ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ

Министерство образования и науки
Российской Федерации

ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ

ТЕХНОЛОГИЯ
ТЕКСТИЛЬНОЙ
ПРОМЫШЛЕННОСТИ

НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ

ОСНОВАН В ДЕКАБРЕ 1957 ГОДА, ВЫХОДИТ 6 РАЗ В ГОД

№ 5 (359)
2015

Журнал включен в "Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий,
выпускаемых в Российской Федерации, в которых должны быть опубликованы основные научные резуль-

таты диссертаций на соискание ученой степени доктора и кандидата наук"

Журнал представлен в Научной Журнал включен в Междуна- Электронный вариант журнала
электронной библиотеке (НЭБ) родные базы данных: SCOPUS и размещен на сайте
и имеет импакт-фактор РИНЦ
CAS(pt), индексирующие http://ti.ivgpu.com/ivttp
научные издания

Издание Ивановского государственного политехнического университета

ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ

№ 5 (359) ТЕХНОЛОГИЯ ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 2015

РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ

Главный редактор Р.М. АЛОЯН (чл.-корр. РААСН, д.т.н., проф.).

Первый заместитель главного редактора: С.В. ФЕДОСОВ (академик РААСН, д.т.н., проф.).

Заместители главного редактора: А.Г. МАКАРОВ (д.т.н., проф.), К.Э. РАЗУМЕЕВ (д.т.н., проф.).
А.Б. ПЕТРУХИН (д.т.н., проф.),
М.Г. БАЛЫХИН (к.э.н., проф.),
Б.Н. ГУСЕВ (д.т.н., проф.),

Члены редколлегии: В.В. ЛЮБИМЦЕВ (д.т.н., проф.), А.П. СОРКИН (д.т.н., проф.),
В.Л. МАХОВЕР (д.т.н., проф.), Б.Б. СТРОГАНОВ (д.т.н., проф.),
Н.М. АШНИН (д.т.н., проф.), С.Д. НИКОЛАЕВ (д.т.н., проф.), Ф.Ю. ТЕЛЕГИН (д.х.н., проф.),
В.С. БЕЛГОРОДСКИЙ (к.т.н., д.с.н.), Ю.В. ПАВЛОВ (д.т.н., проф.), А.А. ТЕЛИЦЫН (д.т.н., проф.),
В.Н. БЛИНИЧЕВ (д.т.н., проф.), С.В. ПАЛОЧКИН (д.т.н., проф.), В.И. ТЕРЕНТЬЕВ (д.т.н., проф.),
В.В. ВЕСЕЛОВ (д.т.н., проф.), Е.Л. ПАШИН (д.т.н., проф.), А.А. ТИТУНИН (д.т.н., проф.),
В.Ф. ГЛАЗУНОВ (д.т.н., проф.), А.Ф. ПЛЕХАНОВ (д.т.н., проф.), А.В. ФИРСОВ (д.т.н., проф.),
В.А. ЗАВАРУЕВ (д.т.н., проф.), Л. П. РОВИНСКАЯ (д.т.н., проф.), В.Д. ФРОЛОВ (д.т.н., проф.),
В.М. ЗАРУБИН (к.т.н., проф.), В.Е. РОМАНОВ (д.т.н., проф.), Г.И. ЧИСТОБОРОДОВ
Е.Н. КАЛИНИН (д.т.н., проф.), П.Н. РУДОВСКИЙ (д.т.н., проф.), (д.т.н., проф.),
А.М. КИСЕЛЕВ (д.т.н., проф.), В.В. САФОНОВ (д.т.н., проф.), Л.П. ШЕРШНЕВА (д.т.н., проф.),
М.В. КИСЕЛЕВ (д.т.н., проф.), П.А. СЕВОСТЬЯНОВ (д.т.н., проф.), Ю.С. ШУСТОВ (д.т.н., проф.),
К.И. КОБРАКОВ (д.т.н., проф.), Н.А. СМИРНОВА (д.т.н., проф.), В.П. ЩЕРБАКОВ (д.т.н., проф.),
Ж.Ю.КОЙТОВА (д.т.н., проф.), Г.Г. СОКОВА (д.т.н., проф.), С.С. ЮХИН (д.т.н., проф.),
А.Р. КОРАБЕЛЬНИКОВ (д.т.н., проф.),
Н.Л. КОРНИЛОВА (д.т.н., проф.),
Н.А. КУЛИДА (д.т.н., проф.),

Ответственный секретарь С.Л. ХАЛЕЗОВ.

Адрес редакции: 153000, г. Иваново, Шереметевский пр., 21.
Тел.: (4932) 41-75-02. Факс: (4932) 41-50-88.

E-mail: [email protected]

http://ti.ivgpu.com/ivttp

Издание зарегистрировано в Министерстве печати РФ. Регистрационный №796. Сдано в набор 02.10.2015.
Подписано в печать 29.10.2015. Формат 60х84 ⅛. Бум. кн.-журн. Печать офсетная. Усл.-печ. л. 30,23;
Усл. кр.-отт. 30,73. Заказ 505.

Тираж 400 экз.

"Известия вузов. Технология текстильной промышленности"
Издание Ивановского государственного политехнического университета

153000, г. Иваново, Шереметевский пр., 21.
E-mail:[email protected]

Издательско-полиграфический комплекс "ПресСто"
153025, г. Иваново, ул. Дзержинского, 39, оф. 307

Тел. (4932) 30-42-91, 30-43-07
E-mail: [email protected]

© «Известия вузов. Технология текстильной промышленности», 2015

Ministry of Education and Science
of Russian Federation

PROCEEDINGS OF HIGHER EDUCATION INSTITUTIONS

TEXTILE
INDUSTRY
TECHNOLOGY

SCIENTIFIC AND TECHNICAL JOURNAL

ESTABLISHED IN DECEMBER OF 1957, 6 ISSUES PER YEAR

№ 5 (359)
2015

The journal is included in the "List of the leading peer-reviewed journals and publications
issued in the Russian Federation, in which the major scientific results of dissertations
for the degrees of doctor and candidate of sciences should be published"

The journal is presented in the The journal is included in the The on-line version of the journal
Scientific Electronic Library and Scopus and CAS(pt) bibliographic is available at

has an RSCI impact factor databases http://ti.ivgpu.com/ivttp

Published by Ivanovo State Polytechnic University

PROCEEDINGS OF HIGHER EDUCATION INSTITUTIONS

№ 5 (359) TEXTILE INDUSTRY TECHNOLOGY 2015

Chief editor EDITORIAL BOARD
First deputy of chief editor:
R.M. ALOYAN (corr. memb. RAACS, d.en.s., prof.).
Deputy editors: S.V. FEDOSOV (acad. RAACS, d.en.s., prof.).
M.G. BALYKHIN (c.ec.s., prof.),
B.N. GUSEV (d.en.s., prof.), A.G. MAKAROV (d.en.s., prof.), K.E. RAZUMEEV (d.en.s., prof.).
A.B. PETRUKHIN (d.en.s., prof.),

Editorial board members: V.V. LYUBIMTSEV (d.en.s., prof.), A.P. SORKIN (d.en.s., prof.),
V.L. MAKHOVER (d.en.s., prof.), B.B. STROGANOV (d.en.s., prof.),
N.M. ASHNIN (d.en.s., prof.), S.D. NIKOLAEV (d.en.s., prof.), F.YU. TELEGIN (d.ch.s., prof.),
V.S. BELGORODSKII (c.en.s., d.soc.s), YU.V. PAVLOV (d.en.s., prof.), A.A. TELITSYN (d.en.s., prof.),
V.N. BLINICHEV (d.en.s., prof.), S.V. PALOCHKIN (d.en.s., prof.), V.I. TERENT'EV (d.en.s., prof.),
V.V. VESELOV (d.en.s., prof.), E.L. PASHIN (d.en.s., prof.), A.A. TITUNIN (d.en.s., prof.),
V.F. GLASUNOV (d.en.s., prof.), A.F. PLEKHANOV (d.en.s., prof.), A.V. FIRSOV (d.en.s., prof.),
V.A. ZAVARUEV (d.en.s., prof.), L.P. ROVINSKAYA (d.en.s., prof.), V.D. FROLOV (d.en.s., prof.),
V.M. ZARUBIN (d.en.s., prof.), V.E. ROMANOV (d.en.s., prof.), G.I. CHISTOBORODOV
E.N. KALININ (d.en.s., prof.), P.N. RUDOVSKII (d.en.s., prof.), (d.en.s., prof.),
A.M. KISELEV (d.en.s., prof.), V.V. SAFONOV (d.en.s., prof.), L.P. SHERSHNEVA (d.en.s., prof.),
M.V. KISELEV (d.en.s., prof.), P.A. SEVOSTYANOV (d.en.s., prof.), YU.S. SHUSTOV (d.en.s., prof.),
K.I. KOBRAKOV (d.en.s., prof.), N.A. SMIRNOVA (d.en.s., prof.), V.P. TSHERBAKOV (d.en.s., prof.),
ZH.YU. KOYTOVA (d.en.s., prof.), G.G. SOKOVA (d.en.s., prof.), S.S. YUKHIN (d.en.s., prof.),
A.R. KORABELNIKOV (d.en.s., prof.),
N.L. KORNILOVA (d.en.s., prof.),
N.A. KULIDA (d.en.s., prof.),

Executive secretary S.L. KHALEZOV.

Address: 153000, Ivanovo, Sheremetev av., 21.
Tel.: +7(4932)41-75-02, fax: +7(4932)41-50-88.
E-mail: [email protected]
http:// ti.ivgpu.com/ivttp

Registered with the Ministry of Printing of Russian Federation. Registration no. 796. Passed for typesetting on 02.10.2015.
Signed for printing on 29.10.2015. Format 60×84 ⅛. Book/journal paper. Offset printing. 30.23 conventional sheets.
30.73 conventional. Order 505.

Circulation of 400.

"Proceedings of institutions of higher education. Textile Industry Technology"
Published by Ivanovo State Polytechnic University
153000, Ivanovo, Sheremetev av., 21.
E-mail: [email protected]

Publishing-printing complex "PresSto"
153025, Ivanovo, Dzerdzinskogo, 39, of. 307

Теl. (4932) 30-42-91, 30-43-07
E-mail: [email protected]

© Proceedings of institutions of higher education. Textile Industry Technology, 2015

ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ

№ 5 (359) ТЕХНОЛОГИЯ ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 2015

УДК 378

СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ НАУЧНОГО РАЗВИТИЯ КГТУ

STATUS AND PERSPECTIVES OF SCIENTIFIC DEVELOPMENT OF KSTU

А.А. ТИТУНИН, А.М. ИБРАГИМОВ
А.А. TITUNIN, А.М. IBRAGIMOV

(Костромской государственный технологический университет)
(Kostroma State Technological University)
E-mail: [email protected]

В статье приведены этапы истории развития Костромского государ-
ственного технологического университета. Рассмотрены направления
подготовки специалистов, бакалавров, магистров, аспирантов; научная ра-
бота и деятельность лабораторий. Обозначены проблемы взаимодействия
КГТУ с предприятиями Костромской области.

The article presents the historical stages of development of the Kostroma State
Technological University. The directions of training of specialists, bachelors, mas-
ters and PhD students; science research and activity of laboratories. The problems
of cooperation of KSTU with the enterprises of the Kostroma region are designated.

Ключевые слова: история развития, подготовка специалистов, научная
работа.

Keywords: the history of development, training, scientific work.

История Костромского государствен- Официально институт был открыт и
ного технологического университета принял первых студентов 15 октября
(КГТУ) началась 1 ноября 1931 г., когда 1932 г.
Госплан РСФСР утвердил предложение
Ивановского облплана об открытии Постановлением СНХ СССР от
льновтуза в городе Костроме. 28.02.1933г. №330 вуз значится льняным.

26 июля 1932 г. Нарком легкой про- Уже в ноябре 1939 г. в Костромском
мышленности подписал приказ № 482 об текстильном институте была открыта ас-
образовании вуза и назначил директором пирантура. Первым заведующим аспиран-
Костромского текстильного института 34- турой был назначен Всеволод Николаевич
летнего Валентина Григорьевича Боброва. Аносов.

№ 5 (359) ТЕХНОЛОГИЯ ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 2015 5

Постановлением Совета министров сертаций на соискание ученой степени
СССР от 17.01.1962 г. № 180-а вуз преоб- кандидата наук и на соискание ученой сте-
разован в Костромской технологический пени доктора наук. В 1994 г. открыта док-
институт. торантура.

Успешно преодолев болезни роста и За пятьдесят лет в диссертационном
развития, вуз стал ведущим высшим учеб- совете успешно защищены 62 диссертации
ным заведением Костромского региона и на соискание ученой степени доктора наук
занял достойное место среди технических и 611 диссертаций на соискание ученой
вузов России. Признанием заслуг коллек- степени кандидата наук.
тива в деле подготовки высококвалифици-
рованных специалистов и развития науч- В настоящий момент подготовку маги-
ных исследований явилось награждение стров, специалистов, бакалавров и кадров
Костромского технологического института высшей квалификации в КГТУ осуществ-
орденом Трудового Красного Знамени Ука- ляют 314 преподавателей, из них 43 докто-
зом Президиума Верховного Совета СССР ра наук и 165 кандидатов наук.
от 19.08.1982 г. № 7760-х. В канун 60-летия
института коллектив был награжден По- В КГТУ сложились и многие годы дей-
четной грамотой Верховного Совета Рос- ствуют 19 научных школ: Физика конден-
сийской Федерации. Приказом председате- сированного состояния (д.ф.-м.н., проф.
ля Государственного комитета РФ по выс- Бородин И.П., д.т.н, проф. Панин И.Г.);
шему образованию № 936 от 21.06. 1995 г. Ботаника (д.б.н., проф. Шутов В.В.); Ма-
институт переименован в Костромской гос- шины, агрегаты и процессы легкой про-
ударственный технологический универси- мышленности (д.т.н., проф. Проталинский
тет. Развитие вуза от льняного института до С.Е., д.т.н., проф. Титов С.Н., д.т.н., проф.
современного технологического универси- Гусев В.А., д.т.н., проф. Букалов Г.К.,
тета оказало значимое влияние на развитие д.т.н., проф. Корабельников А.Р., д.т.н.,
науки, образования, промышленности и проф. Подъячев А.В., д.т.н., проф. Смель-
культуры не только Костромского региона, ский В.В.); Технология и первичная обра-
но и России. ботка текстильных материалов и сырья
(д.т.н., проф. Соркин А.П., д.т.н., проф.
На сегодняшний день КГТУ является Рудовский П.Н., д.т.н., проф. Пашин Е.Л.,
единственным высшим учебным заве- д.т.н., проф. Корабельников А.Р., д.т.н.,
дением в регионе, которое более 80 лет проф. Наумов А.К., д.т.н., проф. Землякова
готовит кадры для текстильной, легкой И.В., д.т.н., проф. Брут-Бруляко А.Б.,
промышленности, машиностроения; более д.т.н., проф. Секованова Л.А., д.т.н., проф.
40 лет – для лесного комплекса; Крутикова В.Р., д.т.н., проф. Жуков В.И.,
осуществляет подготовку специалистов в д.т.н., проф. Разин С.Н.); Автоматизация и
сфере охраны труда и защиты в управление технологическими процессами
чрезвычайных ситуациях. Из стен нашего и производствами (д.т.н., проф. Старове-
вуза выходят специалисты для ювелирной ров Б.А.); Системы автоматизированного
промышленности. В соответствии с проектирования (д.т.н., проф. Шведенко
концепцией непрерывного профессиональ- В.Н.); Технология электрохимических
ного образования в вузе ведется процессов и защита от коррозии (д.т.н.,
подготовка по двум программам СПО, 13 проф. Галанин С.И.); Моделирование тех-
укрупненным группам направлений под- нологических процессов и механизмов
готовки бакалавров, 9 – магистратуры, по (д.т.н., проф. Киселев М.В., д.т.н., проф.
17 направлениям аспирантуры. Киселев Н.В.); Материаловедение произ-
водств текстильной и легкой промышлен-
За время своего существования КГТУ ности (д.т.н., проф. Смирнова Н.А., д.т.н.,
выпустил 43723 специалиста, 128 проф. Койтова Ж.Ю.); Энергосбережение
магистров, 889 бакалавров. (д.т.н., проф. Каравайков В.М.); Техноло-
гия и оборудование механической и физи-
С 1965 г. в КГТУ действует диссерта- ко-технической обработки (д.т.н., проф.
ционный совет Д212.093.01 по защите дис-

6 № 5 (359) ТЕХНОЛОГИЯ ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 2015

Гусев В.А., д.т.н., проф. Петровский В.С., В КГТУ активно работают три научных
д.т.н., проф. Михайлов С.В., к.т.н. Фейман лаборатории, являющиеся структурными
И.И.); Отечественная история (д.и.н., подразделениями университета: Меж-
проф. Смурова О.В., д.и.н., проф. Соловьев кафедральная учебно-научно-исследо-
А.В., д.и.н., проф. Зябликов А.В., д.и.н., вательская лаборатория горячей обработки
проф. Волкова Е.Ю.); Экономическая тео- металлов; Межрегиональный научно-
рия (д.э.н., проф. Тяжов А.И.); Экономика просветительский центр им. И.А. Дедкова;
и управление народным хозяйством (д.э.н., Театр студенческой моды. В университете
проф. Беркович М.И., д.э.н., проф. Неми- ведутся научные исследования в лаборато-
ров А.Л., д.э.н., проф. Дудяшова В.П.); риях, не являющихся структурными под-
Онтология и теория познания (д.ф.н., разделениями университета и не имеющих
проф. Ковалева С.В.); Культурология штатных научных сотрудников: лаборато-
(д.фил.н., проф. Елшина Т.А.); Теория и рии композиционных материалов, учебно-
история права и государства; история пра- научно-производственная лаборатория де-
вовых учений (д.ю.н., проф. Бриль Г.Г.); ревоперерабатывающих производств: ла-
Древесиноведение, технология и оборудо- боратории экскурсоведения, туризма и
вание деревообработки (д.т.н., проф. информации, лаборатории сетевых техно-
Угрюмов С.А., д.т.н., проф. Титунин А.А).; логий, научные лаборатории видеонаблю-
Физиология (д.т.н., проф. Смирнов И.Ю.). дения и технических средств визуального
контроля. Студенты и аспиранты под ру-
Кроме этого, научная работа ведется по ководством опытных наставников в соста-
29 научным направлениям: Общие вопро- ве коллективов научных школ и направле-
сы философии; Общие вопросы историче- ний подготовки выполняют свои исследо-
ских наук; Общие вопросы экономических вания по пяти (из восьми) приоритетным
наук; Экономические теории; Организация направлениям развития науки, технологии
управления экономикой; Экономика, орга- и техники.
низация, управление, планирование и про-
гнозирование; Государство и право. Юри- В 2014 г. созданы две новые научные
дические науки. Общие вопросы; Плани- лаборатории: "Совместный научно-
рование и прогнозирование в праве; Исто- образовательный центр "Плазменные
рия государства и права; Общие вопросы нанотехнологии", Научно-практическая
культуры; Общие вопросы физики; Физика лаборатория по адаптации, тестированию
твердых тел; Общие вопросы механики; и интеграции автоматизированных систем
Электрохимия; Общие вопросы биологии; управления текстильной промышлен-
Ботаника; Общие вопросы энергетики; От- ностью для электросетевого комплекса.
ходы производства и их переработка. Вто-
ричное сырье. Ресурсосбережение; Общие Ежегодно университет готовит более
вопросы автоматики и вычислительной 30 заявок на различные конкурсы грантов
техники; Технология машиностроения; (РНФ, РФФИ, РГНФ и грант Президента
Машины и оборудование для текстильной РФ).
промышленности; Технология химических
волокон и нитей; Автоматизация и автома- Сотрудники университета активно
тизированные системы; Первичная обра- принимают участие в научных мероприя-
ботка волокнистых материалов; Свойства, тиях и за пределами города Костромы и
измерение, испытание и контроль качества Костромской области. В 2014 г. ученые
текстильных материалов и изделий; Об- КГТУ приняли участие в 102 научных
щие вопросы лесной и деревообрабатыва- конференциях, из них 68 международных.
ющей промышленности; Гостиничное хо-
зяйство; Туристско-экскурсионное обслу- Традиционно университет принимает
живание; Общие вопросы охраны окружа- участие в выставочных мероприятиях раз-
ющей среды и экология человека. личного уровня. В 2014 г. работы сотруд-
ников университета были представлены на
41 выставке, в том числе на 12 междуна-
родных.

