2.ВТО

ВЛАЖНО-ТЕПЛОВАЯ ОБРАБОТКА ШВЕЙНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Для придания формы деталям одежды и окончательной отделки изделий применяют влажно-тепловую обработку тканей. При влажно-тепловой обработке ткань увлажняют, подвергают воздействию тепла и давления с помощью утюгов и прессов. Для закрепления формы, приданной деталям, влагу удаляют и ткань охлаждают. ВТО занимает более 25% трудоемкости изготовления одежды.

В процессе ВТО ткань подвергается деформации, что вызывает распрямление, изгибание, растяжение и сжатие волокон. На первой стадии процесса ВТО воздействие тепла и влаги на ткань ослабляет действие межмолекулярных сил в волокнах. Благодаря этому на второй стадии процесса изменяется конфигурация цепей волокон. Удаление влаги из ткани и охлаждение ее способствуют восстановлению связей между молекулами при новой конфигурации их цепей. За счет этого на третьей стадии процесса фиксируется форма, приданная материалу на второй стадии.

4.1 Влияние тепла и влаги на процесс ВТО

ВТО представляет совокупность физико-механических воздействий на ткань. Определяющими являются процессы теплообмена: вынужденная конвекция, теплопроводность и тепловое излучение.

Конвекция – это теплообмен за счет перемещения отдельных элементарных паровоздушных объемов, нагретых до разных температур.

Теплопроводность – перенос тепла происходит путем последовательного обмена энергией между отдельными структурными частицами материала.

При изготовлении одежды используют ткани, содержащие искусственные и синтетические волокна, а также клеевые материалы, получаемые химическим путем из высокомолекулярных соединений - полимеров. Характерной особенностью тканей является аморфное состояние, а клеевых материалов -кристаллическое.

В зависимости от температуры аморфные полимеры могут находиться в 3 физических состояниях: стеклообразном, высокоэластичном и вязко-текучем. Высокоэластичное и вязко-текучее состояния имеются и у полимеров с кристаллической решеткой.

Стеклообразное состояние полимера характеризуется обратимыми малыми упругими деформациями.

Высокоэластическому состоянию соответствует высокоэластическая деформация, имеющая большую величину, и исчезает через некоторый промежуток времени (обратимые деформации). Релаксация звеньев полимера в высокоэластическом состоянии протекает за время 10^-4 – 10^-6с.

Деформацию одежды при ВТО производят в момент, когда материал находится в высокоэластическом состоянии. При дальнейшем нагревании начинается необратимый рост деформации в результате перехода материала в вязко-текучее состояние.

В вязко-текучем состоянии в полимере под действием внешних сил развивается необратимая остаточная деформация, обусловленная течением материала.

Переход аморфного полимера из одного физического состояния в другое происходит в определенных интервалах температур, средние значения которых называются соответственно: температурой стеклования Т_С и температурой текучести Т_Т.

Тс То Тт

Т_С – граница между стеклообразной и высокоэластической областью.

Т_Т – разграничивающая область высокоэластическую с областью вязкого течения.

Реальные полимеры не имеют конкретных температур Т_С и Т_Т, поэтому высокоэластическая деформация может частично возникать в стеклообразной зоне, а вязко-текучая деформация, соответственно, в высокоэластической области. Температурной областью ВТО швейных изделий является интервал меду Т_С и Т_О.

Температура стеклования волокон из искусственных полимерных материалов – 45…100⁰С, а размягчения – 140…240⁰С.

Натуральные волокна теряют прочность или размягчаются при температуре 120…130⁰С. Важным фактором является длительность теплового воздействия.

Под теплостойкостью материалов понимают температуру, до которой можно нагревать материал при определенной его влажности, механическом воздействии и времени нагрева, получая при этом обратимые изменения форм и размеров. Теплостойкость материала – величина непостоянная. Чем меньше нагрузка и время теплового воздействия, тем выше теплостойкость материала.

Максимальная температура, до которой можно нагревать полимерный материал, не нарушая его физико-механических свойств, называется термостойкостью. При ВТО текстильных материалов необходимо знать температуру их размягчения или температуру разложения.

Своих свойств волокон шерсти не меняют при t до 100⁰С, хлопок и лен до 120⁰С (при 120⁰ желтеют, 150⁰С – становятся коричневыми), шелк устойчив к действию t несколько ниже, чем у шерсти, вискозные волокна до 150⁰С (разлагаются при 175-200⁰С), ацетатные - 90⁰С .

