Технология материалов и изделий текстильной и легкой промышленности. Рубрика в журнале - Вестник Витебского государственного технологического университета
Shear angle effect on the engineering constants of woven fabrics
Статья научная
Fabrics play a key role when used as both reinforced material for composites and simply as apparels. In textile industry, fabric geometrics and weave pattern play a key role in the overall behaviour, mechanical response and general feel and texture of a piece of fabric. The engineering constants of are highly important parameters since the materials are largely orthotropic in nature. It is therefore, pertinent to investigate the effect of some key parameters on the engineering constants of a material, especially when they are used for HSE critical purposes such as reinforced composites employed in the design of aircraft wings, fuselages and other parts. The effect of shear angle on the six engineering constants is investigated using Ansys Material Modeler. Material properties are shown in Table 2 and gotten from measurement from the lab. The model was automatically achieved by inputting the textile geometrics, and generating the RVE, applying the boundary conditions, periodicity of the model and running the simulation. The material properties are given in Table 1, and are deduced from experimental data. To further expound the work, the effect of geometric properties such as fabric thickness, yarn width and yarn spacing will be explored in subsequent work.
Бесплатно
Статья научная
Классическая технология щелочной отварки с последующим белением, используемая в текстильном производстве для химической котонизации льняного волокна, обладает рядом недостатков. Она включает в себя применение агрессивных химических реагентов, высокое потребление энергии и воды, а также негативное воздействие на окружающую среду. В статье рассмотрен потенциал применения ферментных композиций на основе пектиназ в качестве альтернативы классической технологии щелочной отварки. Проведена биоотварка котонизированного льняного волокна с использованием ферментных композиций различного состава на основе пектиназ в промышленных условиях РУПТП «Оршанский льнокомбинат». Биохимический способ получения отбеленного котонизированного волокна включает операции биохимической и окислительной варки. Полученное отваренное волокно обладало меньшей массодлиной, ее снижение было более выраженным, а диаметр на 6,5 % меньше в сравнении с волокном, полученным традиционным способом. Предварительно обработанное ферментными композициями льняное волокно с последующим белением продемонстрировало сопоставимую величину диаметра с волокном, полученным в результате щелочной отварки. Содержание целлюлолитической активности в композиции увеличивало содержание коротких волокон, но способствовало снижению среднего диаметра на более чем на 35 %. Доказано, что предварительная ферментная обработка позволяет получить тонкое котонизированное льняное волокно, пригодное для производства пряжи с улучшенными качественными показателями.
Бесплатно
Влияние многократных стирок на физико - механические свойства экокож
Статья научная
При воздействии стирок и иных внешних факторов происходит старение текстильного материала, что негативно отражается на физико - механических свойствах и приводит к уменьшению срока эксплуатации изделия. В работе отражены результаты исследований влияния многократных стирок на физико - механические свойства экокож с полиуретановым покрытием. Образцы подвергались 5, 10 и 15 стиркам в стиральной машине барабанного типа с использованием моющего средства «Бонус» для деликатных тканей белорусского производителя ОАО «БЗПИ» по 30 минут при температуре 40 оС. После каждой стирки образцы подвергались полосканию 5 минут и отжиму вручную без скручивания, и сушке. После завершения каждой стирки и сушки элементарные пробы выдерживали в стандартных климатических условиях в расправленном виде. По результатам исследований установлено, что окраска белорусских экокож устойчива к действию стирок. В процессе стирок материал подвергается комплексному воздействию физико - механических и химических факторов, что приводит к уплотнению структуры тканой основы в результате набухания волокон, что влечёт за собой усадку материала и, как следствие, постепенное снижение воздухопроницаемости и истираемости. Зависимость воздухопроницаемости экокож от количества стирок с высокой степенью достоверности аппроксимации описывается логарифмическим законом. Влияние стирок на изменение линейных размеров исследуемых материалов по утку минимально - усадка не превышает 1 %. Все исследуемые образцы экокож имели наибольшую усадку в направлении основы 0,6-5,2 %. По результатам исследований составлены рекомендации по режиму стирки экокож с полиуретановым покрытием. Рекомендуется стирка в стиральных машинах барабанного типа при температуре 40оС 30-60 минут. В качестве моющего рекомендуется применять средство «Бонус» производства ОАО «БЗПИ». Рекомендуется ручной отжим без скручиваний, сушка на ровной поверхности, без попадания прямых солнечных лучей.