№ 5 (359) ТЕХНОЛОГИЯ ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 2015 7

В 2014 г. ученые КГТУ публиковали шающих большинство технологических
результаты своих трудов в изданиях раз- проблем, не существует).
личного уровня, в том числе в централь-
ных журналах, журналах из перечня ВАК 4. Те немногие предприятия, которые
(247 статей), Scopus (49 статей), Web of способны в финансовом плане реализовы-
Science (2 статьи), среди них журналы: Из- вать научные изыскания и проводить
вестия высших учебных заведений. Техно- опытно-конструкторскую разработку, свя-
логия текстильной промышленности; Pol- заны "жесткой" управленческой "вертика-
лью", когда все решения приходится со-
ymer Science - Series D; Journal of Mathe- гласовывать с генеральными структурами,
matical Sciences и другие. что зачастую приводит к затягиванию сро-
ков реализации проектов, или эти пред-
На базе КГТУ в 2014 г. проведены 9 приятия четко должны следовать своей
научных конференций, из них 6 междуна- программе инновационного развития
родных. В 2014 г. опубликованы более 915 (ПИР) (для предприятий с госучастием).
научных статей, из них 6 в зарубежных
изданиях, 13 монографий, 32 учебных по- 5. Отсутствие централизованного ис-
собия (2 с грифом УМО) получены 12 па- точника информации о приоритетных
тентов на изобретения и др. направлениях развития Костромской обла-
сти в краткосрочной и долгосрочной пер-
КГТУ активным образом развивает но- спективе и обобщенного перечня важней-
вые направления работы, связанные с лес- ших производственных задач предприятий
ной, деревообрабатывающей, ювелирной, области существенно затрудняет опере-
машиностроительной, композиционной жающую работу научных коллективов
областями, в том числе и областью нано- университета, создающих задел для
технологий. уменьшения времени внедрения иннова-
ций и перспективных разработок на пред-
Взаимодействие с предприятиями Ко- приятиях.
стромской области ежегодно приобретает
все более проблемный характер. Немногие В настоящее время работы, которые
действующие текстильные, машинострои- ведет университет в интересах предприя-
тельные, лесоперерабатывающие и другие тий Костромской области, носят исключи-
предприятия имеют возможность взаимо- тельно инициативный характер, без фи-
действовать с университетом по научному нансирования со стороны предприятия.
и инновационному направлениям. Заинтересованные преподаватели и сту-
денты в рамках курсовых и дипломных
Основных проблем во взаимодействии проектов, диссертационных исследований
с предприятиями несколько. разрабатывают предложения, направлен-
ные на совершенствование существующих
1. Отсутствие у большинства предпри- технологий. Тем не менее, университет
ятий средств на финансирование научных ведет активную работу по внедрению раз-
исследований и опытно-конструкторских работок на существующих предприятиях
разработок, даже по проблемным направ- области. Объемы научно-исследователь-
лениям для данного предприятия. ских и опытно-конструкторских работ рас-
тут и в 2014 г. составили 31764,5 тыс. руб.,
2. Финансирование научных разработок а в 2015 г. ‒ 82409 тыс. руб.
за счет различного рода государственных
программ оказывается невозможным по В 2014 г. в университете проведены 54
причине того, что многие предприятия конкурса на лучшую научную студенче-
просто не входят в эти программы и не ре- скую работу на всех факультетах и в ин-
ализуют их. ститутах. Проведены 5 студенческих науч-
ных конференций, из них 4 международ-
3. Недостаточное понимание руководи- ные. В 2014 г. 1766 студентов КГТУ при-
телями предприятий того факта, что гра- нимали участие в научно-исследователь-
мотное и взвешенное техническое решение
производственной проблемы требует вре-
мени и финансирования (готовых универ-
сальных инновационных разработок, ре-

8 № 5 (359) ТЕХНОЛОГИЯ ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 2015

ской работе (конкурсах, конференциях, должен иметь общую численность студен-
олимпиадах и выставках). тов, обучающихся по программам бака-
лавриата, специалитета и магистратуры,
На конкурсах, олимпиадах и фестива- только по очной форме обучения не менее
лях были представлены 430 экспонатов, 10 тысяч человек. На сегодняшний день в
260 научных работ и получено 157 меда- трех костромских государственных вузах
лей, грамот и дипломов. Два студента по- (КГУ, КГСХА, КГТУ) насчитывается ме-
лучили стипендии Президента РФ, три нее 7000 студентов очной формы обуче-
студента получили стипендии Правитель- ния, из них (в процентах к общей числен-
ства РФ. ности студентов-очников) в КГТУ обуча-
ется 36,7%, в КГУ – 33,5%, в КГСХА –
Студенты КГТУ в 2014 г. были награж-
дены грамотами, дипломами и медалями 29,8%.
различных степеней и достоинств, общее Доля обучающихся по программам ба-
число студенческих публикаций превыси-
ло 280. калавриата, специалитета, магистратуры в
очной форме составляет в КГТУ 67,5%, в
С декабря 1957 г. лучшие научные раз- КГУ – 49,1%, в КГСХА – 48,5%.
работки ученых и аспирантов КГТУ пуб-
ликуются в научно-техническом журнале Общая численность обучающихся слу-
Известия высших учебных заведений. шателей дополнительного профессиональ-
Технология текстильной промышленно- ного образования (ДПО) в КГТУ – 56,2%,
сти, который включен в зарубежные БД в КГУ – 24,8%, в КГСХА – 19,1%.
Scopus и CAS(pf). Это дает возможность
выхода наших ученых на мировой уро- Таким образом, наибольший удельный
вень. вес студентов очной формы обучения и
слушателей ДПО приходится на Костром-
Система профессионального образова- ской государственный технологический
ния в Костромской области решает сего- университет. Однако этого количества не-
дня ряд сложных, долгосрочных и круп- достаточно, чтобы соответствовать требо-
номасштабных задач, направленных на ваниям, которые предъявляются Миноб-
обеспечение устойчивого социально- ром России к опорным вузам. Поэтому при
экономического развития региона. Одной разработке программы развития вуза сле-
из таких задач является создание в Ко- дует основное внимание уделить достиже-
стромской области опорного регионально- нию именно этого показателя.
го университета. В соответствии с услови-
ями конкурса, объявленного Министер- Научно-педагогическая обществен-
ством образования и науки Российской ность технологического университета в
Федерации 16 октября 2015 г., этот про- полной мере осознает, что создание опор-
цесс будет проходить путем присоедине- ного регионального университета как мно-
ния одного из костромских вузов к друго- гопрофильной образовательной организа-
му. Очевидно, что стратегические направ- ции, несомненно, окажет значительное
ления развития профессионального обра- воздействие на развитие региональной со-
зования в интересах Костромской области циально-экономической системы за счет
следует рассматривать с позиции предсто- концентрации интеллектуального потен-
ящих преобразований, в первую очередь, циала и формирования современного
Костромского государственного техноло- научно-образовательного комплекса. При
гического университета (КГТУ) и Ко- этом научно-исследовательская деятель-
стромского государственного университе- ность опорного вуза должна осуществ-
та имени Н.А. Некрасова (КГУ). Из-за ве- ляться, с одной стороны, в интересах субъ-
домственных разногласий Костромская ектов предпринимательской деятельности
государственная сельскохозяйственная региона, с другой стороны, имеет выра-
академия (КГСХА) пока в этом процессе женную ориентацию на два-три приори-
не участвует. С учетом критериев кон- тетных направления общероссийского и
курсного отбора опорный университет международного уровня.

№ 5 (359) ТЕХНОЛОГИЯ ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 2015 9

В Костромской области исторически научной деятельности, сложившиеся и
сформировалась профилизация кадрового перспективные направления международ-
обеспечения отраслей экономики, соци- ной деятельности, а также опыт подготов-
альной сферы и образования. По каждому ки кадров для оборонно-промышленного
из этих направлений проводится важная комплекса Российской Федерации, Уче-
научная, культурно-просветительская и ный Совет выразил готовность стать базо-
воспитательная деятельность. Ученый Со- вой площадкой для создания опорного ре-
вет КГТУ, состоявшийся 17 ноября 2015 г., гионального вуза.
признал целесообразным создание межву-
зовской рабочей группы по подготовке Все изложенное выше позволяет с оп-
совместной заявки для участия в конкурс- тимизмом смотреть в будущее. Подрастает
ном отборе программ развития опорных достойное поколение талантливой моло-
региональных вузов уже в 2015 г. Также, дежи, которое может обогатить и развить
опираясь на имеющийся опыт подготовки научные направления КГТУ, а вуз, в свою
востребованных в Костромской области и очередь, готов предоставить ему широкие
других регионах Российской Федерации возможности для профессионального и
кадров для ведущих отраслей экономики, творческого становления и дальнейшего
ключевые позиции промышленных пред- развития.
приятий в социально-экономическом раз-
витии региона, авторитет и признание на Поступила 30.09.15.
федеральном уровне заслуг университета в
_______________

10 № 5 (359) ТЕХНОЛОГИЯ ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 2015

ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ

№ 5 (359) ТЕХНОЛОГИЯ ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 2015

УДК 331.101.3

ФОРМИРОВАНИЕ ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО КАПИТАЛА
И РИСКИ В УПРАВЛЕНИИ КАДРАМИ

THE FORMATION OF HUMAN CAPITAL
AND RISKS IN PERSONNEL MANAGEMENT

Г.А. БАЛЫХИН, С.Г. РАДЬКО, С.Г. ДЕМБИЦКИЙ, Е.В. БЕРЕЗИНА
G.A. BALYKHIN, S.G. RAD'KO, S.G. DEMBITSKYI, E.V. BEREZINA

(Московский государственный университет дизайна и технологии)
(Moscow State University of Design and Technology)
E-mail: [email protected]

Рассмотрена взаимосвязь между человеческим капиталом и рисками в
управлении кадрами. Обоснована необходимость выработки общепринято-
го определения человеческого капитала. Определена проблема отсутствия
теоретико-методологического подхода к управлению человеческим капи-
талом, способствующего выработке оптимальных методов анализа кадро-
вых рисков, касающихся развития качеств человека, влияющих на получе-
ние дохода.

Examined the relationship between human capital and risk management. It
justifies the need for a universally accepted definition of human capital. Identified
the lack of a theoretical and methodological approach to the management of hu-
man capital, contributing to the development of optimal methods for the analysis
of personnel risks related to the development of qualities affecting the production
of income.

Ключевые слова: человеческий капитал, сущность, кадровые риски,
проблема, последствия, формирование, управление, доход.

Keywords: human capital, nature, personnel risk, problem, consequences,
formation, management, income.

Периодически возникающие кризисы, событий. Действия человека приводят к то-
связанные с изменением социально- му, что в научной деятельности и в обычной

экономических систем, влияют не жизнен- жизни отражается категорией "риск".

ные позиции всех индивидуумов. Особенно Одной из наиболее приоритетных задач
это заметно в настоящее время, в неста- в реальном секторе экономики в санкци-

бильных экономических условиях. Наблю- онных условиях является поиск путей и
дается развитие трудно прогнозируемых возможностей преодолевать разнообраз-

№ 5 (359) ТЕХНОЛОГИЯ ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 2015 11

ные риски. Выявление особенностей и тельности человека связано с особенно-
причин проявления негативных событий стями его трудовой деятельности. Каждое

на предприятиях и их анализ подразуме- предприятие регулирует кадровую сферу.
вают формирование такой значимой для От того, насколько успешно эта регули-

субъектов хозяйственной деятельности ка- ровка осуществляется, зависит конечный

тегории, как человеческий капитал. успех всей производственно-хозяйствен-
В повседневной деятельности человек ной деятельности. Один из способов до-

сам определяет, какие действия или собы- стижения успеха – формирование челове-
тия для него являются более или менее ческого капитала, определяющего соци-

рискованными. Обусловлено это психоло- ально-трудовые отношения в условиях хо-
зяйственной деятельности.
гическими особенностями и мировоззрен-
ческими позициями человека. Риск имеет В последние десятилетия социально-
экономическим категориям, подобным
объективные и субъективные предпосыл- человеческому капиталу, уделяется
ки, а работники рассматривают окружаю-
пристальное внимание. Множество работ
щую действительность, опираясь на свои
посвящено вопросам выявления и
представления и убеждения. Понимание осмысления процессов воздействия
влияния риска, его последствий сильно
разнообразных факторов производствен-
различается у всех людей. Негативные ной сферы на трудовые возможности
стороны этого влияния руководящий со-
работников. Сфера представлений отно-
став предприятия в определенной степени сительно содержания социально-экономи-
может устранить, опираясь на теорию че- ческих категорий характеризуется широ-
ким разнообразием мнений и подходов.
ловеческого капитала. Это приводит к отсутствию устойчивого

Социально-экономические категории, взгляда в отношении сущности образо-
подобные человеческому капиталу, нельзя ваний, имеющих глубокую социальную

рассматривать изолированно от реальной природу. Наблюдается постоянное перео-
практики. Эффект от вложений в человека смысление их сути и содержания, что
можно назвать традиционным явлением.
следует соотносить с реальными трудовы-
Человеческий капитал, наряду с трудо-
ми процессами, иначе исследования пре- вым потенциалом, является одной из
вращаются в вещь "в себе", оторванную от
реальной практики. Сущность и структура наиболее обсуждаемых категорий в теории
человеческого капитала тесно связаны со
труда. Проблема состоит в отсутствии об-
спецификой экономических отношений в щепринятых подходов к его пониманию,

сфере его проявления. Теория человече- что препятствует решению многих серьез-
ского капитала позволяет в адекватной ных организационных проблем. К ним от-

форме отразить перспективы развития си- носится формирование бюджета развития
стем управления кадрами, так как показы-
персонала, определение реального уровня
вает тесную взаимосвязь между уровнем отдачи от инвестиций в развитие трудово-

полученного образования и доходами. го потенциала, выработка технико-
Целостная концепция отсутствует, что экономических показателей, дающих

приводит к затруднениям при создании представление об основных характеристи-
методов его анализа.
ках человеческого капитала, разработка и
Проявления человеческого фактора внедрение в практику производственной

определяются социокультурной средой деятельности методов формирования че-
обитания людей. Подобной средой являет- ловеческого капитала, позволяющих сни-

ся место работы человека, влияющее на жать разнообразные кадровые риски.
поведенческие особенности членов трудо-
Когда упоминается категория "риск",
вых коллективов. Деятельность работни- чаще всего это указывает на то, что при-

ков осуществляется в условиях неопреде- сутствует неопределенность при принятии
ленности и поэтому в значительной степе- решений и существует опасность получе-

ни зависит от форм и выражения проявля- ния негативного результата. Кадровые ре-
ющихся рисков [7], [8]. Проявление нега-
тивных последствий рисков в жизнедея-

12 № 5 (359) ТЕХНОЛОГИЯ ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 2015

шения затрагивают различные сферы тру- 6. Каким образом выполнять развитие
довой деятельности. Создание систем трудового потенциала?

формирования и управления кадровыми 7. Каких затрат потребуют запланиро-
рисками на предприятии позволит регули- ванные мероприятия, касающиеся повы-

ровать кадровую составляющую производ- шения квалификации?
Между человеческим капиталом и
ства с учетом следующих направлений:
– определение подходов к оценке воз- необходимостью решения поставленных

можностей для устранения рисков отсут- вопросов существует тесная взаимосвязь.
ствия человеческого капитала, требуемого Обычно формирование человеческого ка-

для достижения основных целей предпри- питала происходит путем инвестиций в
кадровый состав в виде затрат на образо-
ятия;
– анализ и систематизация факторов, вание и охрану здоровья. Проблема состо-

влияющих на трудовые риски; ит в том, чтобы выделить важные для
– выработка механизма связи всех со- предприятия направления в процессе фор-

ставляющих, влияющих на развитие тру- мирования человеческого капитала, устра-
нив, по возможности, сопутствующие кад-
довых рисков при различных вариантах
управления человеческим капиталом; ровые риски. Следовательно, требуется

– выработка оптимальных методов ана- формирование оптимальных условий для
лиза и оценки кадровых рисков, касаю- функционирования предприятия и выявле-

щихся развития качеств человека, влияю- ния степени соответствия системы управ-
щих на получение дохода; ления кадрами структуре человеческого

– устранение предпосылок для нега- капитала. Для этого надо, во-первых, знать
точно, что такое человеческий капитал.
тивного развития событий при принятии Во-вторых, иметь упорядоченный пере-
кадровых решений, касающихся повыше- чень кадровых рисков.

ния образования. Развитие человеческого капитала
Возможно выделить разнообразные
занимает одно из ключевых мест в теории
опасности, относимые к управлению кад- труда. Сфера представлений относительно

рами. Кадровые риски определяются на человеческого капитала характеризуется
этапах:
широким разнообразием подходов. Ведут-
– сбора и обработки информации; ся непрерывные исследования подобных
– привлечения кадров;
человеческому капиталу экономических
– формирования коллектива и расста- категорий. Целостная концепция отсут-
ствует, что приводит к затруднениям при
новки кадрового состава;
– использования привлеченного персо- создании методов его анализа. Сущность и
структура человеческого капитала тесно
нала;
– оценки трудового потенциала при- связаны со спецификой экономических
отношений в сфере его проявления. Это
влеченного персонала;
проявление часто ассоциируется с
– высвобождения персонала.
Исходя из этого выведем вопросы, за- образованием. Образование является
приоритетной сферой приложения теории
трагивающие проблематику кадровой со-
ставляющей производства и формирования человеческого капитала на протяжении
длительного периода. Меняются функции
человеческого капитала в практической
и принципы учета трудовых возможностей
деятельности.
1. Сколько работников требуется и в системе высшего образования, наблю-
дается наполнение их новым смыслом и
какая у них должны быть квалификация?
2. Следует ли сокращать персонал? содержанием.
Во многих исследованиях в явном или
3. Сколько работников определенных
категорий подлежит увольнению? неявном виде присутствует образование,

4. Каким способом лучше всего обычно выражаемое в виде инвестиций в
использовать знания и умения персонала? человеческий капитал. Теория человечес-
кого капитала показывает тесную
5. Каким образом мотивировать
персонал?

№ 5 (359) ТЕХНОЛОГИЯ ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 2015 13

взаимосвязь между уровнем полученного 3. На предприятиях не выработаны

образования и доходами. Взаимосвязи подходы к сбору информации, требуемой

между благосостоянием и образованием для анализа человеческого капитала как

обосновываются различными способами. отдельной социально-экономической

Используются различные показатели, категории.

характеризующие изменение доходов. По мере развития теории человеческого

Производительность труда выступает как капитала создавались модели индивиду-

наиболее известное и часто упоминаемое альной отдачи от инвестиций в

промежуточные звено между образова- человеческий капитал. При их построении

нием и изменением доходов. Строятся считается, что капитал складывается из

различные модели общетеоретического и природных способностей отдельного

прикладного характера, дающие представ- человека и может быть увеличен в

ление о том, насколько эффективно осу- процессе образования, профессиональной

ществлять инвестиции в человеческий подготовки и приобретения опыта при

капитал [2], [5], [6]. выполнении трудовой деятельности.

Теория человеческого капитала Человеческий капитал представлялся в

отражает перспективы развития виде совокупности качественных

профессионального образования. В характеристик рабочей силы, способ-

современной системе профессиональной ностей человека к трудовой деятельности,

подготовки специалистов отметим наличие его умений, знаний и навыков. Затраты

значительных несоответствий между времени и денежных средств, необходи-

системой образования и потребностями мых для получения образования и

рынка труда. В открытой печати профессиональной подготовки, рассматри-

дискутируются вопросы, касающиеся ваются как инвестиции в человеческий

переизбытка специалистов гуманитарных капитал, которые экономически целесооб-

профилей. Это приводит к затруднениям в разны в том случае, если окупятся. Таким

поиске работы молодыми специалистами. образом, образование и профессиональная

Поэтому можно констатировать присутствие подготовка должны обеспечивать более

риска потери временных и финансовых высокий уровень доходов. Теоретическое

ресурсов, затраченных на получение приложение данные идеи получили в

образования и поиск работы. эмпирических профилях "возраст-доход",

Когда наблюдается множество свидетельствующих о том, что заработки

различных мнений в отношении какой- увеличиваются вместе с уровнем

либо категории, затрудняется выработка образования и опытом работы.

