Новые технологии и материалы легкой промышленности: XV Международная научно-практическая конференция с элементами научной школы для студентов и молодых ученых. Часть 2

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего образования

«Казанский национальный исследовательский

технологический университет»

НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И МАТЕРИАЛЫ 

ЛЕГКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

XV Международная научно-практическая конференция 

с элементами научной школы для студентов и молодых ученых

15–19 мая 2019 г.

Часть 2

Сборник статей

Казань

Издательство КНИТУ

2019

УДК 67.02
ББК 37.2

Н76

Печатается по решению редакционно-издательского совета

Казанского национального исследовательского технологического университета

Редакционная коллегия:
декан ФНН В. А. Сысоев

профессор кафедры ПНТВМ КНИТУ М. Ф. Шаехов
заведующая кафедрой ТХНВИ КНИТУ И. В. Красина

доцент кафедры ТХНВИ КНИТУ С. В. Илюшина

Н76

Новые технологии и материалы легкой промышленности: 
XV Международная научно-практическая конференция с элементами 
научной школы для студентов и молодых ученых : 
сборник статей : в 2 ч. Ч. 2 / Минобрнауки России, Казан. нац. 
исслед. технол. ун-т. – Казань : Изд-во КНИТУ, 2019. – 288 с.

ISBN 978-5-7882-2599-9
ISBN 978-5-7882-2601-9 (ч. 2)

Представлены материалы XV Международной научно-практи-

ческой конференции с элементами научной школы для студентов и 
молодых ученых «Новые технологии и материалы легкой промыш-
ленности», в которых отражены новые направления работ.

Представляет интерес для специалистов, студентов и молодых 

ученых в области легкой промышленности.

Материалы в сборнике публикуются в авторской редакции. Ответ-

ственность за аутентичность цитат, приводимых имен и дат, а также за 
точность употребляемой терминологии несут сами авторы.

ISBN 978-5-7882-2601-9 (ч. 2)
ISBN 978-5-7882-2599-9 (общ.)

© Казанский национальный исследовательский 

технологический университет, 2019

УДК 67.02
ББК 37.2

Секция 4

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ МОДИФИЦИРОВАНИЯ 

И ОТДЕЛКИ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

УДК 677.027.2

ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ МОДИФИКАЦИИ ТЕКСТИЛЬНЫХ 

МАТЕРИАЛОВ С ПОЛИМЕРНЫМ ПОКРЫТИЕМ

Гаврилов М.Д., Шарифуллин Ф.С.

Казанский национальный исследовательский технологический 

университет

Совокупность исследований таких как научные и прикладные, 

которое направлены на решения такого рода проблем как  повышение 
промышленно потребительских свойств швейных изделий, при проек-
тировании  данной продукции и изготовлении имеют огромное значе-
ния  работы по созданию  и  сохранению ее свойств соответствующие 
условиям ее использования.

На сегодняшний день материалы с полимерным покрытием ста-

ли больше использовать в производствах текстильной и легкой про-
мышленности. На данный момент времени  существует большое коли-
чество различных полимерных материалов, множество вариаций ком-
бинирования мембран и тканей, множество  торговых марок, создан-
ных производителями тканей и готовых изделий, однако, до сих пор  
основным признаком качества мембранной продукции является высо-
кие показатели паропроницаемости, воздухопроницаемости и водо-
упорности.

Основная задача на сегодняшний день придание существующим 

материалам заданные свойства, а не создание новых видов материа-
лов. Химические и физические методы модификации полимерных по-
крытий нуждаются в улучшении технологии получения материалов. В 
связи с этим необходимо больше времени для технологических про-
цессов, увеличение затрат химических реагентов, что может привести 
к серьезным экологическим проблемам из-за большого объема произ-
водства. Поэтому особую значимость приобретают методы модифика-
ции с использованием плазмы, которая воздействует на материал газо-
вым разрядом. С помощью этих методов можно менять структуру  

мембраны, структуру материала с изменением физико-механических, 
поверхностных и эксплуатационных свойств материала.

В настоящее время материалы с мембранным покрытием стали 

очень популярны среди потребителей благодаря расширению ассор-
тимента мембранных покрытий и эксплуатационных возможностей 
тканей. Мембрана – это либо тончайшая плёнка, которая ламинирова-
на (приварена или приклеена по особой технологии) к ткани, либо по-
крытие, нанесенное в жидком виде на ткань горячим способом (рису-
нок 1) [1]. С внутренней стороны мембрана может быть защищена еще 
одним слоем ткани. С внешней стороны материал водонепроницаем, 
но при разнице в парциальном давлении водяных паров под одеждой и 
снаружи испарения тела выводятся наружу. Таким образом, использо-
вание новых полимерных композиций и совершенствование составов 
покрытий привело к созданию материалов, обладающих не только вы-
сокими защитными, но и улучшенными эксплуатационными и гигие-
ническими свойствами, что способствует организации производства 
качественных и комфортных изделий для суровых климатических 
условий.

а
б

Рисунок 1 – Схематичное представление материалов с мембранным 
беспористым покрытием а) и с пористым ламинатом б), защищенным 
подкладочной тканью: 1 – ткань, 2 – полимерное покрытие; 3 – под-

кладочная ткань [1]

Необходимо понимать, что существенным фактором в созда-

нии многофункциональных материалов является нанесение покрытия. 
Технология данного процесса  заключается в нанесение полимерного 
слоя на одну или обе поверхности ткани. Данное полимерное покры-
тие должно равномерно распределятся по текстилю  с одинаковой 
толщиной, которая контролируется при помощи ножа или специаль-
ного отверстия. После этого осуществляется нагрев ткани с покрытием 
и полимер застывает(полимеризуется) [2, 3]. В зависимости от приро-

ды полимера, полимер для  покрытия можно дополнить  химическими
реагентами  в зависимости от использования продукции.

Используют технологию покрытия в основном для нанесения 

беспористых пленок (мембран). Существуют различные виды нанесения 
покрытий, таких как [4]:

- шаберный способ покрытия;
- нанесение вспененного покрытия;
- переводное покрытие;
- каландрированное покрытие;
- экструзионное покрытие горячим расплавом.
Анализ большого количества различных полимерных материалов, 
множеств вариаций комбинирования мембран и тканей множеств  
торговых марок,созданных производителями тканей и готовых изделий, 
показывает, что актуальной задачей является не столько создание 
новых материалов с мембранным покрытием, сколько повышение 
свойств существующих с помощью модификации. Основной целью 
модификации мембранных материалов является повышение их физико-
механических, химических и эксплуатационных свойств, а также 
регулирование данных свойств для максимальной эффективности в 
условиях эксплуатации. 

Модификация мембранных изделий может быть объёмной 

(улучшения проходят по всему объему), так и поверхностной (улучшения 
проходят на поверхностном слое).

Авторы работы [5] выделили основные эффективные способы 

модификации мембранных материалов, а именно:

- химическая обработка;
- термообработка;
- облучение и фотохимическая обработка;
- плазмохимическая обработка.
Неравновесная низкотемпературная плазма (ННТП) обладает  

достоинствами: улучшает поверхностные свойства образца,   объемные 
свойства образца не ухудшаюся (в том числе физико-
механических) характеристик, не происходит увеличения температуры 
образца до температуры плавления тем самым образец не разрушается. 
Варьируя значения разряда и вид плазмообразующего газа возможно  
управлять составом химически активных частиц и, следовательно, 
характером воздействия ННТП на материал [7].

Список использованных источников
1. Lomax G.R. Breathable, waterproof fabrics explained / G.R. Lo-

max // Textiles. 1991. №4 (20). С 12-16.

2. Weijun, Y.L., Fai, M., John, X., Leung, T., Kam, L.D., and Pei, 

L., 2005, Novel Core -shell particles with poly (n-butyl acrylate) cores & 
chitosan shells as an antibacterial coating for textiles, Polymer, 46, 10538-
10543.

3. Matejmicusik, T., Igor, M., Katarina, F., and Mohamed, 2007, 

Conductive polymer coated textiles: The role of fabric treatment by pyrrole-
functionalised triethoxySilane., 157, 914-923.

4. Singha К. A Review on Coating & Lamination in Textiles: Pro-

cesses and Applications/ К. Singha/American Journal of Polymer Science. 
2012. №2(3). Р. 39-49.

5. Патент РФ № 2526385. Способ модификации поверхности 

пленки полиэтилентерефталата/ С.В. Кудашев, В.Ф. Желтобрюхов, 
Т.И. Даниленко, В.Н. Арисова, В.М. Дронова, К.Р. Шевченко; ФГБОУ 
ВПО «Волгоградский государственный технический университет» 
(ВолгГТУ). - заявл. 22.03.2013; опубл. 20.08.2014

6. 38. Shekar R.I., Yadav, A.K., Kumar, K. and Tripathi, V.S. 

Breathable Apparel Fabrics for De-fence Applications. Man-Made Textiles 
in India, 2003, 46(12): p. 9–16

УДК 687

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРОПРОНИЦАЕМЫХ СВОЙСТВ 

ДУБЛИРОВАННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Полушин Е.Г., Козлова О.В.

ФГБОУ ВО Ивановский государственный химико-технологический 

университет

В настоящее время, основной задачей текстильной промышленности 
является улучшение качества выпускаемой продукции с целью 
повышения ее конкурентной способности, одновременное снижение 
материальных и энергетических затрат на производство и, как следствие, 
снижение себестоимости выполненной продукции. Решение 
этих задач невозможно без совершенствования традиционных техно-

логических процессов, разработки и внедрения новых технологий отделки 
тканей.

Все более актуальны технологии, которые отличаются экологичностью, 
легкостью в использовании тех или иных режимов обработки 
текстильных изделий.

Одним из инновационных и перспективных направлений, является 
создание многофункционального текстиля, предназначенного для 
эксплуатации в жестких и экстремальных условиях. Особенность та-
кого материала сводится к ряду таких свойств, как теплоизоляцион-
ные, выводящие влагу в виде пара, защищающие от ветра и дождя при 
небольшой массе материала. Все это можно достичь с помощью дуб-
лирования тканей. Создание такого комплекса свойств неразрывно 
связанно с выбором текстильных материалов, которые в итоге сфор-
мируют конечный продукт с требуемым назначением, определяющим
комплекс требований (защитного, гигиенического, эксплуатационного 
и эстетического характера), который будет предъявляться к текстиль-
ному материалу. Наиболее ответственной составляющей дублирован-
ных материалов является ткань «верха» одежды, т.к. она непосред-
ственно контактирует с окружающей средой и защищает человека.

В зависимости от способов получения дублированных тканей, 

результаты обеспечивают либо полное соединение поверхности между 
тканями, либо приобретают «дышащий» эффект мембранных тканей.  
Основная задача при создании мембраны – выбор полимерной компо-
зиции, на основе которой возможно получить пленку, имеющую до-
статочную паропроницаемость для отвода паров воды от тела человека 
для обеспечения комфортного пребывания в такой одежде длительное 
время [4-6]. Определённой паропроницаемостью обладают все исполь-
зующиеся сегодня ткани и утеплители. Однако в численном выраже-
нии она представлена только для описания свойств мембран, приме-
няющихся в производстве одежды, и для очень малого количества не 
водонепроницаемых текстильных материалов.

Мембрана представляет собой многослойную ткань, включаю-

щую такую пленку, которая не пропускает воду снаружи, но позволяет 
испаряться влаге, образующейся внутри.  

Поэтому, особый интерес вызывает такое свойство дублирован-

ных материалов, как паропроницаемость. Это свойство дает возмож-
ность материалу пропускать или задерживать водяной пар. В инду-
стрии производства одежды и снаряжения для активного отдыха зна-

чение имеет высокая способность материала к транспорту водяного 
пара и чем она выше, тем лучше, так как это позволяет избежать поль-
зователю перегрева и при этом оставаться сухим. [1,2]

Работа посвящена изучению влияния условий дублирования и 

составов полимерно-клеевых композиций на паропроницаемые свойства 
текстильных материалов, а именно, изучению влияния вводимых 
в полимерный субстрат минеральных наполнителей, которые являются 
известными сорбентами, на показатель паропроницаемости.

Известно, что свойства наполненного полимерного материала 

зависят как от свойств самой полимерной матрицы, так и используемого 
наполнителя, характера распределения последнего и его размеров, 
а также природы взаимодействия на границе раздела полимер-
наполнитель. При использовании твердых наполнителей (графита и 
других) в результате взаимодействия их с полимерной матрицей, 
уменьшается подвижность макромолекул в гранулированном слое, что 
существенно отражается на свойствах материала [3].

Целью научного исследования является оценка влияния состава 

полимерного слоя, наносимого на текстильный материал, на его паро-
проницаемые свойства.

Определённой паропроницаемостью обладают все использующиеся 
сегодня ткани и утеплители. Однако в численном выражении 
она представлена только для описания свойств мембран, применяющихся 
в производстве одежды, и для очень малого количества не во-
донепроницаемых текстильных материалов. 

Чаще всего паропроницаемость измеряют в г/м²/24 часа, 

т.е. количество водяного пара, которое пройдёт через квадратный метр 
материала за сутки.

Для процесса дублирования использовали ткани – хлопкополи-

эфирную и трикотажную хлопчатобумажную.

Полученные в работе показатели паропроницаемости дублиро-

ванного композита с использованием в качестве клеевого слоя поли-
мерной композиции на основе акрилового сополимера и включающей 
минеральные добавки: алюмосиликат (САС), лигносульфонат (ЛСФ), 
горный хрусталь и каолин, представлены в таблице 1. 

Как можно видеть из таблицы наибольшей паропроницаемостью 

обладают материалы, содержащие в качестве наполнителя каолин. 
Значение этого показателя в сравнении с сопоставляемыми в таблице 
для других наполнителей повышается в 2-4 раза.

Таблица 1

№ об-
разца
Наименование наполнителя
Показатель паропрони-
цаемости, MVTR (г/м²)

1
Хлористый кальций
587

2
САС 0
260

3
ЛСФ
571

4
Горный хрусталь
607

5
Каолин
1165

Для выяснения причин такого различия в поведении минераль-

ных добавок в полимерной системе удобно использовать микроскопи-
ческий анализ визуального сравнения объектов в полимерной матрице 
с помощью микроскопа [4]. В таблице 2 представлены фото с пленок 
полимеров, в которые были введены различные наполнители мине-
ральной природы. 

Таблица 2

фото

Наполни-

тель
Алюмосиликат
Лигносульфонат

фото

Наполни-

тель
Горный хрусталь
Каолин

Очевидно, что за счет более крупных включений воздушных об-

разований, сформированных в полимере в присутствии каолина, вели-
чина паропроницаемости системы наивысшая.

В таблице 3 приведены данные по показателям паропроницае-

мости для материалов, где в полимер введен оксид графена. Причем на 
его примере показано влияние концентраций наполнителя на показа-
тель паропроницаемости волокнисто-полимерного композита. 

Таблица 3

№ образ-

ца

Количество оксида графена (2 г/л) 
в полимере, % от массы полимера

Показатель паропрони-
цаемости, MVTR (г/м²)

1
-
191

2
10
341

3
30
1125

Как можно видеть из результатов таблицы, используя различное 

количество вводимого сорбента в полимерную матрицу, можно изме-
нять в сторону увеличения показатель паропроницаемости, что позво-
ляет прогнозировать заранее требуемые свойства материалов. Увели-
чение минерального компонента с 10 до 30% приводит к повышению 
показателя MVTR со 191 г/м2 до 1125 г/м2, что соответствует требова-
ниям для паропроницаемых тканей.

Сделаны микрофотографии с пленок полимеров, используемых 

для дублирования тканей. На рисунке 4 изображены снимки, где от-
четливо видна пористая структура, как чистого полимера, так и с вве-
дением минерального наполнителя.

Полимер
Полимер с добавлением оксида графена

10%
30%

Рис.1 Фото полимера и с добавлением минерального наполнителя в 

разном процентном соотношении.