ОБЗОР ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ МЕХОВОЙ ОДЕЖДЫ И ПРОЦЕССОВ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

Научные исследования, посвященные методам определения свойств пушно-меховых полуфабрикатов и вопросам проектирования процессов производства изделий из натурального меха, принадлежат ученым Московского государственного университета дизайна и технологии (МГУДТ), Санкт-Петербургского государственного университета технологии и дизайна (СПбГУТД), Костромского государственного технологического университета (КГТУ), Российского государственного торгово-экономического университета (РГТЭУ), Российского государственного университета туризма и сервиса (РГУТиС), Омского государственного института сервиса (ОГИС), Киевского национального университета технологий и дизайна (КНУТД), научно-исследовательского института меховой промышленности (НИИМП), открытого акционерного общества «Центральный научно-исследовательский институт швейной промышленности» (ОАО «ЦНИИШП») и др. В настоящей главе приведен анализ имеющегося опыта в проектировании процессов производства изделий из натурального меха и определены перспективы совершенствования.

Методы определения свойств пушно-мехового полуфабриката

Пушно-меховой полуфабрикат характеризуется комплексом свойств волосяного покрова, кожевой ткани и шкурки в целом, которые формируются в результате воздействия совокупности физико-химических и механических процессов обработки при его выделке [14, 47, 52, 83], а также зависят от индивидуальных особенностей шкурки. Для натурального меха характерна не только изменчивость свойств внутри каждого вида, но и изменение свойств по площади шкурки (топографическая изменчивость).

Одними из первых исследований, посвященных изучению свойств пушно-мехового сырья и полуфабрикатов, являются работы Б. Ф. Церевитинова [142], А. Н. Беседина [22], И. П. Стефановича [133], К. Д. Хлудеева [141], И. П. Страхова [135]. Следует отметить, что профессор Б. Ф. Церевитинов первым систематизировал свойства в классификацию свойств меховых товаров [142]. Все свойства в зависимости от своего назначения он объединил в три группы: функциональные, эстетические, эксплуатационные.

Соавтор Б. Ф. Церевитинова - А. Н. Беседин предложил собственную иерархическую схему свойств показателей качества пушно-мехового полуфабриката, составленную согласно рекомендациям по комплексной оценке качества промышленной продукции.

Впоследствии Ш. К. Ганцовым и Н. И. Котовой была разработана систематика свойств и показателей качества натурального меха [77]. Свойства волосяного покрова, кожевой ткани и шкурок меха в целом ими были разделены на структурные и физические (рис. 7).

На основе систематики свойств [77] и показателей качества меха в ГОСТ 4.420-86 «СПКП. Шкурки меховые выделанные. Номенклатура показателей» выделено более 60 свойств кожевой ткани, волосяного покрова и шкурки в целом. Обзор классификаций пушно-меховых полуфабрикатов и характеристик их свойств приведен в работах [61, 62, 64].

Определение мягкости кожевой ткани осуществляют на приборе конструкции А. Н. Беседина и И. П. Стефановича. Работа этого прибора основана на регистрации усилий, прилагаемых к образцу при протягивании его по свободно вращающимся валикам и подвергающим образец зигзагообразному изгибу [30, 37].

Определение паропроницаемости кожевой ткани заключается в создании разной относительной влажности воздуха по обе стороны испытуемого образца. Устанавливают количество паров воды, прошедших через единицу его площади за единицу времени [37, 97].

Определение воздухопроницаемости кожевой ткани меха осуществляют на приборе для испытания тканей ВПТМ [20, 37].

Экспериментальный способ определения пористости кожи или кожевой ткани меха заключается во взвешивании образца кожевой ткани меха до и после помещения его в керосин и определении объема пор образца [141].

Прочность кожевой ткани определяют испытанием на разрыв и удлинением образцов пушно-мехового сырья на маятниковых динамометрах с автоматическим прибором для записи диаграммы растяжения. Существует множество систем подобных аппаратов, но во всех случаях увеличение нагрузки на испытуемый образец достигается отклонением его положения от свободного висячего рычага -маятника с грузом на конце. Определение прочности мездры производится путем разрыва на маятниковых динамометрах ремешков,

Свойства волосяного покрова

Свойства шкурок

Структурные свойства волосяного покрова

Свойства кожевой ткани

Физические свойства волосяного покрова

Структурные свойства кожевой ткани

Физические свойства кожевой ткани

Структурные свойства шкурок

Физические свойства шкурок

Структурные свойства одиночных волос

Структурные свойства волосяного покрова

плотность.

толщина

-

толщина, длина,

степень из

витости

высота, густота, характер рисунка, плотность

цвет, пышность, мягкость, блеск, окраска, цветоустойчивость, упругость, сминаемость. остистость, угол наклона, вод оу ст о й ч и вост ь, маркость.

