Технологии воздействия на структуру меха для управления конструкторско-технологическими свойствами изделия

Современная меховая мода стремительно развивается [1]. Росту промышленного производства изделий из натурального меха способствует технический прогресс в отрасли, реализованный в инновационных технологиях выделки и отделки шкурок [2], применении новых химических красителей, синтетических скрепляющих и формозакрепляющих материалов, а также конкуренция в технологии и дизайне между европейскими и американскими и азиатскими компаниями [3]. В России, не смотря на сложную геополитическую и экономическую обстановку, растет объем продаж меховой одежды отечественного и импортного производства, как эконом, так и премиум класса [4], чему способствует суровый климат и традиционное восприятие населением натурального меха как основного материала для верхней зимней одежды.

Анализ покупательского поведения [5] показал, что отечественные потребители восприимчивы к развитию меховой моды и охотно приобретают изделия нового ассортимента – меховые юбки, жилеты, платья, а также изделия (блузы, жакеты, топы, брюки) из трикотажа и текстиля с меховой отделкой. Установлено, что современные потребители требовательно относятся к выбору меховой одежды – решающим фактором для большинства при покупке является качество меха. Ранжирование респондентами с разным уровнем доходов показателя «качество меха» в общей характеристике качества изделия показало, что потребители с высокими доходами оценивают долю качества меха в общей оценке как «не менее

65 %». Покупатели среднего уровня доходов поднимают уровень качества меха до 75 %, а респонденты с низкими доходами снижают его до 40 %, предпочитая соответствие изделия модному направлению в покрое и цветовом решении. В понятие «качество меха» потребители вкладывают определенные природные свойства – гладкость, шелковистость, блеск, опушённость волосяного покрова, мягкость, пластичность и легкость кожевой ткани [6]. Шкурка, снятая с животного, может не обладать полным спектром перечисленных товарных свойств [7]. Существует ряд технологий химического и физико-химического воздействия на меховое сырье, улучшающих как потребительские свойства шкурки, так и конструктивность и технологичность [8‒12].

Влияние изменения ассортиментной концепции изделий на приоритетность свойств меха, как основного материала. В основу развития моды дизайнеры заложили модификацию природной структуры меха, что отражается на каждой стадии процесса проектирования мехового изделия. От качества выделки шкурки на первичном этапе обработки зависят ее геометрические, физические, эстетические, конструктивно-технологические свойства [13]. Развитие новой ассортиментной концепции способствовало за короткий отрезок времени популяризации изделий из натурального меха, не выпускаемых промышленно ‒ платьев, юбок, жилетов (рис.1), и моделей в сочетании меха с тонкими текстильными материалами (шелк, шифон, атлас), сеткой, кружевом. Даже меховые пальто современные дизайнеры предлагают из меховых шкурок с облегченной структурой и хорошей драпируемостью. В этом направлении работают зарубежные бренды: J.Mendel (Жиль Мендель), Fendi, Cristian Dior, а также российский дизайнер Ульяна Сергиенко [14]. Для успешной реализации дизайнерских идей, меховому полуфабрикату необходимо придать новые свойства – уменьшить толщину кожевой ткани мездрением, что улучшит пластичность и уменьшит массу материала. Инновационное мездрильное оборудование [15] вполне доступно отечественным меховым фирмам.

а                                 б                                    в

Рисунок 1 – Модели платьев из меха: а, б – каракуль; в – фактурно стриженая норка (дизайн А. Ефремовой, РГУ им. А.Н. Косыгина)

Одежда из меха, как объект инженерного разработки, обладает спектром свойств, многие из которых формируются на этапе технического задания [16]. Особенности процесса проектирования и изготовления меховой одежды зависят от геометрических, механических, физических, социальных, функциональных, эстетических, эргономических, экономическими, экологических свойств пушно-мехового полуфабриката [6, 17], а также долговечности и ремонтопригодности шкурок [18], их конструктивности и технологичности.

