Исследование и разработка рациональной конструкции спецодежды для работников агропромышленного комплекса Узбекистана

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН

БУXАРСКИЙ ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ВЫСОКИХ ТЕХНОЛОГИЙ

ОТДЕЛЕНИЕ МАГИСТРАТУРЫ

КАФЕДРА

«ТЕХНОЛОГИЯ ЛЁГКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ»

МАГИСТЕРСКАЯ ДИССЕРТАЦИЯ НА ТЕМУ:

«Исследование и разработка рациональной конструкции спецодежды для работников агропромышленного комплекса Узбекистана».

Выполнила: Сафарова З.

Руководитель: доц. Пулатова С.У.

Заведующая кафедрой: доц. С.У. Пулатова

Начальник отдела магистратуры: доц. Т.Р. Шомуродов

БУXАРА- 2009

Оглавление

Введение

1. Аналитический обзор литературы

1.1 Принципы и методы художественного проектирования спецодежды

2. Обоснование параметров структуры тканей специального назначения

3. Маркетинговые исследования с целью проектирования рациональной спецодежды

4. Проектирование рациональной конструкции спецодежды с учетом свойств тканей специального назначения

4.1 Свойства нового ассортимента тканей специального назначения

5. Проектирование рациональной конструкции спецодежды с учетом свойств ткани

5.2 Характеристика исходных данных для проектирования

Выводы

Список литературы

Введение

Актуальность работы. В условиях приобретения независи-мости Республики Узбекистан на высшем уровне было отмечено, что «Создание новых перерабатывающих мощностей, особенно малых и средних предприятий даст возможность в широких масштабах развить трудоемкие отрасли - прядильные, ткацкие и отделочные производства, трикотажную, швейную промышленность, расширить ассортимент готовых изделий. Мы должны научиться торговать не сырьем, не дешевыми полуфабрикатами, а современной, пользующейся спросом готовой продукцией» [1,2,3].

Решение указанных задач требует разработки принципиально новых подходов к проектированию и промышленному изготовлению качественно новых изделий. Одним из способов повышения конкурентоспособности является расширение ассортимента швейных изделий за счет изготовления одежды нового вида с улучшенными свойствами и с учетом потребительского спроса.

Расширение ассортимента готовой продукции, необходимо решать комплексно в соответствии с научным подходом на стадии подготовки сырья, выработки ткани и проектирования готового изделия на основе комплексного анализа системы «человек-одежда-среда». При этом экономически выгодно и эффективно создавать изделия, ориентированные на использование местного сырья, которые можно было бы быстро внедрять в промышленность, с учетом требований рынка и тенденций современной моды.

Рабочая одежда XXI-века должна быть комфортной и удобной, простой и элегантной. Поэтому данная работа посвящена разработке научно обоснованного проектирования нового ассортимента спецодежды.

Степень изученности проблемы. Изучение литературы, связанной с настоящим исследованием, показало, что с проблемами развития научной

основы, техники и технологии швейной промышленности занимались и занимаются многие ученые и исследователи в области текстильной и легкой промышленности. В месте тем, научно-обоснованные исследования, направленные на разработку технологии производства, конструирование и моделирование спецодежды, практически не проводились.

Связь диссертационной работы с тематическими планами НИР. Диссертационная работа выполнялась в соответствии с проблемой по теме хоздоговорной НИР №11-08. Научные основы технологии новых ассортиментов текстильных изделий (от волокна до готовой продукции) и разработка их системы сертификации и стандартизации, которые включены в план кафедры «Технология легкой промышленности» Бух ТИП и ЛП.

Цель исследования. Целью настоящей работы является разработка технологии и проектирования специальной одежды для работников агропромышленного комплекса, отвечающей гигиеническим, эстетическим и эксплуатационным требованиям.

Задачи исследования:

- выполнены теоретические и экспериментальные исследования деформационных свойств тканей специального назначения по установлению однородности смешанной сырьевой структуры;

проведена художественно-технологическая разработка нового комплекта специальной одежды для работников агропромышленного комплекса.

Объект и предмет исследования. Разработка специальной одежды для работников агропромышленного комплекса.

Методы исследования. В работе использованы общеметодологические принципы системного подхода, методы математической статистики и анализа эксперимента, инструментальные методы исследования свойств материала, конструирования специальной одежды для работников агропромышленного комплекса.

Основные положения, выносимые на защиту:

на базе исследования деформационных свойств сырья обоснование коэффициента однородности сырьевой структуры материала;

на основе безмоментной теории оболочки определены значения упругих деформаций, спроектирован новый ассортимент специальной одежды для работников агропромышленного комплекса, с заранее заданными свойствами;

ассортиментную концепцию и коллекцию моделей специальной одежды для работников агропромышленного комплекса,

Научная новизна:

на основе исследования деформационных свойств хлопка, установлен предел коэффициента однородности сырьевой структуры, позволяющий проектировать бикомпонентный текстильный материал с учетом линейных плотностей и количества сложений исходного сырья.

на основе безмоментной теории оболочки спроектирован новый комплект специальной одежды для работников агропромышленного комплекса с заранее заданным пределом комфортности.

Научная и практическая значимость результатов исследований.

Установлен научно-обоснованный предел коэффициента однородности сырьевой структуры материалов специального назначения.

На основе определения значений упругих деформации спроектирован новый комплект специальной одежды для работников агропромышленного комплекса.

