Оценка уровня функциональности материалов для одежды методом лабораторных испытаний и экспериментальной носки

DOI:

Инновационные технологии предоставляют широкий диапазон информации для проектирования одежды с принципиально новыми функциями, обеспечивающими комфорт человеку как в экстремальных, так и в обычных условиях жизнедеятельности (Гетманцева В.В., Тюрин И.Н. и др., 2020). При этом ведущую роль играет оценка качества используемых материалов. Она базируется на методах и средствах, которые зачастую «…являются стандартными для стран-производителей материалов, которые, безусловно, придерживаются протекционистской позиции в отношении собственных изготовителей приборно-методического оснащения» (Матрохин А.Ю., 2016). На этапе конфекционирова-ния материалов для одежды выбор методов и средств оценки свойств материалов является многовариантной задачей, решение которой осложнено разнообразием критериев, приборов и методик, определяя при этом результат и информативность оценки для потребителя. Использование инновационных технологий и новых материалов требует неформального интеллектуального подхода проектировщика к процессу проектирования, предполагая осмысление необходимости и возможности использования новых технологий для создания изделий повышенной функциональности (Гетманцева В.В., Тюрин И.Н. и др., 2020). Поэтому современная схема выбора материалов для одежды, в отличие от традиционной, изменилась: от образцов материалов, предоставляемых поставщиками, к изделию через тестирование (Туханова В.Ю., Тихонова Т.П., 2015) и сообщение результатов потребителю. В таком случае использование методов и средств, рекомендованных производителями материалов, ставит под сомнение объективность выводов об уровне качества материалов, поскольку не исключено, что выбор методов и средств исследования их свойств является частью маркетинга.

Любая система «человек–одежда–среда» в целом должна быть зоной комфорта (Першин В.А., Осипенко Л.А. и др., 2000). Потребитель, выбирая одежду, ориентируется, прежде всего, на собственные ощущения комфорта и удовлетворенность функциональными свойствами материалов, из которых она изготовлена. Для него существенную роль играет понимание уровня комфорта и надежности одежды в процессе ее ис- пользования по назначению. На сегодняшний день разнообразие методов и средств исследования свойств материалов приводит к тому, что требуется помощь специалиста для пояснения правил интерпретации значений показателей свойств материалов в зависимости от методики их определения. С этой целью многие сайты продавцов одежды публикуют разъяснительные статьи и результаты собственных натурных испытаний одежды. Поэтому на первый план выходит достоверность и прозрачность информации о свойствах материалов как средство объективной оценки сопоставимости цены и качества одежды из них.

В связи с этим актуальной задачей материаловедения швейных изделий является развитие методологических основ оценки качества текстильных материалов как набора необходимых функций, имеющих общую область определения, ограниченную диапазоном условий эксплуатации (Панкевич Д.К., 2024). При наличии понятного и простого в использовании методического и технического обеспечения потребитель, зная условия эксплуатации одежды и функции, которые она должна выполнять, сможет без дополнительных толкований оценить способность материалов удовлетворять конкретным требованиям, что и является смыслом оценки. Реально оценить качество текстильных материалов можно по комплексу исходных показателей для изделий определенного назначения или по изменению, происходящему при их носке (Симоненко Д.Ф., 1978). Поэтому проверка адекватности оценки качества материалов для одежды потребительским предпочтениям является неотъемлемой частью работы по поиску наиболее информативных методов и средств исследования свойств материалов и способов описания их результатов.

Стандартное понятие качества продукции как совокупности свойств, обусловливающих ее пригодность к потреблению и ее способность удовлетворять своему назначению, включает более узкое понятие функциональности, в котором важнейшую роль играют условия эксплуатации предмета потребления. Компонентами системы, в которой проявляется функциональность материалов для одежды, являются поддающиеся измерению параметры (температура, влажность, скорость движения наружного воздуха, уровень активности человека и т.п.) и критерии функциональности материалов для одежды, отражающие уровень полноты реализации приоритетных функций материала в заданных условиях как выполнение ожиданий потребителя. Методика оценки функциональности материалов для одежды, разработанная с учетом сказанного выше, изложена в источнике (Панкевич Д.К., 2024). Она основана на построении модели материала-эталона для систематизации потребительских предпочтений и составления программы испытаний материалов, соответствующей конкретным условиям эксплуатации материалов как по набору критериев оценки, так и по параметрам условий испытаний. Чем ближе характеристики оцениваемого материала к характеристикам материала-эталона, тем выше оценка уровня его функциональности.