практического инструментария его Наличие данных проблем указывает на

анализа. Исследования человеческого то, что отсутствует единое понимание сути

капитала показали, что существуют про- человеческого капитала. Их нерешенность

блемы, не решенные с момента появления приводит к трудностям в комплексном

этой категории. Они могут быть исследовании содержания человеческого

сформулированы таким образом, чтобы капитала и управления им, формировании

выявить неопределенность, касающуюся теоретических основ и методологических

сути исследуемого явления. Трудности подходов к развитию человеческого

возникают в понимании того, что капитала, разработке принципов управ-

вкладывается в содержание человеческого ления и методики его комплексной оценки.

капитала. Выделим следующие проблемы. Рассмотрим базовое исходное понятие –

1. Затруднена выработка определений человеческий капитал.

человеческого капитала. Когда упоминается понятие "человече-

2. В отечественной практике отсутст- ский капитал", то чаще речь идет о воз-

вует систематизированная база показа- можностях участия человека в экономиче-

телей, характеризующих человеческий ских и производственных процессах. В от-

капитал. ношении человеческого капитала суще-

ствует меньше разночтений, чем, напри-

14 № 5 (359) ТЕХНОЛОГИЯ ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 2015

мер, относительно трудового потенциала. Человеческий капитал – сформирован-
Обычно под ним понимается мера вопло- ный в результате инвестиций и накоплен-

щенной в человеке способности приносить ный человеком определенный запас здоро-
доход, что следует из наличия понятия вья, знаний, навыков, способностей, моти-

"капитал". ваций, которые целесообразно используются
В экономической теории существуют
в той или иной сфере общественного вос-
утвердившиеся постулаты. Рассматривая производства, содействуют росту произво-

положения экономической теории, дительности труда и эффективности произ-
получившие признание и не подвер- водства и тем самым влияют на рост зара-
гающиеся сомнению, определимся сначала
ботков (доходов) данного человека [4, с. 4].
с тем, что означает понятие "челове-
ческий". Понятие "человеческий" свиде- Из определений, предлагаемых различ-
тельствует о том, что капитал вбирает в ными авторами, следует то, что они проти-
себя нечто, относящееся к человеку.
воречат друг другу. Если человеческий ка-
Обычно рассматривается производст- питал является запасом знаний, навыков и
венная или хозяйственная деятельность,
где широко используется понятие опыта, то возникает закономерный вопрос,

"человеческие ресурсы". где иные его составляющие. Если упор де-
Многие исследователи указывают на лался на образование и приобретенную

то, что человеческий капитал квалификацию, возникает проблема пред-
характеризуется совокупностью качеств ставления иных факторов, приносящих до-

человека, оказывающих влияние на ход. Многие авторы преодолевают эту
проблему следующим образом. Принимая
результаты его деятельности. Здесь
следует рассмотреть основные подходы к во внимание нематериальный характер и

пониманию сути человеческого капитала. неоднозначность человеческого капитала,
Приведем некоторые определения. выделяют какие-либо его составные и
функциональные составляющие и придают
Человеческий капитал есть мера во- им приоритетное значение. Определения

площенной в человеке способности прино- Генкина Б.М. и Фишера С. в ясной форме
сить доход. Человеческий капитал включа-
указывают на то, что под человеческим
ет врожденные способности и талант, а капиталом следует понимать качества лю-
также образование и приобретенную ква-
дей, которые могут стать источниками до-
лификацию [9, с. 303]. ходов. Таким образом, при рассмотрении
Человеческий капитал рассматривается
человеческого капитала приоритетом яв-
как совокупность качеств, которые опре-
ляется способность приносить доход. Зна-
деляют производительность и могут стать чит, главенствующей является функцио-
источниками дохода для человека, семьи,
нальная сторона человеческого капитала.
предприятия и общества. Такими каче- Возможно выделить знания, опыт, психо-

ствами обычно считают здоровье, природ- логические особенности, моральные каче-
ные способности, образование, професси-
ства, физическое здоровье. Следует вы-
онализм, мобильность [1, стр. 79]. полнять согласование в определениях всех
Человеческий капитал – совокупность
отмеченных сторон, включая врожденные
всех атрибутивных качеств и свойств, про- способности.

изводительных способностей и сил, функ- Основываясь на определениях,
циональных ролей и форм, рассматривае-
приводимых в литературных источниках, и
мых с позиций системной целостности и исходя из сущности человеческого
адекватных современному состоянию об-
капитала, можно сформулировать следую-
щества эпохи научно-технической и соци- щее определение управления человечес-
ально-информационной революции, вклю- ким капиталом. Управление человеческим
ченных в систему рыночной экономики и в капиталом – процесс воздействия на

качестве ведущего творческого фактора персонал, обеспечивающий совершенство-
общественного производства [1, с. 4]. вание его качественного уровня,
требуемого для реализации целей
предприятия и определяемого профес-

№ 5 (359) ТЕХНОЛОГИЯ ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 2015 15

сионально-квалификационными, личност- 2. Грузков И.В., Грузков В.Н. Воспроизводство
ными и психофизиологическими характе- человеческого капитала: философско-эконо-
ристиками работников. Цель управления – мический анализ / Под ред. проф. Л.Л. Редько. –
обеспечение эффективного функцио- Ставрополь: Изд-во СГПИ, 2010.
нирования производственного процесса и
удовлетворения потребностей работников 3. Добрынин А.И., Дятлов С.А., Конов В.А.,
в их профессиональном и личностном Курганский С.А. Производительные силы человека:
развитии. Таким образом, управление структура и формы проявления. – СПб.: Изд-во
человеческим капиталом представляет СПУЭФ, 1992.
собой процесс системного и
организованного организационно-эконо- 4. Дятлов С.А. Основы теории человеческого
мического и социального воздействия на капитала. – СПб.: Изд-во СПУЭФ, 1994.
потенциал работников.
5. Критский М.М. Человеческий капитал. – Л.:
Под развитием человеческого капитала Изд-во Ленинградского университета, 1991.
следует понимать совокупность управлен-
ческих воздействий на процесс организа- 6. Корчагин Ю.А. Российский человеческий ка-
ционно-экономического и социального питал: фактор развития или деградации? – Воро-
воздействия на совокупность способно- неж: ЦИРЭ, 2005.
стей, знаний, навыков и мотиваций работ-
ников, направленных на реализацию ос- 7. Нефедова Л.В., Афанасьева А.И., Серова
новных целей предприятия. Т.М. Устойчивость коллекции моделей одежды к
изменениям моды // Дизайн и технологии. – 2014,
Создание экономико-математического № 41(83).
аппарата анализа и оценки инвестирования
в человеческий капитал декларируется по- 8. Страчкова Е.Г. Разработка алгоритма каче-
стоянно. Тем не менее, наблюдается раз- ственного анализа риска инвестиционного проекта,
рыв между теорией и практикой управле- реализуемого швейным предприятием // Дизайн и
ния кадрами, а на практике имеют место технологии. – 2010, № 16(58). С. 106...108.
недостатки в системе управления именно
человеческим капиталом. Проблема воз- 9. Фишер С., Дорнбуш Р., Шмалензи P. Эконо-
никает, когда требуется создавать кон- мика / Пер. с англ. со 2-го изд. – M.: "Дело ЛТД",
кретные методики. Необходимо создание
теоретико-методологического подхода к 1995.
управлению человеческим капиталом, спо-
собствующего выработке оптимальных REFERENCES
методов анализа кадровых рисков. Сфера
управления кадровыми рисками такова, 1. Genkin B.M. Jekonomika i sociologija truda. –
что здесь можно найти возможности по
встраиванию теории человеческого капи- M.: NORMA, 2003.
тала и реальную управленческую практи-
ку. Поэтому выделение взаимосвязи между 2. Gruzkov I.V., Gruzkov V.N. Vosproizvodstvo
человеческим капиталом и кадровыми
рисками послужит отправной точной для chelovecheskogo kapitala: filosofsko-jekonomicheskij
создания инструментария анализа кадро- analiz / Pod red. prof. L.L. Red'ko. – Stavropol': Izd-vo
вой сферы.
SGPI, 2010.
ЛИТЕРАТУРА
3. Dobrynin A.I., Djatlov S.A., Konov V.A., Kur-
1. Генкин Б.М. Экономика и социология труда.
– М.:, НОРМА, 2003. ganskij S.A. Proizvoditel'nye sily cheloveka: struktura i
formy projavlenija. – SPb.: Izd-vo SPUJeF, 1992.

4. Djatlov S.A. Osnovy teorii chelovecheskogo
kapitala. – SPb.: Izd-vo SPUJeF, 1994.

5. Kritskij M.M. Chelovecheskij kapital. – L.: Izd-

vo Leningradskogo universiteta, 1991.

6. Korchagin Ju.A. Rossijskij chelovecheskij
kapital: faktor razvitija ili degradacii? – Voronezh:

CIRJe, 2005.

7. Nefedova L.V., Afanas'eva A.I., Serova T.M.

Ustojchivost' kollekcii modelej odezhdy k izmenenijam
mody // Dizajn i tehnologii. – 2014, № 41(83).

8. Strachkova E.G. Razrabotka algoritma

kachestvennogo analiza riska investicionnogo proekta,

realizuemogo shvejnym predprijatiem // Dizajn i
tehnologii. – 2010, № 16(58). S. 106...108.

9. Fisher S., Dornbush R., Shmalenzi P. Jekonomi-
ka / Per. s angl. so 2-go izd. – M.: "Delo LTD", 1995.

Рекомендована кафедрой проектирования и ху-
дожественного оформления текстильных изделий.
Поступила 04.06.15.

________________

16 № 5 (359) ТЕХНОЛОГИЯ ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 2015

ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ

№ 5 (359) ТЕХНОЛОГИЯ ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 2015

УДК 687.03:687.076-02

КОНФЕКЦИОНИРОВАНИЕ МАТЕРИАЛОВ
ДЛЯ ИЗДЕЛИЙ КОСТЮМНОЙ ГРУППЫ

С УЧЕТОМ СВОЙСТВ ДУБЛИРОВАННЫХ ПАКЕТОВ ОДЕЖДЫ

MAKING MATERIALS FOR PRODUCTS OF COSTUME GROUP
TAKING INTO ACCOUNT PROPERTIES

OF THE DUPLICATED CLOTHES PACKAGES

В.В. ЗАМЫШЛЯЕВА, Н.А. СМИРНОВА
V.V. ZAMYSHLYAEVA, N.A. SMIRNOVA

(Костромской государственный технологический университет)
(Kostroma State Technological University)
E-mail: [email protected]

В статье приводятся результаты исследований жесткости и упруго-
сти при изгибе дублированных пакетов одежды с современными термокле-
евыми прокладочными материалами на разных видах основы. Предложены
варианты пакетов одежды изделий костюмной группы, обладающих высо-
кими упругими свойствами и рациональной жесткостью.

The article presents the results of research of hardness and resilience in bend-
ing of packages of clothes with modern thermo glutinous gasket materials various
structures. Options of packages of clothes garments are costume group with high
resilient properties and rational hardness are proposed.

Ключевые слова: костюмные ткани, термоклеевой прокладочный ма-
териал, дублированный пакет одежды, изгиб, жесткость, упругость.

Keywords: costume fabrics, thermo glutinous gasket material, adhesive
package clothes, bending, hardness, resilience.

При конфекционировании прокладоч- Исследования методом кольца [1]
ных материалов для швейных изделий ко- жесткости и упругости при изгибе дубли-
стюмной группы значительное внимание рованных пакетов одежды с современны-
уделяется упругим свойствам проектируе- ми термоклеевыми прокладочными мате-
мых пакетов одежды и их способности со- риалами на разных видах основы проведе-
хранять форму в процессе эксплуатации. ны по разработанной в Костромском госу-
Кроме того, создание пространственной дарственном технологическом универси-
формы швейного изделия требует сочета- тете методике [2], реализуемой на автома-
ния рациональной жесткости и упругости тизированном устройстве [3], позволяю-
при изгибе. щем обеспечить достоверность и надеж-

№ 5 (359) ТЕХНОЛОГИЯ ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 2015 17

ность измерений [4]. Помимо стандартных щью специально разработанной програм-
показателей изгиба – условной жесткости мы [6] определяются работы изгиба и вос-
и упругости – метод реализует возмож- становления после изгиба. Работа изгиба
ность определения работы, затраченной на (АИ) и работа восстановления после изгиба
изгиб пробы, работы, затраченной на вос- (АВ) являются интегральными энергетиче-
становление пробы после изгиба и резиль- скими характеристиками жесткости и
янса. Резильянс является относительной упругости. Работа изгиба характеризует
характеристикой упругости и определяется способность пробы сопротивляться изги-
отношением работы восстановления после бу, а работа восстановления – способность
изгиба к работе изгиба. Резильянс, или об- текстильного материала восстанавливать
ратимость (R), характеризует способность исходную форму после снятия деформи-
текстильного материала накапливать упру- рующего воздействия.
гую энергию [5]: чем ближе его значение к
единице, тем выше упругость. Объектами наблюдений и испытаний
служили дублированные пакеты одежды и
Предлагаемый метод дает возможность костюмные ткани: камвольные, льняные и
записи диаграммы процесса изгиба и вос- из химических волокон, характеристики
становления пробы, по которым с помо- которых представлены в табл. 1.

№ Переплетение Волокнистый состав Поверхност- Линейная Таблица 1
ная плот- плотность, текс Количество
1 Полотняное основа уток ность, г/м2 нитей на 10 см
2 Саржевое 186 То Ту По Пу
лен 245 68 68 130 170
3 Мелкоузорчатое 22х2 22х2 314 268
шерсть-55% ПЭ-45% 170
20х2 25х2 230 169
ПЭ-63%, ПЭ-63%,
ВВис-37% ВВис-34%,

ПУ-3%

Для дублирования выбраны современ- Выбранные ТКПМ широко представлены
ные термоклеевые прокладочные материа- на рынке материалов для швейной про-
лы (ТКПМ) производства Китая на разных мышленности [7] и соответствуют требо-
видах основы: арт. 7331 – на тканой осно- ваниям нормативно-технической докумен-
ве; арт. 3331 – на трикотажной основе ос- тации по прочности склеивания дублиро-
нововязаного переплетения с уточной ни- ванных пакетов не только при изготовле-
тью; арт. С50 – на трикотажной основе по- нии, но и после мокрых обработок [8].
перечновязаного переплетения (табл. 2).

Таблица 2

Поверх- Основа ТКПМ Вид
клеевого
Артикул ностная Вид Переплетение Волокнистый покрытия Меш
ТКПМ плотность, основы состав число

г/м2

7331 50 тканая мелкоузорчатое ПЭ* СПА** 21
на базе саржи 2/2

3331 45 трикотаж- основовязаное с ПЭ СПА 23
ная уточной нитью

С50 46 трикотаж- поперечно- ПЭ СПА 23
ная вязаное

___________________________________________________________

П р и м е ч а н и е. *ПЭ – полиэфирные волокна; **СПА – сополиамидное.

Результаты исследований (табл. 3) зали, что дублирование повышает способ-
жесткости и упругости при изгибе костюм- ность тканей сопротивляться изгибу.
ных тканей и дублированных пакетов пока-

18 № 5 (359) ТЕХНОЛОГИЯ ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 2015

Вид пакета Условная Условная Работа Работа вос- Таблица 3
жесткость упругость У, изгиба становления
Костюмная Артикул АИ, мкДж после изгиба Резильянс
ткань ТКПМ Р, сН % R
12,13 АВ, мкДж
Льняная − 3,5 92 15,89 11,18 0,92
ткань 4,2 90 15,85 0,75
7331 3,6 83 21,18 11,84 0,90
Камвольная С50 5,1 82 13,84 0,75
ткань 2,2 73 17,81 14,33 0,86
3331 3,4 71 21,69 0,78
Ткань из − 4,0 87 16,27 15,85 0,80
химических 3,3 64 3,87 0,77
7331 1,1 67 12,10 12,03 0,60
волокон С50 2,2 60 7,40 0,86
1,5 70 12,18 13,84 0,90
3331 2,2 50 0,49
− 17,35

7331 12,63
С50
1,56
3331
10,43

6,67

6,00

Проведенные исследования показали тканой основе и трикотажной основе попе-
возможность варьирования сочетаний жест- речновязаного переплетения и в 2 раза – при
кости и упругих свойств дублированных па- использовании ТКПМ на трикотажной ос-
кетов костюмных тканей за счет выбора нове основовязаного переплетения. Высокой
структуры термоклеевого прокладочного упругостью, характеризуемой работой вос-
материала. становления после изгиба, обладают дубли-
рованные пакеты льняной ткани с использо-
Использование ТКПМ на тканой основе ванием ТКПМ на трикотажной основе осно-
повышает жесткость льняной ткани на 20%, вовязаного переплетения, камвольной ткани
камвольной ткани – на 50%, ткани из хими- – с использованием ТКПМ на трикотажной
ческих волокон – в 2 раза. Жесткость дубли- основе поперечновязаного переплетения,
рованных пакетов костюмных тканей с ткани из химических волокон – с ТКПМ на
ТКПМ на трикотажной основе основовяза- тканой основе. Клеевая технология способ-
ного переплетения с уточной нитью выше ствует накапливанию упругой энергии дуб-
жесткости льняной ткани на 40%, камволь- лированных пакетов одежды, о чем свиде-
ной ткани – на 50%, ткани из химических тельствуют высокие значения резильянса
волокон – в 2 раза. Дублирование льняных (R > 0,75) и упругости (У > 60%), исключе-
костюмных тканей ТКПМ на трикотажной ние составляет дублированный пакет ткани
основе поперечновязаного переплетения не из химических волокон с использованием
повышает жесткость. Дублирование анало- ТКПМ на трикотажной основе основовяза-
гичным ТКПМ камвольной ткани повышает ного переплетения, упругость которого со-
жесткость в 1,8 раза, а ткани из химических ставляет 50%, а резильянс меньше 0,5.
волокон – на 35%. ТКПМ на тканой основе
и на трикотажной основе поперечновязаного Современные тенденции моды в жен-
переплетения повышают работу изгиба дуб- ских жакетах определяют необходимость
лированных пакетов льняной ткани на 30%, достижения при дублировании деталей
а ТКПМ на трикотажной основе основовя- одежды мягкого туше, что реализуется при
заного переплетения с уточной нитью – по- использовании ТКПМ на трикотажной ос-
рядка 70%. Дублирование камвольной ткани нове поперечновязаного переплетения.
ТКПМ на тканой основе повышает работу Эти ТКПМ обеспечивают высокую упру-
изгиба на 30%, ТКПМ на трикотажной ос- гость дублированным пакетам при рацио-
нове основовязаного переплетения – поряд- нальной жесткости, что особенно важно
ка 20%, а ТКПМ на трикотажной попереч- для одежды из льняных тканей.
новязаной основе – порядка 60%. Работа из-
гиба дублированных пакетов в 3 раза выше ТКПМ на тканой основе являются уни-
работы изгиба костюмной ткани из химиче- версальными и рекомендуются для дубли-
ских волокон при использовании ТКПМ на рования широкого ассортимента костюм-
ных тканей: льняных, камвольных тканей

№ 5 (359) ТЕХНОЛОГИЯ ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 2015 19

и тканей из химических волокон, исполь- рые обеспечивают самую высокую упру-
зуемых при изготовлении швейных изде- гость без повышения жесткости.
лий костюмной группы классических
строгих форм высшего качества. Для ко- ЛИТЕРАТУРА
стюмных изделий категории "стандарт"
целесообразно использовать ТКПМ на 1. ГОСТ 8977–74. Кожа искусственная и пле-
трикотажной основе основовязаного пере- ночные материалы. Методы определения жестко-
плетения с уточной нитью. сти и упругости. – М.: Издательство стандартов,

ВЫВОДЫ 1974.
2. Патент 2422822 РФ, МПК G01N 33/36. Спо-
1. Конфекционирование термоклеевых
прокладочных материалов для дублирова- соб определения релаксационных свойств материа-
ния костюмных тканей предлагается про- лов при изгибе / Замышляева В.В., Смирнова Н.А.,
водить с учетом комплекса характеристик Лапшин В.В. и др. Опубл. 2011. Бюл. № 18.
изгиба, расширяющих информативность
оценки технологичности и определяющих 3. Смирнова Н.А., Замышляева В.В., Лапшин
качество изделий. Кроме стандартных ха- В.В. Разработка методов и автоматизированных
рактеристик жесткости и упругости при измерительных систем исследования свойств тек-
изгибе предложено оценивать жесткость стильных полотен // Сб. мат. XVII Междунар.
работой изгиба, а упругость – работой вос- научн.-практ. семинара: Физика волокнистых мате-
становления и резильянсом, которые опре- риалов: структура, свойства, наукоемкие техноло-
деляются запатентованным автоматизиро- гии и материалы (SMARTEX-2014). – Иваново:
ванным методом, разработанным в Ко- ИВГПУ, 2014. С. 121...124.
стромском государственном технологиче-
ском университете. 4. Лапшин В.В. Метрологические характери-
стики измерительного комплекса для исследования
2. Сведения по характеристикам жест- свойств текстильных полотен // Изв. вузов. Техно-
кости и упругости при изгибе дублирован- логия текстильной промышленности. – 2014, №5.
ных пакетов одежды с новыми термоклее- С. 5...8.
выми прокладочными материалами явля-
ются справочными для конфекционирова- 5. Кесвелл Р. Текстильные волокна, пряжа и
ния материалов для изделий костюмной ткани. – М.: Издательство научно-технической ли-
группы. тературы РСФСР, 1960.