Реализация результатов. Работа внедрена в промышленных условиях на частном швейном предприятии «Нилуфар-95» в г. Бухаре, выработаны новые комплекты специальной одежды для работников агропромышленного комплекса.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы
докладывались и получили положительную оценку на: внутривузовской
научно-практической конференции «Магистров Бух ТИП и ЛП»
Бухара, 15-17 март 2007 г; на заседании кафедры «Технологии изделий и оборудования легкой промышленности» БухТИП и ЛП в 2009 г.

Публикации. По теме диссертации были опубликованы 2 научные статьи.

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, четырех глав, общих выводов и заключения, расчета экономической эффективности, библиографий из 32 наименования. Основное содержание работы изложено на 53 страницах машинописного текста, содержит 11 рисунков, 7 таблиц.

1. Аналитический обзор литературы

В условиях независимости Республики и постепенным переходом к рыночной экономике в последние годы с ростом потребительского гардероба одежды, повышением информированности населения значительно возросли и интегрировались эстетические, эргономические и другие требования различных социальных и половозрастных групп населения к ассортименту и качеству швейных изделий.

Эта проблема особенно актуальна для Республики Узбекистан, где формирование потребностей и спрос населения имеет ряд особенностей, обусловленных природно-климатическими условиями, устойчивостью национальных традиций и своеобразной демографической ситуацией.

Вместе с тем, противоречие, которое существует сегодня в сферах деятельности текстильных и швейных предприятий, еще более обострится, если не будут предприняты меры по формированию нового подхода к процессу подготовки сырья текстильному производству, к проектированию структуры ткани и художественному проектированию изделий.

Указанными проблемами в области текстильной и легкой промышленности занимались и занимаются ученые; Усенко В.А., Николаев С.Д., Далидович А.С., Шалов И.И., Кудрявин JLA., Кузнецова Л.А., Казакова З.Ф., Карцева А.А., Кокеткин П.П., Андреева Е.Г., Золотцева Л.Ф., Коблякова Е.Б., Куликова Е.Г., Кивобородова В.В., Флерова Л.Н., Алимова Х.А., Мукимов М.М. и другие. Вместе с тем комплексные сквозные научные исследования, «человек-спецодежда-среда» практически не проводятся.

Процессы создания изделий сегодня находятся в полной зависимости от работы текстильных предприятий. Назрела необходимость чтобы швейники, технологи, конструктора, модельеры диктовали образ, форму современного костюма разработчикам и производителям ткани и конечно технологам -сырьевикам.

1.1 Принципы и методы художественного проектирования спецодежды

Расширение ассортимента изделий происходит наряду с освоением промышленностью новых видов сырья - химических нитей. В блажащие годы удельный вес швейных изделий из этих видов сырья составит 70-80%.

Каждый вид изделия в зависимости от условий эксплуатации может иметь различное назначение: специальное, повседневное, домашнее, для отдыха и спорта и др.

К спецодежде предъявляется комплекс требований: потребительских и производственных. К основным потребительским требованиям, относятся ниже следующие:

- изделия, которые должны иметь красивый внешний вид, быть удобными в носке, защищать от вредных производственных факторов и сохранять цвет, размеры и форму, приданные им в процессе проектирования и изготовления. При этом в течение гарантийного срока эксплуатации должно быть обеспечено сохранение прочности изделия к разрывным нагрузкам и истиранию, а также к воздействию светопогоды;

-в каждом изделии должны быть соблюдены в пределах требуемых параметров такие показатели, как давление изделия на тело человека, воздухопроницаемость швейных изделий, его сорбционные и теплозащитные свойства и другие.

Одним из ведущих требований, предъявляемых к изделиям в условиях рынка, является их конкурентоспособность, которая предполагает комплекс потребительских, функциональных и стоимостных характеристик, определяющих высокий потребительский спрос продукции. А в условиях повышенной температуры и интенсивной солнечной радиации еще и соответствие гигиеническим требованиям, влияющее на тепловое состояние человека и процесс терморегуляции.

Этим свойствам лучше всего удовлетворяют изделия из натуральных волокон (хлопок, шерсть, лен).

Одно или несколько из приведенных требований, в зависимости от назначения изделий, служат как бы главными. Соблюдение главных требований в строго установленных пределах обязательно. Остальные требования обеспечиваются показателями, возможно близкими к лучшим.

Так, например, для верхних швейных изделий главными требованиями являются: сохранение красивого внешнего вида, размеров и формы изделия в носке при условии возможно большего удобства. В то же время для специальной одежды главным является требование удобства человека в изделии при выполнении рабочих движений, защита от действия вредных факторов при условии соблюдения красивого внешнего вида. Помимо удобства в носке, создаваемого плотным прилеганием изделия к фигуре, главным будет еще и требование обеспечить давление облегающего изделия на тело человека менее допускаемого, при возможно красивом внешнем виде и достаточной прочности изделия.

Средство выполнения приведенных требований потребителей к швейным изделиям - выбор для каждого конкретного случая оптимальных размеров деталей изделий и их конфигурации, т.е. создание рациональных конструкций изделий [4].

Потребитель и его желания давно стали важнейшим фактором формирования спроса на одежду. Таким образом, складываются принципы, отвечающие представлениями покупателей об эстетичности, качестве и особенно комфортности с учетом свойств материала. Их многообразие приводит к свободе и демократичности в моде. Данная свобода относится и к модным направлениям применительно к специальной одежде.

Спецодежда должна быть не только красива, но удобна и практична. Благодаря этому спецодежду удалось сделать ярче и разнообразнее. Основными факторами, определяющими моду в спецодежде, являются цвет, силуэт и форма изделий, пропорции, характер деталей и отделок.

Предмет профессиональной деятельности дизайнера в области проектирования и моделирования спецодежды - это поиск, проектирование новых структур ткани, колорита, деталей отделки, новых форм в одежде и воплощение их в материале, иначе моделирование формы одежды [5].