От геометрических свойств зависит расход полуфабриката на изделие, что сказывается на стоимости изделия. Свойства потяжки, то есть удлинения, шкурка приобретает в результате обработки химическими веществами [20] в процессе пикелевания, например, комбинацией хлорида натрия с молочной кислотой [8] или ферментными препаратами, содержащими протеазу и амилазу [9]. В результате появляется возможность растянуть кожевую ткань шкурки в одном или нескольких направлениях. Однако, чрезмерное увеличение площади шкурок растяжением сопровожается проявлением таких дефектов как: 1) ослабление связи волосяного покрова с кожей (теклость), приводящее к выпадению волос; 2) чрезмерное и неравномерное утонение кожевой ткани, приводящее к ее разрывам в процессе эксплуатации одежды и др. Визуальная оценка внутренней поверхности 791 мехового изделия из промышленных коллекций [21] через обязательное технологическое отверстие на подкладке показала наличие пороков кожевой ткани, увеличивающихся после значительного растяжения шкурок (32 % - теклость волоса, 54 % - разрывы и утонение кожевой ткани, 14% - другие дефекты). Уменьшению вероятности проявления перечисленных дефектов способствует соблюдение условий технологии процесса пикелевания на этапе выделки меха. Например, применение смеси дикарбоновых кислот [10] на стадии пикелевания позволяет снизить расход соединений хрома при последующем дублении шкур, а введение хлорида натрия в два приема в начале обработки и через 7-8 часов снижает истираемость волосяного покрова на 18-21 % [11-12].

Поскольку мех - дорогостоящий материал, то максимально используют каждый участок шкурки. Поэтому способность к удлинению и сохранению приобретенных размеров - ценное свойство, используемое при изготовлении каждой модели. При раскрое деталей изделия из текстильных материалов образуются межлекальные выпады - остатки материала, порой не пригодные для дальнейшего использования из-за малых размеров. В отличие от текстиля, меховую шкурку, если она не содержит пороков кожевой ткани и волосяного покрова стараются при раскрое деталей изделия максимально растянуть в нужном направлении, для придания нужной конфигурации, соответствующей контуру лекала. Так получают детали различной формы, отличной от прямоугольника, что дает возможность получить сложные пространственные формы в изделии (рис. 2).

б

а

в

Рисунок 2 – Иллюстрация использования формовочной способности меховой шкурки: а – модель пальто сложной пространственной формы; б – схема модельной конструкции пальто с обозначением изменений в конфигурации контуров деталей; в - готовое изделие

Однако, даже после качественной выделки шкурки, при неблагоприятных условиях эксплуатации и воздействия светопогоды, меховое изделие может потерять не только блеск и эстетические свойства волосяного покрова [17], но и первоначальную конфигурацию в результате неравномерной усадки кожевой ткани в местах интенсивного растяжения. Для сохранения изделием объемно-пространственной формы применяют технологии формозакрепления прокладками различной степени жесткости и каркасными элементами [23]. В пакет прокладочных деталей могут быть одновременно включены текстильные и нетканые материалы ниточного или клеевого способа крепления к кожевой ткани. Технология клеевого формозакрепления внедрена на меховых предприятиях в конце прошлого столетия с появлением низкотемпературных клеев. Улучшению технологических режимов соединения клеевых прокладок с мехом способствует пикелевание шкурки уксусной и муравьиной кислотами, повышающее термостойкость кожевой ткани [12]

Результаты экспериментального исследования. Исследование промышленного опыта применения дублирующих клеевых материалов (табл.1) показало, что на отечественных предприятиях меховой отрасли используют дублерины и флизелины с низкотемпературным (до 110 °C) точечным клеевым покрытием, как правило, на основе синтетических волокон или вискозы. Для укрепления участков соединения меховых деталей в швы вставляют хлопчатобумажные полоски, тесьму из полиэстеровых волокон, клеевые кромки типа лейкопластыря с нанесенным термопластичным клеем [25]. В качестве клея в термоклеевых прокладках применяют сополиамиды, сополиэфиры, сополиэфиры с силиконовым покрытием, полиэтилены низкого и высокого давления, полиуретаны. Перечисленные термопластичные покрытия выдерживают химическую чистку, что важно при уходе за меховым изделием.

Таблица 1 – Формозакрепляющие и скрепляющие материалы [26 – 27]

Артикул	Вес, гр/м2	Состав	Описание
Термоклеевые прокладочные материалы
935508	30	Вискозные и нитроновые штапельные волокна	Прокламелин (нетканый материал), для фронтального дублирования
3039	33	Полиамид + полиэстр	Прокламелин (нетканый материал), для фронтального дублирования
1713/BS8	34	Полиэстер	Дублерин (тканый материал) для фронтального дублирования
1101/BS8	64	Полиэстер + CV	Дублерин (тканый материал) для фронтального дублирования
45501/90/XL76 45501/90/10XL76	84	Полиэстер + вискоза	Низкотемпературный (до 90 °C) дублерин для фронтального дублирования
4565/BS8	75	Хлопок	Хлопчатобумажный материал для дублирования
Прокладочные материалы ниточного способа соединения
110	40	Хлопок	Бязь
10164	80	Хлопок + полиамидная нить в утке	Для усиления на участке борта
19205	80	Хлопок	Применяется в качестве прокладочного материала, прикрепляемого ниточным способом, и как основа для нанесения точечного клеевого покрытия
Утеплители
49730	56	Шерсть + вискоза	Утеплитель тканный
Скрепляющие нитки
180 COAST GRAL, Германия		Полиэстр	Нить скорняжная
Гутерман, Германия		Полиэстр	Нитки скрепляющие, для скорняжных работ
120 new BEDFOR THREAD		Хлопок	Нитки для скорняжных работ

