Строение и физико-гигиенические характеристики трикотажных и нетканых волокнистых материалов

Резюме

В статье рассмотрено состав и строение физико-гигиенических характеристик трикотажных и нетканых волокон. Одежда, предназначенная для занятий различными видами спорта, а также для активного отдыха, является продуктом массового промышленного производства и должна отвечать сложному комплексу требований, которые предъявляют к ней потребители. Термобелье относится к первому слою одежды, который соприкасается с телом человека и должен обеспечивать необходимый воздухо- и влагообмен. В зависимости от своего назначения одежда первого слоя может способствовать отводу излишков тепла от человеческого тела, поддерживать температурное равновесие с окружающей средой либо защищать тело от воздействия низкой температуры окружающего воздуха. Термобелье используют для носки во время занятий спортом, активного отдыха и туризма, во время какой-либо физической деятельности в неблагоприятных климатических условиях. Термобелье используется дляв профессиональной деятельности сотрудников служб спасения, подразделений министерства внутренних дел, армии, природоохранных инспекций, работников метеослужб и лесных хозяйств, а также нефтяной и газовой промышленности.

Таким образом, оптимальным для производства термобелья широкого назначения является использование двухслойных трикотажных текстильных материалов. Структура трикотажа обеспечивает изделию необходимую эластичность, чтобы не стеснять движений при занятиях спортом. Двухслойное строение делает возможным транспорт влаговыделений (потоотделений) от человеческого тела к наружному слою одежды, а также обеспечивает необходимую теплоизоляцию человеческого тела. Для изготовления внутреннего слоя двухслойных трикотажных материалов целесообразно использовать полипропиленовые и полиэфирные волокна, которые благодаря гидрофобности поверхности превосходно осуществляют транспорт влаги с поверхности кожи в верхние слои одежды. Для внешнего слоя оптимальными являются волокна натурального происхождения (хлопок, шерсть), которые обладая хорошей капиллярностью, приводят к распределению по поверхности материала выведенной влаги и дальнейшему ее испарению.

Ключевые слова: термобелье, трикотаж,термоносков, сминаемость, атмосферостойкость, формоустойчивости, антропотоксинов.

В качестве материала для производства термобелья используются трикотажные полотна. Трикотаж (фр. tricotage — вязаные изделия)-текстильный материал (трикотажное полотно), структура которого представляет соединённые между собой петли, в отличие от ткани, которая образована в результате взаимного переплетения двух систем нитей (основы и утка), расположенных по двум взаимно перпендикулярным направлениям. Для трикотажного полотна характерны растяжимость, эластичность и мягкость, что делает его оптимальным материалом для изготовления термобелья, используемого для занятий спортом и активного отдыха. При изготовлении термобелья наиболее часто используются трикотажные материалы, так как трикотажное переплетение по сравнению стканым, обеспечивает наибольшую гибкость и мягкость полотна, что позволяет создавать одежду с высокими эргономическими показателями.[1.2]

Свойства и качество термобелья определяются, прежде всего, составом и строением текстильных волокон и материала, а также типом обработки материала или готового изделия.

Трикотажные материалы, используемые для производства термобелья, имеют двухслойную «ячеистую» структуру при этом «ячейки» внутреннего слоя материала отводят влагу от тела человека, а структура внешнего слоя материала работает на максимальное распределение выделенной влаги по поверхности материала и ее быстрое испарение за счет капиллярного эффекта. «Ячеистая» структура материала позволяет задерживать дополнительный объем воздуха внутри текстильного материала, создавая при этом защитную теплоизоляционную воздушную прослойку. За счет разницы давления между прослойкой, состоящей из теплого воздуха, у поверхности человеческого тела и холодной внешней средой, происходит выталкивание паров влаги от тела к поверхности термобелья. Попав на поверхность термобелья, влага испаряется или переходит в слои верхней одежды, с которых осуществляется вывод влаги наружу.Структура двухслойного трикотажного материала, используемого для производства термобелья, представлена на рис. 1.[3]

Повышение теплоизоляционных свойств материалов достигается использованием в их составе волокон с низкой теплопроводностью (полипропилен, полиэфир, шерсть). Полипропиленовые волокна - синтетические волокна, получаемые формованием из расплава полипропилена. Обладают хорошими теплоизоляционными и эластичными свойствами (по устойчивости к двойным изгибам превосходят полиамидные волокна), стойки к действию кислот, растворов щелочей, органичес- 123

ких растворителей. Полипропиленовое волокно (РР) относится к классу химических веществ, называемых полиолефинами. Полипропилен получают полимеризацией пропилена. Эти вещества химически инертны, имеют довольно простую молекулярную структуру (состоят только из углерода и водорода). Структура волокнообразующего полимера полипропиленовых волокон представлена на рис. 2.

полиамидными и шерстяными волокнами, что позволяет использовать данные волокна для изготовления широкого ассортимента продукции разных ценовых сегментов. Кроме этого, полипропилен является единственным синтетическим материалом, изначально обладающим антистатическими свойствами, что позволяет не обрабатывать его антистатиком. Он является наилучшей основой для материалов (волокон, нитей, полотен, тканей), используемых в производстве нательной спортивной одежды, термобелья и термоносков, обладает хорошими гигиеническими свойствами, рекомендован даже для производства средств лично гигиены.

Достаточно часто в состав материалов для производства термобелья входит полиэфир. Полиэфирное волокно — синтетическое волокно, формируемое из расплава полиэтилентерефталата или его производных.[3]

Строение волокнообразующего полимера полиэфирного волокна представлено на рисунке 3.