Целью работы является проверка адекватности оценки уровня функциональности материалов для одежды, выполненной по разработанной методике, оценке уровня функциональности одежды из них путем сравнения с результатами экспериментальной носки. Базовым изделием, на примере которого реализована цель работы, является спортивная водозащитная куртка гребца-каноиста, изготовленная из многофункциональных текстильных мембранных материалов (МТММ).

В соответствии с целью решены следующие задачи:

– изучены условия эксплуатации спортивной одежды для тренировок спортсменов-каноистов, построена модель материала-эталона и разработана программа испытаний материалов;

– проведено исследование материалов, выбранных для изготовления спортивной экипировки, рассчитаны критерии и выполнена комплексная оценка уровня их функциональности по разработанной методике;

– из предложенных материалов изготовлены образцы спортивной ветро-водозащитной экипировки и проведена их экспериментальная носка;

– выполнена проверка соответствия результатов экспериментальной носки оценке уровня функциональности материалов по предлагаемой методике.

Методы и средства исследования

Для реализации цели работы применены авторские и стандартные методы и средства исследования свойств материалов и метод экспериментальной носки одежды.

Для выбора материалов, соответствующих назначению, был проведен анализ условий эксплуатации экипировки каноиста по методике, изложенной в источнике (Панкевич Д.К., 2024). Приоритетными функциями материалов верха экипировки являются: функция во-дозащиты Y , , обеспечения гомеостаза человека (комфортности) Y , , надежности Y_n и конструктивно-технологическая Y_Km . Программа испытаний составлена

Таблица 1 – Модель материала-эталона для экипировки гребца-каноиста

Table 1 – Reference material model for canoeist equipment

Функция (критерии)	Условия эксплуатации	Базовые значения и условия испытаний
Y e (^д )	T = 0 °С – 12 °С; W = 50 % – 90 %; Δ Р min = 1265 Па; Δ Р   = 5197 Па; max Vвоз = 10 м/с	Р = 30 кПа; t = 120 мин
Y (Х вдм )		T = 0 °С; W = 90 %; N = 80 000 циклов (растяжение + кручение при Δ l = 20 %)
Y (KJ		WVPрек = 3000 г/м2 · 24 ч; Vвоз = 10 м/с; Δ Ркmin = 2800 кПа (Tк = 35 °С; Wк = 50 %); Δ Ркmax = 5600 кПа (Tк = 37 °С; Wк = 12 %)
Y (Ms, ^ DJ		Ms = min, г/м2; ε ср = 15 %; Dср = min, мкН/см2

на основании модели материала-эталона (таблица 1) в которой систематизированы условия эксплуатации экипировки.

Тренировки спортсменов-гребцов на открытой акватории водоемов проходят в диапазоне температурно-влажностных условий, который ограничен значениями от 0 °С до 12 °С по температуре воздуха ( Ò ) и от 50 % до 90 % по относительной влажности воздуха ( W ) (Логинов В.Ф., 2022). Спортсмены тренируются в любую погоду, за исключением периодов с сильным шквалистым ветром, проливными дождями и ливнями, грозой, градом. При этом каноист постоянно подвержен воздействию брызг воды и периодически – воздействию моросящего дождя, поэтому уровень функциональности материалов экипировки по функции водозащиты можно определить по гидростатическому давлению как низкий (30 кПа), а по времени промокания – как высокий, так как защита от брызг воды требуется в течение всего времени тренировки (2 часа) (Клинов В.В., 2021).

