ОСОБЕННОСТИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СПЕЦОДЕЖДЫ ИЗ НОВЫХ МАТЕРИАЛОВ. ВЫБОР РЕЖИМОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

Профессиональные занятия требуют соответствующей экипировки, причем очень хитрой, учитывающей все нюансы вида работ.

Основная задача состоит в изготовлении максимально удобной, качественной и что немаловажно, красивой спецодежды. Все материалы, детали и швы спецодежды должны быть строго определены в зависимости от ее назначения.

К срецодежде предъявляется сложный комплекс требований: защитных, гигиенических, эксплуатационных и эстетических, которые во многом определяются материалами, используемыми для ее изготовления.

Для предохранения спецодежды от производственных загрязнений необходимо выбирать материалы с различными видами отделок (ГРУ, ВО, МВО, НМВО, К-50).

Общие требования к тканям всех видов: малая усадка, прочная окраска, так как данный ассортимент одежды часто подвергается стирке.

Благодаря сочетанию хлопковых и синтетических нитей ткани обретают ряд положительных свойств: долговечность, стабильность размеров, удобство ухода и высокий уровень эстетических свойств. Однако гигиенические свойства таких материалов значительно уступают натуральным, что связано с гидрофобностью синтетических волокон, их высокой теплопроводностью.

Одним из направлений, связанных с улучшением гигиенических свойств синтетических волокон, является их химическая и физическая модификация, способствующая изменению гигроскопичности, антистатичности, воздухопроницаемости, тепло- и водопроводности.

Ухудшение гигиенических свойств спецодежды из синтетических материалов усиливается при изменении физической активности человека, при дискомфортных микроклиматических условиях окружающей среды, что ведет к снижению работоспособности человека. Поэтому применение смесовых тканей для изготовления рабочей одежды необходимо дифференцировать в зависимости от доли вложения синтетических волокон, уровня энергозатрат при выполнении работ и климатических условий, при которых будет эксплуатироваться рабочая одежда.

Одежда не должна быть утяжелена материалами, да и вещами. Швы одежды – плоские, чтобы не натирали кожу, не стесняли движений. Во время чередования отдыха и работы пригодятся вентиляционные клапаны, обеспечивающие термовентиляцию. Учитывая возможные погодные перепады, использовать ткани со специальными защитными пропитками.

Рабочие имеют дело с неблагоприятными погодными условиями. Покрой одежды должен быть анатомический, чтобы обеспечивать легкость при движении рабочего.

Для спецодежды работников некоторых направлений будет актуальным наличие карманов, причем, удобно открывающихся и легкодоступных. Наилучшими будут мембранные ткани, обязательно проклеенные швы, защита молний, вентиляционные клапаны в одежде. Для выполнения определенных видов работ очень хорошо подходят удлиненные модели рукавов со специальными застежками, которые страхуют руки от загрязнения.

Основные методы обработки изделий, обеспечивающие прочность и долговечность одежды, определяют стилистическую направленность изделий (рисунок 1)

Этими методами являются:
— применение цепного стежка, при соединении деталей, что обеспечивает эластичность и прочность шва.
— использование двухигольных машин при настрачивании деталей (карманов, наколенников, налокотников, накладных швов), что обеспечивает не только эстетичность, но и прочность соединения. (3)
— использование шва «в замок» или джинсовая обработка — применяется в швах требующих особой прочности и эластичности: локтевые швы, средние швы брюк. (2)
— применение метода обработки бретели при помощи 4-х игольной машины цепного стежка позволяет обеспечить долговечность эластичной тесьмы, без снижения ее функциональности и обеспечивает привлекательный внешний вид. (5)
— эластичная тесьма, расположенная по линии талии полукомбинезона обеспечивает удобную посадку изделия на фигуре без снижения функциональных характеристик. (6)
— применение 4-х игольной машины при изготовлении манжет придает современный вид курткам, обеспечивает дополнительную жесткость манжете, увеличивая ее износостойкость. (1)
— использование спецзакрепок, выполненных на автоматах, придает изделию современный вид и увеличивает прочность соединений: на карманах, разрезах. (4)

Следование пожеланиям клиентов позволяет применять эффективные методы изготовления одежды, постоянно следить за техническим прогрессом, быть в поиске новых технологических решений.