3. Установлено, что термоклеевые про- 6. Лапшин В.В., Козловский Д.А. Управляющая
кладочные материалы на тканой основе программа определения показателей жесткости и
являются универсальными для дублирова- упругости текстильных материалов "Hardness" //
ния костюмных тканей, так как обеспечи- Аннотированный каталог средств программного
вают упругость и рациональную жесткость обеспечения, применяемого в КГТУ. – Кострома:
пакетов одежды. КГТУ, 2004.

4. ТКПМ на трикотажной основе осно- 7. Замышляева В.В., Смирнова Н.А. Анализ со-
вовязаного переплетения с уточной нитью временного ассортимента термоклеевых прокла-
рекомендуются для костюмных изделий дочных материалов производства Турции и Китая //
категории "стандарт", так как стоимость Мат. Междунар. научн.-практ. конф.: Взаимодей-
этих ТКПМ значительно ниже, чем ТКПМ ствие высшей школы с предприятиями легкой про-
на тканой основе, что является важным мышленности: наука и практика. – Кострома:
фактором в ценовой политике предприя- КГТУ, 2013. С. 31...35.
тий-изготовителей швейных изделий.
8. Смирнова Н.А., Замышляева В.В. Конфекци-
5. Для льняных костюмных тканей, от- онирование термоклеевых прокладочных материа-
личающихся повышенной жесткостью, це- лов для одежды из эластичных тканей // Мат. 63-й
лесообразно рекомендовать ТКПМ на три- Междунар. научн.-техн. конф. молодых ученых и
котажной поперечновязаной основе, кото- студентов "(Лен-2014)". – Кострома: КГТУ, 2014.
С. 72...73.

REFERENCES

1. GOST 8977–74. Kozha iskusstvennaja i

plenochnye materialy. Metody opredelenija zhestkosti i
uprugosti. – M.: Izdatel'stvo standartov, 1974.

2. Patent 2422822 RF, MPK G01N 33/36. Sposob

opredelenija relaksacionnyh svojstv materialov pri iz-

gibe / Zamyshljaeva V.V., Smirnova N.A., Lapshin
V.V. i dr. Opubl. 2011. Bjul. № 18.

3. Smirnova N.A., Zamyshljaeva V.V., Lapshin

V.V. Razrabotka metodov i avtomatizirovannyh iz-

meritel'nyh sistem issledovanija svojstv tekstil'nyh

20 № 5 (359) ТЕХНОЛОГИЯ ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 2015

poloten // Sb. mat. XVII Mezhdunar. nauchn.-prakt. 7. Zamyshljaeva V.V., Smirnova N.A. Analiz sov-
seminarа: Fizika voloknistyh materialov: struktura, remennogo assortimenta termokleevyh prokladochnyh
materialov proizvodstva Turcii i Kitaja // Mat.
svojstva, naukoemkie tehnologii i materialy Mezhdunar. nauchn.-prakt. konf.: Vzaimodejstvie
(SMARTEX-2014). – Ivanovo: IVGPU, 2014. S. vysshej shkoly s predprijatijami legkoj promyshlennos-
ti: nauka i praktika. – Kostroma: KGTU, 2013. S.
121...124. 31...35.

4. Lapshin V.V. Metrologicheskie harakteristiki 8. Smirnova N.A., Zamyshljaeva V.V. Kon-
fekcionirovanie termokleevyh prokladochnyh materi-
izmeritel'nogo kompleksa dlja issledovanija svojstv alov dlja odezhdy iz jelastichnyh tkanej // Mat. 63-j
Mezhdunar. nauchn.-tehn. konf. molodyh uchenyh i
tekstil'nyh poloten // Izv. vuzov. Tehnologija tekstil'noj studentov "(Len-2014)". – Kostroma: KGTU, 2014. S.
promyshlennosti. – 2014. №5. S. 5...8. 72...73.

5. Kesvell R. Tekstil'nye volokna, prjazha i tkani. – Рекомендована кафедрой дизайна, технологии,
материаловедения и экспертизы потребительских
M.: Izdatel'stvo nauchno-tehnicheskoj literatury товаров. Поступила 30.09.15.

RSFSR, 1960. ________________

6. Lapshin V.V., Kozlovskij D.A. Upravljajushhaja

programma opredelenija pokazatelej zhestkosti i upru-

gosti tekstil'nyh materialov "Hardness" // Annotiro-

vannyj katalog sredstv programmnogo obespechenija,
primenjaemogo v KGTU. – Kostroma: KGTU, 2004.

УДК 677.019

МЕТОДИКА ПРИМЕНЕНИЯ ФИЛЬТРОВ-РАСПОЗНАВАТЕЛЕЙ
ПРИ АНАЛИЗЕ СТРУКТУРЫ ТРЕХМЕРНОЙ ТКАНИ

TECHNIQUE OF USE OF FILTERS-RECOGNIZERS
IN THE ANALYSIS OF STRUCTURE OF THREE-DIMENSIONAL FABRIC

В.А. ИВАНОВСКИЙ, С.Н. ТИТОВ
V.A. IVANOVSKY, S.N. TITOV

(Костромской государственный технологический университет)
(Kostroma State Technological University)
E-mail: [email protected]

Работа посвящена распознаванию структуры трехмерной армирующей
ткани, использующейся при производстве изделий из композитных мате-
риалов. Предложена методика, основанная на применении совокупности
фильтров-распознавателей для определения центральных точек нитей.

Work is devoted to recognition of structure of the three-dimensional reinforc-
ing fabric which is used by production of products from composite materials. The
technique based on use of set of filters-recognizers for definition of the central
points of threads is offered.

Ключевые слова: распознавание структуры трехмерной ткани, компь-
ютерная томография, композитные материалы.

Keywords: recognition of structure of three-dimensional fabric, computer
tomography, composite materials.

На сегодняшний день применение материалов становится все более широ-
трехмерных цельнотканых армирующих ким [1], [2]. Изготовление композитных
структур при производстве композитных изделий аэрокосмического назначения не-

№ 5 (359) ТЕХНОЛОГИЯ ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 2015 21

допустимо без тщательного контроля ка- дики компьютерного анализа структуры
чества. Анализ геометрического располо- трехмерной ткани.
жения структуры тканого армирующего
наполнителя является важным этапом кон- Основной идеей анализа геометриче-
троля изделия [3], [4]. Контроль внутрен- ского расположения структуры ткани яв-
ней структуры полуфабриката возможен ляется распознавание центральных точек
при использовании высокоинформативных нитей и сравнение их расположения с рас-
средств неразрушающего контроля. Ис- положением в эталонной компьютерной
следование неразрушающих методов кон- модели [5]. Настоящая работа посвящена
троля показало, что наиболее эффектив- первому этапу – определению централь-
ным средством получения информации о ных точек нитей.
внутренней структуре является примене-
ние компьютерного томографа [5...7]. В то Предлагаемая методика заключается в
же время с развитием современной вычис- определении данных точек путем распо-
лительной техники стало возможным ав- знавания линий центров следов нитей раз-
томатизировать распознавание и анализ личными фильтрами-распознавателями в
тканой структуры [8], [9]. Таким образом, плоскостях, параллельных декартовым, и
данная работа посвящена разработке мето- выборе точек, в которых поверхности, об-
разованные найденными линиями, пересе-
каются (рис. 1).

а) б) в) г)

Рис. 1

На рис. 1-а, б, в изображено определе- нитей, соответственно поперечные срезы
ние поверхностей, образуемых линиями нитей в общем случае могут находиться на
центров распознанных образов на плоско- разных уровнях и в различных плоскостях
стях, параллельных плоскостям П1, П2, изделия, и, следовательно, следы нитей,
П3. Данные поверхности заштрихованы. хотя бы в одной из плоскостей, будут
На рис. 1-г обозначена линия пересечения иметь различные формы, отличающиеся от
данных поверхностей, которая и является исходной.
центральной линией нити.
Рассмотрим фрагменты томограмм
Основной проблемой при этом является трехмерной ткани (рис. 2).
сложное пространственное расположение

а) б) в)
Рис. 2

22 № 5 (359) ТЕХНОЛОГИЯ ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 2015

Из рис. 2-а видно, что основными фи- зы следов нитей, то их распознавание и
гурами, подлежащими распознаванию, яв- определение их центральных точек пред-
ляются фигуры в виде кругов (фигура № 1) лагается осуществлять фильтрами, осно-
и прямоугольников (фигуры № 2, в случае ванными на различных методиках. Так,
деления изображения на небольшие участ- например, распознавание круглых следов
ки следы прямых и изогнутых нитей могут удобно проводить фильтром на основе
быть представлены в виде совокупности двумерного вейвлет-преобразования, опи-
прямоугольников). Из рис. 2-б и 2-в видно, санного в работе [10], анализируя изобра-
что могут присутствовать различные фи- жение по формуле:
гуры неправильной формы в виде чечеви-
цы (фигуры № 3, № 4), которые при мате- , (2)
матической обработке мы аппроксимируем
эллипсами. Кроме того, любые фигуры мо- где f(x, y) – двумерная матрица единично-
гут находиться под разными углами к го обрабатываемого фрагмента; ψ(x, y) –
плоскости среза, что также существенно двумерный вейвлет, конструируемый пу-
усложняет задачу их распознавания. тем вращения вейвлета FHAT вокруг своей
оси.
Для решения задачи определения ли-
ний центров всех следов нитей на всех Из совокупности значений W(x, y) вы-
плоскостях предлагается методика распо- бираются максимальные, которые являют-
знавания, основанная на применении ся центрами исследуемых фигур.
фильтров-распознавателей, общая схема
которой представлена на рис. 3. При этом распознавание центров круг-
лых форм необходимо проводить в первую
Томограмма Синтез 3D П1 Анализ структуры очередь, и далее удалять данные образы из
тканой Массива и определение изображения для того, чтобы они не меша-
П3 Векторизация нитей мест отклонений ли распознаванию других фигур.
структуры в трехмерном
Распознавание других следов нитей
пространстве удобно проводить при помощи совокупно-
сти преобразования Радона и одномерного
П2 вейвлет-преобразования [11], разделяя изо-
бражение на фрагменты. В этом случае
Определение центров следов нитей по плоскостям применение метода Радона дает возмож-
ность преобразовать единичный фрагмент
Выбор плоскости || П1 Фильтр 1 Запись центров изображения в функциональную зависи-
распознавания || П2 Фильтр 2 образов по мость проекции яркости изображения от ее
|| П3 угла наклона:
плоскостям || П1,
|| П2, || П3 

Рис. 3 R(t,)  f (tcos  y'sin,tsin  y'cos)dy', (3)

На первом этапе из томограмм синте-
зируется трехмерный пиксельный массив. где t – расстояние от начала координат до
Далее, по плоскостям, параллельным прямой, вдоль которой суммируются ярко-
плоскостям П1, П2 и П3, распознаются сти;  – угол наклона проекции.
следы нитей и определяются их центры.
Данная информация записывается в от- Далее определяется максимальное зна-
дельные структурные массивы М1, М2 и чение результата преобразования Радона
М3, соответствующие направлению плос- при помощи вейвлет-анализа:
костей. После этого они объединяются по
условию равенства координат: 

(1) S(a,b)  R(t,),(t,a,b)  R(t,)(t,a,b)dt, (4)

Точки, удовлетворяющие данному
условию, являются центрами поперечных где R(t,) – результат преобразования
сечений нитей. Радона, вычисленного по формуле (3);

Ввиду того, что на каждой исследуемой
плоскости присутствуют различные обра-

№ 5 (359) ТЕХНОЛОГИЯ ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 2015 23

(t,a,b) – масштабированные и сдвинутые строения ткани // Изв. вузов. Технология текстиль-
ной промышленности. – 2011, № 4. С. 54...56.
копии базисного вейвлета MНAT; a –
параметр масштаба вейвлета; b – параметр 8. Волгин А. Б., Рудовский П. Н. Обработка и
сдвига вейвлета. распознавание цифрового изображения самокруче-
ных нитей с целью определения значения и направ-
Определенное таким образом макси- ления крутки // Вестник Костромского государ-
мальное значение является центром про- ственного технологического университета. – 2012,
екции образа, а угол соответствующей № 2. С. 37...38.
проекции является углом наклона распо-
знаваемой фигуры. Отсюда вычисляется 9. Ивановский В. А. Распознавание нити в
требуемая осевая линия фигуры. структуре трехмерной ткани // Изв. вузов. Техноло-
гия текстильной промышленности. – 2014, № 5.
ВЫВОДЫ С. 15...18.

Применение методики, основанной на 10. Ивановский В. А. Применение вейвлет-
использовании совокупности фильтров- преобразования при определении поперечного
распознавателей центров следов нитей и профиля нити в структуре трехмерной ткани // Изв.
объединении результатов распознавания, вузов. Технология текстильной промышленности. –
позволяет определить центральные точки 2015, № 3.
нитей трехмерной тканой структуры, что в
свою очередь дает возможность анализи- 11. Ивановский В. А. Применение вейвлет-
ровать отклонения в геометрическом рас- анализа при распознавании дефектов ткани // Изв.
положении армирующей структуры при вузов. Технология текстильной промышленности. –
существенном увеличении скорости ана- 2011, № 5. С. 124...126.
лиза.
REFERENCES
ЛИТЕРАТУРА
1. Beneckaja V.V., Seliverstov V.Ju., Kiselev
1. Бенецкая В.В., Селиверстов В.Ю., Киселев
А.М., Рудовский П.Н., Киселев М.В. Моделирование A.M., Rudovskij P.N., Kiselev M.V. Modelirovanie
структуры тканей // Изв. вузов. Технология тек-
стильной промышленности. – 2013, № 3. С. 23...28. struktury tkanej // Izv. vuzov. Tehnologija tekstil'noj
promyshlennosti. – 2013, № 3. S. 23...28.
2. Селиверстов В. Ю., Петров И. Н., Черка-
сов К. А. Механизм прокладывания утка для полу- 2. Seliverstov V. Ju., Petrov I. N., Cherkasov K. A.
чения трехмерных текстильных изделий // Изв. ву-
зов. Технология текстильной промышленности. – Mehanizm prokladyvanija utka dlja poluchenija
2013, № 1. С. 66...69.
trehmernyh tekstil'nyh izdelij // Izv. vuzov. Tehnologi-
3. Жигун Е.Г. Влияние искривления во- ja tekstil'noj promyshlennosti. – 2013, № 1. S. 66...69.
локон на жесткость и прочность композитных ма-
териалов: Дис.... канд. техн. наук. – Рига, 1969. 3. Zhigun E. G. Vlijanie iskrivlenija volokon na
zhestkost' i prochnost' kompozitnyh materialov: Dis….
4. Павлихина И. Ю., Сумарукова Р. И. Иссле- kand. tehn. nauk. – Riga, 1969.
дование расположения нитей в многослойной тка-
ни облегченного типа // Изв. вузов. Технология 4. Pavlihina I. Ju., Sumarukova R. I. Issledovanie
текстильной промышленности. – 2011, № 4.
С. 28...31. raspolozhenija nitej v mnogoslojnoj tkani oblegchen-

5. Ивановский В. А. Развитие систем нераз- nogo tipa // Izv. vuzov. Tehnologija tekstil'noj
рушающего контроля армирующих тканых струк- promyshlennosti. – 2011, № 4. S. 28...31.
тур // Изв. вузов. Технология текстильной про-
мышленности. – 2013, № 1. С. 151...155. 5. Ivanovskij V. A. Razvitie sistem nerazrusha-

6. Ивановский В. А. Диагностика армирую- jushhego kontrolja armirujushhih tkanyh struktur // Izv.
щих тканых структур при производстве композит- vuzov. Tehnologija tekstil'noj promyshlennosti. –
ных материалов // Вестник Костромского государ- 2013, № 1. S. 151...155.
ственного технологического университета. – 2013,
№ 1 (30). С. 47...49. 6. Ivanovskij V. A. Diagnostika armirujushhih

7. Некрасова Н. П. Анализ существующих tkanyh struktur pri proizvodstve kompozitnyh materi-
методов неразрушающего контроля параметров
alov // Vestnik Kostromskogo gosudarstvennogo
tehnologicheskogo universiteta. – 2013, № 1 (30). S.

47...49.

7. Nekrasova N. P. Analiz sushhestvujushhih

metodov nerazrushajushhego kontrolja parametrov

stroenija tkani // Izv. vuzov. Tehnologija tekstil'noj
promyshlennosti. – 2011, № 4. S. 54...56.

8. Volgin A. B., Rudovskij P. N. Obrabotka i

raspoznavanie cifrovogo izobrazhenija samokruchenyh

nitej s cel'ju opredelenija znachenija i napravlenija

krutki // Vestnik Kostromskogo gosudarstvennogo
tehnologicheskogo universiteta. – 2012, № 2. S.

37...38.

9. Ivanovskij V. A. Raspoznavanie niti v strukture

trehmernoj tkani // Izv. vuzov. Tehnologija tekstil'noj
promyshlennosti. – 2014, № 5. S. 15...18.

24 № 5 (359) ТЕХНОЛОГИЯ ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 2015

10. Ivanovskij V. A. Primenenie vejvlet- Рекомендована кафедрой теории механизмов и
машин, деталей машин и проектирования техноло-
preobrazovanija pri opredelenii poperechnogo profilja гических машин. Поступила 30.09.15.

niti v strukture trehmernoj tkani // Izv. vuzov. _______________
Tehnologija tekstil'noj promyshlennosti. – 2015, № 3.

11. Ivanovskij V.A. Primenenie vejvlet-analiza pri

raspoznavanii defektov tkani // Izv. vuzov. Tehnologija
tekstil'noj promyshlennosti. – 2011, № 5. S. 124...126.

УДК 541.1:661.728

СТРОЕНИЕ МАКРОМОЛЕКУЛЫ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ.
КВАНТОВО-ХИМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

STRUCTURE OF MACROMOLECULE OF CELLULOSE.
QUANTUM CHEMICAL CALCULATION

Ю.П. ГЛАДИЙ
YU.P. GLADIY

(Костромской государственный технологический университет)
(Kostroma State Technological University)
E-mail: [email protected]

В работе проведен квантово-химический расчет макромолекулы целлю-
лозы. Определено строение молекулы. Рассмотрено образование внутри- и
межмолекулярных водородных связей. Определена энергия связи с молеку-
лой воды.