Бесплатно
Статья научная
Авторами статьи проведено исследование, целью которого являлось оценка влияния операции «Сушка - термофиксация» на воздухопроницаемость полушерстяных камвольных тканей с различным соотношением шерстяных волокон, полиэстера и лайкры и происходящие при этом релаксационные процессы. Для достижения поставленной цели были проведены исследования изменения длительности релаксации и воздухопроницаемости тканей различного волокнистого состава при двухосном растяжении и воздействии на ткань потока горячего воздуха (180 оС). Ткани исследовались во влажном и сухом состояниях. В результате исследования установлено, что процент повышения воздухопроницаемости тканей в результате их термофиксации можно поднять за счет увеличения деформирования по основе и утку и продолжительности воздействия горячего воздуха. Эффективность влияния этих параметров термофиксации можно повысить за счет снижения плотностей по основе и утку, снижения линейных плотностей нитей и повышения их крутки, а также за счет снижения доли шерстяных волокон в составе тканей.
Бесплатно
Статья научная
Исследование посвящено вопросам проектирования, выбора оптимальных структур и изучению радиотехнических характеристик тканей, предназначенных для защиты человека и специальной техники от электромагнитного излучения радиочастотного диапазона (ЭМИ РЧ). В соответствии с современными российскими стандартами средства индивидуальной защиты должны обеспечивать коэффициент экранирования в диапазоне частот 30 кГц…60 ГГц не менее 30 дБ. Традиционные текстильные структуры (однослойные ткани и трикотаж), в первом приближении являющиеся двухмерными материалами, способны обеспечить высокой уровень экранирования ЭМИ РЧ за счет высокой степени его отражения (Kотр = 88…99 %) - принцип клетки Фарадея. Для экранирования ЭМИ РЧ с использованием принципа поглощения необходимо использовать многослойные текстильные структуры с эффектом, так называемого многократного внутреннего отражения, которые, очевидно, обладают большим весом в сравнении с однослойными тканями. В данной работе для эффективного экранирования ЭМИ РЧ предложено использовать смесовые пряжи с различным процентом вложения стальных волокон (не менее 30 %) и комбинированные электропроводящие нити, которые должны содержать металлическую проволоку с малым электрическим сопротивлением (медь и ее сплавы, сталь). Разработанные ткани с поверхностной плотностью от 55 до 220 г/м2 имеют коэффициент прохождения равный или менее -30 дБ при частоте излучения от 300 кГц до 16 ГГц.
Бесплатно
Исследование влагорегулирующих свойств двухслойных трикотажных структур для функциональной одежды
Статья научная
Влагорегулирующие свойства трикотажных полотен являются важными факторами, определяющими не только комфорт, но и характеристики функциональной одежды. Двухслойные трикотажные полотна используются из - за их уникальных транспортных свойств, таких как паропроницаемость, воздухопроницаемость, свойства влагопереноса. Целью исследования является сравнительная оценка влагорегулирующих свойств двухслойных трикотажных материалов, отличающихся функциональностью применяемых нитей. Разработаны двухслойные трикотажные структуры комбинированного переплетения на базе ластика на двухфонтурной кругловязальной машине с использованием в одном из слоев функциональных нитей: с функцией управления влаги, микрофиламентной полиэфирной нити (Quick Dry линейной плотности 18,7 текс (f144), микрофиламентная нить Soft 16,7 текс (f288)). Проведены исследования паропроницаемости и пароёмкости полотен гравиметрическим методом. Кинетические кривые поглощения паров воды показали, что на начальном этапе исследований высокую скорость поглощения паров за короткий промежуток времени имеют полотна с вложением микрофиламентной нити. Получены теоретико - экспериментальные зависимости паропроницаемости полотен от времени контакта с источником паров влаги. Для оценки способности двухслойного трикотажного матеала проводить через себя влагу проведены исследования скорости испарения капли жидкости влаги с поверхности трикотажных полотен. Установлено, что микропористая структура слоя из функциональной нити создает открытую площадь поверхности испарения, что сокращает время испарения, на кривых скорости сушки трикотажа с использованием нити Quick Dry отмечается наличие второй критической точки, указывающей на испарение адсорбционно связанной влаги из боковых капилляров элементарных нитей, что замедляет процесс испарения. Полученные полотна могут быть рекомендованы для применения в качестве материалов первого и второго слоя одежды.
