Появление проводимости дает возможность получать материалы, экранирующие электромагнитные излучения, а также радиопоглощающие материалы. Это может быть использовано при создании на текстильной основе легких, прочных, долговечных и декоративно привлекательных радиоэкранирующих материалов, а также радиопоглощающих материалов (в том числе композитов), обладающих маскирующими свойствами в ВЧ- и СВЧ-диапазонах частот (радиотехнические измерения выполнены в ООО НПП «Радиострим» г. Москва).
Магнетронный способ напыления является весьма экономичным. При определенных параметрах обработки возможно нанесение сверхмалых количеств металлов. Это полезно при напылении дорогостоящих металлов и сплавов, например, серебра, небольшое количество которого, как известно, может придавать материалам бактерицидные свойства.
Установка магнетронного напыления УМН-180
Лабораторией ионно-плазменных процессов разработана и изготовлена экспериментальная промышленная установка магнетронного напыления УМН-180, позволяющая металлизировать текстильные материалы шириной до 170 см. Накапливаемый в настоящее время опыт промышленной эксплуатации установки показывает, что существуют следующие области применения данного способа создание текстильных материалов с прекрасными декоративными свойствами, используемых, например, для пошива верхней одежды, штор, портьер; создание материалов, защищающих человека и технику от электромагнитных излучений; создание маскирующих материалов, снижающих заметность различных объектов в ВЧ- и СВЧ-диапазонах частот; создание теплоизолирующих и теплосберегающих материалов; создание новых фильтрующих материалов в т.ч. искробезопасных фильтров; создание текстильных материалов, обладающих антимикробной активностью, что позволяет их использовать для лечения инфицированных ран и др.
Учитывая экологическую безопасность и экономичность, способ металлизации текстильных материалов магнетронным распылением имеет хорошие перспективы для широкого внедрения в текстильной отрасли как для производства тканей бытового назначения, так и, в особенности, тканей для медицины и технических тканей.
3. Теоретические основы загрязнения материалов для одежды. Факторы, влияющие на адгезию загрязнения
Материалы в процессе носки изделий способны пропускать в пододежный слой или удерживать в своей структуре частицы пыли. Это приводит к загрязнению как самих материалов, так и слоев одежды, располагаемых под ними. Частицы пыли проникают сквозь материал в основном тем же путем, что и воздух: через сквозные поры материала. Удерживаются частицы пыли в структуре материала вследствие механического сцепления их с неровностями поверхности волокон и масляной смазки. Кроме того, процессу захвата материалом частиц пыли способствует их электризуемость при трении. Мельчайшие частицы пыли (менее 50 мкм) не имеют зарядов, однако способны при трении друг о друга или о ткань приобретать заряд короткой продолжительности. При наличии на поверхности материала слоя статического электричества заряженные частицы пыли притягиваются к поверхности волокон, где они впоследствии удерживаются благодаря механическому сцеплению или масляной смазке. Поэтому чем выше электризуемость материала, тем в большей степени он загрязняется. Рыхлая пористая структура материала из волокон с неровной поверхностью обладает способностью захватывать большее количество пыли и удерживать ее более длительное время, чем плотная структура материала, имеющего гладкие ровные волокна. Так, было установлено, что наибольшей пылеемкостью обладают шерстяные и хлопчатобумажные ткани, а добавление в них лавсановых волокон уменьшает пылеемкость.
Различают пылеемкость и пылепроницаемость. Пылепроницаемость – способность материалов пропускать частицы пыли. Она может характеризоваться коэффициентом пылепроницаемости Пп, г/(см2*с).
где m1 – масса пыли, прошедшей через пробу материала, г; S– площадь пробы, см2;
– время, с.Относительная пылепроницаемость По, %, показывает отношение количества пыли, прошедшей через материал m1, к количеству пыли, взятой для испытания m0.
Пылеемкость – способность материала воспринимать и удерживать пыль. Она характеризуется относительной пылеемкостью Пe, %, – отношением количества пыли, поглощенной материалом m2, к количеству пыли, взятой для испытания m0.
Показатели пылепроницаемости и пылеемкости различны для текстильных материалов разных видов (табл. 2.16).
