Физическая культура и спорт.

1. Физическая культура и спорт: проблемы, исследования, предложения.

К.т.н. Кравцова Л.В., Мельничук Л.П., Свідерська А.В.

Хмельницький національний університет, Україна

Дослідження механізму зносу тканин для спортивного одягу

Одним із основних напрямків в покращенні якості спортивного одягу є підвищення її зносостійкості. Причини зносу текстильних виробів в основному залежать від умов експлуатації.

Встановлено, що в процесі експлуатації спортивний одяг піддається складному комплексу дій, які приводять до зміни форми та зносу виробу в цілому.

При дослідженні спортивних курток було встановлено, що приблизно половина виробів зруйнована по лінії вшивання рукава в пройму, по лінії підгину низу рукава, на ділянці ліктя та по лінії згину коміра. В спортивних штанах в найбільшій мірі зношується низ виробу, ділянка бокових кишень, ділянка колін та зона сидіння[1].

В цілому встановлено, що в спортивному костюмі основним фактором зносу є вплив деформацій стирання, які спостерігаються як при експлуатації даних виробів, так і при пранні.

Крім того, в процесі носки спортивного одягу різні його ділянки зазнають дії даної деформації різної інтенсивності. Такими ділянками в спортивному костюмі є згин низу штанів та рукавів, згин борту, згин обшивок кишень та згин низу куртки.

Вивчення причин появи зносу спортивного одягу, заходів по його попередженню має велике значення, так як підвищення якості виробів, підвищення їх надійності і довговічності рівноцінно випуску продукції без додаткових затрат робочої сили, сировини і матеріалів.

Для лабораторних досліджень на стирання тканин для спортивного одягу було використано прилад площинного стирання ДІТ. Даний прилад є універсальний для усіх видів тканин і нетканих матеріалів [2]. Зразок тканини закріпляється у затисках. Натяг матеріалу у затисках досягається завдяки тиску шару, закріпленого на стержні. Затиски прижимаються до бігунків за допомогою підоймово-вантажного пристрою. Дослідження проводились при питомому тиску абразиву на зразок тканини 9,8 10⁴Па. В якості абразиву використовували сірошинельне сукно. За кінець досліджень приймали руйнування зразка, яке приводить до зупинки приладу. Одночасно записували кількість циклів – число обертів головки приладу.

Критерієм стійкості до тертя на приладі прийнято число циклів стирання, яке необхідно для руйнування зразка, тобто для утворення отворів на тканині. Цей критерій характеризується стійкістю досліджуваного матеріалу [2]. Так як досліджувані тканини мають різну масу одного квадратного метру, для одержання співвідношення результатів в даній роботі розраховували стійкість до стирання за формулою:

де - кількість циклів стирання до руйнування матеріалу;

- маса 1 м² матеріалу, г.

Об’єктом експерименту вибрано три різні по волокнистому складу тканини, які достатньо часто використовують при виготовленні спортивних костюмів. Ці тканини мають поліамідні нитки (зразок 1), вовняні волокна в суміші з поліамідними (зразок 2), віскозні волокна у суміші з нитками спандексу (зразок 3). Технічна характеристика досліджуваних тканин приведена в таблиці 1.

Таблиця 1 - Характеристика досліджуваних тканин

Матеріал	Волокнистий склад	Вид переплетення	Товщина, мм	Маса 1м^2, г	Густина (число ниток на 100 мм)		Коефіцієнт стійкості до тертя,
					основа	підткання
зразок -1	поліамід-100%	полотняне	0,17	156	420	390	39,7
зразок-2	вовна-70%,поліамід-30%	полотняне	0,27	230	270	250	23,5
зразок-3	віскоза-30%,спандекс-70%	саржа	0,24	212	218	187	34,7

Дослідження механізму зносу тканин для спортивного одягу було розпочато з визначення ступеню та виду руйнування волокон та ниток, вийнятих зі зруйнованих країв після стирання на приладі ДІТ. Був застосований візуальний метод з використанням мікроскопу МБІ-1. Спостерігали, в основному, три види руйнування кінців волокон:

- волокна з мітлоподібними кінцями;

- волокна з кінцями, що мають поступове загострення конуса;

- волокна з кінцями, що мають вигляд зрізу або розколу.

Відомо, що на характер руйнувань волокон при стиранні впливає їх хімічна природа [3]. Руйнування першого та другого виду спостерігали в тканині з вовни і поліаміду (зразок 2), третього виду – в тканинах з поліамідних ниток (зразок 1) і з віскозних волокон та ниток спандекса (зразок 3). Найбільш стійка до стирання - поліамідна тканина, наступною по стійкості виявилась тканина, що містить волокна віскози та спандексу. Найменш стійка до стирання була тканина з вовняних волокон з домішками поліамідних. Характер руйнування хімічних ниток (поліамід, спандекс, віскоза) та висока їх стійкість до стирання пояснюється їх будовою , гладкою поверхнею та еластичністю. Під тиском тертя поверхонь вони легко деформуються, змінюють свій рельєф, що приводить до сповільнення процесу зносу тканин. В процесі тертя, нитки розкуйовджуються, проходить подовжнє роз’єднання комплексних ниток на елементарні, при цьому змінюється форма елементарних ниток, утворюються тріщини і розколи в місцях стирання. В процесі стирання тканини зразка 3 спочатку проходить рихлення її поверхні. Поверхня тканини стає більш шорсткою, спостерігається випадання частин волокон та навіть цілих волокон. Тканина стає тонкою і потім руйнується з утворенням отвору. По краях отвору та в місцях пошкоджень спостерігали пучки волокон з мітлоподібними кінцями. Такий характер руйнування цієї тканини пояснюється її волокнистим складом та будовою пряжі. Так як в тканині третього зразка присутні вовняні волокна (70%), то процес зносу при стиранні починається з пошкоджень зовнішнього шару волокна. Відомо, що зовнішній шар вовняного волокна покритий лускою, верхні кінці якої находяться у вільному стані. Під дією зусиль стирання пошкодження лускового шару починається з видалення верхніх вільних кінців луски. Волокна вовни з щільно прилеглою лускою більш стійкі до стирання.

Таким чином, проведені дослідження дали можливість встановити механізм зносу тканин, які рекомендовані для виготовлення дитячих спортивних костюмів, а також встановити закономірності по підвищенню їх зносостійкості в процесі експлуатації.

Література

1. Кравцова Л.В., Мельничук Л.П. Требования к детской спортивной одежде. Матеріали VIII Міжнародної науково-практичної конференції «Наука і освіта 2005». Том 65. Фізична культура і спорт: проблеми, дослідження ,пропозиції. – Дніпропетровськ: Наука і освіта, 2005. - 89с.

2. Лабораторный практикум по материаловедению швейного производства : Учебное пособие для вузов / Бузов Б. А.и др. -4-е изд., перераб. и доп. – М. :Легпромбытиздат, 1991. -432с.

3. Бузов Б.А., Модестова Т.А., Алыменкова Н.Д. Материаловедение швейного производства. /Б.А. Бузов и др. -4-е изд., перераб. и доп. –М.: Легпромбытиздат, 1986. – 424с.