Согласно общераспространенной классификации (Архангельский В.И., В.Ф. Кириллов В.Ф., 2020), тренировочную деятельность спортсмена-гребца можно отнести к категории физической работы средней тяжести, поэтому уровень функциональности материалов экипировки по функции обеспечения температурного гомеостаза человека (комфортности) принят как средний, а рекомендуемое значение коэффициента водопаропроница-емости составило WVP_ðåê = 3 000 (г/м² · 24 ч) (Jinlian Hu, 2016).

Основным механическим воздействием на материалы куртки является сочетание растяжения и кручения. По результатам исследования выявлено, что наибольшие динамические эффекты при эксплуатации куртки во время занятий греблей на каноэ возникают в области расстояния от заднего угла подмышечной впадины до запястья прямой руки (8 см на первоначальную длину 50,2 см, что составляет 16 %), и в области ширины спины (7 см на первоначальную длину 35,4 см, что составляет 20 %) (Панкевич Д.К., Алахова С.С., Мойсейчик А.Ю., 2022). За одну двухчасовую тренировку спортсмен выполняет до 3600 циклически повторяющихся движений (гребков) (Васюк В.Е., Лукашевич Д.А. и др., 2021), поэтому уровень функциональности по функции надежности определен как очень высокий, и рекомендовано использовать при моделировании механических эксплуатационных нагрузок режим «растяжение + кручение» в количестве 80 000 циклов при растяжении Δl = 20 %.

Скорость движения воздуха при испытании устанавливали с учетом передвижения спортсмена со средней скоростью 2,5 м/с (Лукашевич Д.А., 2021) в условиях попутного ветра средней для РБ скорости 7,5 м/с, поэтому суммарно получили скорость движения воздуха 10 м/с. Для испытаний материалов по показателю коэффициента водопаропроницаемости, необходимых для расчета критерия комфортности Ê_ê , в климатической камере устанавливали рассчитанную скорость обдува (10 м/с) и значения температуры T_ê и относительной влажности W_ê , позволяющие получить значения разности парциальных давлений водяного пара Δ Ðê_min и Δ Ðê_max (таблица 1), близкие к середине и концу температурно-влажностного диапазона носки экипировки соответственно, что подробно рассмотрено в публикации (Панкевич Д.К., 2024).

Для выполнения своей конструктивно-технологической функции материалы экипировки должны обладать средней растяжимостью при нагрузках 6Н , εñð, %, около 15 %; быть легкими и минимально жесткими, поэтому базовыми значениями поверхностной плотности, Ms, г/м2, и жесткости, Dñð, мкН/см2, материалов предложено установить наименьшие из всех анализируемых образ- цов.

Использованы следующие единичные критерии оценки:

Ê вд (Ð; t) – динамический критерий уровня водозащитной функции, который показывает относительное значение «сухости» материала при воздействии заданного давления Ð воды в течение заданного времени t , оцениваемое с учетом теплоощущений человека (формула 1). Критерий Ê_вд (Ð; t) определен аналогичным способом после лабораторного моделирования эксплуатационных воздействий в выбранном режиме (обозначен Ê_вдм ) и после реальной эксплуатации (обозначен

^Êвдэ ^).

^ ‘

К вд-^

,

где t_i – время наступления i-той стадии намокания, мин; t_Ò – требуемое время защиты от воды, мин. Причем меру «сухости» назначают в виде желаемой стадии намокания t_i (в данном случае i = 4, до сквозного промокания), а время регистрации не наступивших стадий намокания считается равным требуемому времени t_Ò защиты от воды.