Бесплатно
Исследование влияния масштабного фактора на прочностные характеристики искусственных кож
Статья научная
Цель работы - оценка влияния масштабного фактора на прочностные характеристики искусственных кож, путем использования метода имитационного моделирования, применение которого позволяет выявить общие закономерности влияния линейных размеров поверхностно - протяженных материалов на их прочностные характеристики. Осуществлено моделирование испытаний с учетом вида и параметра закона распределения разрывной нагрузки для образцов, состоящих из некоторого числа n структурных элементов по длине и некоторого числа m структурных элементов по ширине образца. Для выявления влияния геометрических размеров образца на среднее значение его разрывной нагрузки проводилось моделирование таких же экспериментов для образцов искусственной кожи с переменной длиной и шириной. С целью проверки предварительных выводов была произведена экспериментальная оценка разрывной нагрузки искусственной кожи при разных геометрических размерах пробы. В качестве объекта исследования была выбрана двухслойная искусственная кожа артикула Hongxin 11022-16. Испытания проводились с помощью универсальной испытательной машины TIME WDW-5 на пробах прямоугольной формы. В результате проведенных исследований показана возможность практического использования метода имитационного моделирования испытаний для изучения влияния масштабного фактора на прочностные характеристики искусственной кожи.
Бесплатно
Исследование влияния шлихтующего препарата на обрывность нитей основы в ткачестве
Статья научная
Одной из главных задач ткацкого производства является изготовление тканей высокого качества и поиск путей увеличения производительности ткацких станков с целью повышения экономических показателей и конкуренто - способности предприятия. В условиях производства РУПТП «Оршанский льнокомбинат» установлены ткацкие станки Picanol OptiMax 190, на которых вырабатывают ассортимент тканей бытового назначения из пряжи малой линейной плотности, большая часть которого поставляется на экспорт. Для обеспечения качества чистольняных тонких тканей и изготовления пряжи малой линейной плотности, необходимо длинное льняное волокно № 11-14 и выше. Однако, в силу комплекса причин, качество и объёмы поступающего отечественного сырья не могут гарантировать стабильную технологичность приготовительного и ткацкого производства, обеспечиваемые ровнотой льняной и льносодержащей пряжи, её разрывными характеристиками. Целью исследования является снижение обрывности нитей основы в ткачестве за счёт определения рациональных параметров выработки на ткацком станке и подбора шлихтующего препарата для повышения производительности ткацкого станка при выработке льняных тканей малой поверхностной плотности. В статье исследованы свойства пряжи мокрого прядения линейной плотности 30 текс из длинного льняного волокна, изучены особенности шлихтовальной машины SMR-SP-10-1800/800 фирмы «Karl Mayer» и рапирного ткацкого станка OptiMax 190 фирмы «Picanol», осуществлён подбор современного шлихтующего препарата для повышения производительности станка и уменьшения обрывности нитей основы в ткачестве при изготовлении самого элитного и востребованного на рынке артикула льняной ткани поверхностной плотности 120 г/м2. Изменения, внесённые в технологию, позволили сократить простои оборудования за счёт уменьшения обрывности основных нитей с 0,95 на 0,76 обрывов на 1 погонный метр ткани, увеличить коэффициент полезного времени, увеличить годовой объём выпускаемых тканей.