Рисунок 1 – Особенности обработки спецодежды

Технологические требования включают свойства, обеспечивающие возможности изготовления одежды методами швейного производства, и надежность готового изделия в эксплуатации. Хлопчатобумажные ткани по свойствам удовлетворяют основным гигиеническим требованиям, предъявляемым к спецодежде для дорожных работ. Они гигроскопичны, воздухо- и паропроницаемы, что создает условия для теплообмена человеком и внешней средой. Для улучшения защитных свойств тканей из натуральных волокон в них вводят различные синтетические волокна. Так, хлопчатобумажная ткань с добавлением полиамидного волокна наиболее устойчива к истиранию. Улучшение защитных свойств тканей достигается также при пропитывании материалов различными веществами: смолами, эмульсиями, растворами минеральных солей. Пропитки придают исходным материалам новые свойства: повышенную водоупорность. В качестве подкладки рекомендуется использовать ткани из капроновых, нейлоновых, полиэфирных нитей. Такие ткани имеют приблизительно одинаковую усадку с тканями верха, устойчивы к истиранию и физико-механическим воздействиям, что обеспечивает стабильность форм изделия и износоустойчивость.

В качестве утепляющей прокладки при изготовлении курток применяют композиционный теплозащитный материал, поддерживающий нормальный микроклимат вокруг тела человека и обеспечивающий максимальную свободу движения. Нитки для соединения деталей подбирают исходя из свойств основных материалов.

Кроме ниточных соединений, в такой спецодежде могут быть использованы немашинные швы, а клеевые соединения деталей, обеспечивающие герметичность швов. При этом соединение деталей изделия осуществляется благодаря взаимодействию клеящего вещества (в виде нитки, пленки) со склеиваемым материалом.

Для упрощения соединительных швов могут быть использованы комбинированные ниточно-клеевые соединения, в которых ниточные швы проклеиваются с изнаночной, лицевой или с обоих сторон лентами из прорезиненного материала.

Детали кроя из утеплителя для спецодежды могут раскраиваться на современном раскройном оборудовании. Технологии обработки утепляющей прокладки из синтетического пуха рекомендуют собирать утеплитель полностью в готовом виде и прикреплять его к изделиям из ткани верха на следующих участках: по боковым, плечевым швам, по швам втачивания рукавов, по борту и т. д. Все швы при изготовлении таких утеплителей рекомендуется выполнять на машинах безпосадочного шва - 1 см; иглы №100-110; нитки - 36 ЛХ; длина стежка 2-3 мм при минимальном натяжении верхней нитки и минимальном давлении прижимной лапки из-за упругости материала.

Как показала опытная носка, современная спецодежда для дорожных работ из новых материалов для работы массовых профессий отличается малым весом, хорошей формоустойчивостью, высокой теплозащитностью и водоупорностью, а также пользуется повышенным спросом у рабочих и покупателей.

К защитным и эксплуатационным свойствам спецодежды предъявляются повышенные требования, так как она должна отвечать своему назначению на протяжении определенного срока, зачастую очень длительного. Поэтому при изготовлении спецодежды должны применяться такие способы соединения, которые обеспечивали бы высокую прочность, а в ряде случаев и герметичность, паропроницаемость, соединяемых деталей в условиях эксплуатации изделия. В противном случае спецодежда не может служить средством индивидуальной защиты человека, имеющего контакт с агрессивной средой.

Имеются унифицированные методы обработки деталей и узлов, разработанные в Доме Моделей специальной и рабочей одежды (ДМРО), но эти методы не учитывают свойства новых материалов и конструкцию новых современных видов спецодежды. Поэтому действуем в соответствии с алгоритмом:

1) Исследуются свойства всех материалов, рекомендуемых для изготовления конкретного вида спецодежды. Пример

2) Проводятся испытания швов различных конструкций, рекомендуемых для соединения деталей данного вида.

3) Выбираются режимы технологической обработки, т.е. вид шва, ширина шва и т.д.

4) Выбор оборудования для изготовления.

Из всех названных материалов наиболее сложными для обработки являются мембранные материалы. Как отмечалось выше, пленка Gore-Tex придает материалу водоупорные и ветрозащитные свойства, а мембрана – паропроницаемость для всех выделений человеческого организма.

Особенности технологической обработки плёнок-мембран и ухода за ними:

1. невозможность использования вакуум-отсосов при настилании и раскрое;

2. использование машин 270 кл Durkopp-Adler(273, 274 кл) с тянущими роликами для предварительной растяжки материала и предотвращения стягивания;

3. использование в стежке нитки с напуском для релаксации и отсутствия стягивания;

4. использование игольной пластинки с участком в виде цепочки. Благодаря этому нитки зажимаются между прижимной лапкой и цепочкой за игольным отверстием в момент образования стежка. Верхняя нитка не выдергивается из материала и не стягивает его;

5. использование игл №70-80 с тонкой круглой заточкой острия SPI. Частая смена иглы;

6. не обметываются срезы в связи с низкой степенью осыпаемости;

7. ВТО исключено;

8. конструкция максимально упрощена, криволинейные срезы имеют большой радиус;

9. использование закрытых конструкций одежды, герметизация швов;

10. стирка и химчистка при температуре не более 40 С (выдерживает 3 химчистки);

Все швы должны быть герметичными. Причем, увеличение количества строчек в шве нарушает целостность материала и приводит к снижению его прочности. Поэтому для соединения деталей изделия из этого материала необходимо использовать стачной шов, края которого закреплены клеевой сеткой.