Структура спецодежды определяется размерами, формой и взаимным расположением составляющих его элементов: петель, набросков, протяжек, дополнительных нитей [6, 7]. Именно фактура играет основную роль в образном, стилевом решении традиционных швейных изделий.

Сырье является одним из главных факторов для расширения традиционного ассортимента швейных изделий. Применяя различные виды сырья на одном и том же рисунке, при одних и тех же цветовых сочетаниях можно достичь совершенно различных эффектов.

Разработка новых переплетений для традиционных швейных изделий связана как с повышением уровня их художественного оформления, так и с улучшением потребительских свойств (износостойкости, формоустойчивости, гигроскопичности и др.).

Наиболее распространенным приемом отделки традиционных швейных изделий является отделка дополнительными деталями, выработанными переплетениями ластик (манжетами, воротниками, карманами и др.).

Использование в практике вышеперечисленных способов художественного оформления дает возможность на основе различных видов отделки в структуре ткани значительно расширить традиционный ассортимент выпускаемых изделий.

Швейное производство располагает огромным разнообразием переплетений, и специалисты ведут постоянный поиск их новых структур. Знание структурных особенностей тех ли иных видов переплетений позволяет улучшать качество изделий, получать требуемые показатели их свойств и внешнего вида, разнообразить ассортимент изделий. Внешний вид швейных изделий определяется в значительной степени структурой и фактурой ткани. От них во многом зависит, насколько оригинален и соответствует определенным изделиям рисунчатый эффект, а также как сидит на фигуре человека и носится в процессе эксплуатации. Разработка новых структур и фактур ткани с различной цвето - пластической поверхностью имеет большое значение для повышения эффективного швейного производства и расширения рисунчатых возможностей оборудования, ассортимента швейных изделий.

Новый подход к швейному производству в Узбекистане, внедренные и внедряемые крупные инвестиции в отрасль, позволили создать новые предприятия, оснастить их новейшим швейным и отделочным оборудованием мирового уровня. Это в свою очередь дало возможность созданию новых видов изделий за счет расширения технологических возможностей машин, внедрит системы

автоматизированного проектирования одежды. Дальнейшее освоение технологических возможностей нового швейного оборудования и разработка новых технологических приемов и принципов выпуска тканей и изделий из них, разработка оригинальных переплетений с заранее заданными свойствами являются основными направлениями научных исследований для качественного улучшения швейной продукции.

Швейное производство пополняется новыми машинами с неограниченными возможностями. Расширение ассортимента сырья для выработки тканей специального назначения создает условия для получения разнообразных рисунчатых эффектов благодаря определенным сочетаниям пряжи, нити и отделки . Конкретные требования к швейным изделиям направляют творческую мысль на создание новых структур тканей, а знание особенностей их строения и свойств позволяет выбрать ту или иную структуру для достижения, желаемого результата.

Любое новое переплетение материала может содержать только элементы структуры главных, производных или рисунчатых переплетений. Новизна переплетения может заключаться в новом взаиморасположении этих элементов, их комбинировании [66].

Художественное формирование орнамента происходит путем сочетания различных элементов, имеющих геометрическую или изобразительную форму. Эти элементы располагаются таким образом, что создают выразительный образ орнамента (или изделия), оказывающий эмоциональное воздействие на человека.

Одежда составляет существенную часть конечного продукта производства легкой промышленности, от качества и структуры ассортимента, от которого во многом зависит полнота удовлетворения личных потребностей населения. Анализ литературы [8,9] и опыта швейной и других отраслей легкой промышленности показывает, что качественные характеристики продукции закладываются при разработке проекта, обеспечиваются при ее изготовлении и поддерживаются в процессе эксплуатации. Проектирование, технология пошива являются наиболее ответственными этапами в жизненном цикле изделий, определяющие качество будущей продукции, экономическую эффективность ее производства и потребления.

В Республике Узбекистан с учетом резкоконтинентальных, жарких климатических условий развивается производство различных швейных изделий из натуральных смесовых волокон, в том числе из хлопка и натурального шелка.

Однако, изделия из натурального волокон, наряду с хорошими гигиеническими свойствами имеют ряд отрицательных свойств: сминаемость, высокая усадка, сравнительно небольшая прочность при разрыве и удлинении, низкая формоустойчивость. Лучший эффект дает использование хлопка в смеси с другими химическими или натуральными волокнами [10, 98].

Химические волокна при многих положительных качествах имеют и существенные недостатки такие как, низкая гигроскопичность, плохая воздухопроницаемость, особо ограничивающие их применение в регионах с жарким климатом. Поэтому в перспективе во всем мире при производстве хлопчатобумажных швейных изделий четко наметилась тенденция замены химических волокон натуральным шелком для некоторых категорий швейных изделий [11].

Хлопок и шелк являются национальным богатством Узбекистана. Развитие шелковой отрасли в Узбекистане весьма перспективно и использование натурального шелка в смеси хлопком позволяет создать целую

гамму новых обладающих свойствами шелка изделий с учетом тенденций развития моды, сезона эксплуатации и возрастных групп. Однако, следует отметить, что высокая стоимость натурального шелка делает эти изделия малодоступными для всех слоев населения, а использование его в сочетании с более дешевыми натуральными волокнами, например с хлопком, считается наиболее эффективным, и позволяет вырабатывать ассортимент швейных изделий с высокими прочностными свойствами, формоустойчивостью и красивым внешним видом.