Бесплатно
Исследование водопаропроницаемости мембранных материалов различных структур
Статья научная
Объектом исследования являются мембранные текстильные материалы различных структур. Правильный выбор структуры материала для конфекционирования оптимального пакета одежды является практически трудно решаемой задачей в связи с малой изученностью свойств мембранных материалов и отсутствием четких рекомендаций по области их применения. Предметом исследования является водопаропроницаемость мембранных текстильных материалов как характеристика уровня комфортности одежды из них. Цель работы - определение зависимости водопаропроницаемости мембранных материалов различных структур от условий испытаний для формирования рекомендаций по области их применения. В процессе работы выполнено исследование структуры (метод сканирующей электронной микроскопии) и водопаропроницаемости (метод Тейлора) материалов, проанализированы результаты и разработаны рекомендации по применению материалов, содержащих мембраны различных структур. Результат работы - выявлено, что водопаропроницаемость мембранных материалов, имеющих гидрофобную пористую мембрану, при изменении разности давлений изменяется по степенному или по экспоненциальному закону, а материалов с гидрофильной непористой мембраной - по логарифмическому закону. Рекомендовано материалы с мембраной сетчатой структуры применять для изготовления водозащитной одежды для спорта и активного отдыха, так как они способны поддерживать высокий уровень комфорта носчика даже при быстром изменении его активности. В одежде из материалов, содержащих гидрофобную пористую мембрану губчатой структуры для достижения комфорта носчика необходимо предусматривать вентиляционные отверстия. Материалы с монолитной гидрофильной мембраной можно использовать для изготовления бытовых ветровок, плащей, штормовок, дождевиков. При этом зона комфорта для носки подобных материалов смещена в область низких значений разности парциальных давлений, которая характерна для прохладной и влажной погоды и низкой активности носчика. Область применения результатов - швейная промышленность.
Бесплатно
Статья научная
В статье представлены результаты исследования зависимости плотности кремнеземных нетканых волокнистых материалов от величины удельной нагрузки. Нетканые волокнистые материалы в виде матов широко применяются в различных отраслях промышленности. Материалы для теплоизоляции металлургического и энергетического оборудования производятся в виде иглопробивных матов и иглопрошивных матов с облицовкой из термостойких тканей. Особое место среди волокнистых материалов занимают теплоизоляционные высокотемпературные кремнеземные материалы. Рассмотрены волокнистые маты их холстов механического и аэродинамического формирования. Материал волокнистых холстов - кремнеземные волокна КВ-11 диаметром 7,5 мкм длиной 60 мм. Из части холстов на иглопробивной машине выработаны иглопробивные маты. Холсты механического способа формирования имеют выраженное ориентированное положение волокон. В связи с этим для экспериментов были подготовлены образцы матов из холстов с продольной и продольно - поперечной ориентацией волокон. Образцы с продольно - поперечной ориентацией собирались в пакет через один слой. Методика проведения эксперимента по исследованию зависимости изменения плотности кремнеземных нетканых волокнистых матов от удельной нагрузки заключалась в определении толщины образцов при нагружении образцов грузами. Иглопробивные маты имеют более стабильные параметры при сжимающих нагрузках, чем маты из холстов механического способа формирования. Однако низкая исходная плотность иглопробивных матов может привести к дополнительным затратам для достижения заданных значений плотности теплового экрана. Плотность тепловых экранов должна находиться в пределах 100-200 кг/м3. Из имеющихся на рынке волокнистых материалов с указанными выше параметрами для теплового экрана выбраны иглопробивные маты Суперсилика плотностью от 120 до 170 кг/м3. Проведенные исследования показали, что коэффициент корреляции между удельной нагрузкой и изменением толщины в процентах от начальной толщины образцов выше для образцов из матов Суперсилика. В связи с этим использование иглопробивных матов Суперсилика в тепловых экранах с двухсторонней облицовкой из кремнеземной ткани более предпочтительно.