Нагревание ткани выше указанной температуры вызывает потерю прочности и износоустойчивости, изменение цвета и др.

Для определения условий ВТО необходимо знать температуру теплостойкости красителей, которые были применены при производстве обрабатываемой ткани. Применение теплостойких красителей позволяет повысить температуру нагрева тканей, содержащих искусственные и синтетические волокна до 180…200⁰С, т.е. на 30…50⁰С ниже температуры их размягчения.

Таким образом, разработку технологических режимов ВТО необходимо проводить с учетом процессов теплообмена, устойчивости тканей к действию тепла, температур их размягчения, теплоемкости и стойкости красителей.

В процессе ВТО обработки на ткань воздействуют влагой, теплом и давлением.

В связи с тем, что ткань в обычных условиях обладает плохой теплопроводностью, большое значение для качества ВТО швейных изделий имеет влага, которая ускоряет равномерное прогревание материала. С введением в пакет ткани влаги одна и та же деформация достигается в 4 раза быстрее, чем при обработке ткани в воздушно-сухом состоянии. Количество подаваемой влаги зависит от вида материала и составляет 20-30% при увлажнении водой и 2-6% при увлажнении паром от массы материала в сухом состоянии. Избыток влаги увеличивает продолжительность обработки, снижает производительность труда, способствует возникновению лас, ухудшает качество. Ласы – нежелательный блеск материала, создаваемый приплюснутый поверхностью волокон.

При использовании электрических прессов применяют увлажненный проутюжильник или опрыскиватель. К начале соприкосновения горячей поверхности с влажным проутюжильником влага быстро испаряется и через 1-3 сек все слои ткани нагреваются до определенной температуры 105-110⁰С. В это время происходит 70-80% деформации. Дальнейший приток тепла от горячей поверхности приводит к повышению температуры, вследствие этого из слоев ткани полностью удаляется влага, создаются условия для формования материала и последующей фиксации полученной формы.

При нагревании ткани до температуры выше 110⁰С. Рост деформации замедляется и не превышает 2-5%.

Важное значение имеет равномерное распределение тепла и влаги по поверхности и объему обрабатываемого пакета ткани, для получения одинаковой остаточной деформации каждого слоя пакета. Такой результат можно получить только при использовании прессов, вырабатывающих готовый пар (паровых).

При контактном нагревании ткани через увлажненный проутюжильник остаточная деформация верхнего слоя пакета ткани больше, чем нижнего.

4.2. Влияние механического давления на процесс ВТО

Используемые в швейном производстве текстильные материалы представляют пористую структуру. Пористость тканей складывается из сквозных пор, пор в волокнах и пряже, пор между волокнами и пряжей.

В современных тканях на единицу объема вещества приходится от двух до пяти объемов воздуха. В тканях пальтовой группы воздуха больше, чем в тканях костюмной группы, что обусловливает величину остаточной деформации после обработки, которая необходима при выполнении операций утонения при выполнении других операций ВТО.

Выпускаемые в настоящее время костюмные ткани в зависимости от их поверхностной плотности разделены на: пористые с поверхностной плотностью до 300 г/м², низкопористые – свыше 300 г/м².

Наряду с пористостью обрабатываемых тканей существенное влияние на величину деформации оказывает механическая нагрузка (давление).

Исследования показали, что при одном и том же давлении деформация двухслойного пакета ткани значительно выше, чем низкопористой. Активный рост деформации ткани имеет место при увеличении удельного давления до 0,12 МПА – максимальный предел для ВТО и дальнейшее его повышение неэффективно, вызывает ласообразование. Минимальным удельным технологическим давлением является – 0,03 МПА.

Снятие лас требует дополнительных затрат, энергии и ведет к частичной релаксации материала, снятию достигнутого эффекта ВТО.

Продолжительность контакта гладильной поверхности с полуфабрикатом устанавливают в зависимости от физико-механических свойств обрабатываемого материала, толщины пакета, а также от выбранных режимов.

Режимы ВТО верхней одежды устанавливают в соответствии с предельными параметрами, превышение которых приводит к появлению лас, пятен, внешним и внутренним опалам, тепловой усадке, оплавлению ворса.