Quantum chemical calculation of macromolecule of cellulose has been carried
out in the paper. Structure of molecule is defined. The formation of intra- and in-
termolecular H-bonds has been examined. The binding energy with molecule of
water is determined.

Ключевые слова: квантово-химический расчет, строение, целлюлоза,
водородные связи, конформация, энергия связи.

Keywords: quantum chemical calculation, structure, cellulose, H-bonds, con-
formation, binding energy.

Традиционно строение макромолекулы Рис. 1
целлюлозы изображают в виде звеньев
(пиранозных циклов), развернутых отно-
сительно друг друга на угол 180º и стаби-
лизированных внутримолекулярными во-
дородными связями гидроксильных групп,
находящихся у 2, 3 и 6-го атомов углерода
(рис. 1).

№ 5 (359) ТЕХНОЛОГИЯ ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 2015 25

Целью настоящей работы является метод хорошо отображает геометрию,
установление реальной геометрии молеку- энергии связей и колебательные спектры
лы и ее реакционной способности с помо- органических молекул.
щью полуэмпирического метода РМ3,
входящего в комплекс программ квантово- Гибкие шестичленные циклы и спосо-
химических расчетов HyperChem [1]. Па- бы соединения между ними позволяют мо-
раметры для этого метода оптимизированы лекуле находиться в различных конформа-
на огромном числе молекул. При значи- циях. Оптимизированная геометрия участ-
тельном сокращении расчетного времени ка макромолекулы, состоящего из четырех
звеньев, представлена на рис. 2.

Рис. 2 Рис. 3

Каждое звено имеет форму кресла, ОН атомах С2 и С4, которые расположены ак-
и СН2ОН группы находятся в экватори- сиально к плоскости кольца, происходит
альной ориентации. Средние плоскости в
соседних звеньях не параллельны между уплощение кольца. Двугранные углы меж-
собой, как их обычно изображают схема-
тически, а повернуты друг относительно ду средней плоскостью С2С3С5О7 и край-
друга в среднем на 64,5º. При этом атомы ними плоскостями С1С2О7 и С3С4С5 в рас-
С1 и С4 всех звеньев не лежат в одной сматриваемых четырех звеньях увеличи-
плоскости. Период повторяемости в мак-
ромолекуле составляет два звена. ваются до 128,2...135,5º. Их среднее зна-

Поворот звеньев относительно оси мо- чение 130,3º совпадает с аналогичным зна-
лекулы происходит в гликозидной связи и
вызван стерическими причинами. Геомет- чением 129,28º для циклогексана в кон-
рические характеристики этой связи пред-
ставлены в табл. 1. sp3-гибридизация ато- формации кресла. При уплощении колец
мов С4 и С1 ориентирует атомы водорода
при них в плоскости, перпендикулярной расстояние Н…Н должно уменьшаться
средней плоскости звена С2С3С5О7. Теоре-
тически эти атомы должны быть перпен- примерно на 0,4 Å по сравнению с рассто-
дикулярны этой плоскости, и расстояние
Н…Н должно было бы равняться расстоя- янием С4…С1 гликозидной связи. Получа-
нию С4…С1. Но в результате взаимного емое расстояние становится меньше удво-
отталкивания атомов водорода при атомах
С1, С3 и С5, а также атомов водорода при енной длины связи ОН, которая для цикло-

гексана равна 1,108 Å. Отталкивание ато-

мов водорода при С4 и С1 приводит к уве-
личению валентного угла С1О11С4 глико-
зидной связи по сравнению с простыми

эфирами и повороту звеньев относительно

оси молекулы, что подтверждают торси-

онные углы НС1С4Н и углы П1П2 между
средними плоскостями С2С3С5О7 звеньев
(табл. 1).

Таблица 1

Звенья С1…С4, Å Н…Н, Å С1О11С4 ,º НС1С4Н ,º П1П2, º
1–2 2,41 2,29
2–3 2,42 2,37 116,2 40,2 67,47
3–4 2,40 2,25
117,0 -47,9 62,69

115,9 38,0 63,31

26 № 5 (359) ТЕХНОЛОГИЯ ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 2015

Геометрические характеристики связей СН2-группы жестко фиксировано – рассто-
с участием атомов водорода представлены яния от одного атома водорода группы до
в табл. 2 и на рис. 3. атомов О8 и О11 и от второго атома водо-
рода до атома О7 равны соответственно
Расстояния между атомами кислорода 2,66, 2,67 и 2,58 Å . Поэтому атом кисло-
примерно равны 3 Å и могли бы соответ- рода, казалось бы самой подвижной
ствовать слабым водородным связям, од- СН2ОН-группы, ориентирован наружу и не
нако маленькие валентные углы этих свя- образует внутримолекулярную водород-
зей не позволяют считать их водородными. ную связь.
Для 6-го углеродного атома положение

Связь Д…А, Å А…Н, Å Д–Н, Å Таблица 2
2,934 2,749 0,95 Угол, º
О8 –Н…О11 3,404 2,658 1,11
С6–Н…О8 2,912 2,570 0,95 91,5
О9–Н…О11 2,982 2,668 0,95 124,0
О10–Н…О7 3,007 2,670 1,11 101,5
С6–Н…О11 99,9
96,6

Способность целлюлозы образовывать Рис. 4
прочные водородные связи проявляется
при ее взаимодействии с молекулами во-
ды, которые из-за небольшого объема лег-
ко подстраиваются под форму звеньев
макромолекулы. Для двух соседних звень-
ев, характеризующих период повторяемо-
сти макромолекулы, в табл. 3 и на рис. 4
приведены параметры водородных связей.
При этом каждая молекула воды образует
три связи, являясь в них и донором, и ак-
цептором протона.

Связь Д…А, Å А…Н, Å Д–Н, Å Таблица 3
2,714 1,805 0,96 Угол, º
О10–Н…ОI 2,717 1,866 0,97 156,5
ОI–Н…О7 2,078 2,413 0,95 145,2
О9–Н… ОI 3,645 2,712 0,97
ОI–Н…О11 2,726 1,820 0,96 58,4
О10–Н…ОII 2,770 1,834 0,97 162,1
ОII–Н…О7 2,963 1,867 0,97 155,7
С3–Н…ОII 162,1
159,2

Энергию водородных связей можно расчет дает ΔЕ = -6614,0253- (- 6173,4289 -
найти по формуле: - 434,1864) = -6,4100 (ккал/моль). Таким
образом, средняя энергия водородных свя-
ΔЕ = ЕЦ-В – (ЕЦ + ЕВ), зей, приходящая на одну молекулу воды,
примерно равна 3,205 ккал/моль. Прочная
где ЕЦ-В – энергия связи комплекса целлю- связь и проникновение молекулы воды в
лозы с водой; ЕЦ – энергия связи молекулы структуру самой молекулы целлюлозы, по-
целлюлозы и ЕВ – энергии связи молекулы видимому, является причиной, почему не-
воды. возможно полностью удалить воду из во-
локон, содержащих целлюлозу.
Для рассматриваемого участка целлю-
лозы из трех звеньев и двух молекул воды

№ 5 (359) ТЕХНОЛОГИЯ ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 2015 27

ВЫВОДЫ кулярных связей в волокнах и установле-
ния прочности соединений.
1. В макромолекуле целлюлозы звенья
имеют конформацию кресла, гидроксиль- ЛИТЕРАТУРА
ные группы находятся в экваториальной
ориентации, средние плоскости соседних 1. Инструкция по работе с программой Hyper-
звеньев развернуты на угол 64,5º, период Chem. HyperChem for Windows. Release 8.0. Hyper-
повторяемости составляет два звена. cube Inc. 2007.

2. Внутримолекулярные водородные REFERENCES
связи между соседними звеньями в данной
конформации не образуются. 1. Instrukcija po rabote s programmoj HyperChem.
HyperChem for Windows. Release 8.0. Hypercube Inc.
3. Макромолекула целлюлозы образует 2007.
на каждое звено по три водородных связи
с одной молекулой воды с энергией связи Рекомендована кафедрой физики и химии. По-
3,205 ккал/моль. ступила 30.09.15.

Следует продолжить работу для опре- _______________
деления механизма образования межмоле-

УДК 677.017.635

ИССЛЕДОВАНИЕ АНИЗОТРОПИИ ИЗМЕНЕНИЙ
ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ ПЛЕТЕНЫХ ПОЛОТЕН

ПОСЛЕ МОКРЫХ ОБРАБОТОК*

STUDY ANISOTROPY CHANGES
IN LINEAR DIMENSIONS WOVEN FABRICS

AFTER WET TREATMENTS

М.В. ТОМИЛОВА
M.V. TOMILOVA

(Костромской государственный технологический университет)
(Kostroma State Technological University)
E-mail: [email protected]

В статье приводятся результаты исследований анизотропии измене-
ний линейных размеров после мокрых обработок плетеных полотен разно-
го строения. Установлено рациональное строение малоусадочных плете-
ных полотен из суровой льняной ровницы с химическими волокнами.

The article presents the results of studies of the anisotropy changes in linear
dimensions after wet treatments woven fabrics of different structure. It established
a rational structure of woven fabrics from the harsh linen roving chemical fibers
with the smallest change in linear dimensions after wet treatments.

Ключевые слова: плетеные полотна, переплетение, льняная ровница,
изменение линейных размеров, мокрые обработки.

* Работа выполнена под руководством проф., докт. техн. наук Н.А. Смирновой.

28 № 5 (359) ТЕХНОЛОГИЯ ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 2015

Keywords: paintings, weaving, flax roving, changes in linear dimensions, wet
processing.

В процессе хранения, при влажно- изменений линейных размеров плетеных
тепловой обработке, химических чистках и полотен и изделий после мокрых обрабо-
мокрых обработках наблюдаются измене- ток является актуальным.
ния линейных размеров текстильных мате-
риалов: уменьшение (усадка) и увеличение Плетеные полотна и изделия бытового
(притяжка). назначения в процессе эксплуатации под-
вергаются воздействию влаги, вследствие
Для материалов из натуральных воло- чего происходят изменения линейных раз-
кон характерна усадка (У, %) [1]. Методы меров плетеных полотен по ширине, длине
определения изменений линейных разме- и по направлению третьей системы для
ров плетеных изделий после мокрых обра- полотен триаксиального переплетения.
боток, регламентированные существую- Анизотропия изменений линейных разме-
щей нормативно-технической документа- ров плетеных полотен после мокрых обра-
цией [2], распространяются на плетеные боток определялась по следующей мето-
текстильно-галантерейные изделия (тесьму дике: ручная стирка при температуре 40°С
и шнуры). Современные полотна и изделия в течение 10 минут с легким отжимом в
двуаксиальных и триаксиальных перепле- конце стирки, 3 цикла полоскания по 3
тений [3…5], по сравнению с тканями и минуты в воде при температуре 40°С с
трикотажными полотнами, являются но- легким отжимом, отжим без выкручивания
выми материалами, их свойства являются пробы и высушивание при помощи утюга
мало изученными, поэтому исследование при температуре 180°С [6], [7].

Таблица 1

№ Переплетение Поверхностная Геометрическая плотность
плотность Мs, г/м2 плетеного полотна b, мм

bг bв b45

1 Двуаксиальное с системами исходных элементов

в одно сложение 452 4,6 4,5 -

2 Двуаксиальное с продольной системой исходных

элементов в два сложения 668 4,5 4,4 -

3 Двуаксиальное с поперечной системой исходных

элементов в два сложения 672 4,5 4,3 -

4 Двуаксиальное с продольной и поперечной си-

стемами исходных элементов в два сложения 900 4,6 4,5 -

5 Триаксиальное с системами исходных элементов

в одно сложение 775 4,2 3,5 3,3

6 Триаксиальное с продольной системой исходных

элементов в два сложения 1058 4,3 3,6 3,25

7 Триаксиальное с поперечной системой исходных

элементов в два сложения 1062 4,2 3,5 3,3

8 Триаксиальное с продольной и поперечной си-

стемами исходных элементов в два сложения 1240 4,0 3,25 3,1

______________________________

П р и м е ч а н и е. Геометрическая плотность – расстояние между центрами соседних исходных элементов

одной системы: bв – геометрическая плотность по вертикали, bг – плотность по горизонтали, b45 – плотность под
углом расположения третьей системы - 450 (для триаксиальных переплетений).

Плетеные полотна для исследования (табл. 1). Строение изготовленных плете-
анизотропии изменений линейных разме- ных полотен различно по числу сложений
ров после мокрых обработок были изго- ровницы – в одно или два сложения – и по
товлены ручным способом из льняной переплетению – двуаксиальное или триак-
ровницы с добавлением химических воло- сиальное [8] прямого типа, который харак-
кон линейной плотностью 980 текс теризуется ортогональным расположением

№ 5 (359) ТЕХНОЛОГИЯ ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 2015 29

двух систем исходных элементов. Триак- альных переплетениях приводит к увели-
сиальное переплетение образовано на базе чению усадки на 1% по длине и на 2% по
двуаксиального переплетения путем вве- ширине плетеных полотен. Отсутствие
дения в двуаксиальную структуру третьей анизотропии усадки наблюдается у плете-
системы под углом 45° к вертикальной си- ных полотен двуаксиального переплетения
стеме исходных элементов. (полотно № 4) при одновременном усиле-
нии продольной и поперечной системы
Выбор переплетения обоснован тем, исходных элементов. Использование ров-
что двуаксиальное и триаксиальное пере- ницы в два сложения в полотнах триакси-
плетения являются часто применяемыми ального переплетения приводит к увели-
видами переплетений при создании плете- чению усадки по ширине полотна на 4 и
ных изделий различного строения. 8% и усадке по третьей системе, располо-
женной под углом 45°, до 3%.
Проведенные исследования показали,
что усадка плетеных полотен после мок- Триаксиальное плетеное полотно с си-
рых обработок (рис. 1 – усадка плетеных стемами исходных элементов в одно сло-
полотен разного строения после мокрых жение является безусадочным (1% по ши-
обработок (№ плетеного полотна см. в рине), поэтому является рациональным для
табл. 1)) по длине, ширине и по направле- проектирования плетеных полотен и изде-
нию третьей системы (для полотен триак- лий. Плетеные полотна, обладающие усад-
сиального переплетения) различна. кой до 1%, можно считать безусадочными
Наибольшая усадка происходит по ширине по аналогии с тканями (усадка до 1,5%).
плетеных полотен, а наименьшая усадка –
по длине полотен. ВЫВОДЫ

Рис. 1 1. Выявлена анизотропия изменений
линейных размеров плетеных полотен из
На анизотропию усадки после мокрых льняной ровницы после мокрых обрабо-
обработок оказывает влияние строение ток.
плетеных полотен: переплетение и число
сложений исходных элементов. Плетеные 2. На анизотропию изменений линей-
полотна триаксиального переплетения с ных размеров после мокрых обработок
системами исходных элементов в одно оказывает влияние строение плетеных по-
сложение (№5) обладают усадкой 1% по лотен.
длине полотна и не изменяют размеры по
ширине и направлению третьей системы. 3. Установлено, что наименьшей усад-
кой после мокрых обработок обладает пле-
Усиление продольной или поперечной теное полотно триаксиального переплете-
системы исходных элементов (использо- ния с системами исходных элементов в
вание ровницы в два сложения) приводит к одно сложение. Триаксиальное переплете-
увеличению анизотропии усадки плетеных ние с системами исходных элементов в
полотен. Усиление одиночных систем одно сложение рекомендуется использо-
(продольной или поперечной) в двуакси- вать при создании изделий бытового
назначения, например, сумок, головных
уборов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Бузов Б.А., Алыменкова Н.Д. Материаловеде-
ние в производстве изделий легкой промышленно-
сти / Под ред. Б.А. Бузова. – 4-е изд., испр. – М.:
Академия, 2010.

2. ГОСТ 18081 – 93. Изделия лентотканые, пле-
теные и вязаные. Метод определения изменения
линейных размеров после мокрой обработки. Введ.
01.01.1995 – М.: Издательство стандартов.

30 № 5 (359) ТЕХНОЛОГИЯ ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 2015

3. Томилова М.В., Смирнова Н.А. Разработка 2. GOST 18081 – 93. Izdelija lentotkanye,
плетеных полотен из различных текстильных мате-
риалов. – В кн.: "Взаимодействие высшей школы с pletenye i vjazanye. Metod opredelenija izmenenija
предприятиями легкой промышленности: наука и
практика", 2013 г. – Кострома: КГТУ, 2013. linejnyh razmerov posle mokroj obrabotki. Vved.
С.38...39. С. 28...30. 01.01.1995 – M.: Izdatel'stvo standartov.

4. Томилова М.В., Смирнова Н.А. Технология 3. Tomilova M.V., Smirnova N.A. Razrabotka
изготовления головных уборов плетением // Инно- pletenyh poloten iz razlichnyh tekstil'nyh materialov. –
вационное развитие легкой и текстильной про-
мышленности (ИНТЕКС – 2013): тезисы докл. Все- V kn.: "Vzaimodejstvie vysshej shkoly s predprijatija-
рос. научн.-студ. конф. – М.: МГУДТ, 2013. С.35.
mi legkoj promyshlennosti: nauka i praktika", 2013 g.
5. Фишер К.В., Лунина Е.В., Гайдукова К.С. – Kostroma: KGTU, 2013. S.38...39. S. 28...30.
Разработка плетеной женской одежды с производ-
ными триаксиальными переплетениями, имитиру- 4. Tomilova M.V., Smirnova N.A. Tehnologija
ющими ткань "Шанель" // Инновационное развитие
легкой и текстильной промышленности (ИНТЕКС izgotovlenija golovnyh uborov pleteniem // Inno-
– 2013): тезисы докл. Всерос. научн.-студ. конф. –
М.: МГУДТ, 2013. С.12. vacionnoe razvitie legkoj i tekstil'noj promyshlennosti
(INTEKS – 2013): tezisy dokl. Vseros. nauchn.-stud.
6. ГОСТ 30157.0–95. Полотна текстильные. konf. – M.: MGUDT, 2013. S.35.
Методы определения изменения линейных разме-
ров после мокрых обработок или химической чист- 5. Fisher K.V., Lunina E.V., Gajdukova K.S. Raz-
ки. Общие положения. Введ. 01.01.2002 – М.: Изда-
тельство стандартов. rabotka pletenoj zhenskoj odezhdy s proizvodnymi

7. ГОСТ 30157.1–95. Полотна текстильные. triaksial'nymi perepletenijami, imitirujushhimi tkan'
Методы определения изменения линейных разме-
ров после мокрых обработок или химической чист- "Shanel'" // Innovacionnoe razvitie legkoj i tekstil'noj
ки. Режимы обработок. Введ. 01.01.2002 – М.: Из- promyshlennosti (INTEKS – 2013): tezisy dokl. Vse-
дательство стандартов. ros. nauchn.-stud. konf. – M.: MGUDT, 2013. S.12.

8. Лаврис Е. В. Теория и методы проектирова- 6. GOST 30157.0–95. Polotna tekstil'nye. Metody
ния объемных малошовных оболочек с триакси-
альной и мультиаксиальной структурой. – М.: opredelenija izmenenija linejnyh razmerov posle
МГДТ, 2011.
mokryh obrabotok ili himicheskoj chistki. Obshhie
REFERENCES polozhenija. Vved. 01.01.2002 – M.: Izdatel'stvo

1. Buzov B.A., Alymenkova N.D. standartov.
7. GOST 30157.1–95. Polotna tekstil'nye. Metody
Materialovedenie v proizvodstve izdelij legkoj
promyshlennosti / Pod red. B.A. Buzova. – 4-e izd., opredelenija izmenenija linejnyh razmerov posle
ispr. – M.: Akademija, 2010.
mokryh obrabotok ili himicheskoj chistki. Rezhimy
obrabotok. Vved. 01.01.2002 – M.: Izdatel'stvo

standartov.

8. Lavris E. V. Teorija i metody proektirovanija

ob"emnyh maloshovnyh obolochek s triaksial'noj i
mul'tiaksial'noj strukturoj. – M.: MGDT, 2011.

Рекомендована кафедрой дизайна, технологии,
материаловедения и экспертизы потребительских
товаров. Поступила 30.09.15.