В области проектирования швейных изделий можно отметить ряд научных достижений: определена необходимость разработки конструкций швейных изделий на основе комплекса свойств полотна (ВДМТИ, ЦОТШЛ). Разработаны методы градации верхних швейных изделий (ВТИ) для ткани 2-ой группы растяжимости [66], разработаны методы построения чертежей разверток деталей швейных изделий по измерениям фигур [13], разработаны принципы конструирования швейных изделий с учетом формовочных свойств полотна [7].

Однако, выполненные исследования посвящены проектированию традиционных тканей и изделий из них.

Анализ существующих методов проектирования швейных изделий показал необходимость их существенной корректировки при проектировании формы и конструкции изделий из новых структур тканей, отличающихся свойствами от аналогов.

Новые методы проектирования изделий должны опираться на глубокие знания свойств материалов, с одной стороны, и на теорию упругих оболочек с другой, основанных на исследованиях формообразований способности нового смешанного материала.

2. Обоснование параметров структуры тканей специального назначения

Наиболее эффективным способом технологического обеспечения высококачественного тканей специального назначения ана является формирование одинаковой длины петли для каждого применяемого сырья и создание, таким образом, однородной по плотности структуры ткани. Однако, задача усложняется тем, что из-за различного вида сырья (хлопчатобумажная пряжа, шелковая крученая нить, шелковая пряжа), обладающего, естественно, разными механическими свойствами (разрывная нагрузка, разрывное напряжение, относительное разрывное удлинение и др), имеет место неоднородная формация нитей, что сопровождается различным поведением материалов после приложения нагрузки. Последнее связано с различием по реологическим свойствам хлопчатобумажной пряжи и шелковой нити и пряжи.

При выработке ткани под действием механических нагрузок (силы натяжения нити) происходит деформация всех составляющих нитей структуры ткани. Полная относительная деформация е состоит из суммы относительных величин трех компонентов:

е= е _y-\- е _э+ е_n , (2.1)

Где е_у, е _э и е_n соответственно упругая, эластическая и пластическая части формации.

Упругая е_у и эластическая е_э, деформации составляют, как известно, тратимую, а пластическая е_n - необратимую части полной деформации. В текстильных материалах упругая деформация мгновенно исчезает после освобождения от действия внешней силы, причем скорость исчезновения её равна скорости ее распространения. Так, по данным И. В. Крагельского, эта скорость в хлопчатобумажной крученой нити составляет 0,0007...0,0005 на отрезке длиной 1м, т.е. происходит, практически, мгновенно [58]. Упругая формация всегда вызывает увеличение объема деформируемого тела.

Причиной развития эластических деформаций для текстильных волокон, нитей является конформация макромолекул полимеров, составляющих волокна и их перегруппировка. Под действием внешней силы макромолекулы полимеров переходят в текстурированное состояние, т.е. принимают преимущественное положение, распрямляясь и ориентируясь по направлению действия сил. Объем деформируемого тела при эластической деформации не увеличивается, т.к. деформация осуществляется только за счет изменения конфигураций молекул и их переориентировки.

Природа пластической деформации текстильных материалов не отличается от таковой при деформировании обычных твердых тел, т.е. под действием внешней силы происходят необратимые смещения звеньев макромолекул на значительные расстояния. Следовательно, пластическая деформация, сопровождаемая сильным сопротивлением макромолекулярных связей в волокнах, развивается еще медленнее, чем эластическая.

Анализ трех составляющих компонентов полной относительной деформации е при расчете формоустойчивости [59, 60, 61] приводит к выводу о первостепенном значении необратимой части полной деформации (пластической е_n) текстильных материалов, в том числе и верхнего ткани, выработанного по традиционной технологии, но с использованием различного вида и параметров сырья, например хлопка и шелка.

Авторы работы [62] установили, что при выработке образцов из хлопко-шелкового ткана, несмотря на одинаковую линейную плотность хлопчатобумажной пряжи, и шелковой крученой нити, равную 16,5 текс, геометрические параметры образцов ткани были разные. Так, если длина нити в петле при использовании хлопчатобумажной пряжи и шелковой крученой нити составила, соответственно 2,86 и 2,82 мм, то при использовании вместо крученой нити шелковой пряжи составляет 4,13 мм. Такие параметры в структуре ткани, естественно, неприемлемы, так как формируется швей с неоднородной плотностью.

Различная длина петли в структуре ткани, на наш взгляд, представляется как функциональная зависимость в первую очередь от механических свойств и как следствие, деформируемости текстильных материалов. Сформированная петля в структуре ткани -это уже исследуемый объект, воспринявший технологическую нагрузку и подвергнувшейся деформации, включая все ее основные этапы: упругая, эластическая и пластическая. Ответственной за отрицательно влияющее на качество ткани является, безусловно, пластическая составляющая е_п9 определяемая из (2.1);

е _n= е -( е_y+ е_э), (2.2)

Именно от уровня е_п зависит окончательная длина петли, а значит и структурная однородность вырабатываемого ткани.

Обеспечение низкого показателя одинаковым и значения е_n у разных составляющих ткани гарантия высококачественной продукции швейного производства. Из зависимости (2.2) следует, что составляющие реформации е_y и е_э могут иметь разные соотношения, но, если при этом достигается более равномерный уровень е _n для то тем самым формируется однородная плотность ткани.