Ê_ê – критерий комфортности для конкретного уровня активности показывает относительное значение части рассчитанного диапазона носки экипировки (от Δ Ð_min = 1265 Па до Δ Ð_max = 5197 Па), на которой материал способен пропустить через свою структуру соответствующее заданной активности человека количество парообразной влаги (3 000 г/м² · 24 ч) из пространства под одеждой наружу (формула 2):

к

к

(^ Р тах  %)

С^Р тах ^- ^ ^Pmin )

где ΔPmax, ΔPmin – расчетная максимальная и минимальная разность парциальных давлений со- ответственно, вычисленная для конкретных усло- вий носки, Па; õ – абсцисса точки пересечения графика изменения коэффициента водопаропроница-емости WVP исследуемого материала в диапазоне {ΔPmax, ΔPmin} с уровнем рекомендуемого значения WVPðåê = 3 000 (г/м2·24 ч), Па, рассчитанная по формуле (3):

2800 • (WP_peK -2а + с)

^х =--------- 7-----7---------

(с-а)

,

где а и ñ – полученные экспериментально значения WVP материалов при Δ Ð = 2800 Па и Δ Ð = 5600 Па соответственно, г/(м² · 24 ч).

В качестве критерия конструктивно-технологической функции выбран комплексный средний геометрический показатель Ê_ê-ò (формула 4), включающий относительную среднюю жесткость D_ñð , относительную среднюю растяжимость ε _ñð , и относительную поверхностную плотность M_s , материалов. Под средним понимается среднее значение из измеренных в поперечном и продольном направлении.

К к-т

, ^Dcp min Dcp i

^Mmin ^ECPU

“M   • Г ^.

J i

Лабораторные испытания материалов по показателям приоритетных функций проведены с использованием следующих методов и средств: динамический критерий уровня водозащитной функции – с помощью прибора для определения водозащитных свойств материалов методом гидростатического давления по методике, изложенной в описании патента1; моделирование эксплуатации – с помощью установки2 по методике, изложенной в описании патента; необходимое для расчета критерия комфортности исследование коэффициента водопаропроницаемости – по ГОСТ 57514 при определенных моделью материала-эталона условиях, достигнутых с помощью установки3 и климатической камеры.

Экспериментальная носка образцов спортивной куртки гребца проведена группой из 9 воспитанников ДЮСШ профсоюзов по гребле на байдарках и каноэ «Альбатрос», занимающихся греблей на каноэ. Длительность эксперимента составила 2,5 года. Куртки из одного и того же материала носили от одного до трех волонтеров. Если в течение периода носки одного изделия рост и размер подростка-волонтера существенно ме- нялись, одежду передавали другому спортсмену. Всего в эксперименте приняли участие 12 образцов курток из 6 различных материалов. Волонтеры были обеспечены куртками одинаковой модели (унисекс), изготовленными на два наиболее распространенных типовых размера и роста соответственно возрасту. Некоторые волонтеры принимали участие в носке двух курток. К каждой куртке волонтеры получали одну карточку наблюдений, в которой отмечали после тренировки результат использования экипировки, оценивая теплоощущения в понятиях «холодно», «комфортно», «жарко», а также указывали случаи сквозного промокания изделия. Для удобства организации сбора информации карточки наблюдения (таблица 2) хранили централизованно у тренера, который контролировал правильность и своевременность их заполнения.

Участие в эксперименте предполагало 2-х часовые тренировки. Количество тренировок, их содержание и интенсивность контролировал тренер. Обычно проводилось 2 тренировки в день на открытой воде. Требовалось подбирать пакет одежды под куртку согласно рекомендациям по волокнистому составу (предпочти- тельно термобелье из ПЭ волокна), индивидуальным предпочтениям и погодным условиям.

Дважды в год (в августе и в декабре) экипировку и карточки наблюдений собирали, проводили испытания, стирку и мелкий ремонт образцов курток, и возвращали их на базу экспериментальной носки, сопровождая новыми карточками учета, сохраняя старые карточки комплектно в соответствии с шифром исследуемого материала. Распределение моделей экипировки и карточек наблюдения по спортсменам осуществлял тренер.

Периодические испытания образцов экипировки включали следующее:

• 1.    Определение динамического критерия уровня водозащитной функции К вдэ (Р; t) материалов экипировки проводили по результатам испытаний портативным прибором на свободных для доступа и подвергающихся наибольшему воздействию эксплуатационных факторов участках предметов экипировки, не содержащих ниточных швов и строчек (припуск шва настрачивания отлетной кокетки спинки, нижняя часть проймы изделий и нижняя часть оката рукавов, низ изделия). Испытание проводили на каждом участке однократно для исклю-

• Таблица 2 – Пример карточки наблюдения за материалами экипировки

• 2.    Определение характеристик туше выполняли органолептически. Для этого образцы материалов размером 25 х 25 см хранили в лаборатории при нормальных условиях в закрытой емкости без доступа солнечного света и извлекали каждый раз для проведения сравнительной оценки.