прочность на разрыв, устойчивость к истиранию, изгибу, свойлачиваемости

температура сваривания. pH водной вытяжки, массовая доля влаги, массовая доля окиси хрома, массовая доля жировых веществ,

массовая доля дубящих веществ прочность на разрыв, мягкость, потяжка, пластичность.

жесткость.

паропроницаемость, гигроскопичность, водопроницаемость, водопромокаемость, воздухопроницаемость, намокаемость

размер площади

группа пороков, масса, теплоза-щитность, носкость, прочность связи волоса с кожевой тканью.

сорт

Рис. 1. Систематика свойств пушно-мехового полуфабриката

вырезанных или выштампованных из мездры исследуемых шкурок. Прочность кожи определяют на динамометре Шоппера [82].

Во ВНИИМП разработан способ механических испытаний ко-жевой ткани на прочность продавливанием шариком [97].

В МГУДТ разработан новый метод оценки деформационных свойств кожи на основе компьютерного анализа процесса релаксации материала - его упругого восстановления после снятия нагрузки [31].

Инструментальные методы определения пластичности кожевой ткани можно разделить на разрушающие и неразрушающие. В процессах скорняжного производства применимы последние. К ним относится метод определения пластичности кожевой ткани без разрушения шкурки на приборе ППС-1 (для половинок шкурок) или ППС-2 (для целых шкурок) [133].

В работе [55] автором предложена методика определения пластических свойств кожевой ткани. Неразрушающая методика позволяет быстро определять и численно выражать значения жесткости драпируемости кожевой ткани пушно-мехового полуфабриката.

Метод изучения упругопластических характеристик на эласто-динамометре позволяет определять одно из важных свойств кожевой ткани, называемое тягучестью. Она играет большую роль при формовании деталей изделия, так как кожевая ткань меховых шкурок способна к «перетяжке» во взаимно перпендикулярных направлениях |24].

3. В. Борисовой разработан метод определения потяжки кожевой ткани целых овчин. Очень важно, что оставаясь неповрежденной, в испытании принимает участие большая часть площади шкуры. Последовательность действий предполагает, что сначала шкура растягивается параллельно хребту, а затем ему перпендикулярно. Этот метод позволяет получить представление о пластичности кожевой ткани всей шкурки в целом путем сравнения коэффициентов пластичности, получаемых на приборе ППС-2 [27 ].

В результате выполнения операции «правка» размеры шкурок могут изменяться в зависимости от пластичности кожевой ткани. О. Н. Смирновой установлено, что шкурки норки могут изменять свои размеры при выполнении этой операции по длине шкурки на 4 %, а по ширине - на 25^-68 %. Выявлено, что увеличение площади шкурок свыше 25 % достигается за счет нарушения структуры кожевой ткани, поэтому изменения размеров шкурки свыше 25 % не желательны [124].

Термостойкость кожевой ткани определяют по температуре сваривания для меховых шкурок и шубной овчины по ГОСТ Р 52959-2008 «Шкурки меховые и овчины выделанные. Метод определения температуры сваривания».

Водопроницаемость и водопромокасмость кожевой ткани в статических условиях определяют по ГОСТ 938.21-71 «Кожа. Метод определения водопромокаемости и водопроницаемости в статических условиях», в динамических условиях - по ГОСТ 938.22-71 «Кожа. Метод определения водопромокаемости и водопроницаемости в динамических условиях».

Определение pH водной вытяжки из кожевой ткани меха осуществляется в соответствии с ГОСТ Р 53017-2008 «Шкурки меховые и овчины выделанные. Метод определения pH водной вытяжки».

Толщину волоса измеряют, используя окуляр-микрометр, микрометрический винт, эйритрометр [331.

Прочность связи волоса с кожевой тканью оказывает влияние на долговечность меха в эксплуатации. Свойство является в основном природным, зависящим от многих факторов. Прочность связи волоса с дермой может меняться под влиянием первичной обработки, консервирования, выделки, крашения, беления, условий хранения шкурок. Прочность волос на изгиб определяют при испытаниях их на многократный изгиб на специальных приборах, в частности на приборе системы А. Н. Беседина и Б. Ф. Церевитинова [21, 142|.

Судить о прочности связи волоса с кожевой тканью рекомендуется после легкого увлажнения шкурки. Специальных приборов для определения ее значения нет. Рекомендуется определять показатель «крепость волосяного покрова» как усилие в граммах, необходимое для отрыва пучка волос от кожи площадью 1 мм2 [331.