В соответствии с данными для хлопчатобумажной кардной пряжи (25 ж) условные значения компонентов деформации растяжения составили е_y =0,22%; е _э=0,14% и е _n=0,64% от полной деформации. Обращает внимание то, что доля необратимой или пластической деформации почти в три раза больше упругой деформации. Последнее в сочетании с другими текстильными материалами (например, шелком), имеющими иное соотношение е_n е_y создает предпосылки для формирования различной длины петли в структуре вырабатываемого ткани. Данные того же источника свидетельствуют о том, что например, для шелка сырца (25 текс) е_y =0,30%;

е _э=0,31% и е _п=0,39% от полной деформации. Заметим, что все компоненты деформации примерно равны и, в частности, е _п/ е_y = 1.

В работе сделана попытка обоснование рациональной сырьевой оптимальной структуры комбинированного ткани на основе деформационных свойств хлопчатобумажной пряжи и шелковой нити с учетом их физико-механических свойств. Оценим относительную деформацию соответственно хлопчатобумажной (индекс 1) пряжи и шелковой (индекс 2) нити.

е₁=F₁/(E₁ S₁); е ₂=F₂/ (E₂S₂); (2.3)

где F₁= Fn₁/( n₁+n₂); F₂= F-n₂/(n₁+n₂);

F_1, F₂ - сила натяжения, приходящаяся соответственно на хлопчатобумажную пряжу и шелковую нить; F - общая сила натяжения комбинированного сырья; п₂и п₁ - количества сложений пряжи и нити; Е₁и Е₂- модули продольной упругости; соответственно Е₁=135-10⁷Па (хлопка) [58], Е₂=ЗГПа (шелка) [63].

При расчете по формулам (2.3) необходимо учесть суммарную площадь поперечного сечения сырья со сложениями п₁ и п₂:

S_rn₁uS₂- n₂, где S₁=0,001 T₂ /₁ и S₂=0,001 T₂/S₂;

T₁ и Т₂-линейная плотность пряжи и шелковой нити.

₁=l,25 мг/мм ; д₂-1,35 мг/мм³ - объемная масса (₁-хлопок, ₂-шелк).

В первом приближении, полагая равными степени относительной деформации для хлопчатобумажной пряжи и шелковой нити, получим:

F (2.4)

Или с учетом выражений для площади S₁ и S₂ после преобразований.



Последнее соотношение показывает взаимосвязь параметров пряжи и нити (линейная плотность, текс и количество сложений) с их механическими свойствами. На наш взгляд, выражение (2.4) может быть уточнено, если взять во внимание пластическую деформируемость сырья, составляющего структуру ткани, т.е. отношение пластической компоненты полной деформации шелковой нити и хлопчатобумажной пряжи: 0,39; 0,64, т.е.

Таким образом, для формирования высококачественного комбинированного ткани необходимо назначить такое сочетание линейной плотности Т и количества сложений п пряжи, при котором отношение хлопчатобумажной к шелковой составляет примерно 1,25. Представляется, что 1шученное соотношение можно выразить с помощью некоторого I коэффициента R_c- коэффициента однородности сырьевой структуры ткани, 1 учитывающей свойства и линейную плотность комбинированного сырья.

(2.5)

Уточненное его значение получено на базе экспериментальных исследований модуля продольной упругости Е и компонентов полной деформации е пряжи и нити при нагрузках, соответствующих таковым в процессе выработки ткани.

С целью обоснования коэффициента R_c и пределов его изменения были проведены экспериментальные исследования путем выработки уточного переплетения ткани на базе ластика на основе хлопчатобумажной пряжи, шелковой пряжи и нити. Экспериментальные исследования подтвердили предел коэффициента R_c=0,4-1,25 а с увеличением R_C>1,25 качество хлопко-шелкового ткана ухудшались.

На рис 2.1 (а, б) дано уточное переплетение на базе полного ластика, I выработанное из хлопчатобумажной пряжи линейной плотностью 20 текс, и шелковой нити 12,5 текс. На рис. 2.1 (а) где Т₁-п₁=20хЗ; Т₂'п₂=12,5х5; R_c=2,6;

Исследования показали, что при выработке тканей специального назначения где Т₁ n₁; Т₂ n ₂=12,5x5 R_c=l,6, увеличение R_c >1,25 вводит к формированию ткани неудовлетворительного качества со многими дефектами. Вырабатываемый хлопко-шелковый ткан часто имеет лицевые дефекты: выступание уточной шелковой нити на лицевую сторону, частый обрыв нити «рваная петля», поломка иглы и др. Это происходит, когда нарушается установленное значение коэффициента однородности сырьевой структуры ткани, предел (R_c =0,4...1,25).

Продолжая эксперимент, из подготовленного по новой технологии крученной шелковой нити 25 текс выработан хлопко-шелковый ткан. Рис. (а), где при Т₁ n₁ =20x2 и Т₂ n₂ =25х 2 R_c=0,8 и рис 2.3. (б), где при Т₁ n₁ =20x2 и Т₂ n₂ =25х3 R_c=l,2

Коэффициент однородности сырьевой структуры соответственно составил R_c=0,8 и R_C=1,2 Это достигнуто содержанием 440% хлопчатобумажной пряжи линейной плотностью 20 текс х 2 и 56% шелковой -линейной плотностью 25 текс х 2. Уточное переплетение на базе полного ластика R_с=0,48 дано на рис.2.3.

На основе теоретических и экспериментальных исследований установлено, что коэффициент однородности сырьевой структуры тканей специального назначения, учитывающий линейную плотность состава комбинированного сырья, лежит в пределах (R_c=0,4...1,25).

Результаты экспериментальных исследований подтвердили, что с увеличением коэффициента R<>1,25 растут лицевые дефекты тканей специального назначения из-за большой разности пластических деформации пряжи и нитей хлопка и шелка. Назрела необходимость разработки способа подготовки нити натурального шелка, как сырья для использования в швейном производстве.