• 3.    Стирку выполняли в бытовой стиральной машине по ГОСТ ISO 6330 – 2011 «Материалы текстильные. Методы домашней стирки и сушки для испытаний», метод 8А, в растворе жидкого синтетического моющего средства «Бонус» (концентрация 6 г/л) при температуре воды 30 ± 3 °С, время стирки – 30 минут, время полоскания – 8 минут, без отжима. Сушку образцов проводили по ГОСТ ISO 6330 – 2011, метод В, вдали от источников тепла при комнатной температуре воздуха в горизонтальном положении.

• 4.    Расчет среднего фактического числа часов носки для каждого вида материала, входящего в состав экипировки, проводили по комплекту карточек наблюдения, накопившихся за время исследования.

Table 2 – Example of a material observation card

Шифр образца материала куртки / цвет 2L-oranPolo / оранжевый Фамилия волонтера / тренера Полонский / Харкевич Период носки 01.11.2021–15.04.2022 Отметка об эксплуатации изделия в течение тренировки (2 ч) с оценкой теплоощущений: к – комфортно; х – холодно; ж – жарко; п – сквозное промокание ж к к к к ж к к к к ж к ж ж к к к к к к ж к к к к ж к к ж ж х, п Суммарное время носки, ч 74 Номер места измерения 1 Динамический критерий уровня водозащитной функции после эксплуатации, Квдэ (30; 120), баллы 1 Туше Без изменений Стирка 1 Динамический критерий уровня водозащитной функции после эксплуатации, Квдэ (30; 120), баллы 1 Туше зернистость чения возможности влияния воздействия предыдущего замера на результат. Номер места измерения отмечали в карточке наблюдения.

По завершении экспериментальной носки определяли долю отзывов о комфортных теплоощущениях, зарегистрированных при носке одежды из исследуемых материалов, и сопоставление с критерием комфортности, рассчитанным по результатам лабораторных испытаний исследуемых материалов. Также подсчитывали число сообщений о сквозном промокании куртки и сопоставляли данные с критерием надежности.

Анализ результатов

В качестве объектов испытаний были выбраны инновационные мембранные полотна (Матрохин, А.Ю., 2021). Особенности изготовления многофункциональных текстильных мембранных материалов (МТММ) позволяют получить водонепроницаемые, но паропроницаемые материалы, которые играют ключевую роль в одежде для спорта на открытом воздухе (Chang Y., Liu F., 2023). Краткое описание свойств МТММ согласно источнику (Логинова Е.А., Климова Н.В. и др., 2020) и результаты исследований МТММ различных структур, представленные в источнике (Бесшапошникова В.И., Климова Н.А. и др., 2021), позволяют предложить эти материалы для спортивной ветроводозащитной экипировки гребца, поскольку их водонепроницаемость и паропроницаемость соответствуют требованиям к спортивной водозащитной одежде. Однако не все МТММ способны сохранять ценные потребительские свойства при воздействии эксплуатационных нагрузок (Климова Н.В., Логинова Е.А. и др., 2020), поэтому их надежность входит в число приоритетных функций.