_______________

УДК 677.6:681.332

ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ НЕТКАНЫХ МАТЕРИАЛОВ
МЕТОДОМ КОМПЬЮТЕРНОЙ ТОМОГРАФИИ

STUDY OF THE STRUCTURE NONWOVENS COMPUTERIZED TOMOGRAPHY

Ю.М. ТРЕЩАЛИН, М.В. КИСЕЛЕВ, В.В. ХАММАТОВА, М.Ю. ТРЕЩАЛИН, А.М. КИСЕЛЕВ
YU.M. TRESHCHALIN, M.V. KISELEV, V.V. HAMMATOVA, М.YU. TRESHCHALIN, A.M. KISELYOV

(Компания "ТЕРМОПОЛ", Костромской государственный технологический университет,
Казанский национальный исследовательский технологический университет)
(LLC " Termopol ", Kostroma State Technological University,
Kazan National Research Technological University)
E-mail: [email protected]

На основе современных методов компьютерной томографии выполнены
исследования структуры нетканых материалов торговой марки “Холло-

№ 5 (359) ТЕХНОЛОГИЯ ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 2015 31

файбер”. Получены трехмерные геометрические изображения структуры
нетканых материалов "Холлофайбер Волюметрик Р 179". Выполнено ис-
следование строения нетканого материала и выявлены механизмы взаимо-
действия мононитей, определяющие его механическую прочность. Опреде-
лены направления дальнейших исследований для построения геометриче-
ской модели нетканых полотен, близкой к реальным.

On the basis of modern methods of computer tomography studies of the struc-
ture are made of nonwovens brand "Hollofayber." Three-dimensional geometric
structure of the image of nonwovens "Hollofayber Volyumetrik P 179". The re-
search of the structure of non-woven material and to identify the mechanisms of
interaction of the filaments, which determine its mechanical strength. The direc-
tions for further research to build a geometric model of nonwoven webs close to
the real.

Ключевые слова: нетканые материалы, композиционные материалы,
компьютерная томография, математическое моделирование.

Keywords: non-woven materials, composite materials, computer tomogra-
phy, mathematical modeling.

Нетканые синтетические материалы в ных полипропиленовых нитей, изготов-
настоящее время нашли широкое приме- ленных фильерным способом спанбонд
нение практически во многих сферах жиз- (ООО "Сибур-Геотекстиль", ОАО "Ор-
недеятельности и в том числе композици- тон"), иглопробивные из штапельных по-
онных материалов на их основе [1]. лиэфирных и полипропиленовых волокон
Наиболее востребованы материалы таких (ОАО "Комитекс") и т.д. Как следствие,
ассортиментных групп, как швейный материалы имеют различную структуру и
утеплитель, мебельный наполнитель, прочностные свойства. Кроме того, для
наполнители подушек, игрушек и одеял, потребителя большое значение имеют ха-
гео- и агротекстиль, санитарно-гигиени- рактеристики, объемная доля и взаимное
ческий, фильтрующий и т.д. Перспектив- расположение волокон (мононитей), эко-
ным направлением является производство логическая и гигиеническая чистота про-
нетканых полотен технического назначе- дукции – факторы, обеспечивающие рас-
ния, способствующих проведению модер- ширение и постоянное обновление ассор-
низации значительного числа отраслей тимента нетканых полотен.
промышленности: нефте-, газоперерабаты-
вающей, судо- и автомобилестроения, В настоящей работе исследовалось
строительства и т.д. строение нетканых материалов, известных
под товарным знаком "Холлофайбер", по
Основой таких материалов, как прави- следующим причинам:
ло, являются химические волокна, произ-
водство которых в Российской Федерации - наличие экологического и гигиениче-
является оправданным вследствие огром- ского сертификатов качества;
ных запасов природного сырья (нефть,
газ). - сырье – 100% полиэфирные мононити;
- пожаробезопасность, безвредность
Нетканые полотна, производимые в для здоровья человека;
России, различаются как исходным сырь- - большой диапазон изменения поверх-
ем, так и технологиями изготовления: тер- ностных плотностей и толщин материалов.
москрепленные, из полых полиэфирных Указанные преимущества позволяют
волокон (ООО "ТЕРМОПОЛ"), иглопро- применять нетканые полотна "Холлофай-
бивные термоскрепленные из непрерыв- бер" для изготовления широкого спектра

32 № 5 (359) ТЕХНОЛОГИЯ ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 2015

изделий, востребованных в промышленно- проведены исследования микроструктуры
сти, строительстве, ЖКХ. материала марки "Холлофайбер Волюмет-
рик Р 179" (поверхностная плотность
Широкий спектр применения нетканых 600 г/м2). Общий вид 3D-изображения об-
материалов требует и их различных техни- разца размером 20×20×20 мм приведен на
ческих характеристик, которые должны рис. 1.
быть обоснованы с точки зрения получае-
мой, согласно выбранной технологии, Рис. 1
структуры. Кроме того, необходимо выяс-
нить механизмы взаимодействия волокон Ранее, в работе [4], осуществлялось
друг с другом, их взаимное расположение компьютерное моделирование 3D-струк-
и характеристики одиночных волокон, по- туры нетканого материала со случайным
скольку именно данные факторы структу- расположением одиночных мононитей по
ры будут определять механические свой- объему материала, однако для приближе-
ства получаемого материала. Наиболее ния точности компьютерной модели к ре-
перспективным современным направлени- альной структуре необходимы экспери-
ем исследований является построение 3D- ментальные данные. Построение автома-
структуры материала, как наиболее при- тизированных систем прогнозирования
ближенной модели к реальной. В данном физико-механических свойств композитов
направлении известны работы по приме- невозможно без построения геометриче-
нению компьютерной томографии для ис- ской модели исследуемого материала [5],
следования текстильных структур [2]. поэтому изучение строения нетканых ма-
териалов на уровне одиночных мононитей
Однако размеры поперечного сечения является важным этапом решения постав-
одиночных нитей тканых структур суще- ленной задачи.
ственно больше размеров поперечного се-
чения одиночных волокон нетканых мате-
риалов, достигающих величины 0,05 мм.
Анализ работ, выполненных в этом
направлении, показал, что получение каче-
ственного изображения одиночной нити
даже в структуре тканого материала при
использовании томографов медицинского
назначения представляет существенные
проблемы [3]. Поэтому для исследования
структуры нетканых материалов был при-
менен профессиональный томограф центра
коллективного пользования Федерального
казанского университета. В частности,

Рис. 2 33
№ 5 (359) ТЕХНОЛОГИЯ ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 2015

Детальное изучение расположения и Кроме этого, наблюдается наличие мо-
взаимозацепления мононитей позволяет нонитей, диаметр которых несколько выше
отметить их гибкость, эластичность и из- диаметра большинства структурных эле-
витость, что можно проследить по любой, ментов. С точки зрения физико-
произвольно взятой, мононити на рис. 2 механических свойств мононити большего
(расположение мононитей в структуре не- диаметра, являющиеся как бы основой, во-
тканого полотна "Холлофайбер Волюмет- круг которых переплетаются нити мень-
рик Р 179"). шего диаметра, способствуют упрочнению
материала в целом.
Внешняя поверхность мононити неров-
ная и напоминает гофрированный шланг. Необходимо отметить некоторую не-
Такая поверхность, безусловно, способ- равномерность заполнения мононитями
ствует усилению взаимозацепления (тре- рассматриваемого микрообъема: можно
ния) структурных элементов внутри мате- констатировать наличие плотной укладки
риала. и наличие пустот. В то же время очевидно
отсутствие капилляров в общепринятом
Анализ структуры нетканого полотна виде. Поэтому, с точки зрения физическо-
(рис. 2) показывает, что мононити: го моделирования, нетканые полотна сле-
дует рассматривать как сплошную среду,
- неплотно прилегают друг к другу; имеющую пористое строение и волокни-
- интенсивно перепутаны между собой; стую структуру, а определять радиусы ка-
- пронизывают толщу материала во пилляров, как это делается сейчас, не име-
всех направлениях; ет смысла.
- имеют ярко выраженный петлеобраз-
ный характер расположения. Улучшение характеристик нетканых
Положительным моментом является полотен "Холлофайбер" во многом дости-
значительное превышение радиуса петель гается за счет термоскрепления монони-
(извитости) радиуса мононити. Этот факт тей. На рис. 3 показана спайка отдельных
позволяет сделать вывод об отсутствии мононитей в структуре нетканого полотна,
трещинообразования, ломки или наличия создающая дополнительный упрочняющий
напряжений в мононитях вследствие изги- эффект.
ба.

Рис. 3

Обобщая результаты исследований, тое поровое пространство способствует
следует отметить высокую степень взаи- снижению эффективности теплообменных
мозацепления структурных элементов, что процессов. По этой же причине указанные
положительно сказывается на повышении полотна являются хорошей звукоизоляци-
физико-механических свойств нетканых ей. Благодаря своей структуре, особенно-
полотен "Холлофайбер". Наличие пустот стям строения мононитей, материалы
позволяет использовать такие материалы в "Холлофайбер" находят широкое приме-
качестве теплоизоляторов, так как разви- нение в качестве основы композитов.

34 № 5 (359) ТЕХНОЛОГИЯ ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 2015

ВЫВОДЫ 5. Lomov S.V., Gusakov A.V., Huysmans G.,
Prodromou A., Verpoest I. Textile geometry preproces-
1. Выполнено экспериментальное ис- sor for meso-mechanical models of woven composites
следование структуры одного из марок не- // Composites Science and Technology. – Vol. 60,
тканого полотна компании "ТЕРМОПОЛ", 2000. P.2083...2095.
позволяющее определить причины меха-
нической прочности материала. REFERENCES

2. Полученные экспериментальные 1. Tresсhalin Ju.M., Kiselev A.M. Primenenie
данные являются основой для построения netkanyh poloten "Hollofajber" dlja izgotovlenija
вероятностной 3D-геометрической модели kompozicionnyh materialov // Direktor. – SPb., 2014,
нетканых материалов с целью прогнозиро- № 1 (146). S. 19…22.
вания их заданных потребительских
свойств. 2. Summerscales J., Russell P.M., Lomov S.V.,
Verpoest I., Parnas R. The fractal dimension of X-ray
ЛИТЕРАТУРА tomographic sections of a woven composite // Ad-
vanced Composite Letters. – Vol 13. №2. 2004.
1. Трещалин Ю.М., Киселев А.М. Применение P.115...123.
нетканых полотен "Холлофайбер" для изготовле-
ния композиционных материалов // Директор. – 3. Ivanovskij V.A. Analiz komp'juternyh tomo-
СПб., 2014, № 1 (146). С. 19…22. grafov dlja defektoskopii cel'notkanyh armirujushhih
struktur // Izv. vuzov. Tehnologija tekstil'noj promysh-
2. Summerscales J., Russell P.M., Lomov S.V., lennosti. – 2013, №3. S.23…28.
Verpoest I., Parnas R. The fractal dimension of X-ray
tomographic sections of a woven composite // Ad- 4. Kiselev A.M. Modelirovanie struktury i de-
vanced Composite Letters. – Vol 13. №2. 2004. formacionnyh svojstv voloknistyh holstov: Dis…kand.
P.115...123. tehn. nauk. – Kostroma, KGTU, 2012.

3. Ивановский В.А. Анализ компьютерных 5. Lomov S.V., Gusakov A.V., Huysmans G.,
томографов для дефектоскопии цельнотканых ар- Prodromou A., Verpoest I. Textile geometry prepro-
мирующих структур // Изв. вузов. Технология тек- cessor for meso-mechanical models of woven compo-
стильной промышленности. – 2013, №3. С.23…28. sites // Composites Science and Technology. – Vol. 60,
2000. P.2083...2095.
4. Киселев А.М. Моделирование структуры и
деформационных свойств волокнистых холстов: Рекомендована кафедрой теории механизмов и
Дис…канд. техн. наук. – Кострома, КГТУ, 2012. машин и проектирования технологических машин.
Поступила 30.09.15.

_______________

УДК 677

РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСНОГО ПОКАЗАТЕЛЯ
ДЛЯ ОЦЕНКИ СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ РУК
ОТ УДАРОВ МАЛОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ*

DEVELOPMENT OF COMPREHENSIVE INDICATOR
TO ASSESS THE HAND PROTECTION
FROM IMPACTS OF LOW INTENSITY

П.Н. РУДОВСКИЙ, М.С. НЕХОРОШКИНА
P.N. RUDOVSKY, M.S. NEKHOROSHKINA

(Костромской государственный технологический университет)
(Kostroma State Technological University)
E-mail: [email protected]

В статье приводятся результаты разработки комплексного показате-
ля, характеризующего способность средств защиты рук предохранять от

* Работа выполнена по государственному заданию на проведение научных исследований по проекту № 115.

№ 5 (359) ТЕХНОЛОГИЯ ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 2015 35

ударов малой интенсивности без создания препятствий при выполнении
рабочих приемов.

The article presents the results of developing a comprehensive indicator char-
acterizing the ability of hand protection to protect against shocks of low intensity
without creating obstacles to the implementation of working methods.

Ключевые слова: швейные изделия защиты рук, пакеты материалов,
жесткость, поглощенная энергия удара.

Keywords: hand protection garments, bags of materials, hardness, impact
energy absorption.

Наиболее распространенным видом лей на качество изделия. Он вычисляется
производственных травм по данным Рос- по следующей формуле [10]:
стата являются поверхностные раны, по-
лучаемые вследствие удара при работе 2 (1)
ручным инструментом. В [1], [2] проведе-
на оценка энергии удара, наблюдаемого в K  Kixi ,
этом случае, и классификация предметов, i 1
которыми может быть нанесен удар.
где Ki – показатель i-свойства оцениваемо-
В [3…5] проведен теоретический ана- го изделия; xi – коэффициент весомости
лиз возможности тканей поглощать энер- показателя Ki.
гию удара. В [6], [7] разработана методика
экспериментального определения предло- Коэффициенты весомости единичных
женного показателя, характеризующего показателей качества устанавливаются, как
способность ткани защищать от удара, правило, экспертным методом. Для реали-
приведены результаты испытаний тканей и зации экспертного оценивания была сфор-
пакетов материалов. В качестве показателя мирована группа из 12 рабочих, которые в
используется доля энергии удара, погло- профессиональной деятельности исполь-
щенная материалом. зуют средства индивидуальной защиты, в
том числе в виде перчаток и рукавиц. При
В [8] показано, что при повышении спо- проведении опроса экспертам были пред-
собности ткани предохранять от удара, как ложены 8 пар пронумерованных рукавиц и
правило, увеличивается жесткость средств анкета, приведенная в табл. 1. Описание
защиты рук, изготовленных из этих тканей. рукавиц, выданных рабочим-экспертам,
Это создает дополнительные препятствия приведено в табл. 2 (ассортимент изделий,
при выполнении рабочих приемов, что ве- выданных рабочим).
дет к утомляемости работающего и сниже-
нию производительности труда. В [9] при- После выставления экспертами оценок
ведена методика определения сопротивле- перейдем непосредственно к единичным
ния изгибу напалков рукавиц и перчаток, показателям изделий: защитная способ-
предложены показатели для количествен- ность изделия характеризуется поглощен-
ной оценки этого свойства. ной долей энергии удара, наносимой по
телу через слой ткани или пакет материа-
Единичные показатели, как правило, не лов, жесткость изделия характеризуется
позволяют в полной мере оценить качество коэффициентом относительной жесткости,
изделия, так как их изменение носит про- а демпфирование, соответственно, коэф-
тиворечивый характер. В этом случае для фициентом относительного демпфирова-
оценки качества используется комплекс- ния. Значения единичных показателей бы-
ный показатель, который позволит учесть ли получены по методикам [7], [8]. Рассчи-
влияние каждого из единичных показате- тав средние баллы, выставленные экспер-
тами по единичным показателям, получаем
результаты, представленные в табл. 3.

36 № 5 (359) ТЕХНОЛОГИЯ ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 2015

№ Оцените по 8-балльной шкале Таблица 1
пронумерованные рукавицы между собой
Оцените значимость
показателя (высокий балл

у самого значимого)

1 По способности предохранять от ударов
(чем выше балл, тем изделие лучше по данному показателю)

1234567 8

2 По жесткости, которая препятствует выполнению рабочих приемов
(чем ниже балл, тем изделие жестче)

1234567 8

3 По демпфирующей способности. Насколько их толщина и "мягкость"
препятствуют выполнению рабочих приемов (чем ниже балл, тем из-
делие хуже по данному показателю)

1234567 8

№ Наименование Предназначение Таблица 2
Защита от низкочастотных и высо- Состав
Рукавицы виброзащит- кочастотных колебаний Хлопчатобумажный двуниток аппре-
1 ные тированный пл. 230 г/м2. Дополни-
Защита от повышенной или пони- тельный наладонник брезент пл. 470
Суконные рукавицы женной температуры, термических г/м2. Подналадонник– поролон1 см
2 ожогов и кислот Плотное шинельное сукно с о/п пл.
Защита от кислот и щелочей, жиров, 754 г/м2
Рукавицы специальные масел, продуктов нефтепереработки
3 Хлопчатобумажная бумазея суровая с
Защита от механических воздей- начесом 240 г/м2, покрытая поливи-
Рукавицы хлопчатобу- ствий, от общепроизводственных нилхлоридом
загрязнений Хлопчатобумажная ткань с капроно-
4 мажные с двойным Защита от повышенных температур, вым волокном с в/о, пл. 250 г/м2
искр и окалин
наладонником Двуниток суровый, пл.200-235 г/м2

Рукавицы хлопчатобу-

5 мажные аппретирован-
ные, с двойным нала-

донником

6 Рукавицы трехпалые Защита от пониженных температур Ткань палаточная с в/о, пл. 250 г/м2
армейские Защита от пониженных температур Утеплитель – сукнопл. 340 г/м2

Рукавицы утепленные Защита от механических воздей- Саржа, пл. 250 г/м2.
ствий, брызг металла, искр Утеплитель – ватин, пл. 300 г/м2
7 Подладонник – бязь суровая, пл.
120 г/м2
8 Рукавицы спилковые
Спилковый лоскут толщиной 2 мм

Показатель Таблица 3
Коэффициент
1. Доля поглощенной энергии удара
весомости
№ образца 123456 7 8 0,44
10,5 9,8
Значение показателя 7,6 13,4 5,6 7,3 9,9 8,2 6,83 6 0,375

Средний балл 3,25 7,58 1,33 1,67 5 4,33 0,384 0,778 0,185
5,83 1,25
2. Коэффициент относительной жесткости
2,256 1,665
Значение показателя 0,235 0,384 0,563 0,108 0,563 0,563 7,42 4,5

Средний балл 6,58 5 2,33 8 3,67 3,33

3. Коэффициент относительного демпфирования

Значение показателя 0,703 1,489 1,81 0,21 2,465 2,188

Средний балл 2,58 3,5 4,5 1,08 6,25 6,17

№ 5 (359) ТЕХНОЛОГИЯ ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 2015 37

При помощи встроенных функций мости балльной оценки от показателей. По

MSExcel были получены линейные урав- полученным графикам можно судить о

нения зависимости балльной оценки от влиянии отдельно взятого показателя на

каждого единичного показателя. В табл. 4 качество изделия.