3. Маркетинговые исследования с целью проектирования рациональной спецодежды

Маркетинговые исследования (МИ) - это систематический сбор, отражение и анализ данных о проблемах, связанных с маркетингом товаров, кроме того, это комплексное понятие, которое включает все виды исследовательской деятельности, связанные с маркетингом [18]. МИ позволяют выявить максимально возможное количество средств, воздействующих в той т иной степени на покупательский спрос, ставит производство швейных изделий в функциональную зависимость от запросов и требует производить продукцию в ассортименте и объеме, нужном потребителю. В качестве ведущих признаков спецодежды отобраны следующие: гигиеничность, комфортность, цвет, сырьевой признак и фактура. Выделенные признаки положены в основу составления анкеты для маркетинговых исследований.

В данной работе целью маркетинговых исследований было определение потребительских требований и тенденций формирования спецодежды .

Наиболее информативными и экономичными являются прямые письменные формы опроса потенциальных потребителей. Они позволяют получить наиболее четкие, достоверные и однотипные ответы, что облегчает их дальнейшую автоматизированную обработку. Немаловажную роль для получения достоверной информации играет составление плана выборки. Важно чтобы выборочная совокупность служила моделью генеральной совокупности, т.e. чтобы в ней с приемлемой точностью воспроизводился закон распределения вероятности случайной величины. Для получения результатов передней ошибкой, не превышающей 5%, объем выборки должен быть не менее 100 человек [26].

Маркетинговые исследования проводились по ранее разработанной в МГУДТ известной методике и, включала 4 этапа [22, 23, 24]:

-определение цели и выбор методов МИ;

-определение объема выборки;

-сбор информации;

формирование рекомендации по рациональной структуре спецодежды.

В качестве объекта исследования выбран ассортимент спецодежды: куртка и брюки, комбинезон, полукомбинезон. Опрос проведен в 2008 г. среди сельхозработников и студентов.

18-25 лет;

26-35 лет;

36-45 лет;

46 и выше

1 Диаграмма распределения опрошенных по возрастным группам групп отвечающих на вопросы анкеты (Бухара, 2008 г.).

Рис. 2. Диаграмма распределения опрошенных по национальности

Рис. 3. Предпочитаемые стиль спецодежды: 1- полукомбинезон, 2-комбинезон; 3- куртка и брюки; 4.-без разницы

Рис. 4. Предпочитаемая длина куртки: 1. на уровне линии талии;

2. ниже линии талии на 5 см; 3. на уровня линии бедра;

4. ниже линии бедра; 5. выше линии колен.



Рис. 5. Предпочитаемая цветовая гамма: 1. зеленый; 2. черный; 3. синий; 4. красный; 5. белый; 6. бордовый; 7. бежевый; 8. серый.

Как видно из табл. (4.1) и построенных гистограмм, большая часть опрошенных (- 27,2%) в возрасте 36-45 лет, 18-25 лет - 23%, 26-35 лет - 26% среднего возраста и 23,7% старшего возраста. Наибольшая часть относится к местной национальности - 81,8% и лишь 18,1% к европейской национальности.

Анализ результатов опроса по месту работы и роду занятий респондентов шал, что многие из них это служащие: сельхозработники.

По вопросу о цветовой гамме для спецодежды большинство респондентов отдали предпочитаемые насыщенным, спокойным цветам и сочетаниям. Выбор цветовой гаммы был связан с конкретным видом спецодежды, возрастной группой респондента и назначением изделий.

В цветовой гамме лидируют восемь цветов: зелёный (18,2%), синий, бежевый и серый (14,4%).

Во многих социологических исследованиях рассматривались в качестве шальных признаков респондентов: образование, ситуация связанная с работой, комфортность, возраст, доход и тип фигуры.

Из анализа таблиц следует отметить, что некоторые биосоциальные признаки личности респондентов тесно связаны между собой. Это объясняется, что влияние приведенных факторов дублируют друг, друга, причем один пары факторов объясняет изменение результата под действием второго фактора.

Например, на выбор волокнистого состава швейного полотна для жней одежды наиболее значительное влияние оказывает комфортность 0,93 и ситуация связанная с работой (Т=0,90).

Но взаимосвязь между этими признаками очень тесная - Т=0,82. Другой пример: аналогичная ситуация, высокая теснота связи между комфортностью и образованием, а также возрастанию ситуации, связанной с работой.

Поэтому в качестве факторов, определяющих выбор характеристик целей, выделяются те, которые имеют более тесную связь результативным признакам, в данном случае комфортность.

Для поиска общей закономерности воздействия бисоциальных признаков респондентов на исследуемую характеристику спецодежды целесообразно вести анализ коэффициентов сопряженности тесноты связи (Т) методом Баннистена [23], суть которого заключается в следующем: для каждой пары ременных признаков респондента-характеристики модели подсчитываются баллы взаимосвязи Б_вз: Б_В.₃=Т²100;

Таблица. 4.2. Данные о тесноте связи между биосоциальными признаками респондентов с характеристикой модели спецодежды

№	Характеристика моделей (переменные)	Биосоциальные признаки респондентов
		Образование	Ситуация связанная с работой	доход	Комфорт-ность	Тип фигуры	возраст
1	Силуэт	0,74	0,77	0,60	0,84	0,29	0,48
2	Покрой рукава	0,86	0,48	0,52	0,69	0,27	0,42
3	Длина изделия	0,96	0,84	0,83	0,69	0,47	0,62
4	Элементы композиции	0,85	0,60	0,78	0,78	0,57	0,62
5	Цвет полотна	0,84	0,88	0,53	0,38	0,56	0,83
6	Волокнистый состав	0,86	0,90	0,56	0,93	0,54	0,83
7	Комфортность	0,83	0,89	0,71	-	0,73	0,69
8	Тип фигуры	0,34	0,25	0,52	0,37	-	0,65
9	Возраст	0,67	0,70	0,82	0,78	0,64	-

Например, для пары комфортность [22] и образование балл взаимосвязи вставляет Б_в.₃=(0,83)²-100=69; или, цвет полотен и образование Б=(0,84)²-100=70;

Сумма баллов взаимосвязи для каждого фактора является числовым выражением общей дисперсии результативного признака, объясняемой данным фактором. Фактор взаимосвязи (У Б_вз) несет наибольшую нагрузку в данной системе.