Достоинствами полиэфирных волокон является незначительная сминаемость, отличная свето- и атмосферостойкость, высокая прочность, хорошая стойкость к истиранию и к органическим растворителям. Полиэфир чрезвычайно устойчив к деформации, не сминается и хорошо держит форму,поэтому его часто применяют для улучшения формоустойчивости готовых трикотажных изделий, которые в процессе эксплуатации подвергаются частым деформациям. Волокна полиэфира обладают отличными теплоизоляционными характеристиками, что делает актуальным их применение в составе изделий, обеспечивающих оптимальную терморегуляцию человеческого организма.

Добавление в состав материалов для термобелья натуральных волокон улучшает теплоизоляционные свойства изделий, а хорошие гигроскопические свойства обеспечивают вывод влаги с поверхности тела человека. Наиболее широкое распространение для производства трикотажных материалов для термобелья получили волокна хлопка и шерсти.

Хлопчатобумажное волокно - волокно растительного происхождения, покрывающее семена хлопчатника. Основным веществом (94—96 %), из которого состоит хлопковое волокно, является целлюлоза. Для хлопчатобумажных волокон характерны относительно высокая прочность, химическая стойкость (он долгое время не разрушается под воздействием воды и света), теплостойкость (130—140 °C), средняя гигроскопичность (18—20 %) и малая доля упругой деформации, вследствие чего изделия из хлопка сильно сминаются и дают большую усадку. Стойкость хлопка к истиранию невелика.

Особенностью хлопчатобумажных волокон является их способность прекрасно впитывать влагу: до 20% от собственного веса, не становясь при этом влажными на ощупь, и 65%, не отдавая влагу в форме капель. Полотна из хлопчатобумажных волокон обладают хорошей воздухопроницаемостью, высокой сорбционной способностью, слабой электризуемостью, но их теплозащитные свойства невелики. Эти свойства делают актуальным использование хлопчатобумажных волокон для изготовления внешнего влаговыводящего слоя двухслойных трикотажных материалов для производства термобелья, которое предназначено для носки в теплое время года.[4]

Для производства теплосберегающего термобелья по-прежнему остается актуальным использование натуральных волокон, которые обладают хорошими теплозащитными свойствами. К таким волокнам относятся, прежде всего, шерстяные. Шерсть - собранные для переработки волокна волосяного покрова млекопитающих животных (овец, коз, верблюдов и др.). Основное вещество, из которого состоят шерстяные волокна, является кератин, относящийся к белковым соединениям. Шерстяные волокна обладают низкой теплопроводностью, что делает их превосходным материалом для производства изделий, предназначенных для носки при пониженной температуре окружающей среды. Шерсть обладает большим упругим удлинением, поэтому она мало мнется и очень эластична. Гигроскопичность шерстяных волокон в нормальных условиях составляет 15—17%, а в условиях повышенной влажности волокна поглощают до 40% влаги, при этом оставаясь сухими на ощупь. К недостаткам использования шерстяных волокон можно отнести подверженность накапливанию статического заряда, а также высокую стоимость, что приводит к уменьшению процентного содержания шерстяных волокон в составе текстильных материалов, использованию шерсти в качестве теплозащитного компонента для производства теплосберегающего термобелья.

В процессе носки термобелье сорбирует на себя выделения потовых и сальных желез, загрязняется пылью, слущивающимся эпителием, обсеменяется микроорганизмами. Разложение органических загрязнений приводит к образованию летучих продуктов распада — антропотоксинов, при этом уменьшается воздухопроницаемость, а вместе с этим увеличивается масса термобелья. Ношение загрязненного термобелья способствует нарушению функции кожи и может благоприятствовать размножению нательных паразитов.В двухслойных трикотажных материалах, применяемых для производстватермобелья, основной средой для развития микроорганизмов являетсявнутренний слой материала,

124

находящийся в непосредственном контакте споверхностью кожи, и имеющий синтетический волокнистый состав. Структура синтетических волокон отличается от натуральных, и являясь инородным субстратом для микроорганизмов, синтетические волокна не являются для них средой развития.[5]

Кроме того, для материалов термобелья необходимыми функциями является уменьшение загрязнений изделий выделениями потовых и сальных желез, блокирование развития микроорганизмов и появления неприятных запахов, что может быть достигнуто путем придания используемым материалам бактериостатических и/или антибактериальных свойств.

 

Литература

  1. 1. Е. А. Калмыкова, О. В. ЛобацкаяМатериаловедение швейного производства: Учеб. пособиедля студентов ПТУ. Минск: Высш. шк, 2001,412 с.
  2. .Тимошина Ю.А., Сергеева Е.А.Разработка трикотажных и нетканых волокнистых материалов с антибактериальными свойствами, 2016, 144 с.
  3. .Правила цитирования источников. Доступно на: http://www.polymerbranch.com/magazine/archive/viewdoc/222/ 1534.html (от 5 марта 2011г.)
  4. .Бузов Б.А., Алыменкова Н.Д. Материаловедение в производстве изделий легкой промышленности (швейное производство). Учебник. М.: Академия, 2010, 448 с.
  5. .Фаткуллина, Р.Р. Абуталипова, Л.Н. Оценка свойств текстильных материалов (с полимерной пропиткой), используемых для изготовления комплекта рабочей одежды, Вестник Казанского технологического университета, 2012, №18, С.169-170
Год: 2019
Город: Шымкент
Категория: Медицина