приведены графики и уравнения зависи-

Таблица 4

Наименование показателя

Защитная способность изделия Коэффициент относительной Коэффициент относительного

поглощать энергию удара жесткости изделия демпфирования изделия

88 8

77 7

66 6

Балл
Балл

Балл
55 5

44 4

33 3

22 2

1 1 1
5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8
0,2 0,7 1,2 1,7 2,2
Доля поглощенной энергии, % Коэффициент относительной жесткости
Коэффициент относительного демпфирования

Y1 = 0,93 X1 -3,85 Y2 = -10,4 X2 + 9,15 Y3 = 2,54 X3+0,44

При оценке объектов эксперты обычно где mi– коэффициент весомости i-го пока-
расходятся во мнениях по решаемой зателя; qi – относительное значение, выби-
проблеме. В связи с этим возникает рается исходя из смысла показателя. Если
необходимость количественной оценки показатель является позитивным, то есть с
степени согласия экспертов по его ростом качество улучшается, то
коэффициенту конкордации, который в
нашем случае составил W = 0,92. qi = Xi/Xб, (3)

Оценка значимости результатов прово- где Xi – значение i-го показателя качества
дилась в предположении, что анализируе- оцениваемой продукции; Xб– значение i-го
мые исходные данные распределены по базового показателя.
закону, близкому к распределению Фише-
ра, специально проработанному для случа- Если же показатель является негатив-
ев с малым объемом выборки, при которых ным, то показатель равняется обратному
отношению.
может быть использован 2 – критерий
Пирсона. В нашем случае позитивным является
показатель защитной способности изделий
Расчетное значение 2расч = 253 больше поглощать энергию удара, два остальных –
критического при числе степеней свободы являются негативными, так как препят-
ствуют удобству выполнения рабочих
v = 23 и уровне значимости q =95% (2табл= приемов в таких изделиях. Используя дан-
= 35,17). Это означает, что гипотеза о со- ные табл. 4, выразим комплексный показа-
гласованности экспертов принимается. тель качества. Он будет равен сумме пока-
зателей, так как каждый из показателей
Комплексная оценка качества продукции влияет на качество продукта независимо
может быть получена методом среднего от значения другого показателя. Значение
взвешенного показателя. Средний взвешен- базового показателя устанавливается как
ный показатель строится как зависимость, нижний предел шкалы, по которой произ-
аргументами которой являются показатели водилось измерение параметров.
качества и параметры их весомости:

Q  F(mi,qi ) , (2)

Q  0, 44 (0, 93X1  3,85)  0, 375 0,108  0,185 0, 21 . (4)
5,6 9,15  10, 4X2 2,54X3  0, 44

38 № 5 (359) ТЕХНОЛОГИЯ ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 2015

Формулу (4) можно преобразовать, за- менив переменные X1, X2 ,X3:

Q  0, 44 (0,93Ep  3,85)  0,375 0,108  0,185 0, 21 . (5)
5,6 9,15 10, 4c 2,54  0, 44

Чем большее значение принимает пока- показателям изделия защиты рук, пред-
затель Q, тем выше качество средства за- ставленным в табл. 2. Результаты сведены
щиты рук. Следует отметить, что значения в табл. 5 (комплексный показатель изделий
критериев всегда больше нуля. С помощью защиты рук).
комплексного показателя оценим по трем

№ изделия Доля Коэффициент Коэффициент Таблица 5
поглощенной энергии удара, Eп относительной относительного
1 демпфирования образца, η Комплексный
2 7,6  0,67 жесткости показатель
3 13,4  0,86 образца, c 0,703
4 5,6  0,53 1,489 0,264
5 7,3  1,023 0,235 1,810 0,678
6 9,9  0,99 0,210 0,102
7 8,2  0,59 0,384 2,465 0,266
8 10,5  0,98 2,188 0,414
9,8  0,76 0,563 2,256 0,291
1,665 0,463
0,108 0,384

0,563

0,563

0,384

0,778

Анализ результатов показал, что луч- ЛИТЕРАТУРА
шими средствами защиты рук для работы с
ручными инструментами в производствен- 1. Нехорошкина М.С. Оценка интенсивности
ных условиях стали рукавицы под номе- механических воздействий при работе ручным ин-
рами 2, 7, 5. Оказалось, что эти рукавицы струментом, приводящих к травматизму // Изв. ву-
предназначены для защиты не от механи- зов. Технология текстильной промышленности. –
ческих воздействий, а от понижен- 2013, №3. С. 146…149.
ных/повышенных температур.
2. Нехорошкина М.С., Кривошеина Е.В., Бу-
На основании этого можно сделать вы- калов Г.К. Классификация предметов, травмирую-
вод о том, что при выборе средств защиты щих при ударе по форме внедряющейся поверхно-
рук следует обращать внимание на жест- сти, направлению относительного движения и ха-
кость изделий, структурные параметры рактерным размерам элементов индентора // Изв.
тканей и их волокнистый состав. вузов. Технология текстильной промышленности. –
2014, №5. С.18…22.
ВЫВОДЫ
3. Нехорошкина М.С., Дмитриев В.С. Расчет
1. Предложен метод оценки качества деформации ткани как сети Чебышева, находящей-
защитных изделий с помощью комплекс- ся в контакте двух тел // Вестник Костромского гос.
ного показателя, позволяющего учесть технологич. ун-та. – 2012, №1(28). С.37…39.
как способность изделий защищать от
ударов, так и степень влияния изделия на 4. Рудовский П.Н., Букалов Г.К. Расчет потерь
способность выполнять рабочие приемы. энергии на изменение формы ткани, находящейся в
контакте двух тел // Изв. вузов. Технология тек-
2. Метод может использоваться как стильной промышленности. – 2012, №1.
при выборе рукавиц и перчаток, предна- С.145…149.
значенных для защиты рук, из имеюще-
гося на рынке ассортимента, так и при 5. Нехорошкина М.С., Рудовский П.Н. По-
создании новых типов изделий. глощение энергии при изменении формы ткани в
процессе внедрения инородного тела // Изв. вузов.
Технология текстильной промышленности. – 2013,
№1. С. 165…167.

6. Нехорошкина М.С., Рудовский П.Н. Мето-
дика определения доли энергии удара, поглощен-
ной тканью или пакетом ткани // Изв. вузов. Техно-
логия текстильной промышленности. – 2015, №1.
С.53…56.

№ 5 (359) ТЕХНОЛОГИЯ ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 2015 39

7. Нехорошкина М.С., Михайлов А.С. Мето- 4. Rudovskij P.N., Bukalov G.K. Raschet poter'
дика экспериментального определения потери jenergii na izmenenie formy tkani, nahodjashhejsja v
энергии в ткани, расположенной между взаимно kontakte dvuh tel // Izv. vuzov. Tehnolo-gija tekstil'noj
ударяющимися телами // Вестник Костромского promyshlennosti. – 2012, №1. S. 145…149.
гос. технологич. ун-та. – 2013, №2(31). С. 46…48.
5. Nehoroshkina M.S., Rudovskij P.N.
8. Нехорошкина М.С. Анализ методов оценки Pogloshhenie jenergii pri izmenenii formy tkani v
демпфирования свойств ткани на основе моделиро- processe vnedrenija inorodnogo tela // Izv. vuzov.
вания ее структуры // Вестник Костромского гос. Tehnologija tekstil'noj promyshlennosti. – 2013, №1.
технологич. ун-та. – 2012, №2(29). С. 40…42. S. 165…167.

9. Нехорошкина М.С., Рудовский П.Н. Разра- 6. Nehoroshkina M.S., Rudovskij P.N. Metodika
ботка метода оценки сопротивления изгибу кон- opredelenija doli jenergii udara, pogloshhennoj tkan'ju
структивных элементов рабочих рукавиц и перча- ili paketom tkani // Izv. vuzov. Tehnologija tekstil'noj
ток // Вестник Костромского гос. технологич. ун-та. promyshlennosti. – 2015, №1. S. 53…56.
– 2014, №2 (33). С. 52…54.
7. Nehoroshkina M.S., Mihajlov A.S. Metodika
10. Евланов Л.Г., Кутузов В.А. Экспертные jeksperimental'nogo opredelenija poteri jenergii v
оценки в управлении. – М.: Экономика, 1978. tkani, raspolozhennoj mezhdu vzaimno
udarjajushhimisja telami // Vestnik Kostromskogo gos.
REFERENCES tehnologich. un-ta. – 2013, №2(31). S. 46…48.

1. Nehoroshkina M.S. Ocenka intensivnosti 8. Nehoroshkina M.S. Analiz metodov ocenki
dempfirovanija svojstv tkani na osnove modelirovanija
mehanicheskih vozdejstvij pri rabote ruchnym ee struktury // Vestnik Kostromskogo gos. tehnologich.
un-ta. – 2012, №2(29). S. 40…42.
instrumentom, privodjashhih k travmatizmu // Izv.
vuzov. Tehnologija tekstil'noj promyshlennosti. – 9. Nehoroshkina M.S., Rudovskij P.N.
2013, №3. S. 146…149. Razrabotka metoda ocenki soprotivlenija izgibu
konstruktivnyh jelementov rabochih rukavic i
2. Nehoroshkina M.S., Krivosheina E.V., perchatok // Vestnik Kostromskogo gos. tehnologich.
un-ta. – 2014, №2 (33). S. 52…54.
Bukalov G.K. Klassifikacija predmetov,
10. Evlanov L.G., Kutuzov V.A. Jekspertnye
travmirujushhih pri udare po forme vnedrjajushhejsja ocenki v upravlenii. – M.: Jekonomika, 1978.

poverhnosti, napravleniju otnositel'nogo dvizhenija i Рекомендована кафедрой инженерной графики,
теоретической и прикладной механики. Поступила
harakternym razmeram jelementov indentora // Izv. 30.09.15.
vuzov. Tehnologija tekstil'noj promyshlennosti. –
2014, №5. S.18…22. _______________

3. Nehoroshkina M.S., Dmitriev V.S. Raschet

deformacii tkani kak seti Chebysheva, nahodjashhejsja

v kontakte dvuh tel // Vestnik Kostromskogo gos.
tehnologich. un-ta. – 2012, №1(28). S.37…39.

УДК 677.017

ТРЕХМЕРНЫЕ МОДЕЛИ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
ПОЛОТНЯНОГО ПЕРЕПЛЕТЕНИЯ

TRIDIMENSIONAL MODELS OF TEXTILES OF LINEN TEXTURE

П.Н. КОЛЕСНИКОВ, А.Н. ИВАНОВ
P.N. KOLESNIKOV, А.N. IVANOV

(Костромской государственный технологический университет)
(Kostroma State Technological University)
E-mail: [email protected]

Обоснована необходимость создания в программной среде текстильного
материала полотняного переплетения. Разработан алгоритм создания
такого материала, включающий создание в виртуальной среде: волокна;
нити и ее структуры; структуры материала. Алгоритм реализован в про-
граммной среде 3D Studio Max и оптимизирован с применением имеющихся
в нем вкладок и модификаторов.

40 № 5 (359) ТЕХНОЛОГИЯ ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 2015

Necessity of creation for programmable medium of a textile material of a calico
weave is proved. The algorithm of creation of such material, including creation in
virtual medium is developed: fibers; threads and its frameworks; material frame-
works. The algorithm is realized in programmable medium 3D Studio Max and is
optimized with application of insets available in it and modifiers.

Ключевые слова: трехмерное моделирование текстильных материалов,
программное обеспечение, волокно, нить, структура нити.

Keywords: three-dimensional modeling of textile materials, the software, fi-
ber, thread, thread framework.

Одной из основных концепций в проек- ном сечении нити утка, основы, круткой.
тировании и моделировании является раз- Эти параметры определяются эксперимен-
работка технологий цифровых прототипов. тально и вводятся в среду программного
К ним можно отнести текстильные мате- обеспечения. Сама модель представляет
риалы полотняного переплетения, особен- собой область, ограниченную цилиндром
ности их создания и эксплуатации. Данная (или цилиндром с основанием – овала), в
технология должна объединять в себе как которой расположено на равных расстоя-
математическую модель для описания ниях заданное количество волокон. Далее
объектов, его физических свойств и про- вводятся значения крутки. Ткань форми-
цессов, так и графическую трехмерную руется из нитей основы и утка, которые
визуализацию. Решение этой проблемы расположены перпендикулярно. Материал
является актуальной как для развития но- характеризуется толщиной, расстоянием
вых образцов, так для снижения затрат на между нитями утка и основы. Эти значе-
экспериментальные исследования. Наибо- ния определяют геометрическое располо-
лее сложной задачей является создание жение нитей в пространстве, а именно
трехмерных моделей текстильных тканей. расположение их по синусоиде, высоту
Для этого необходимо следующее: опре- амплитуды, ее период.
делить геометрические параметры элемен-
тов текстильных материалов, выбрать про- Существует множество программных
граммное обеспечение для построения ис- продуктов, предназначенных для создания
следуемых объектов, создать в нем вирту- трехмерной графики. Нами выбрано про-
альные модели исследуемых объектов. граммное обеспечение 3D Studio Max, так
как оно имеет наибольший набор встроен-
В текстильном материаловедении ных инструментов для поставленных целей.
структура ткани характеризуется следую- В нем можно сохранить виртуальные объек-
щими показателями: структурой перепле- ты в форматах, совместимых с другими про-
тения, плотностью по основе и утку, ли- граммными продуктами, предназначенными
нейной плотностью нитей и др. Для созда- для дальнейших исследований.
ния трехмерных моделей текстильных
тканей необходимо учитывать простран- Нами разработан алгоритм создания
ственные характеристики структурной ор- виртуальных моделей текстильных мате-
ганизации исследуемого объекта: волокон, риалов с использованием программного
нитей, тканей. обеспечения 3D Studio Max, который
представлен на рис. 1. Он включает сле-
Модели волокон представляют собой дующую последовательность действий:
цилиндры, которые имеют определенный настройка интерфейса программы; созда-
радиус и длину. Эти показатели использо- ние волокна; создание нити; создание
ваны в качестве исходных данных при их структуры нити; создание структуры мате-
моделировании. Волокна формируют нити. риала; экспорт модели в необходимый
Они характеризуются диаметром, количе- формат (*.jpeg, *.STL).
ством элементарных волокон в попереч-

№ 5 (359) ТЕХНОЛОГИЯ ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 2015 41

Рис. 1 Далее рисуем волокно будущей нити.
Для этого создаем в рабочей области про-
Настройка интерфейса программы извольный цилиндр, вводим значения его
включает: установку единиц измерения, радиуса 0,011 мм, высоты 10,0 мм. Ука-
установку параметров сетки и привязку. занные значения могут меняться в зависи-
Установку единиц измерения и последу- мости от размеров реальных тканей.
ющие действия проводим в среде ПО 3D
Studio Max 8.0. Выбираем математиче- После создаем нить. Для этого создаем
скую систему исчисления. Устанавливаем форму и размеры, по которым будут раз-
минимальное миллиметровое значение для мещаться волокна в нити. Вводим количе-
того, чтобы виртуальные модели соответ- ство волокон в нити и объединим волокна
ствовали реальным по размеру. Это позво- в нить.
лит создать минимальный объект в созда-
ваемой системе – волокно с диаметром 22 Переходим к созданию структуры нити.
микрометра. Следующим шагом будет Для этого закручиваем ее с учетом углов и
установка параметров сетки и привязка. растяжений. Создаем волну для нити, при
Для этого устанавливаем требуемые ин- этом задаем в среде программного обеспе-
тервалы сетки, чтобы создаваемые объек- чения амплитуду № 1 - 0,19 мм, амплитуду
ты имели размер, с которым удобно рабо- № 2 - 0,19 мм и длину волны - 1 мм. Ука-
тать. занные значения могут меняться в зависи-
мости от размеров реальных тканей.

Получили основу текстильного матери-
ала. Аналогичным образом из волокна со-
здаем ее уток с требуемыми параметрами.
Для этого с помощью имеющегося в ПО
инструмента ставим уток перпендикуляр-
но основе (рис. 2) и далее создаем струк-
туру материала из нитей. В результате по-
лучена модель текстильного материала,
которая представлена на рис. 3.

Рис. 2 Рис. 3

Полученную виртуальную модель ма- Полученные модели явились исходными
териала экспортируем в формат "*.STL". данными в программном обеспечении
Этот формат совместим с ПО Flow 3d. Flow 3d для моделирования и оптимизации
Программное обеспечение Flow 3d – это процессов массопереноса паров жидкостей
мощная компьютерная программа для ис- веществ с текстильных материалов.
следования динамики жидкостей и газов.

42 № 5 (359) ТЕХНОЛОГИЯ ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 2015

ВЫВОДЫ 3. В среде программного обеспечения
3D Studio Max получены модели текстиль-
1. Обоснована необходимость создания ных материалов. Они явились одними из
в программной среде текстильного мате- исходных данных в программном обеспе-
риала полотняного переплетения. чении Flow 3d для моделирования и опти-
мизации динамики жидкостей и газов в
2. Разработан алгоритм создания такого виртуальных моделях текстильных мате-
материала, включающий создание в вирту- риалов.
альной среде: волокна; нити и ее структу-
ры; структуры материала. Алгоритм реа- Рекомендована кафедрой механической техно-
лизован в программной среде 3D Studio логии волокнистых материалов. Поступила
Max и оптимизирован с применением
имеющихся в нем вкладок и модификато- 30.09.15.
ров.
_______________

УДК 677.021.151.232

ОЦЕНКА ГИГРОСКОПИЧЕСКИХ И ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
ЛЬНЯНЫХ ПОЛОТЕН

С НОВЫМИ ЭФФЕКТАМИ ВОРСОВОЙ ФАКТУРЫ*

EVALUATION HYGROSCOPIC AND THERMAL PROPERTIES
OF LINEN FABRIC WITH NEW EFFECTS NAP TEXTURES

С.В. АЛЕЕВА, С.А. КОКШАРОВ
S.V. ALEEVA, S.A. KOKSHAROV

(Институт химии растворов им. Г.А. Крестова РАН, г. Иваново,
Ивановский государственный политехнический университет)

(G.A. Krestov Institute of Solution Chemistry of RAS,
Ivanovo State Politechnical University)
E-mail: [email protected]

Оценено изменение гигиенических свойств льняных тканей с новым видом
отделки для получения оригинальных поверхностных эффектов ворсования,
включающим проведение предварительного пространственно локализованно-
го воздействия ферментов на лигноуглеводный комплекс клеточной стенки
элементарного волокна. Установлено, что формирование ворсовой фактуры
повышает гигроскопичность материала в 1,3…1,5 раза наряду с ускорением
его влагоотдачи. Для разновидностей ворсовой фактуры выявлена возмож-
ность разнонаправленного регулирования его теплофизических свойств в за-
висимости от структурных параметров ткани и высоты ворса.

Evaluate changes hygienic properties of linen fabric with a new type of finish
to produce the original surface effects of napping, including a preliminary spatial-
ly localized effects of enzymes on the cell wall complex lignouglevodnyh filament.
The formation of the pile texture increases hygroscopic material 1,3 . . . 1,5 times
along with the acceleration of its water yielding. For varieties of pile textures

* Работа выполнена при финансовой поддержке гранта Российского фонда фундаментальных исследований
№15-43-03075цчр.

№ 5 (359) ТЕХНОЛОГИЯ ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 2015 43

found to varying directional regulation of its thermo-physical properties depending
on the chosen density and pile height.

Ключевые слова: льняная ткань, ферментативная обработка, ворсова-
ние, показатели гигроскопичности и теплопроводности.

Keywords: linen fabric, enzymatic treatment, napping, indicators of hygro-
scopicity and thermal conductivity.

Традиционно выпускаемые текстиль- эффектов: "персиковая кожа" (рис. 1-а) и
ной промышленностью льняные ткани "замшеподобный вид" (рис. 1-б). Внешний
имеют гладкую фактуру, которая вид образцов материала с указанными эф-
характеризуется равномерной, однообраз- фектами ворсовой фактуры представлен на
ной поверхностью и чаще всего рис. 1.
образована полотняным переплетением.
Классические химико-технологические а)
режимы их отделки не позволяют
проводить ворсование полотна, что б)
широко применяется при производстве Рис. 1
продукции из хлопка или шерсти и
расширяет ее ассортиментный выбор. Это В первом случае (рис. 1-а) материалу
становится возможным с применением придается легкая бархатистость, которая
особых изоформ ферментов, размер устраняет ощущение холодности и жест-
глобулы которых не превышает 10 нм, что кости ткани. Такой вид фактуры более
позволяет обеспечить их проникновение в предпочтителен для обработки изнаночной
клеточную стенку элементарных волокон стороны костюмных тканей, что повышает
и катализировать процессы локализован- комфортность льняной одежды, соприка-
ной деструкции лигноуглеводного сающейся с телом человека. Ворсовое по-
комплекса между макрофибриллами крытие "замшеподобный вид" (рис. 1-б)
целлюлозы. полностью маскирует переплетение ткани,
создавая впечатление сплошной поверхно-
Биохимическое расщепление лигно- сти. Такой вид фактуры представляет ин-
углеводного комплекса клеточной стенки терес для оформления лицевой стороны
может быть осуществлено с точечным воз- тканей с высокой поверхностной плотно-
действием композиции ферментов только стью для ассортимента верхней одежды.
на ограниченных участках элементарных
волокон, выступающих на опорную по-
верхность тканого полотна, что позволяет
подготовить льняную ткань для обработки
на игловорсовальном оборудовании. При
этом на обрабатываемом участке происхо-
дит деструкция компонентов межфибрил-
лярных связующих веществ и распад кле-
точной стенки на макрофибриллярные
целлюлозные кластеры, которые подвер-
гаются разрыву в поперечном направлении
при воздействии гарнитуры ворсовальных
машин с образованием равномерного слоя
неориентированного ворса.