Органолептическим методом выбраны мембранные материалы производства фирм «Mikwangfinetex», «Ultrex», «Hipora», состоящие из двух слоев – текстильной тканой (Т) или трикотажной (Тр) основы и полимерной мембраны ( № 1, № 2, № 3, № 5), и состоящие из трех слоев – текстильной основы, полимерной мембраны и текстильной подкладки ( № 4 и № 6) (таблица 3). У всех исследованных образцов полимер текстильных слоев – полиэфир, мембранных – полиуретан. Способ производства образцов № 1, № 3, № 4, № 5, № 6 -

Таблица 3 – Характеристика объектов исследования

Table 3 – Characteristics of research objects

Номер образца / шифр Код типа материала Переплетение текстильной основы / подкладки Ms, г/м2 εср, % D, мкН/см2 вдоль поперек средняя 1 / 2L-blackAnn Л: Тр / гпг кулирная гладь 150 12 101,4 92,7 97,1 2 / 2L-GemOri П: Т / пг полотняное 95 5 97,3 89,5 93,4 3 / 2L Sir Л: Тр / м двуластичное 134 9 122,7 120,2 121,45 4 / 3L-KorPolo Л: Тр / м / Тр ластик 1 + 1 / ластик 1 + 1 148 6 195,6 170,2 182,9 5 / 2L-oranPolo Л: Т / мксч сложное полутораслойное 139 4 135,8 130,2 133 6 / 3L-DimGol Л: Тр / м / Тр кулирное двойное / гладкое платированное основовязанное 228 6 295,5 352,1 323,8 ламинирование (Л), образца № 2 - покрытие (П). Для удобства представления информации о типе мембраны введено сокращение: гпг – гидрофобная губчатая; пг – гидрофильная губчатая; м – гидрофильная монолитная; мксч – многокомпонентная слоистая с модифицированной микрочастицами поверхностью.

Результаты лабораторных испытаний выбранных образцов материалов и расчет единичных критериев оценки по приоритетным функциям представлены в таблицах 4, 5.

Комплексная оценка уровня функциональности материалов показана в таблице 6.

По результатам оценки уровня функциональности исследуемых материалов только два из шести выбранных вариантов (образцы № 5 и № 6) имеют среднюю степень приближения к желаемому уровню функци- ональности материалов для условий тренировочной деятельности каноиста и получили оценку, которую согласно шкале желательности Харрингтона можно интерпретировать как «хорошо». Результаты показали, что четыре из шести выбранных объектов не соответствуют условиям эксплуатации и не обеспечивают требуемый уровень функциональности. Однако в экспериментальной носке участие приняли все исследуемые образцы для оценки соответствия выбора материалов по разработанной методике предпочтениям потребителей.

Фото волонтеров в экипировке для гребли на каноэ представлено на рисунке 1.

Анализ комплектов карточек наблюдения, заполняемых волонтерами в процессе экспериментальной носки, показал, что максимальный фактический срок носки изделий составил 240 часов.

Таблица 4 – Результаты испытаний материалов и расчет критериев функции водозащиты и надежности

Table 4 – Test results of materials and calculation of water protection and reliability criteria

Номер образца	Время достижения стадий намокания, мин								Единичные критерии оценки, доли от единицы
	до моделирования эксплуатации				после моделирования эксплуатации				Квд (30; 120)	Квдм (30; 120)
	t1	t2	t3	t4	t1	t2	t3	t4
1	10	12	16	25	0	0	0	0	0,13	0,00
2	120	120	120	120	14	22	28	34	1,00	0,20
3	120	120	120	120	120	120	120	120	1,00	1,00
4	120	120	120	120	120	120	120	120	1,00	1,00
5	120	120	120	120	100	108	110	111	1,00	0,89
6	120	120	120	120	32	48	82	120	1,00	0,59

Таблица 5 – Результаты испытаний материалов, используемые для расчета критерия комфортности

Table 5 – Test results of materials used to calculate the comfort criterion

Номер образца	Коэффициент водопаропроницаемости WVP материала, г/м2 · 24 ч		Абсцисса точки пересечения графика WVP образца с уровнем WVPрек = 3000 (г/м2 · 24 ч) для среднего уровня активности, х, Па
	а (при Δ Р = 2800 Па)	с (при А Р = 5600 Па)
1	3056	5848	2744
2	2057	3125	5272
3	884	1108	29250
4	1025	2100	7944
5	2249	3639	4313
6	2427	3592	4177

Таблица 6 – Комплексная оценка уровня функциональности материалов для спортивной экипировки

Table 6 – Comprehensive assessment of the functionality level of sports equipment materials