Бесплатно
Исследование промокания опорной поверхности рабочей куртки при испытании дождеванием
Статья научная
Вероятные погодные условия должны быть учтены при проектировании водозащитных изделий для работающих, профессиональная деятельность которых осуществляется вне помещений. Размеры защитных элементов унифицированы или стандартизированы без учета наиболее вероятной области воздействия воды на детали изделий. Экспериментально исследовано влияние угла наклона участков поверхности одежды, в том числе и со швами, на продолжительность времени их промокания. Оно осуществлено с помощью специально созданной и запатентованной установки. Установлено, что угол расположения участка поверхности изделия в пространстве с учетом направления потока воды в значительной степени влияет на устойчивость его к промоканию. Продолжительность времени промокания минимальна на тех участках швейного изделия, где вода падает под углами от 60º до 90º к поверхности. Соединительные швы не должны располагаться на этих участках. Ниточные швы всех видов конструкций промокают быстрее, чем ткань. Вертикальные соединения более устойчивы к промоканию. Выполнен анализ зависимостей средней скорости изменения площади намокания от угла наклона к вертикали на каждом из исследуемых участков. Он показал, что необходимо учитывать максимальный угол падения воды на наклонную поверхность одежды. Определена минимально защищаемая накладками зона вероятного промокания: на спинке должна включать плечевой участок от плечевого шва до уровня не менее 25-30º к вертикали; на передней поверхности - всю верхнюю поверхность груди также до уровня, где наклон поверхности спереди составляет не менее 8-10º к вертикали.
Бесплатно
Исследование процесса коррозии бетонной тротуарной плитки
Статья научная
Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии является важнейшей и актуальной проблемой, решение которой направлено на увеличение срока службы конструкций и сооружений различного назначения. Целью данной статьи является оценка коррозии бетонной тротуарной плитки в результате воздействия на нее агрессивной водной среды. В качестве агрессивного компонента был выбран раствор щелочи (NaOH) (коррозия первого вида), который периодически сменялся (через 2, 7 и 14 суток). Результаты исследования процесса коррозии I вида тротуарной плитки позволили определить основные кинетические зависимости процессов коррозии и скорость коррозии. На основании полученных зависимостей установлено, что диффузионно - кинетическая область коррозии для бетонной тротуарной плитки наступает через 7 суток. По истечении 14 суток наступает диффузионная область коррозии. Рассчитана глубина разрушения бетона тротуарной плитки на момент окончания испытаний (0,017 см) и прогнозируемая глубина разрушения на срок эксплуатации изделия (0,18 см). В результате экспериментальных исследований установлено, что оценку качества изделия можно проводить не только по физико - механическим свойствам, но и по долговечности и антикоррозионным свойствам. Целесообразность применения различных защитных мероприятий, варьирования компонентов состава смеси при изготовлении плитки и их эффективность можно оценивает путём сопоставления величин скорости коррозии и глубины разрушения защищенного и незащищенного бетона.
Бесплатно
Комплексная оценка свойств влагозащитных материалов для специальной одежды
Статья научная
Длительное воздействие воды негативно сказывается на здоровье человека, приводит к различным заболеваниям и снижает производительность труда. Одну из главных ролей в обеспечении водозащитных свойств изделий играют материалы, из которых эти изделия изготовлены. Придание текстильным материалам особых свойств достигается путем их специальной отделки. Каждый вид такой отделки служит для улучшения конкретного потребительского свойства. Наиболее распространенными способами придания водозащитных свойств являются - водоотталкивающая пропитка и нанесение покрытия. Ассортимент современных влагозащитных материалов позволяет производителям одежды значительно облегчить пакет материалов, сохранив при этом комфортный микроклимат в пододежном пространстве и высокую степень защиты от неблагоприятных погодных условий. Целью работы является оценка свойств влагозащитных материалов для изготовления специальной одежды с помощью методики комплексной оценки, позволяющей определить качество материалов на этапе входного контроля и отличающейся от известных тем, что обеспечивает выбор наиболее пригодного материала для выполнения защитной функции изделия. На основании действующих технических нормативных правовых актов и анализа литературных источников были отобраны единичные показатели качества. Для определения их весомости применяли экспертный метод, который основан на присвоении рангов единичным показателям. Для определения показателей качества использовали как стандартные методики, так и авторские, исключающие недочёты стандартных. В качестве объектов исследования были выбраны влагозащитные материалы, имеющие тканую основу из полиэфирных нитей, выполненную полотняным переплетением и содержащие в своей структуре мембранный слой, выполненный из полиэфируретана с различными добавками. В ходе исследования установлена эффективность применения методики комплексной оценки свойств влагозащитных материалов схожих структур и сырьевого состава для выбора образца с максимальной степенью защиты.