Таким образом, в результате маркетинговых исследований установлено следующее:

- потребительские предпочтения на основные художественно-конструктивные признаки: комфортность, длина, комплектность, цвет;

- наиболее целесообразной формой для спецодежды является прямой силуэт.

4. Проектирование рациональной конструкции спецодежды с учетом свойств тканей специального назначения

Малая сжимаемость, подвижность структур и высокая гигиеничность швейных полотен повышает эксплуатационные свойства изделий.

Конструирование одежды, являясь наряду с моделированием важнейшим процессом швейного производства, не только предопределяет в значительной мере качество изделий, но и является решающим моментом в научно-обоснованном совершенствовании технологии, механизации и автоматизации производства. Швейные изделия должны иметь красивый внешний вид, быть удобными в носке и сохранять цвет, размеры и форму, приданные им в процессе проектирования и изготовления.

4.1 Свойства нового ассортимента тканей специального назначения

Подавляющее большинство текстильных изделий, и в частности спецодежда обладают комплексом потребительских свойств, определяющих качество продукции, соответствие тенденциям моды, комфортностью в эксплуатации и т.д.

Физико-механические и комфортные свойства тканей специального назначения исследовались на базе испытательной лаборатории при кафедре «Технология текстильных изделий» Бух ТИП и ЛП. Оценивались по действующих стандартам в Республике и международными стандартами, как ISO, ASTM, BS, DIN [29-30].

Разрывные характеристики и разрывное удлинение определялись четырёхкратной повторностью по методу «полоска» на разрывной машине РМ при постоянной скорости растяжения образцов размеров 35-6 см, выкроенные по длине и по ширине. Результаты определялись с требованиями по ГОСТу 8847-85 Методы определения разрывных характеристик и растяжимости при нагрузках, меньше разрывных.

Устойчивость к истиранию определялась на приборе V 235/3 на образцах круглой формы диаметром 38 мм вырезанных не ближе чем 100 мм от края образца. Заправленные образцы истирались лицевой стороной на войлочном круге диаметром 140 ±2 мм при прижиме усилием с 9 или 12 кПа. Стойкость к истиранию оценивалась числом циклов движений держателя до образования на образцах дырок или оборванных нитей. Результаты определялись по ГОСТу 12739-75 Метод определения устойчивости к истиранию. художественный спецодежда ткань конструкция

Устойчивость окраски к свету измерялась на приборе с ксеноновой лампой при люминесцентном освещении. Испытаниям подверглись образцы окрашенные активными красителями. Изменение цвета оценивается по степени выцветания эталонного и испытуемых образцов. Результаты определялись по общим требованиям по ГОСТу 9733.0-83 Общие требования к методам испытаний устойчивости окрасок к физико-химическим воздействиям.

Усадка тканей специального назначения образца определялась по Ту-13711-82 Метод определения изменения линейных размеров после мокрых обработок.

Технологические параметры ткани и массу 1 м полотна можно делить тремя способами.

По стандартам (ГОСТ, ОСТ и технические условия ТУ)

Экспериментальным путем заправок.

Расчетным способом (Этот способ может быть применен во всех случаях проектирования).

Определение поверхностной плотности. Анализ результатов исследований, проведенных многими научными работниками, показал; что снижение поверхностной плотности ткани в определенных пределах водит к уменьшению расхода сырья. Что не менее опасно для его прочностных свойств, так как абсолютная величина прочности ткани ока, а в процессе эксплуатации изделия подвергаются нагрузкам, не превышающим 10 % от разрывных [31, 32]

Критерием материалоёмкости традиционно считают поверхностную плотность ткани. Как известно, снижение поверхностной плотности ткани влечет за собой изменение эксплуатационных и гигиенических характеристик. Для определения поверхностной плотности и массы при нормированной влажности фактическую поверхностную плотность и фактическую массу определяют без предварительного выдерживания точечных элементарных проб в климатических условиях.

Допускается использовать для определения поверхностной плотности при жированной влажности элементарные пробы, предназначенные для определения фактической поверхности плотности, но без предварительного выдерживания в климатических условиях [31].

Поверхностная плотность ткани и изделия из хлопка и шелка определялись по ГОСТу 8845-87 Методы определения влажности, массы и поверхностной плотности

Методы определения линейных размеров, перекоса, число петельных рядов и петельных столбиков и длины нити в петле по ГОСТу 8846-87 определяются линейные размеры изделия, число петельных рядов и столбиков ткани.

Прорубаемость материала при стачивании. Прорубаемость текстильного материала характеризуется частичным или полным разрушением отдельных нитей материала иглой в процессе пошива. Прорубание особенно опасно для ткани, так как оно вызывает распускание его петель.

Проведены экспериментальные испытания на прорубание ткани. При испытании использовались иглы разных номеров, а также швейные нитки: хлопчатобумажные и из натурального шелка, определялось число повреждений по пяти повторностям путем пошива и подсчета на 220 стежков. Результаты эксперимента приводятся в таблице 3.1.