Номер образца	Единичные критерии уровня функциональности, доли от единицы				Комплексная оценка уровня функциональности, (К вд · К вдм · К к · К к-т )1/4
	К вд	К вдм	К к	К к-т
1	0,13	0,00	0,62	0,79	0,00
2	1,00	0,20	0,00	0,69	0,00
3	1,00	1,00	0,00	0,69	0,00
4	1,00	1,00	0,00	0,51	0,00
5	1,00	0,89	0,22	0,50	0,56
6	0,70	0,59	0,26	0,34	0,44

I

Рисунок 1 – Волонтеры-каноисты в разработанной экипировке Figure 1 – Canoeist volunteers in the developed equipment

Период времени, соответствующий максимальному сроку носки, был разбит на интервалы, содержащие приблизительно одинаковое количество фактических измерений времени намокания на разных изделиях, выполненных из материала одного артикула.

Было рассчитано среднее значение К вдэ (Р; t) каждого образца материала в каждом интервале срока носки. Измерения проводили на участках готовых изделий, не содержащих швов. Результаты исследования представлены в таблице 7.

Доля комфортных теплоощущений, рассчитанная в результате анализа карточек наблюдения, показана в таблице 8.

Анализ данных таблицы 7 показывает, что сохранение водозащитных свойств на уровне, установленном по результатам лабораторного моделирования эксплуатации при воздействии 80 000 циклов совместного растяжения и кручения (по расчету, исходя из среднего количества гребков в час, соответствует 44,4 часов тренировочной деятельности гребца-каноиста), характерно для всех образцов. При этом моделирование эксплуата-

Таблица 7 – Сводная таблица результатов экспериментальной носки куртки каноиста

Table 7 – Summary of the results of the canoeist's jacket experimental wear

Интервал времени носки (количество стирок)	К вдэ
	1	2	3	4	5	6
0…40 часов	0,09	0,93	1,00	1,00	1,00	1,00
41…80 часов (1–2 стирки)	0,01	0,31	1,00	1,00	0,92	0,64
81…120 часов	0,00	0,20	0,99	1,00	0,87	0,57
121…160 часов	0,00	0,10	0,28	0,56	0,54	0,55
161…200 часов (3–5 стирок)	0,00	0,00	0,12	0,35	0,48	0,26

Таблица 8 – Оценка уровня комфортности куртки каноиста потребителем

Table 8 – Consumer assessment of the canoeist jacket's comfort level

Анализируемые данные Данные для курток из материала 1 2 3 4 5 6 Общее число отзывов 92 99 87 83 106 94 Число отзывов с теплоощущением «комфортно» 54 26 4 11 39 42 Доля комфортных теплоощущений 0,59 0,26 0,05 0,13 0,37 0,45 Число сообщений о сквозном промокании куртки по полугодиям носки 1 0 0 0 0 0 0 2 2 0 0 0 0 0 3 7 3 0 0 0 0 4 4 5 0 0 0 1 ции более значительно снижает уровень водозащитных свойств, поскольку наибольшее совпадение значений сравниваемых критериев Квдм и Квдэ наблюдается для интервала носки от 81 до 120 часов.

Периодический органолептический осмотр экипировки выявил неизменность внешнего вида материалов, принявших участие в экспериментальной носке. Ухудшение внешнего вида материала, проявляющееся в короблении лицевой поверхности, грубости и зернистости туше после эксплуатации было отмечено только для образца № 2 (способ получения - покрытие, в отличие от остальных образцов, выработанных способом ламинирования).

Анализ изменения водозащитных свойств материалов в процессе носки экипировки гребца показал, что наиболее интенсивно они снижаются у образца № 1, что и было выявлено по результатам лабораторных испытаний. В процессе экспериментальной носки у курток из образца № 1 зарегистрировано наибольшее число сообщений о сквозном промокании (таблица 8).