Бесплатно
Методика определения паропроницаемости водозащитных материалов
Статья научная
Объектом исследования являются композиционные мембранные текстильные материалы, применяемые для изготовления водозащитной верхней одежды. Предметом исследования является уровень паропроницаемости композиционных мембранных текстильных материалов. Цель работы - определение уровня паропроницаемости композиционных мембранных текстильных материалов различной структуры. В процессе работы проанализированы условия эксплуатации водозащитной демисезонной одежды для моделирования их в процессе испытаний. Предложена новая методика определения паропроницаемости материалов легкой промышленности, позволяющая моделировать различные условия эксплуатации, и устройство для ее реализации. Проведена оценка водонепроницаемости и паропроницаемости композиционных мембранных текстильных материалов. В ходе исследования паропроницаемости при температуре наружного воздуха +10 °С, скорости обдува - 3 м/с и относительной влажности воздуха 89 % восьми артикулов композиционных мембранных текстильных материалов, различных по структуре и толщине полимерного слоя выявлено, что наилучшей способностью выводить испарения обладают образцы материалов с гидрофильной мембраной. Уровень паропроницаемости исследуемых образцов данной группы варьировался от 4609 г/(м2·24ч) до 6521 г/(м2·24ч). Микроклимат в пододёжном пространстве при эксплуатации водозащитной одежды из таких материалов будет более комфортным для носчика. Предложенный подход к оценке паропроницаемости композиционных мембранных текстильных материалов позволяет обеспечить рациональный подбор материалов в пакет изделий легкой промышленности в соответствии с заданными требованиями. Область применения результатов - текстильная и швейная промышленность.
Бесплатно
Статья научная
На РУПТП «Оршанский льнокомбинат» установлены ткацкие станки, имеющие различные варианты смешанных схем проборок аркатных шнуров в кассейную доску. Данные проборки предназначены для выработки скатертных тканей, спрос на которые в последние годы существенно снизился, поэтому это производственное оборудование вынужденно бездействовать, что снижает экономические показатели и конкурентоспособность предприятия. Особенностью скатертных тканей и штучных изделий является наличие центральной части (середины или фона) и симметричного рисунка у кромок ткани (каймы). Для наработки данного ассортимента на РУПТП «Оршанский льнокомбинат» используются ткацкие станки имеющие различные варианты смешанных схем проборок аркатных шнуров в кассейную доску. Смешанные проборки состоят из рядовой (одно-, четырех- или пятичастной) в фоне и обратной одночастной в кайме. Однако, в силу сложности смешанных проборок данное оборудование не предназначено для выработки раппортных рисунков, используемых в костюмном ассортименте, так как приводит к сбою рисунка переплетения на стыке рядовой и обратной проборок. Целью исследования является разработка методики проектирования и перестроения рубчиковых переплетений для выработки тканей на станках с жаккардовой машиной, имеющей смешанную проборку аркатных шнуров в кассейную доску. В статье разработана методика проектирования костюмных тканей, выполненных рубчиковыми переплетениями на ткацких станках с жаккардовой машиной, схема заправки которой используется для изготовления штучных изделий с каймовым рисунком. Сущность методики заключается в перестроении базовых переплетений с целью получения вертикальной оси симметрии, что позволяет исключить сбой рисунка переплетения на стыке двух проборок и тем самым расширить ассортимент костюмных тканей, выпускаемых на РУПТП «Оршанский льнокомбинат». Методика сокращает простои оборудования и не требует дополнительных затрат на перепрограммирование жаккардовых машин при смене нарабатываемого ассортимента.