Таблица 3.1. Прорубание тканей специального назначения в зависимости от ниток и номера иглы.

Состав	Линейная плотность	75	80	85	90	100
1 Хлопчатобумажная	30,3	1	2	3	3	5

По результатам экспериментального испытания и анализа для пошива нового ассортимента тканей специального назначения рекомендованы швейные нитки из натурального шелка линейной плотности 33 текс, швейные иглы 80 и 85 номеров.

Таким образом, результатами исследований еще раз подтверждено, что спецодежда из чистого хлопка по ряду показателей уступает новому ассортименту тканей специального назначения: высокая усадка, сравнительно небольшая прочность при разрыве и удлинении, низкая формоустойчивость. Следующим преимуществом тканей специального назначения является его более высокие гигиенические и прочностные показатели, как известно [11].

Результаты комплексной оценки свойств нового ассортимента ХШТ показана на рис.3.1, П.5 в виде диаграмм. Диаграммы комплексной оценки представлены отдельно для различных вариантов опытных образцов. Анализ представленных на диаграммах результатов показал что, отдельные единичные показатели, такие как разрывная нагрузка, разрывное удлинение, усадка, истирание выходят за пределы нормативных величин [23].

Таким образом, на основе комплексных исследований свойств нового ассортимента тканей специального назначения, установлено, что разработанные в рамках диссертационной работы опытные образцы имеют более высокие показатели качества, по сравнению с показателями качества контрольных образцов. Это подтверждается представленными полярными диаграммами, где увеличение площади фигуры говорит об улучшении качества предлагаемых вариантов тканей специального назначения.

Рис. 6. Комплексная оценка качества тканей специального назначения, вариант 1 (табл.3.3).

5. Проектирование рациональной конструкции спецодежды с учетом свойств ткани

5.1 Постановка задачи

Одним из мероприятий по улучшению качества верхних швейных изделий является поиск промышленных методов проектирования одежды, которые позволяют сохранить сроки подготовки к внедрению в производство новых моделей. Решение этой задачи основано на комплексной стандартизации всех видов продукции и их конструктивных элементов.

Для проектирования спецодежды, максимально приспособленной к выполняемым человеком функциям, необходимо максимизировать или химизировать - эргономические показатели качества, что может быть достигнуто оптимизацией управляемых переменных системы, [28] т.е.

i=l,2,...., п;

P_i(X*)extr P_i(X) (3.4)

Х={Х₁ Х₂,..., X_k}

P_i=P_i(x)_ii=l,2..., n

где Х₁ X₂, ..., X_k -конструктивные параметры одежды; X* -оптимальные качения конструктивных параметров одежды; extr-максимальные или минимальные значения параметра. P_i -эргономические показателя качества.

Эта задача может быт отнесена к конструктивным задачам принятия
решений и в принципе сводится к рассмотрению множества
альтернатив с последующей их сравнительной оценкой и выбором
наилучшей. Оптимальных конструктивных параметров х = х*, удовлетворяющих уравнению (3.4) одновременно по всем показателям Pi, в существует, задача состоит в определении «компромиссных» параметров, что достигается максимизацией оценки комплексного эргономического показателя Р, зависящей от оценок Ki единичных показателей

5.2 Характеристика исходных данных для проектирования

Как указывалось выше (см.П.1, П2.1), для получения верхних швейных изделий из новой структуры хлопко-шелкового ткана выбран регулярный способ вязания. Детали регулярных изделий полностью вывязываются на машине, при этом нижний край их зарабатывается в начале вязания, а остальные контуры образуются за счет изменения числа игл, т.е. ставок и прибавок петель. Подкрои деталей осуществляют по срезам проймы, горловины, оката рукава. Такой способ вязания предусматривает разработку конструкции шаблонов деталей проектируемого изделия, их последующую модификацию с учетом растяжимости ткани, проектирование лекал конструкции с учетом технологической обработки срезов.

Для разработки конструкции деталей швейных изделий используют приближенные методы. Исходными данными для получения разверток (конструкции) деталей швейного изделия являются: форма проектируемого изделия; сведения о формообразующей способности ткани; сведения о технологических средствах воспроизведения и закрепления формы изделия; размерные признаки типовой фигуры; эскиз или образец модели [4].

Размерные признаки типовой фигуры определяются стандартами: ОСТ 17-326-81. «Изделия швейные, швейные, меховые» типовые фигуры женщин. Размерные признаки для проектирования одежды.

Эскиз или образец является основой для определения силуэтной формы изделия, членения изделия на основные узлы и детали, установления конструктивных и технологических припусков в изделии.

При конструировании изделий из ткани должны быть учтены такие свойства ткани, как растяжимость, усадка, эластичность а также специфика их технологической обработки 14,0%.

Величина конструктивных прибавок на свободное облегание к основным участкам деталей основы конструкции (ОК) верхних швейных изделий выбирается в соответствии с группой растяжимости ткани.

При определении припуска на свободу облегания, растяжимость швейных полотен учитывают по основному параметру конструкции -ширине изделия: по линии груди, талии, бедер.

Королевой Л.А. [26] разработан классификатор конструктивных прибавок и технологических припусков для проектирования швейных изделий (рис.3.5).

По данным ВДМТИ [4] для плечевых изделий, выполненных из полотен первой группы растяжимости, величина прибавки общей к обхвату груди третьему рекомендуется не менее 2 + 3 см. Для полотен второй и третьей групп растяжимости припуск равен 0 см или проектируется тщательная прибавка (заушение по ширине изделия).

...