Определяющую роль в процессах сортировки играют такие свойства волосяного покрова, как длина, высота, густота. Длину волоса определяют обычно штангенциркулем с точностью до 0,02 мм. В случае необходимости сравнения длины волоса двух или более партий шкурок (например, разных кряжей, сортов и т. п.), измерение обычно проводят путем точного промера длины волос разных категорий, сбритых с разных участков шкурки. Из отобранных проб выбирают по 25-50 волос каждой категории и наклеивают на стекло, покрытое тонким слоем глицерина. Препаровальными иглами каждый волос распрямляют и измеряют штангенциркулем или масштабной линейкой с точностью в первом случае до 0,1 мм, во вто ром - до 0,5 мм. Из промеров отдельных волос каждой категории с аналогичных участков всех шкурок одной из сравниваемых партий находят среднеарифметическую величину 1142].

Измерение длины пуховых и промежуточных волос, имеющих обычно волнообразно изогнутую форму, осуществляют двумя способами: либо измеряют длину волос, оставив их нераспрямленными, сохранившими все свои завитки, либо предварительно выправив их в прямую линию. В первом случае получают естественную длину волос, во втором - истинную. У некоторых пушных и меховых животных пуховые волосы извиты настолько сильно, что разница между их естественной и истинной длиной может достигать 1/3 истинной длины. Поэтому высота пухового яруса меха у ряда пушных зверей зависит не только от истинной длины волос пуха, но и от степени их извитости [21,77, 142].

Измерение высоты волосяного покрова может осуществляться ручным и механическим способом.

Измерить высоту волосяного покрова можно с помощью тонкой масштабной линейки, не разрушая мех. Погружая линейку в мех до соприкосновения с кожевой тканью, отмечают по шкале линейки длину (в миллиметрах) нераспрямленных волос (остевых, направляющих и пуховых). За высоту волосяного покрова принимают среднее арифметическое значение результатов десяти измерений, выполненных на разных участках.

Примером инструментального способа измерения высоты волосяного покрова служит метод, разработанный специалистами Н. В. Козицким, М. И. Дроздовым, А. И. Литаш [98]. Измерения выполняют при помощи щупа, который расположен под прямым или острым углом к поверхности меховой шкурки. Сближение меха со щупом производят со стороны меховой поверхности, фиксируя момент контакта щупа с волосяным покровом. После измерения высоты остевого волоса производят дальнейшее сближение щупа с образцом и одновременно с этим измеряют усилие расчесывания меха щупом. Высоту подпуши определяют, фиксируя момент скачка изменения усилия расчесывания и глубину проникновения щупа в волос в этот момент.

На предприятиях отрасли густота волосяного покрова в процессах сортировки определяется органолептически по степени обнажения кожевой ткани или по размеру дна воронки, образующейся при раздувании волосяного покрова [21].

Известен довольно трудоемкий способ подсчета волосяных сумок на микросрсзах кожсвой ткани при помощи микроскопа [142].

В лабораторных условиях подсчитывают количество волос различных категорий на единице площади полуфабриката. Для этого пробойником со стороны кожсвой ткани вырезают образец площадью 0,25 см2, если густота волосяного покрова небольшая - 1 см2. Волосяной покров связывают ниткой, срезают у основания, пинцетом вынимают из пучка и пересчитывают направляющие и остевые волосы. Пуховые волосы помещают на стекло, смазанное глицерином и, пользуясь препаровальной иглой, подсчитывают их количество. Общее количество волос на 1 см2 пушно-мехового полуфабриката служит характеристикой густоты волосяного покрова [21, 142]. Для данного способа характерна высокая трудоемкость, он является разрушающим. В результате исследований определяют густоту волосяного покрова в локальной точке и не учитывают ее изменения по площади шкурки. Вышеперечисленные факторы не позволяют широко применять указанный способ определения густоты волосяного покрова в процессах скорняжного производства.

Густоту волосяного покрова можно определить косвенным методом, путем взвешивания. Из шкурки вырезают образец определенного размера, тщательно сбривают волосяной покров. По результатам взвешивания сбритого волоса судят о густоте волосяного покрова [21, 142]. Данный метод можно применить только для сравнения густоты волосяного покрова определенного вида пушномехового полуфабриката. Кроме того, недостатком способа является повреждение волосяного покрова шкурки.

Существует ряд методов определения густоты волосяного покрова, основанных на анализе его способности поглощать радиоактивные бета-лучи, проходящие через него. Примером могут служить приборы РГ-3, РГ-4, разработанные специалистами ВНИИМП. По измерениям интенсивности потока бета-лучей до и после прохождения через волосяной покров определяют его густоту (массу) без нарушения целостности меховой шкурки [98]. Однако данный метод связан с излучением, что негативно отражается на условиях труда. Кроме этого, изменения данного показателя зависят от структуры волосяного покрова, его химического состава, характера обработок, что определяет необходимость калибровок при проведении измерений, и снижает их точность.