При прессовании тканей с синтетическим волокнами необходимо учитывать, что чрезмерное усилие прессования может привести к нежелательному утонению рыхлых пушистых тканей. ВТО подобных тканей необходимо производить на более мягких прокладках. Хороший эффект обеспечивается паровым прессованием.

Светлые, в том числе белые ткани при превышении температуры желтеют. С особой осторожностью следует относиться к тканям цвета морской волны, светло-синим и голубым, т.к. применяемые красители более чувствительны к действию высоких температур. В целях предупреждения появления пятен необходимо тщательно следить за выполнением каждой операции и не допускать превышения температуры и чрезмерного увлажнения.

Ткань теряет прочность значительно раньше, чем на ней появляются заметные на глаз изменения. Это приводит к сокращению срока носки изделия.

Параметры ВТО тесно связаны между собой, поэтому при установлении оптимального режима необходимо учитывать, что изменение одного из параметров приводит к увеличению или уменьшению других.

После ВТО вызывает определенные трудности удаление меловых линий с лицевой поверхности тканей, содержащих синтетические волокна. Поэтому все меловые линии с полуфабриката должны быть удалены до его влажно-тепловой обработки. Нанесение разметочных линий на лицевой стороне изделия целесообразно использовать хорошо просушенное мыло.

Для получения устойчивой формы изделия в процессе ВТО влага должна быть полностью удалена из ткани. Чрезмерное увлажнение увеличивает время обработки, снижает производительность труда.

Фиксацию сгибов и складок следует выполнять очень тщательно, т.к. неточно зафиксированная форма не поддается последующему исправлению (на ткани по линии первоначального сгиба остается видимый след).

При изготовлении верхней одежды из тканей с полиэфирными и полиакрилонитрильными волокнами, а также из нетканого материала (особенно ворсового и буклированного) следует исключать процесс ВТО для придания объемной формы деталям. Для этого необходимо выбирать модели, конструкции которых предполагают минимальную ВТО.

Особенностью пошивочных свойств тканей с полиэфирными и полиакрилонитрильными волокнами является также неустранимость при ВТО посадки, появившейся при стачивании срезов деталей.

После окончательной ВТО изделие не рекомендуется складывать и связывать, чтобы не образовывались замины и складки. Изделия следует подвешивать.

Прессование воротника, бортов, низа и других участков костюмов из тканей с полиэфирными или полиакрилонитрильными волокнами после их выметывания целесообразно производить в два приема, что вызвано трудностью удаления следов от проколов иглы и ниток после прессования. Первое прессование осуществляют в течение 2-3с через проутюжильник без увлажнения. После этого удаляют нитки выметывания и производят вторичное прессование в течение 10-40с через проутюжильник с увлажнением. Выметочные операции выполняют нитками высоких номеров (60-80) или пряжей.

При выполнении влажно-тепловых работ необходимо соблюдать следующие технические требования:

- все меловые линии полуфабриката должны быть удалены до проведения ВТО;

• операции формования (сутюживания и оттягивания) выполняют с изнаночной стороны без проутюжильника. При проутюживании деталей, обработанных обтачным швом (клапан, воротник, борт), операцию выполняют с той стороны, где виден кант. При сутюживании посадки (шов втачивания рукава в пройму, швы обтачивания бортов подбортами) операцию выполняют со стороны посаживаемой детали (рукава, подборта);

• готовые узлы изделия приутюживают с лицевой стороны через проутюжильник. Подкладочные ткани целесообразно приутюжить без увлажнения, иначе могут остаться пятна.

ВТО тканей, содержащих химические волокна, выполняют с минимальным увлажнением, т.к. чрезмерное увлажнение вызывает изменение цвета ткани.

Для устранения посадки в готовых изделиях детали приклада (прокладки, корсажная тесьма) предварительно декатируют (подвергают ВТО с обильным увлажнением). После ВТО детали, узлы и готовые изделия должны быть охлаждены в свободном состоянии.

В процессе прессования не допускаются искажения линий швов, краев, рисунка ткани (клетка, полоска), заломы (замины) ткани, т.к. они трудно или совсем не устраняются повторным прессованием.

4.3 Операции влажно-тепловой обработки

Различают по видам выполняемых деформаций сутюживание и оттягивание, прессование, отглаживание, отпаривание.