Таблица 2 – Подобранные клеевые материалы для проведения эксперимента [26, 27]

№ образца	Наименование исследуемого материала	Волокнистый состав	Изображение	Вид клея
1К	Самоклеющийся дублерин для укрепление мездры	Хлопок		Клей марки «ПА» с температурой плавления 60‒110 °С
2К	Самоклеющийся флизелин для укрепление мездры	Полиэфир	II
3К	Дублерин низкотемпературный	Хлопок+полиэфир	^^^^^^
4К	Дублерин низкотемпературный	Полиэфир

Таблица 3 – Характеристика испытуемых образцов

Наименование образца	Описание образца	Разрывная нагрузка, кгс
1	2	3
А	Цельная шкурка	16,5
Б	Перфорированная шкурка	7,1
В	Перфорированная шкурка с последующим дублированием самоклеющимся дублерином (образец 1К)	9,1
Г	Перфорированная шкурка с последующим дублированием самоклеющимся флизелином (образец 2К)	9,8
Д	Перфорированная шкурка с последующим дублированием низкотемпературным дублерином (образец 3К)	10,2
Е	Перфорированная шкурка с последующим дублированием низкотемпературным дублерином (образец 4К)	11,5

Окончание таблицы 3

1	2	3
Ж	Проклеенная самоклеющимся дублерином (образец 1К) шкурка с последующей перфорацией	8,0
З	Проклеенная самоклеющимся флизелином (образец 2К) шкурка с последующей перфорацией	8,7
И	Проклеенная низкотемпературным дублерином (образец 3К) шкурка с последующей перфорацией	8,9
К	Проклеенная низкотемпературным дублерином (образец 4К) шкурка с последующей перфорацией	9,2

Клеевая технология формозакрепления применяется при изготовлении изделий из меха с рыхлой кожевой тканью низкого качества выделки, когда нужно сохранить эксплуатационные характеристики изделия, укрепить не только швы, но и сам мех. Основной недостаток клеевой технологии формозакрепления – потеря мехом драпируемости

[28]. Для придания меховому изделию пластичности, легкости разработан способ перфорирования меха. Дополнительным преимуществом перфорирования стал значительный прирост площади пушно-мехового полуфабриката [29]. Однако, с увеличением размера разреза кожевой ткани и величины раздвигания при перфорации резко снизились такие характеристики,

как прочность на разрыв кожевой ткани и связь волосяного покрова с кожевой тканью [30]. Известно, что термоклеевое дублирование кожевой ткани меха позволяет улучшить эти эксплуатационные характеристики. Эту технологию успешно применяют и для закрепления структуры кожевой ткани в изделиях из перфорированного меха. Исследования технологии изготовления одежды на отечественных предприятиях отрасли показало, что термодублирование перфорированного меха выполняется как после операции перфорации, так и перед ней. При этом применяют современные

прокладочные материалы как на тканевой основе (дублерины), так и нетканые флизелины с низкотемпературным (до 110 °С) клеевым покрытием крупными, расположенными далеко друг от друга, точками [25‒27].

Экспериментальное исследование по определениям показателей прочности на разрыв выполнялись на примерах цельномеховых и перфорированных проб, усиленных клеевыми материалами. Для эксперимента подобраны наиболее популярные на предприятиях меховой отрасли клеевые прокладочных материалы (табл.2).

Эксперимент по определению разрывной нагрузки и удлинения пробы при разрыве (табл. 3) проводился в соответствии с требованиями ГОСТ [31], для

проведения испытания подготовлены элементарные пробы (рис. 3) из меха норки, размерами 50х500 мм, с рабочей шириной 25‒50 мм.