В МГУДТ разработан прибор, определяющий густоту волосяного покрова по величине сопротивления его прочесыванию [123].

С целью определения густоты волосяного покрова предложен способ определения густоты волосяного покрова и устройство на основе неразрушающей методики. На исследуемой шкурке пушномехового полуфабриката выделяют площадь для исследования, волосяной покров на выделенной площади закрепляют в вертикальный пучок, и оценивают площадь его сечения при заданном давлении с помощью щупов на двух уровнях: месте основания волос и месте окончания пуховых волос. Измерив диаметр пуховых и остевых волос, определяют количество волос [66, 99, 102].

Б. Ф. Церевитиновым и Ш. К. Ганцовым сконструирован прибор для определения сорта пушных шкурок по толщине (массе) волосяного покрова - аэродинамический ворсомер. Принцип действия прибора основан на зависимости скорости воздушного потока (падения статического давления) от площади всасывающего отверстия сопла, при постоянном количестве воздуха, протекающего в единицу времени [34, 37].

Вес шкурки выявляют путем ее взвешивания на аналитических (для мелких шкурок) или обычных весах. При измерении учитывают степень влажности шкурки [37, 79].

Для определения теплозащитных свойств пушно-меховых полуфабрикатов применяют метод «регулярного теплового режима», разработанный Г. М. Кондратьевым, основанный на применении прибора БМ-225 и измерении времени остывания металлической пластины, изолированной от воздушного потока, испытываемым мехом [33].

Определение суммарного теплового сопротивления меха можно осуществлять на приборе ПТС-225 [133], предназначенном для оценки теплозащитных свойств тканей, нетканых материалов, натурального и искусственного меха, дублированных материалов и пакетов одежды (ГОСТ 20489-75 «Материалы для одежды. Метод определения суммарного теплового сопротивления»).

Измерение толщины шкурок производится микрометром или толщиномером. Толщина мездры может быть также измерена оку-ляр-микромстром при рассмотрении се поперечных срезов в микроскоп [30]. При машинном измерении применяют электромагнитный измеритель толщины.

Над разработкой метода определения длины волосяного покрова с применением компьютерных технологий работает Л. Н. Бодрякова [23, 25]. Результаты ее исследований представлены в и. 2.3 настоящего издания.

Определение характеристик структуры пушно-меховых полуфабрикатов по их цифровому изображению предлагается Л. Ф. Нсмировой и Е. В. Мирончик [94] и рассматривается в п. 2.2 настоящего издания.

Площадь шкурок определяют в см2 путем перемножения результатов измерений их длин от междуглазья до корпя хвоста на одинарную (для шкурок, снятых пластом) или двойную (для шкурок, снятых чулком или трубкой) ширину, измеряемую по середине шкурки [37, 79].

При выполнении операций в меховом производстве необходимо осуществлять контроль технологических процессов изготовления изделий на всех этапах, прогнозировать качество изделия, гарантировать его надежность. Развитие нового научного направления, заключающегося в создании научных основ прогнозирования и управления свойствами натурального меха на стадиях процесса подготовки и изготовления меховых изделий, базирующихся на неразрушающих методах оценки и систематических исследованиях свойств материалов, получило в докторской диссертации Ж. Ю. Койтовой [66]. Практическая значимость работы состоит в разработке новых методов инструментальной оценки и количественных показателей свойств натурального меха, дающих объективное представление о свойствах волосяного покрова и кожевой ткани натурального меха и их изменениях при технологических и эксплуатационных воздействиях, позволяющих осуществлять научно обоснованный выбор натурального меха на изделия.

Н. И. Ковалевой предлагается методика прогнозирования свойств пушно-мехового полуфабриката и их оценки на этапе скорняжного производства [60, 67, 92] и рассматривается в п. 2.1 настоящего издания.

Геометрические свойства пушно-мехового полуфабриката в процессах скорняжного производства определяются ручным и машинным способами. Для шкурок средних и мелких видов в основном применяют ручной способ. Площадь меховой шкурки определяют с помощью линейки произведением длины и ширины шкурки или на разграфленных клетками столах (площадь клетки составляет 1 см2) [25].

С достаточно высокой точностью вычислить площадь шкурки можно по правилу трапеций: искомая площадь фигуры определяет ся как сумма площадей элементарных трапеций [144]. Способы приближенного интегрирования лежат в основе большинства приборов, которые используются для измерения площадей натуральных кожевенных и меховых полуфабрикатов, имеющих сложную конфигурацию [17, 19, 45, 95, 96, 128, 135, 140].

В работе А. А. Старовойтовой [127] разработана методика определения площади меховой шкурки на основе описания сложного контура меховой шкурки с помощью кубических сплайн-функций (см. п. 2.4 настоящего издания).

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >