Назначение и сущность ВТО

ВТО применяют для придания пространственной формы деталям одежды; устранения заминов; окончательной отделки и т.д. Пространственная форма деталей одежды может быть достигнута конструктивным путем, способом формования за счет деформации материалов на отдельных участках деталей или комбинированием этих двух способов.

Формование деталей одежды из синтетических волокон нецелесообразно в связи с их свойствами или невозможно, а при изготовлении изделий из шерстяных материалов применяется достаточно широко. Доля ВТО в трудоемкости обработки одежды пальтово-костюмного ассортимента составляет 20–25 %.

На рисунке 23 представлена термодинамическая кривая монолитного полимера.

Рис. 23. Термодинамическая кривая монолитного полимера

В обычном состоянии деформация материала невелика, не является устойчивой и почти мгновенно релаксирует. На графике (для тканей примерно такой же характер зависимости) этому соответствует левая часть, когда полимер находится в стеклообразном состоянии. Поэтому формование проводится в процессе ВТО, которая представляет собой воздействие в течение определенного времени на материал тепла, влаги и давления.

Процесс ВТО подразделяют на три стадии: подготовка материала к формованию, формование материала и фиксация полученной формы.

На первой стадии процесса ВТО воздействие тепла и влаги на материал ослабляет действие межмолекулярных сил в волокнах. Благодаря этому на второй стадии процесса изменяется конфигурация цепей волокон. Удаление влаги из материала и охлаждение его способствуют восстановлению связей между молекулами при новой конфигурации их цепей. За счет этого на третьей стадии процесса фиксируется форма, приданная материалу на второй стадии. Полученная в результате ВТО форма не всегда является устойчивой, поэтому дополнительно закрепляется:

1) за счет дополнительных строчек, швов;

2) использования прокладок;

3) прокладывания кромки.

ВТО выполняют тремя способами:

1) глажение – гладящая поверхность перемещается по материалу и одновременно давит на него;

2) прессование – материал сжимается между двумя горячими, но не перемещающимися поверхностями;

3) пропаривание – давление на материал производится паром без воздействия горячей поверхности.

Параметры ВТО

Качество выполнения ВТО, производительность труда, устойчивость приданной формы, энергозатраты во многом определяются правильным выбором для определенного материала с учетом выполняемой операции и применяемого оборудования основных параметров ВТО: температуры, влажности, давления, времени обработки.

Температура

При обычной для помещения температуре материалы при нагружении получают в основном упругую деформацию. Для резкого повышения доли пластической (необратимой) деформации нужно значительно ослабить молекулярные связи волокон, при этом полимер перейдет в пластическое вязко-текучее состояние. Перевод осуществляется увеличением энергетического уровня молекул путем передачи им теплаот рабочих органов машин или другим путем. Однако практически этот перевод достигается редко, так как большинство волокон разрушаются прежде, чем достигнут его. Поэтому при ВТО используют эластическую деформацию, для достижения которой требуется меньше энергии, а следовательно, меньшее повышение температуры, чем для пластической. Параметры ВТО взаимосвязаны. Значение t_с даже для одних и тех же волокон различно. Его можно понизить путем введения пластификатора (влаги) и более длительного нагружения материала. Превышение рекомендуемой для определенного волокнистого состава материалов температуры ВТО приводит к изменению цвета, свойств материалов.

Влага

Материалы для одежды в обычных условиях обладают небольшой теплопроводностью и нагревание их контактным способом получается неравномерным. При нагревании через неувлажненный проутюжильник трех слоев костюмной ткани в течение 20 с поверхностью при температуре 200 ^оС температура нижнего слоя ткани становится равной 100 ^оС, а верхнего – 170 ^оС. При ВТО с увлажненным проутюжильником в первоначальный момент прогрева влага в виде пара и частиц воды проникает во все слои материала, создавая благоприятную среду для распространения тепла. Затем влага постепенно превращается в пар, и температура в этот период стабилизируется. Дальнейший приток тепла приводит к повышению температуры в слоях материала, что вызывает удаление влаги.

Для качественного выполнения ВТО важно обеспечить равномерность увлажнения и прогрева. Использование при ВТО готового пара, получаемого от парогенератора, более эффективно, так как при этом:

- обеспечивается равномерность прогрева;

- одинакова остаточная деформация всех слоев пакета материалов;

- обеспечивается возможность автоматического регулирования про-цесса.

Паровой нагрев обеспечивает более высокое качество обработки, но несколько удлиняет процесс по времени. Чтобы интенсифицировать процесс ВТО в этом случае повышают давление, температуру и количество пара без резкого повышения температуры горячей поверхности, а на этапе закрепления приданной формы предусматривают отсос горячего воздуха. Увлажнение при ВТО составляет 20÷30 % веса воздушно-сухого материала.

Давление

С помощью давления греющей поверхности обеспечивается необходимое изменение конфигурации молекулярных цепей, в результате чего происходит необходимое формование материала. С повышением давления на материал до 1,5х10⁵ Па время обработки сокращается, но при дальнейшем увеличении появляются ласы (сильный блеск). Они образуются на поверхности материала за счет сплющивания поверхностных волокон, которые значительно меньше рассеивают отраженный свет. Удаление лас вызывает удлинение времени обработки.

Время обработки

Время собственно прессования составляет в среднем около 3 с; за это время обеспечивается около 80 % всей деформации. При выполнении ВТО все четыре фактора взаимосвязаны.