Показатели пылепроницасмости и пылсемкости определяют путем засасывания через материал с помощью пылесоса навески пыли, имеющей определенный состав и размер частиц. Методом взвешивания устанавливают количество пыли, прошедшей через материал и осевшей на материале.
После ткачества ткани содержат различные примеси и загрязнения, они имеют ворсистую поверхность, плохо смачиваются водой. Такие ткани называют суровыми, они непригодны для изготовления одежды и нуждаются в отделке. Отделка тканей – совокупность химических и физико-механических операций, в результате которых из суровой ткани получают готовую ткань, которая по структуре и внешнему виду соответствует своему назначению. Цель каждой отделочной операции – придание ткани определенных свойств и максимальное сохранение полезных свойств волокон, из которых она выработана. Применяя разные отделочные операции, из одной и той же суровой ткани получают готовые ткани, различные по внешнему виду, свойствам и назначению. Последовательность выполнения операций и их сущность зависят от волокнистого состава и назначения ткани. Полный цикл отделки тканей любого ассортимента состоит из четырех самостоятельных, но взаимосвязанных этапов: предварительной отделки и беления, крашения, печатания и заключительной отделки.
Загрязняемость, в процессе носки одежда загрязняется. Загрязнения могут быть в виде отдельных пятен – местные или распределяться по всей площади изделия – общие. Скорость и степень загрязнения тканей зависит от природы загрязнения, вида волокон, строения тканей и характера отделки. Загрязнения бывают органического и неорганического происхождения: жир, пот, пыль, масла, пищевые продукты и др.
В зависимости от характера растворимости различают загрязнители: растворимые в воде (не содержащие жиров); растворимые только в органических растворителях (жировые); нерастворимые ни в воде, ни в растворителях (красящие вещества вина, чернила и др.).
Загрязнения могут появиться на тканях путем прямого переноса с одной поверхности на другую или в результате оседания из воздуха за счет электростатического притяжения. Загрязнения удерживаются на волокнах с помощью сил механического сцепления (в углублениях, неровностях и трещинах волокон), за счет электрических сил или за счет образования более или менее прочного химического соединения с волокнами. Статические заряды притягивают к одежде и удерживают на ней частицы пыли и грязи. Особенно склонны к электризации синтетические (лавсан, капрон) и искусственные (ацетат, триацетат) волокна. Загрязнения, в состав которых входят натуральные (вино, соки и т.п.) и синтетические (красители, чернила и т.п.) красящие вещества, образуют прочные химические соединениях волокнами. Закреплению красящих веществ от соков и вина на ткани способствуют дубильные соединения (танины), поэтому такие загрязнения удаляются с трудом, как и застарелые жировые, закрепившиеся белковые пятна. Ржавчина с течением времени настолько глубоко проникает в волокно, что удалить ее практически невозможно. Загрязнения и пятна изменяют физико-механические свойства ткани, являясь причиной ослабления волокна или изменения окраски.
Минеральные кислоты, попадая на целлюлозные и полиамидные волокна, разрушают их. Разрушающе действуют также и щелочи, особенно на изделия из шерсти, натурального щелка и ацетатного волокна. Минеральные масла, попадая на ткани из целлюлозных волокон, под действием светопогоды вызывают окисление целлюлозы. Способствует разрушению тканей и ржавчина, окислы металлов, щелочные и кислые соединения – клей силикатный, пот.
На загрязняемость тканей оказывает влияние вид волокон, из которых она изготовлена. Волокна, хорошо впитывающие воду, масла, быстрее загрязняются, лучше удерживают пыль. Гладкие чешуйки волокон шерсти препятствуют загрязнению, но между чешуйками шерсть удерживает пыли и грязи больше, чем другие гладкие волокна (капрон, лавсан), при этом она не выглядит загрязненной. Большое влияние на степень загрязнения тканей оказывают вид и содержание синтетических волокон в тканях. Например, полушерстяные ткани, содержащие 40–35% полиэфирных волокон, загрязняются в 5–10 раз больше аналогичных чистошерстяных тканей. Загрязняемость тканей с синтетическими волокнами увеличивается после стирки, так как при этом частично вымывается антистатик.