Сутюживание и оттягивание применяют для придания деталям одежды пространственной формы: сутюживание – принудительная усадка ткани, оттягивание – растяжение ткани с последующим закреплением ее в растянутом состоянии.

Сутюживание и оттягивание применяют при обработке верхней одежды из шерстяных и полушерстяных тканей, устойчивая форма которых получается за счет растяжения и усадки нитей.

Сутюживание и оттягивание могут выполняться способами глажения и прессования. Сутюживание способом глажения начинают с тех участков, где требуется небольшая посадка, постепенно переходя к участкам с большей посадкой ткани.

Сутюживание способом прессования выполняют одновременно по всем участкам. В этом случае при укладывании детали на выпуклую поверхность подушки пресса по краю детали образуют волны. При сближении прессующих подушек первоначальные волны ткани разбиваются на более мелкие и таким образом необходимая посадка ткани сутюживается. При очень большой посадке, не соответствующей свойствам ткани, могут образовываться складки.

Оттягивание способом глажения производят утюгом, начиная с участков наибольшего растяжения ткани и постепенно переходя на участки, требующие меньшего растяжения.

Оттягивание способом прессования осуществляется с помощью шаблонов. Для оттягивания передних и задних половинок брюк используют специальные подушки с гофрированной поверхностью на участках, соответствующих местам растяжения ткани в деталях. Во время прессования гофрированные участки верхней и нижней подушек совмещаются и растягивают ткань.

Рис. 4.1

К операциям прессования относится утонение ткани, краев деталей, их швов и складок, А также заутюживание краев, складок, припусков на швы и разутюживание швов.

Операция выполняется способом глажения или прессования. При обработке бортов, воротника и низа изделия из шерстяных тканей обычно после выметывания и заметывания краев проводят предварительное прессование, чтобы выровнять их и уменьшить толщину шва. После выполнения отделочной строчки изделие прессуют второй раз, чтобы удалить следы выметочной строчки, окончательно обработать край и снять ласы.

Прессование и выравнивание краев обтачных деталей небольших размеров (клапанов, манжет и др.) изделий из шерстяных тканей производят с помощью раздвижных шаблонов. На шаблон надевают деталь, выправляют ее края и прессуют, не снимая с шаблона на специальных прессах

Края деталей (накладных карманов, хлястиков) заутюживают на загибочных прессах без предварительного заметывания. Обрабатываемая деталь укладывается на плиту и прижимается шаблоном так, что ее края приподнимаются. Утюги перемещаются к шаблону, загибают края детали и заутюживают ( рис. 4.2,а).

а б

Рис. 4.2

Края деталей из бельевых и х/б одежных тканей заутюживаются без шаблонов выдавливанием линий загиба. В этом случае на нижней горячей плите делают пазы по форме детали, а на верхней – ребра, которыми ткань вминается в пазы платы ( рис. 4.2,б).

Разутюживание различных швов выполняется на прессах с разными подушками. Нижние подушки имеют небольшую ширину (50-60 мм) и различную длину в зависимости от назначения пресса и вида обрабатываемого изделия. Верхние подушки имеют большую ширину, чем нижние, чтобы лучше сохранять тепло; они изготовляются одинарными, в то время как нижние подушки могут быть двойными или тройными. При разутюживании на прессах припуски на швы предварительно раскрывают облегченным утюгом или дополнительно перегибают их в сторону настрочного шва и стачного взаутюжку.

Операцию отглаживания применяют при обработке деталей и окончательной ВТО изделий, чтобы удалить неровности и замины ткани, заутюжить на закрепленные предварительно сгибы, складки и окончательно отформовать детали в готовом изделии. Эти операции выполняют с помощью утюга и пресса с различными подушками: цилиндрические, сферические, плоские в выемкой для заутюживания сгибов брюк.

Отпаривание применяют для удаления лас и отглаживания изделий. Удаление лас способом глажения выполняется путем кратковременного воздействия на ткань горячим утюгом через увлажненный проутюжильник.

При ВТО изделий на паровых прессах отпаривание выполняется во время прессования деталей и отглаживания изделий путем кратковременного воздействия на ткань паром в начале открывания (подъема верхней подушки) пресса.

Для отпаривания изделий применяют также паровоздушные манекены, которые одновременно используют для устранения заминов ткани изделий, образовавшихся во время их обработки на прессах.