б

а

г

Рисунок 3 – Фрагменты экспериментальных образцов (вид с внутренней стороны):

а – перфорированная шкурка (образец Б), б – проклеенная и перфорированная шкурка (образец Ж);

в – перфорированная, затем проклеенная дублерином шкурка (образец Д);

г – перфорированная, затем проклеенная флизелином шкурка (образец Г)

В результате анализа экспериментальных данных установлено, что в сравнении с эталонным образцом (образец А – цельный мех), наиболее низкие эксплуатационные свойства будут наблюдаться в изделиях из перфорированного меха без закрепления структуры (образец Б). Термодублирование перед перфорацией укрепляет кожевую ткань, увеличивая показатели разрывной нагрузки на 14‒30 %, а термодублирование после перфорирования на 30‒65 % по сравнению с показателями, характерными для перфорированной шкурки без укрепления (см. табл. 3). Использование в волокнистом составе химических волокон, в частности полиэфирных, значительно увеличивает прочность прокладочного материала и его пакета с перфорированным мехом.

Исследования формоустойчивости меховой одежды с термоклеевыми и традиционными прокладками из текстильных материалов (бязь, туаль, ситец, коленкор) показало, что в условиях интенсивной эксплуатации изделия в сложных климатических условиях часто происходит разрушение как клеевого, так и ниточного соединения меха с прокладочными деталями, сопровождающееся растяжением кожевой ткани в местах отслаивания прокладок и ухудшению качества изделия. Инновационное формозакрепление меховой одежды ленточными каркасами [32] в комплекте с цельноформованными деталями из войлока [33] способствует сохранению силуэтной формы модели в течение всего срока эксплуатации изделия. Система продольных и поперечных каркасных лент, закрепленных ниточным способом по внутренней поверхности меховой одежды, не изменяет пластику меха благодаря малой массе и подвижности структуры каркаса (рис. 4).

В качестве ребер жесткости каркаса для меховых изделий статичной формы рекомендуется использовать киперные ленты, изготовленные на бесчелночных автоматических станках способом саржевого переплетения уточных и основных нитей из натуральных (хлопок), искусственных (вискоза) и синтетических волокон (лавсан, полиэстр) шириной 0,8‒2,0 см ленты с содержанием синтетических волокон устойчивы к действию света, перепадам температур, влаге.

В одежде из перфорированного меха расширенного силуэта в качестве каркасных лент целесообразно использовать тесьму с вложением синтетических волокон полиуретанового полимера «спандекс». Волокно спандекс, в зависимости от внешних воздействий, способно удлиняться до 500 % [34] с последующим упругим сжатием, что востребовано в одежде с выраженной подвижной пластикой формы. Сочетание в текстильных лентах каркаса волокон спандекса с нейлоном, полиэфиром, хлопком, шерстью, льном придаст каркасу такие характеристики, как упругость, прочность [35]. При этом для получения нужной растяжимости текстильной ленты каркаса достаточно всего 5 % спандекса [36]. Целесообразно вложение волокон спандекса в волокнистый состав материалов для фронтальных прокладок в меховую одежду. Зарубежные исследования [37, 38] по совершенствованию структуры нитей хлопок+спандекс и полиэстр+спандекс показали, что с увеличением содержания спандекса повышается упругость материала и снижается его воздухопроницаемость, что востребовано в изделиях из перфорированного меха. Перфорацией в кожевой ткани формируют разрезы, в результате повышается воздухопроницаемость меха, снижаются теплозащитные свойства одежды [39]. Использование в одежде из перфорированного меха формозакрепляющих трикотажных прокладок, содержащих волокно спандекс, значительно улучшит качество изделий за счет ценных свойств упругого восстановления формы после растяжения отдельных участков изделия при динамических нагрузках [40], при эксплуатации модели на фигуре нетипового телосложения индивидуальной осанки и формы позвоночника [41]. Технология формозакрепления ленточными каркасами целесообразная при эстетическом или эксплуатационном редизайне меховой одежды [42-44], когда изделию необходимо вернуть утраченные, в зависимости от степени изношенности, эксплуатационные характеристики.

а                                                   б

Рисунок 4 – Формозакрепляющие каркасы в меховой одежде:

а – ленточный каркас [32], б – ленточный каркас с цельноформованными деталями из войлока на верхнем опорном участке [33]

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

Таким образом, проведенный анализ современных воздействий на структуру меха и технологических решений формозакрепления в меховой одежде с измененными свойствами меха показал целесообразность применения современных текстильных материалов, включающих синтетические волокна типа спандекс. Эластичные трикотажные элементы востребованы как по внутренней поверхности изделия для поддержания эксплуатационных характеристик меховой одежды, так и по внешней поверхности в качестве отделочных деталей - плотно прилегающих манжет, трикотажных отделочных деталей по линии низа в меховых куртках, что придает плотную фиксацию изделию на определенных участках фигуры, статичный микроклимат.