Исследование изменения водозащитных свойств материала, содержащего комбинированную двухкомпонентную гидрофобно-гидрофильную мембрану (образец № 5), показало, что в процессе эксплуатации динамический критерий уровня водозащитной функции у него снижается более равномерно, нежели у материалов с однокомпонентной мембраной, для которых характерно резкое снижение уровня водозащитных свойств после определенного времени воздействия эксплуатационных нагрузок. Для него не зарегистрировано ни одного сообщения о промокании.

Числовое значение коэффициента комфортности Кк материалов коррелирует с долей комфортных теп-лоощущений носчика в одежде из этих материалов (таблица 8 и таблица 6). Коэффициент корреляции массивов данных составляет 0,91. Однако, расчетные значения критерия Кк комфортности ниже, что объяснимо. В результате непродолжительной носки волонтер приспосабливается к особенностям изделия: регулирует тепловое сопротивление одежды с помощью пакета изделий, надеваемых под куртку, избегает дискомфортных ситуаций. Такая тенденция просматривается по итогу анализа анкет волонтеров – все эпизоды дискомфортных теплоощущений (как переохлаждения, так и перегрева) зарегистрированы в первой трети цикла экспериментальной носки. Исключение составляют данные по курткам из образцов № 3 и № 4 - дискомфортные ощущения преобладают на протяжении всего периода носки.

В целом результаты испытаний и результаты экспериментальной носки сопоставимы, следовательно разработанную методику можно рекомендовать для внедрения в практику конфекционирования материалов для водозащитной одежды.

Выводы

Проверка адекватности оценки уровня функциональности материалов для одежды, выполненной по разработанной методике, оценке уровня функциональности одежды из них потребителем показала следующее.

Комплексная оценка материалов по результатам лабораторных испытаний (таблица 6) действительно характеризует пригодность материала к использованию по назначению при заданных условиях эксплуатации. Согласно таблице 6 только образцы № 5 и № 6 в определенной степени удовлетворяют запросу потребителя, формализованному через модель материала-эталона. По результатам экспериментальной носки для курток из этих материалов получено минимальное число сообщений о сквозном промокании, а также зарегистрирована относительно высокая доля комфортных теплоощуще-ний.

Однако, при нулевом значении любого из входящих в комплексную оценку единичных критериев, она обращается в ноль. Некоторые материалы, получившие нулевые комплексные оценки, оказались достаточно комфортными в носке (образец № 1) согласно рассчитанной доле комфортных теплоощущений (таблица 8), что нашло отражение в значении единичного критерия комфортности.

Единичный динамический критерий уровня водозащитной функции, определяемый после моделирования эксплуатационных воздействий, позволил выявить снижение уровня водозащитных свойств, подтвердившееся по результатам экспериментальной носки.

Таким образом, разработанные критерии позволяют проводить сравнительную оценку свойств материалов, оценку соответствия материалов заданным требованиям и комплексную оценку функциональности материалов для одежды, предоставляя исследователям известную маневренность в выборе способа расчета критерия оценки в зависимости от условий эксплуатации проектируемых изделий и задач исследования.

Используемые в методике единичные критерии функциональности являются относительными величинами, а максимально возможная величина для любого из них составляет 1. Поэтому значения единичных критериев и комплексной оценки функциональности могут быть интерпретированы в соответствии с универсальной дискретной вербально-числовой шкалой желательности Харрингтона. В эталонной системе, используемой для оценки функциональности материала, каждая из функций важна для потребителя и должна быть в полной мере реализована в заданном промежутке условий эксплуатации, поэтому понятие весомости критериев в комплексной оценке исключено.

Проведенные исследования показали высокую степень соответствия функциональности материалов, полученной с использованием предложенных критериев оценки, результатам экспериментальной носки.

Разработанная методика и алгоритм оценки уровня функциональности материалов для водозащитной одежды конкретного назначения позволяет воспроизвести при испытаниях материалов условия эксплуатации одежды. В различных условиях материалы, применяемые для изготовления одежды, проявляют различный уровень свойств, и разработанная методика направлена на выявление способности материалов реализовывать свои ценные потребительские свойства в заданных конкретных условиях, что позволяет создавать одежду с высоким уровнем функциональности, соблюдая принципы ответственного потребления.