Бесплатно
Статья научная
Объектом исследования является процесс моделирования электростатического поля вокруг человека в обуви и одежде с различной диэлектрической проницаемостью. Предметом исследования является оценка степени неоднородности величин напряженности электростатического поля, образующийся вокруг человека с учетом трибоэлектрических свойств одежды и обуви. Цель работы - разработка моделей, которые отражают корреляцию между электростатическим полем и потенциалом тела человека в системе «человек - специальная обувь - напольное покрытие». Выполнено конечно - элементное моделирование в COMSOL Multiphysics, с помощью которого возможно анализировать как отдельные, так и взаимосвязанные физические процессы, рассматривать влияние формы заряженных твердых тел на неоднородность электростатического поля на их поверхности. Рассмотрены три вида моделей: человек в обуви и без одежды; человек в обуви и в легкой одежде из материала с относительной диэлектрической проницаемостью ε = 2,4 и усредненной толщиной слоя 0,5 см; человек в обуви, в легкой и теплой одежде из материалов с относительной диэлектрической проницаемостью ε = 4,3 и усредненной толщиной слоя 2,0-2,5 см. Для определения величин напряженности электростатического поля системы проведен расчет методом конечных элементов. Выявлено, что электростатическое поле системы «человек - обувь - напольное покрытие» максимально концентрируется в нижней части геометрии тела, т. е. в районе обуви. Для модели в легкой одежде напряжённость электростатического поля при одинаковом потенциале на теле человека увеличивается более чем в 2,6 раза, по сравнению с моделью без одежды. Представленный метод моделирования позволяет учитывать свойства материалов, толщины и диэлектрические свойства пакетов одежды и обуви, что позволит оценить потенциальные риски воздействия электростатических полей на здоровье персонала и промышленное оборудование. Результаты проведенных исследований могут быть использованы при планировании экспериментальных исследований, подборе материалов и проектировании пакетов специальной антистатической обуви и одежды.
Бесплатно
Статья научная
Технологический процесс можно исследовать, опираясь на данные по преобразованию распределений характеристик обрабатываемого волокнистого материала. Модель преобразования распределения может использоваться как инструмент для управления и оптимизации процесса. Рассмотрим технологический процесс как неоднородный дискретный Марковский вероятностный процесс. Авторами предложена вероятностная модель преобразования распределения некоторой количественной характеристики волокон в потоке волокнистого материала в технологическом процессе. Преобразование распределения волокнистого материала в этом процессе основано на весовой функции, связывающей распределения характеристик волокон и волокнистого материала до и после процесса. С помощью дискретизации модели найдена матрица преобразования. В статье рассмотрены различные методики решения задачи оценивания весовой функции преобразования. В качестве алгоритма оптимального оценивания элементов матрицы преобразования предложен адаптивный случайный поиск. Установлено, что качество оценивания зависит от априорной информации о процессе. Разработанная модель для описания преобразований характеристик волокнистого материала в технологическом процессе дает возможность изучить особенности взаимодействия волокон с рабочими органами машин и позволяет управлять и оптимизировать режим этого взаимодействия.
Бесплатно
Оценка влияния стирок на антистатические свойства тканей для спецодежды
Статья научная
Снижение электризуемости тканей для изготовления специальной одежды является актуальной задачей. Одним из способов снижения удельного поверхностного электрического сопротивления тканей является введение в их структуру антистатических нитей, содержащих металлические волокна. В условиях эксплуатации спецодежда подвергается различным воздействиям, таким как стирки. После многократных стирок одежда может терять свои первоначальные защитные свойства, что может подвергнуть риску жизнь и здоровье работника. Цель работы заключается в определении степени изменения антистатических свойств тканей для спецодежды после многократных стирок. В процессе исследования определено удельное поверхностное электрическое сопротивление двух образцов тканей с различным расположением антистатических нитей с вложением 10 % стального волокна Bekinox до и после циклов стирок. В результате 20 стирок исследованные образцы тканей характеризуются низким значением удельного поверхностного электрического сопротивления, что позволяет считать их антистатическими. На основе применения критерия Манна - Уитни установлено, что изменение антистатических свойств после каждой последующей стирки является статистически незначимым, однако имеет место накопление незначительных изменений свойств, в результате чего удельное поверхностное сопротивление тканей повышается практически монотонно. Полученные результаты позволят прогнозировать изменение антистатических свойств в процессе эксплуатации спецодежды.