В зависимости от структуры ткани и
применяемого переплетения возможно по-
лучение двух разновидностей ворсовых

44 № 5 (359) ТЕХНОЛОГИЯ ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 2015

Техническая схема реализации данного на [2]. С учетом малого количества нано-
вида обработки [1] предполагает исполь- симого раствора биопрепарата на тек-
зование методов маломодульного поверх- стильный материал (20…40 мл/м2) необ-
ностного нанесения полиферментной ком- ходимо использование относительно вы-
позиции, например, в виде вспененных со- сокой концентрации белковых катализато-
ставов или методов текстильной печати, с ров. В табл. 1 представлен предлагаемый
последующей выдержкой материала профиль каталитических свойств поли-
30…40 мин при температуре 255оС для ферментной композиции для подготовки к
протекания биокатализируемых процессов ворсованию льняных полотен, состав ко-
и запариванием в течение 5…7 мин для торой обоснован в работе [3].
редокс-превращений и деструкции лигни-

Ферменты Таблица 1
Каталитическая активность
Эндополигалактуроназа
Пектинэстераза обозначение диапазон значений, ед./мл

Экзополигалактуроназа ПГЭНДО 15…40
Эндо-1,3(4)--эндогалактаназа ПЭ 1,5…7,5
0,4…2,5
Экзо--галактозидаза ПГЭКЗО 15…25
Эндо-1,3(4)--эндоксиланаза ГАЛЭНДО
Экзо-1,3(4)--экзоксилозидаза 0,8…1,7
ГАЛЭКЗО
-L-арабинофуранозидаза 20…35
КСЭНДО
0,7…1,5
КСЭКЗО
12…20
АРА

Анализ влияния условий биомодифи- результаты оценки качества тканей с раз-
кации льняной ткани проведен по резуль- ными видами ворсовой фактуры:
татам оценки ее технологических и потре- арт. 00035 "персиковая кожа" и арт. 24708
бительских свойств. В табл. 2 приведены "замшеподобный вид".

Таблица 2

Арти- Образец Высота Разрывная нагрузка, Н Устойчивость к истира-
кул ворса*, мм нию,
без ворсования основа уток
00035 ворсованный без  840 772 количество циклов
 13830
24708 подготовки 820 750 8883
ворсованный после 0,38
биомодификации  835 764 15580
 903 883 15365
без ворсования 885 830 10664
ворсованный без 0,59
894 855 17625
подготовки
ворсованный после
биомодификации

______________________________

П р и м е ч а н и е. Поверхностная плотность тканей арт. 00035 – 165 г/м2, арт. 24708 – 254 г/м2; высота ворса
для традиционного ассортимента ворсовых тканей: фланель хлопчатобумажная – 0,56 мм; байка хлопчатобу-
мажная – 0,91 мм; сукно п/ш – 2,25 мм.

Количественная оценка состояния вор- териалов осуществлены в соответствии с
сового застила на полученных образцах рекомендациями ГОСТов 16218.5–93 и
ткани проведена с использованием ориги- 18976–73.
нального компьютеризированного метода
на основе обработки сканированного изоб- Данные анализа высоты ворса на био-
ражения [4]. Замеры прочностных харак- модифицированных образцах льняных
теристик анализируемых волокнистых ма- тканей подтверждают, что полученные
значения сопоставимы с результатами для

№ 5 (359) ТЕХНОЛОГИЯ ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 2015 45

традиционного ассортимента ворсованных ционных свойств образцов ворсованных
хлопчатобумажных тканей – фланели и льняных тканей по показателям гигроско-
байки. При этом зафиксировано повыше- пичности, капиллярности (высота подъема
ние на 12…15% устойчивости ткани к ис- жидкости за 30 и 60 мин соответственно
тиранию, в то время как для немодифици- Н30 и Н60), водопоглощения и влагоотдачи.
рованного полотна ворсовальная обработ- Результаты для исследуемых тканей арт.
ка снижает величину показателя в 00035 и арт. 24708 в классическом вариан-
1,44…1,56 раза. те и после получения ворсовой фактуры
представлены в табл. 3 (гигиенические
Особое значение для ассортимента тка- свойства ворсованных льняных тканых
ней бытовой и одежной группы имеют их полотен).
гигиенические свойства. В соответствии с
ГОСТ 3816–81 оценено изменение сорб-

Таблица 3

Артикул Образец Гигроскопич- Капиллярность, мм Водопо- Влагоот-
00035 ность Wг, % Н30 Н60 глощение, дача Во, %
24708 без ворсования 80 118
ворсованный 8 %
114 137
после 10 51 4,8
биомодификации 71 102
без ворсования 12 72 8,7
105 124
ворсованный 18 59 2,3
после
94 14,2
биомодификации

Анализ совокупности свойств льняных риалы обладают улучшенной влагоотдачей
тканей с новым видом отделки показал, в условиях выдержки тканей в эксикаторе
что формирование ворсовой фактуры по- с серной кислотой. Особенно существен-
вышает способность материала впитывать ный прирост показателя Во (6,2 раза) полу-
пары воды в 1,3…1,5 раза. Примечательно, чен после ворсования тканей с толстой
что наряду с высокой поглотительной спо- рыхлой структурой (арт. 24708).
собностью биомодифицированные мате-

Рис. 2

Интересную информацию дает пред- стороны; 2 – с биомодифицированной по-
ставленное на рис. 2 сопоставление дина- верхности). Как видно, скорость испарения
мики испарения влаги при 20°С с гладкой влаги (численные значения представлены
необработанной стороны материала и с ее на рис. 2) с ворсованной стороны увеличи-
ворсованной поверхности (арт. тканей вается в 1,5…1,6 раза в сравнении с пока-
00035 (а) и 04942 (б): 1 – с неворсованной зателями для тех же образцов, но с немо-

46 № 5 (359) ТЕХНОЛОГИЯ ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 2015

дифицированной поверхности. По- при необходимости обеспечения эффектов
видимому, образование слоя неориентиро- компресса (удержания повышенной влаж-
ванного ворса обеспечивает создание раз- ности материала) или ускорения отвода
витой поверхности испарения влаги, со- жидкости от пораженной поверхности.
держащейся в материале. Благодаря этому
ворсованный слой ткани быстрее обезво- Для полученных разновидностей
живается, что увеличивает значение гради- ворсовой фактуры тканей осуществлена
ента влагосодержания по толщине матери- оценка их теплофизических свойств.
ала и интенсифицирует массоперенос во Экспериментально подтверждено, что
внутренних его слоях. изменение контролируемых показателей
теплопроводности и теплового
Наблюдаемые эффекты улучшения ги- сопротивления ворсованных льняных
гиенических показателей имеют важное полотен непосредственно связано с
потребительское значение не только для величиной высоты слоя ворса и
тканей бытовой и одежной ассортимент- плотностью образования ворсового
ных групп, но также и для материалов ме- застила. Результаты исследований,
дицинского назначения. Причем в данном проведенных в соответствии с ГОСТом
случае просматриваются варианты полу- 20489–75, представлены в табл. 4 (тепло-
чения разнонаправленных эффектов при физические свойства ворсованных льня-
использовании ворсованных материалов ных тканых материалов).

Артикул Образец Высота Коэффициент Таблица 4
ворса, теплопроводности, Коэффициент
00035 исходный теплового сопротивления,
24708 ворсованный после мм Вт/мК
 0,041 м2К/Вт
биомодификации 0,116
без ворсования 0,38 0,048
ворсованный после 0,112
биомодификации  0,044
0,113
0,59 0,033
0,134

Полотна с отделкой "персиковая кожа" ЛИТЕРАТУРА

(арт. 00035), характеризующиеся развитой 1. Патент РФ №2372429 Ферментативный спо-
соб заключительной умягчающей отделки льняных
системой незамкнутых сквозных поровых тканей / С.А. Кокшаров, С.В. Алеева // БИ №31.
опубл. 10.11.2009.
пространств, обладают повышенной
2. Лепилова О.В., Алеева С.В., Кокшаров С.А.
теплопроводностью в результате увеличения Проявление редуцирующих свойств продуктов
ферментативной деструкции нецеллюлозных поли-
эффективной поверхности теплообмена. сахаридов льна // Изв. вузов. Химия и химическая
технология. – 2006. Т. 49. № 7. С. 69…73.
Обеспечение возможности конвективного
3. Алеева С.В. Методологические основы со-
теплообмена поверхности полотна со средой вершенствования процессов биохимической моди-
фикации льняных текстильных материалов: Дис….
позволяет устранить ощущение холодности докт. техн. наук. – Иваново, 2014.

ткани и улучшает контакт с телом человека. 4. Гладков С.В., Коробов Н.А., Сташева М.А. и
др. Компьютерное исследование ворсистости
Текстильные материалы с "замшеподоб- тканых полотен // Изв. вузов. Технология
текстильной промышленности. – 2004, №1.
ным" поверхностным эффектом (арт. 24708) С.116…119.

обладают малой теплопроводностью, что REFERENCES

способствует приданию льняным тканям 1. Patent RF №2372429 Fermentativnyj sposob
zakljuchitel'noj umjagchajushhej otdelki l'njanyh
кондиционирующей способности за счет

сочетания ощущений прохладной

поверхности льняных волокон и повы-

шения теплового сопротивления ткани.

Разработанные приемы биохимической

отделки и ворсования можно реализовывать

и в готовых льняных изделиях.

№ 5 (359) ТЕХНОЛОГИЯ ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 2015 47

tkanej / S.A. Koksharov, S.V. Aleeva // BI №31. opubl. dokt. tehn. nauk. – Ivanovo, 2014.
4. Gladkov S.V., Korobov N.A., Stasheva M.A. i
10.11.2009.
dr. Komp'juternoe issledovanie vorsistosti tkanyh
2. Lepilova O.V., Aleeva S.V., Koksharov S.A. poloten // Izv. vuzov. Tehnologija tekstil'noj
promyshlennosti. – 2004, №1. S. 116…119.
Projavlenie reducirujushhih svojstv produktov
Рекомендована научно-техническим семинаром
fermentativnoj destrukcii necelljuloznyh polisaharidov ИХР РАН. Поступила 04.12.14
l'na // Izv. vuzov. Himija i himicheskaja tehnologija. –
2006. T. 49. № 7. S. 69…73. _______________

3. Aleeva S.V. Metodologicheskie osnovy

sovershenstvovanija processov biohimicheskoj
modifikacii l'njanyh tekstil'nyh materialov: Dis….

УДК 539.434:677.494

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ СРАВНИТЕЛЬНОГО АНАЛИЗА
ДЕФОРМАЦИОННЫХ И РЕЛАКСАЦИОННЫХ СВОЙСТВ АРАМИДНЫХ НИТЕЙ

И ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ИХ ОСНОВЕ*

DEVELOPMENT OF METHODOLOGY FOR THE COMPARATIVE ANALYSIS
OF DEFORMATION AND RELAXATION PROPERTIES OF ARAMID YARNS

AND TEXTILE MATERIALS BASED ON THEM

А.Г. МАКАРОВ, Н.В. ПЕРЕБОРОВА, В.И. ВАГНЕР, Е.К. ВАСИЛЬЕВА

A.G. MAKAROV, N.V. PEREBOROVA, V.I. WAGNER, E.K. VASILYEVA

(Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна,
Санкт-Петербургский государственный университет)

(Saint Petersburg State University of Technology and Design,
Saint Petersburg State University)
E-mail [email protected]

В статье рассматриваются вопросы разработки методик проведения
сравнительного анализа деформационных и релаксационных свойств ара-
мидных нитей и текстильных материалов на их основе. Показано, что
разработанные методики разделения деформационных процессов арамид-
ных текстильных материалов на упругие и вязкоупругопластические со-
ставляющие позволяют решать задачи по качественному отбору матери-
алов, обладающих определенными упругомеханическими свойствами. Срав-
нительный анализ вязкоупругих характеристик арамидных текстильных
материалов и образующих их нитей проясняет внутренний характер ре-
лаксации и ползучести арамидных тканей и шнуров – деформирование в
первую очередь происходит за счет конформационно- структурных пере-
строек геометрического характера. Изменение геометрической структуры
арамидных тканей и шнуров существенно влияет на перераспределение
упругих и вязкоупругопластических свойств и является основой для реше-
ния технологических задач проектирования и отбора материалов, облада-
ющих заданными упругими и вязкоупругопластическими свойствами.

The article deals with the development of methodologies for comparative analy-
sis of deformation and relaxation properties of aramid fibers and textile materials
based on them. It is shown that the developed separation techniques deformation

* Работа выполнена в рамках исполнения государственного задания Министерства образования и науки РФ (За-
дание № 2014/186, Проект № 156).

48 № 5 (359) ТЕХНОЛОГИЯ ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 2015

processes aramid textile materials elastic and viscoelastic-plastic components allow
to solve problems in the qualitative selection of materials has a certain elasticity
and mechanical properties. Comparative analysis of the viscoelastic characteristics
of aramid textiles and their constituent yarns clarify the internal nature of the re-
laxation and creep aramid fabrics and cords - deformation primarily occurs due to
conformational rearrangements geometric nature. Changing the geometrical
structure of aramid fabrics and cords significantly affects the redistribution of
elastic and viscoelastic-plastic properties and is the basis for the solution of tech-
nological problems of design and selection of materials with predetermined elastic
and viscoelastic-plastic properties.

Ключевые слова: математическое моделирование, компьютерное про-
гнозирование, полимерные материалы, вязкоупругость, деформация, пла-
стичность, релаксация, ползучесть.

Keywords: mathematical modeling, computer forecasting, polymeric mate-
rials, viscoelasticity, deformation, plasticity, relaxation, creep.

Арамидные нити и текстильные изде- Разработка численных методик про-
лия на их основе находят широкое приме- гнозирования деформационных процессов
нение в различных областях техники арамидных нитей и текстильных изделий
[1…3]. Указанные материалы, обладаю- из них позволяет решать задачи по срав-
щие большой термостойкостью и прочно- нительному анализу свойств указанных
стью, относятся к классу вязкоупругих материалов, исследовать взаимосвязи ме-
твердых тел [4…6]. Большая деформаци- ханических свойств со структурой, про-
онная жесткость и огнестойкость арамид- водить целенаправленное технологиче-
ных нитей и текстильных изделий из них ское регулирование свойств при разра-
выгодно отличает данные материалы от ботке и производстве новых материалов,
полимеров других групп. Особый интерес прогнозировать кратковременные и дли-
представляет изучение деформационных тельные механические воздействия
свойств указанных материалов в области [20…24].
действия неразрушающих нагрузок, близ-
ких к условиям их эксплуатации [7…9]. Для сравнительного анализа и прогно-
Применение арамидных нитей в составе зирования деформационных свойств ара-
таких текстильных объектов, как броне- мидных нитей и текстильных изделий из
жилеты, веревки в устройствах, обеспечи- них необходима разработка адекватной
вающих спасение людей из высотных математической модели на основе физи-
зданий при пожаре, горноспасательное чески обоснованного аналитического
оборудование, пожарозащитное оборудо- описания вязкоупругости. Особую цен-
вание и др., накладывает особую ответ- ность имеет решение задачи прогнозиро-
ственность и требовательность к качеству вания деформационных процессов для та-
при проведении исследований их дефор- ких материалов, когда помимо сопостав-
мационных свойств [10…14]. Такие ис- ления их механических свойств прихо-
следования возможны на основе матема- дится учитывать условия их эксплуатации
тического моделирования вязкоупругости, [25…28].
включающего в себя построение соответ-
ствующих моделей. Актуальными задача- В основе исследования механических
ми являются: прогнозирование процессов свойств и прогнозирования деформаци-
деформирования и восстановления, ис- онных процессов арамидных нитей и тек-
следования на прочность и усадку, изуче- стильных изделий из них лежит матема-
ние релаксации и ползучести [15…19]. тическое моделирование вязкоупругости
на основе данных краткосрочного экспе-
римента на простую релаксацию или про-

№ 5 (359) ТЕХНОЛОГИЯ ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 2015 49

стую ползучесть [29…32]. Одним из раз- матических моделей, учитывающих спе-
виваемых в лаборатории информацион- цифику того или иного полимерного ма-
ных технологий Санкт-Петербургского териала [33…37].
государственного университета техноло-
гии и дизайна вариантов математического Описание компонентного состава ис-
моделирования вязкоупругости полиме- следуемых объектов дано в табл.1. Техни-
ров является вариант, основанный на ана- ческие характеристики изучаемых ара-
литической аппроксимации эксперимен- мидных нитей приведены в табл.2. В ка-
тальных "семейств" кривых релаксации и честве образцов арамидных нитей были
ползучести с помощью различных норми- выбраны объекты, различные по компо-
рованных релаксационных функций и нентному составу и производителям. В
функций запаздывания по логарифмиче- качестве изделий из арамидных нитей
ской шкале приведенного времени. По- рассмотрены ткани, шнуры и ленты, при-
стоянно увеличивается количество мате- меняемые в различных областях техники
[38…42].

Таблица 1

Марка Компонентный состав Производитель

Технора сополипарафенилен-3,4- Нидерланды, Teijin Twaron
оксидифенилентерефталамид

Тварон полипарафенилентерефталамид Нидерланды, Teijin Twaron

Кевлар полипарафенилентерефталамид США, Du Pont De Nermour

Терлон сополимеры с содержанием мономеров (5...15)%, Россия, ВНИИПВ
близкие к полипарафенилентерефталамиду

Русар гетероциклический парасополиамид ОАО «Каменскхимволокно»

ароматический сополиамид на основе полиамидо- Россия, ВНИИПВ, АО НИИхимво-

CBM бензимидазола (из гетероциклического парадиамина и локно (СПб), ОАО «Тверьхимволокно»,

терефталилхлорида) ОАО «Каменскхимволокно»

ароматический парасополнамид на основе поли-

Армос амидобензимидазола из (35...45)% мол. гетероцикли- Россия, ВНИИПВ, ОАО
ческого парадиамина, (5...15)% мол. парафениленди- «Тверьхимволокно»

амина и 50% мол. терефталилхлорида

Материал Линейная Разрывная Удлинение Разрывное Таблица 2
плотность, нагрузка, при напряжение, ГПа Модуль
Технора упругости,
Тварон текс Н разрыве, % 2,7
Кевлар 2,6 ГПа
Терлон 110 217 4,0 2,2
Русар 2,1 81
СВМ 120 226 2,6 3,3
3,2 122
130 199 2,2
109
58,5 87 2, 7
98
58,8 134 3,1
115
29,5 65 2,6
105

Исследования на растяжение изучае- 250, 300°С. Для измерения релаксации
мых материалов (рис. 1 – эксперимен- (рис. 3 – "семейство" модуля релаксации
тальные диаграммы растяжения нити нити кевлар при температуре 20°С
кевлар при температурах 20 (1), 100 (2), (сплошные линии – эксперимент, звездоч-
150 (3), 200 (4), 250 (5), и 300°С (6); рис. 2 ки – расчет)), ползучести (рис. 4 – "семей-
– экспериментальные зависимости проч- ство" податливости нити кевлар при тем-
ности при растяжении и модуля упруго- пературе 20°С (сплошные линии – экспе-
сти нити кевлар от температуры) прово- римент, звездочки – расчет)), усадки и по-
дились на универсальной измерительной следующего восстановления применялись
установке Instron 1122 со скоростями различного рода релаксометры деформа-
ций и напряжений [43…46].
нагружения   4,17 103 с1 при темпера-

турных значениях Т = 20, 100, 150, 200,

50 № 5 (359) ТЕХНОЛОГИЯ ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 2015