схема для определения внутренней миграции.
На фиг.3 представлена схема для определения сквозной миграции.
На фиг.4 показан график зависимости коэффициента внутренней миграции перо-пуховой смеси в пакете с настрочным швом от количества ударов при сжатии, химической чистки и бытовой стирки.
На фиг.5 представлен график зависимости коэффициента сквозной миграции перо-пуховой смеси через настрочной шов от количества ударов при сжатии, воздействия химической чистки и бытовой стирки.
На фиг.6 показан график зависимости коэффициента внутренней миграции перо-пуховой смеси в пакете с настрочным швом от количества ударов при трепании, воздействия химической чистки и бытовой стирки.
На фиг.7 представлен график зависимости коэффициента сквозной миграции перо-пуховой смеси через настрочной шов от количества ударов при трепании, воздействия химической чистки и бытовой стирки.
Устройство для исследования миграции пухо-перового утеплителя через швы содержит два зажима 1 и 2 (фиг.1), прикрепленные к стойке 3 с бархатной тканью 4 с помощью болтов 5, при этом для зажима 1, соединенного с пружиной 6, закрепленной на стойке 7, в стойке 3 выполнен увеличенный паз 8. Образец 9 заправляется в зажимы 1 и 2 с помощью гаек 10 и груза предварительного натяжения 11. Зажим 1 выполнен подпружиненным с возможностью подпружиненного вертикального воздействия на образец. Стойка 3 жестко крепится к опорному столику 12, на котором также находится электродвигатель 13, передающий с помощью клиноременной передачи 14 и эксцентрика 15 возвратно-поступательные перемещения закрепленному на направляющей 16 толкателю 17, обтянутому бархатной тканью 18. Толкатель 17 установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения и горизонтального ударного воздействия на образец. При этом существует возможность увеличивать или уменьшать величину хода толкателя путем изменения эксцентриситета ползуна эксцентрика 15 от одного до двадцати миллиметров и длину толкателя вращением регулирующей гайки 19. Для контроля количества возвратно-поступательных движений толкателя 17 с двигателем 13 соединен счетчик 20, находящийся на опорном столике 12.
Устройство работает следующим образом: при включении прибора в эклектическую сеть толкатель 17 совершает возвратно-поступательные перемещения, передаваемые через клиноременную передачу 14 и эксцентрик 15 на счетчик 20. При сжатии заправленный в зажимы 1 и 2 образец 9 испытывает нагрузки благодаря толкателю 17, опорной стойке 3 и пружине 6, связанной с зажимом 1, перемещающемся по пазу 8. При исследовании образца 9 на трепание его закрепляют только в зажиме 1, а зажим 2 с помощью болта 5 снимают со стойки 3.
Внутреннюю миграцию определяют согласно разработанному способу (фиг.2) с помощью коэффициента внутренней миграции, рассчитываемому по формуле 1.
<mrow><msub><mi>K</mi><mrow><mi>B</mi><mi>M</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mrow><mover accent="true"><mi>T</mi><mo stretchy="true">¯</mo></mover></mrow><mi>H</mi></msub></mrow><mrow><msub><mrow><mover accent="true"><mi>T</mi><mo stretchy="true">¯</mo></mover></mrow><mi>B</mi></msub></mrow></mfrac><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>
BM
где K - коэффициент внутренней миграции по толщине пакета материала;
<mrow><msub><mrow><mover accent="true"><mi>T</mi><mo stretchy="true">¯</mo></mover></mrow><mi>H</mi></msub></mrow>
<mrow><mfrac><mrow><msub><mi>T</mi><mn>1</mn></msub><mo>+</mo><msub><mi>T</mi><mn>2</mn></msub><mo>+</mo><mo>…</mo><mo>+</mo><msub><mi>T</mi><mrow><mn>10</mn></mrow></msub></mrow><mrow><mn>10</mn></mrow></mfrac></mrow>
- средняя толщина нижней части исследуемого образца, мм, рассчитываемая по формуле
;
<mrow><msub><mrow><mover accent="true"><mi>T</mi><mo stretchy="true">¯</mo></mover></mrow><mi>B</mi></msub></mrow>
<mrow><mfrac><mrow><msub><mi>T</mi><mn>1</mn></msub><mo>+</mo><msub><mi>T</mi><mn>2</mn></msub><mo>+</mo><mo>…</mo><mo>+</mo><msub><mi>T</mi><mrow><mn>10</mn></mrow></msub></mrow><mrow><mn>10</mn></mrow></mfrac></mrow>
- средняя толщина верхней части исследуемого образца, мм, рассчитываемая по формуле
.
Сквозную миграцию определяют согласно представленной схеме (фиг.3) с последующим расчетом коэффициента сквозной миграции по формуле 2
<mrow><msub><mi>K</mi><mrow><mi>C</mi><mi>M</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mi>l</mi><mi>n</mi></msub></mrow><mrow><msub><mi>L</mi><mrow><mi>о</mi><mi>б</mi><mi>щ</mi></mrow></msub></mrow></mfrac><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mrow><mo>(</mo><mn>2</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>
CM
где K - коэффициент сквозной миграции по длине мигрировавших волокон утеплителя;
n
l - суммарная длина всех мигрировавших волокон утеплителя через элементы ниточного соединения, мм.;
общ
L - общая длина ниточного соединения, мм.
Оценка миграции пухо-перовой смеси через швы заключается в изготовлении и расположении образца 9 таким образом, чтобы исследуемое ниточное соединение располагалось по центру, заправке образца сначала в неподвижный нижний зажим 2, затем - в верхний 1, горизонтальном ударном и подпружиненном вертикальном воздействиях на образец, химической чистке или бытовой стирке, а также сушке, визуальной фиксации внешнего вида образца во фронтальной и профильной проекциях, после чего, расчете относительных коэффициентов внутренней и сквозной миграции.