Рисунок 2 – Технология, обеспечивающая герметичность швов.

Прокладывание клеевой сетки необходимо проводить утюгом при температуре 150°С без увлажнения. Герметизировать необходимо все наружные швы изделия, на которые возможно попадание дождя: плечевые швы, боковые, швы втачивания рукавов.

В настоящее время, большинство фирм в трехслойных изделиях используют водонепроницаемые молнии dry zipp, что позволяет отказаться от клапанов или защитных планок на карманах и вентиляции, что, опять же, экономит вес и улучшает мобильность изделия. В хороших изделиях вверху молнии имеются так называемые zipp garage (защита замка в молнии – «гараж» для замка). При отсутствии такой «фичи» вода будет поступать внутрь изделия через небольшое отверстие вверху молнии.

Говоря о методах обработки, следует отметить, что есть «дешевые» и «дорогие» методы обработки. «Дорогие» методы обработки соответственно удорожают изделие, но делают его более надежным и эстетичным.

Так, например, горловину и пройму полукомбинезона можно обработать обтачками с обметанными внутренними срезами обтачек. А можно обработать эти же срезы подкладкой из подкладочной или даже основной ткани, выполнить на них внутренний карман.

Изделия, при изготовлении которых применяются «дешевые» и «дорогие» методы обработки, отличаются как эстетическими, так и эксплуатационными свойствами. Наиболее часто встречающиеся проблемы «дешевой» обработки: выворачиваемость обтачек после первой же стирки, осыпаемость нитей обметывания.

Особое внимание при выборе швов должно быть уделено виду и номеру швейных ниток. Так, хлопкополиэфирные ткани с отделкой Scotchqard очень прочные, они выдерживают более 10000 циклов истирающих воздействий. Этому свойству материалов верха соответствуют армированные нитки, имеющие высокую прочность, растяжимость, износостойкость, незначительную усадку и номер 44ЛХ (тоньше нельзя) или ЛЛ (с полиэфирной оплеткой).

Если производитель и покупатель выбирают изделие с дорогой технологией, то соответственно и фурнитура должна соответствовать по качеству (нельзя пуговицы из полистирола, например) и по конфекции. Для изделий с повышенной надежностью фурнитура должна закупаться в фирмах, в которых она сертифицирована Минобороны (например, фирма «Техноавиа», а не в магазине «Для тех, кто шьет»).

Подкладочные материалы – или из крученой вискозы или в виде сеточки для изделий из материалов типа Gore-Tex. В изделиях из материала Gore-Tex помимо сетки в качестве подкладки, в местах, испытывающих наибольшие истирающие нагрузки с изнаночной стороны изделия, используется более прочный материал. Эти участки: нижняя часть рукавов и нижняя часть комбинезона до середины голени и подкладка карманов. Например, полиамидная курточная ткань.

Исходя из назначения спецодежды к технологии ее изготовления предъявляются повышенные требования к прочности и долговечности соединений, конструкции швов и способам соединения. Соединение ее деталей должны иметь заданный запас прочности и надежности и обеспечивать целостность изделия и герметичность швов для некоторых видов спецодежды.

Ниточные соединения являются преобладающим по сравнению со всеми другими известными способами.

Долговечность ниточных соединений определяется главным образом устойчивостью к истиранию швейных ниток. Она зависит от их сырьевого состава:

х/б – устойчивость к истиранию 100-300 циклов;

лавсановые – 500-1000 циклов;

армированные - 1000-1500 циклов;

комплексные лавсановые - 2000-6000 циклов;

комплексные капроновые - 18000 циклов.

Следовательно, зная природу волокон, можно подобрать нитки для изготовления спецодежды и оценить надежность соединения.

Прочность шва должна быть равна прочности обрабатываемого материала. Практически же, в большинстве случаев, прочность шва составляет 85-90% прочности ткани.