Бесплатно
Оценка паропроницаемости раневых повязок с нановолокнистым покрытием
Статья научная
Актуальность исследований по получению инновационных раневых повязок из биоинертных полимеров методом электроформования обусловлена особенностями их структуры и свойств, таких как возможность имитации структуры внеклеточного матрикса, доставка лекарственных компонентов к раневой поверхности, повышенные сорбционные, кровоостанавливающие и заживляющие свойства. Цель данного исследования - оценка влияния нановолокнистых покрытий разного состава и структуры на паропроницаемость раневых повязок. В статье описано получение образцов раневых повязок с системой трансдермальной доставки лекарств, представляющей собой материал с включением нановолокон из биоинертного полимера, отвечающего за сохранение материалом формы, а также биосовместимого водорастворимого полимера с включенным активным компонентом. В качестве биоинертного полимера для создания внутреннего слоя был выбран полиамид-6, что связано с его химической стабильностью, биосовместимостью, биодеградируемостью, а также приемлемыми механическими свойствами. Внешний слой наработан из биосовместимого, водорастворимого полимера, в роли которого выступал поливиниловый спирт, с добавлением функционального лекарственного компонента. Нановолокнистые покрытия были получены методом электроформования на установке Fluidnatek LE-50. Оценка структуры образцов проводилась с помощью электронного сканирующего микроскопа LEO 1420 фирмы Сarl Zeiss. Определение паропроницаемости осуществлялось посредством сравнительного испытания проб материалов с помощью анализатора влажности MAC-50 фирмы Radwag, руководствуясь стандартом PN EN ISO 14268:2005. Анализ полученных результатов позволил установить, что паропроницаемость двухслойных нановолокнистых материалов из полиамида-6 и поливинилового спирта зависит от состава и толщины нановолокнистого покрытия. Увеличение толщины покрытия и введение в его состав гидрофобных компонентов сопровождается несущественным снижением паропроницаемости.
Бесплатно
Оценка эффективности использования двухслойных тканей для экранирования электромагнитного излучения
Статья научная
Потребность в защите людей и чувствительных электронных и электротехнических приборов от вредного влияния электромагнитных излучений (ЭМИ) является актуальной проблемой для различных секторов общества, включая медицинское оборудование, авиацию, телекоммуникации, электронику, электротехнику. Недостаточная защита от ЭМИ может иметь серьезные последствия для безопасности, надежности и эффективности работы различных отраслей и секторов экономики. Цель работы - оценка эффективности использования двухслойных тканей для экранирования ЭМИ в диапазоне от 2 до 17 ГГц. Экспериментально установлено, что применение двухслойных пакетов экранирующих тканей эффективно только при относительно небольшом содержании стальных волокон. При существенном увеличении массы стальных волокон в ткани за счет более плотного расположения содержащих их нитей сложение слоев существенно не влияет на способность отражать ЭМИ. Показано, что при увеличении массы стали до 18 г/м2 ткани эффект от сложения слоев полностью исчезает. Вероятной причиной данного эффекта является существенное повышение влияния многократного переотражения электромагнитных волн в пакетах, сформированных из таких тканей. Полученные результаты будут использованы для разработки экранирующих тканей и пакетов на их основе для обеспечения наилучшей эффективной защиты в заданных частотных диапазонах с учетом конкретных требований их эксплуатации.
Бесплатно