Пример 1.
Использовали пять образцов пакетов с настрочным швом, включающих соответственно пять разных видов курточных материалов и пухо-перовой утеплитель. Образцы сшиты таким образом, что исследуемое ниточное соединение проходит посередине образца. Образцы изготовлены на одноигольной машине с транспортирующей (отклоняющейся) иглой фирмы Maxdo GC 0538 (Китай). Параметры шва:
- ширина шва: 1 см;
- число стежков в 1 см строчки: 3-4;
- № иглы: SPI №70;
- нитки: игольная - 100% ПЭ SABA, челночная - текстурированная 100% ПЭ SABA 100;
- закрепление шва: отсутствует.
Применяемые материалы:
№1 - ткань курточная FDG 5539, состав polybutyl acrylate;
№2 - ткань курточная KS -3433, состав polyethylene terephthalate;
№3 - ткань курточная JORDAN «полынь», состав polyethylene terephthalate;
№4 - ткань курточная P/Dewspo Burgungiy, состав polyethylene terephthalate;
№5 - ткань курточная SRK - 66 AG, состав nylon.
Перед заправкой образцов была выбрана амплитуда возвратно-поступательных перемещений толкателя 17, движущегося в горизонтальном направлении - 20 мм. Образцы подвергали двум циклам испытаний, каждый из которых включал в себя 20 тысяч циклов механической деформации сжатия, а также химическую чистку в первом цикле и бытовую стирку во втором. Химическая чистка проводилась в условиях предприятия химической чистки в соответствии с техническими условиями чистки изделий на пухо-перовом утеплителе. Бытовая стирка проводилась в стиральной машине автоматического действия при температуре 30°C, в режиме «Деликатная стирка». Через каждую тысячу циклов визуально фиксировали внешний вид образца в двух проекциях - фронтальной и профильной, и рассчитывали относительные коэффициенты внутренней и сквозной миграции, представленные в таблицах 1 и 2.
Было выявлено, что коэффициенты внутренней (фиг.4) и сквозной (фиг.5) миграции зависят от количества циклов воздействия и от вида применяемого материала верха. При этом с увеличением циклов воздействия сжатия внутренняя и сквозная миграции растут. После химчисткой чистки и стирки внутренняя миграция исчезает, а сквозная значительно увеличивается.
Пример 2.
Использовали три образца пакетов с настрочным швом, состоящих соответственно из трех разных видов курточных материалов и перо-пухового утеплителя. Образцы сшиты таким образом, что исследуемое ниточное соединение проходит посередине образца. Образцы изготовлены на одноигольной машине с транспортирующей (отклоняющейся) иглой фирмы Maxdo GC 0538 (Китай). Параметры шва:
- ширина шва: 1 см;
- число стежков в 1 см строчки: 3-4;
- № иглы: SPI №70;
- нитки: игольная - 100% ПЭ SABA, челночная - текстурированная 100% ПЭ SABA 100;
- закрепление шва: отсутствует.
Применяемые материалы:
№1 - ткань курточная FDG 5539, состав polybutyl acrylate;
№4 - ткань курточная P/Dewspo Burgungiy, состав polyethylene terephthalate;
№5 - ткань курточная SRK - 66 AG, состав nylon.
Перед заправкой образцов была выбрана амплитуда возвратно-поступательных перемещений толкателя 17-20 мм. Образцы подвергали двум циклам испытаний, каждый из которых включал в себя 20 тысяч циклов механической деформации трепания, а также химическую чистку в первом цикле и бытовую стирку во втором. Химическая чистка проводилась в условиях предприятия химической чистки в соответствии с техническими условиями чистки изделий на пухо-перовом утеплителе. Бытовая стирка проводилась в стиральной машине автоматического действия при температуре 30°C, в режиме «Деликатная стирка». Через каждую тысячу циклов визуально фиксировали внешний вид образца в двух проекциях - фронтальной и профильной, и рассчитывали относительные коэффициенты внутренней и сквозной миграции, представленные в таблицах 3 и 4.
Было выявлено, что коэффициенты внутренней (фиг.6) и сквозной (фиг.7) миграции зависят от количества циклов воздействия и от вида применяемого материала верха. Коэффициенты внутренней и сквозной миграций растут с увеличением количества ударов при трепании. При этом после химической чистки и бытовой стирки внутренняя миграция исчезает, а сквозная значительно увеличивается.
Прибор-прототип осуществляет ударные воздействия на образец, в связи с этим существует вероятность, что перо прокалывает ткань и мигрирует на поверхность, а миграция пуха происходит в меньшей степени. Однако в пухо-перовом утеплителе процент содержания пуха больше, чем пера. Заявляемый прибор для оценки миграции перо-пуховой смеси позволяет осуществить воздействия сжатия или трепания и предназначен для исследования сквозной миграции через швы, а также вниз изделия. Основная сквозная миграция происходит через проколы ткани иглой, поэтому в большей степени мигрирует пух. Прибор-прототип не предусматривает исследования миграции перо-пуховой смеси вниз. Образцы исследуемые в прототипе маленького размера и не позволяют в полной мере оценить миграцию. В отличие от прототипа ударные нагрузки заявляемого прибора для оценки миграции перо-пуховой смеси менее резкие, что в большей степени соответствует эксплуатационным нагрузкам.
Способ оценки миграции пухо-перовой смеси в отличие от прототипа предполагает исследование миграции на других участках швейных изделий, а также другой механизм исследования. Расчет коэффициентов внутренней и сквозной миграции осуществляется по другой методике.