Т.к. на надежность ниточных швов влияют следующие факторы:

1 Швейные нитки (их долговечность, прочность, соответствующий №№ 44 ЛХ или 45 ЛС (что соответствует № 40 х/б ниток))

2 Тип стежка челночный или цепной

3 Жесткость стачиваемых материалов. Увеличение жесткости материалов приводит к снижению прочности соединения, т.к. жесткий материал начинает работать как абразив, ускоряя истирание швейных ниток в строчке

4 Частота стежков

5 Количество строчек и расстояние между строчками. Применение двухлинейных строчек приводит к увеличению прочности шва. Это увеличение тем больше, чем больше расстояние между строчками

6 Вид шва. Выбор вида шва при проектировании спецодежды конкретного назначения производится в зависимости от требований, предъявляемых к ее защитным и прочностным показателям.

Необходимая долговечность соединений должна быть предусмотрена уже на стадии проектирования спецодежды, для чего необходимо знать условия труда тех, для кого она создается. Так, например, спецодежда для спасателей предназначена для экспериментальных условий работы, из чего следует, что прочность соединений должна быть высокой. Но опять прочность швов не должна превышать прочность самих материалов, т.е. оба параметра должны быть взаимоувязаны.

Если швейное предприятие не имеет сведений о технологических свойствах текстильных материалов, оно вынуждено проводить специальные исследования, что в условиях швейного предприятия довольно сложно. Чтобы удешевить и ускорить этот процесс строят номограмму, графики, таблицы, позволяющие получить нужную информацию. Например, таблица 1, в которой показаны оптимальные условия обработки тканей на швейных машинах.

В этой таблице исследуется влияние швейных ниток определенной толщины и частоты стежков на 10 см на прочность рассматриваемых ниточных швов.

Допускаемой причиной разрыва образца является разрыв ниток. Если же будет рваться ткань в шве, а не нитки – это нежелательно.

Отделочная челночная строчка в стачивающе-обметочном шве уменьшает прочность шва, а третья соединительная строчка в запошивочном шве не увеличивает его прочности.

Грубая каркасная нить – полиэфирный сердечник с х/б оплеткой, гладкие нитки из полиэфирных волокон.

R – рекомендуемые оптимальные условия обработки ткани, когда при нагрузке рвутся нитки шва;

+ - испытания не проводились;

незаполненные клетки – разрыв ткани и швейных ниток.

По стандарту швы с/о должны иметь минимальную прочность: 100Н (приложена в поперечном направлении) и 210 Н (приложена в продольном направлении).

Поскольку для спецодежды используются ткани высокой плотности, то расхождения нитей в швах при прикладывании к ним поперечной нагрузки обычно не наблюдается. Причиной разрыва швов является разрыв ниток, разрыв ткани или разрыв ниток и ткани одновременно.

См. ЭИ «ШП. Зарубежный опыт», 1988, вып.2 «Исследования и рекомендации по обработке тканей для рабочей одежды».

Анализируя эскиз внешнего вида костюма и условия труда, выявляют участки, которые будут испытывать наибольшую нагрузку и в каком направлении эта нагрузка будет прилагаться. Делается вывод, в каком направлении какие швы надо испытывать: в поперечном или продольном. Затем решается предварительно вопрос о видах швов, начиная с самого простого - стачного. Затем конструкция шва усложняется, устанавливается разные ширины швов, разное расстояние между отделочными строчками. Затем определяется прочность и удлинение швов вдоль или поперек строчки в соответствии с ГОСТ 3813-72 на разрывной машине РТ-250 или 2167 Р-50 с тензометрическим силоизмерителем. Машина обеспечивает получение текущего значения силы (в Н) и удлинения (в мм) и наибольшее значение силы и удлинения. Машина имеет электрический выход по информационным каналам «нагрузка» и «удлинение» на ЭВМ. После получения значения разрывной нагрузки проводится математическая обработка результатов с целью определения количества опытов, показатели которых обеспечивали бы ошибку выборки среднего арифметического не более 5%

,

где - средняя арифметическая величина;

n – количество опытов.

где G – среднее квадратическое отклонение.

,

где – аргумент при доверительной вероятности =0,955;

=2;

α – ошибка, α ≤ 5%;

- объем выборки.

Результаты заносят в таблицу 2.

Таблица 2 – Результаты испытаний.

Конструкция шва	Разрывная нагрузка, даН	Ср.ариф.	G, даН	Ошибка, %	Объем выборки, n
x1	x2	x3
Ткань верха: нагрузка приложена вдоль шва

Т.к. в данном случае ошибка получилась больше 5%, то необходимо пересматривать объем выборки (т.е. 3 испытания - мало). Необходимо решить обратную задачу, т.е. задаться ошибкой опыта 5% и определить какой должен быть объем выборки.