OPTIMIZATION OF TECHNOLOGICAL PARAMETERS OF THE CLOTHING FROM COMPOSITE MATERIALS

Каюмова Р.Ф.

ORCID:  0000-0001-9028-223Х,  Кандидат технических наук, доцент,

Уфимский государственный нефтяной технический университет

ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ  ОДЕЖДЫ ИЗ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Аннотация

Приведены результаты исследований основных эксплуатационных характеристик одежды для детей, формирующей нормальную осанку с помощью корригирующих элементов в виде эластичных бретелей, выполненных из композиционных материалов.   Были проведены исследования деформации растяжения эластичных элементов, оказывающих давление на тело человека в области плеч и лопаток. Результаты исследований позволили оптимизировать некоторые конструктивные и технологические параметры изготовления корригирующих элементов с целью повышения эффективности   детской одежды, формирующей правильную осанку.

Ключевые слова: одежда из композиционных материалов, детская одежда, корректирующая осанку, давление одежды на тело человека, конструкция и технология изготовления эластичных бретелей.

Kayumovа R.F.

ORCID: 0000-0001-9028-223Х,   PhD in Engineering

Ufa State Oil Technical University

OPTIMIZATION OF TECHNOLOGICAL PARAMETERS OF THE CLOTHING FROM COMPOSITE MATERIALS

Abstract

The results of studies of the basic indicators of operational properties of the clothing for children, forming a normal posture with the help of corrective elements in the form of elastic straps, made of composite materials, are shown.

Studies of tensile deformation of the elastic elements exerting pressure on the human body at both the shoulders and the shoulder blades have been conducted.

The results of the research made it possible to optimize some constructive and technological parameters of manufacturing corrective elements with the aim of increasing the effectiveness of children's clothing, forming a correct posture.

Keywords: clothing of composite materials, children's clothing, corrective posture of person, pressure of garments on human body, design and manufacturing technology of elastic straps.

Статистика заболеваний детей  различными формами нарушения осанки вследствие недостатка двигательной активности и неправильной позы при ходьбе и сидении в настоящее время продолжает расти [1, С. 12]. Разработанная на кафедре технологии и конструирование одежды детская одежда, формирующая нормальную осанку, обеспечивает необходимый уровень давления  (14 -25 мм рт.ст.) в зоне плеч и лопаток за счёт эластичных бретелей, изготовленных в виде композита, где формоустойчивые участки чередуются с эластичными участками из трикотажного полотна или тесьмы.  Степень эластичности бретелей корректируется за счёт изменения расстояния между строчками настрачивания фиксирующих элементов на эластичную основу из трикотажного  полотна [2, С. 46]. Как показала практика, изготовление бретелей в виде композита   на основе натуральной или искусственной кожи и эластичной тесьмы даёт стойкий эффект формоустойчивости. Верхние и боковые стороны эластичных бретелей  соединены с боковыми сторонами спинки. Также на спинке  имеются карманы, снабжённые жёсткими пластинами, которые оказывают давление на  внутреннюю часть лопаток.  Эластичный пояс, не препятствуя дыханию, нормализует посадку изделия на фигуре, а эластичные бретели оттягивают плечи ребёнка назад, выравнивая осанку.

Как было указано ранее, элемент коррекции осанки был встроен в модели повседневной детской одежды (сарафан, жилет, жакет, комбинезон) [3, С. 71].  Как показали проведённые  маркетинговые исследования, одежда, корректирующая осанку, востребована на потребительском рынке республики Башкортостан  [4, С. 266].

Опытная носка разработанных изделий выявила необходимость оптимизации некоторых технологических параметров изготовления эластичных бретелей, оказывающих необходимое давление на плечи и лопатки человека, с целью коррекции неправильной осанки.  В частности, необходимо было установить оптимальную ширину и место расположения эластичных бретелей на спинке изделий.

В ходе эксперимента измерялась  деформация растяжения  материа­ла в эластичных бретелях  детских изделий, а также величина давления  бретелей на тело испытуемого.  Для измерений  указанных величин были заданы следующие движения : «руки вперед»; «руки опущены», «руки в стороны», «локти вперед, округ­ляя спину» (имитируя сутулость) и  «наклон вперед».  Характер движений был выбран в соответствии с рекомендациями специалистов — ортопедов протезно-ортопедического предприятия г. Уфы.

Для получения оптимальных результатов испытания проводились с привлечением 20 человек (детей младшего школьного возраста).

В процессе измерений  изменяли углы закрепления бретелей в верхней и нижней частях в диапазоне от 20^о до 45^о от  горизонтальной линии. Также варьировали ширину бретелей в диапазоне от 25 до 45 мм.

Деформацию растяжения материала непосредственно в изделии можно измерить с помощью швейной хлопчатобумажной нитки (метод "нитки").  Метод "нитки" - наиболее прост и не требует применения специальных приборов, он позволяет получать результаты измерения с достаточной точностью. Измерения проводились по внутренним и наружным краям эластичных лент корректоров на расстоянии 0,5 см от края, размечены точки закрепления и протягивания ниток. Расстояния между точками закрепления (базу) устанавливали исходя из размеров и формы корректирующих элементов.  На участках, имеющих сложную пространственную конфигура­цию (под рукой), расстояние между точками составило 10 мм, на других участках база была увеличена до 30-40 мм.

Перед изменением деформации эластичная лента на участке нитки расправляется и укладывается на столе  без натяже­ния и перекосов, нитка со стороны свободного конца подтягивается до плотного прилегания к материалу и на ней делается отметка. Затем изделие надевается на человека, при этом на отдельных уча­стках происходит  перетягивание ниток. Поэтому после того как изделие надето на человека и расправлено, нитки по всем направлениям подтягива­ются до полного прилегания их к материалу и делается вторая попытка.

После выполнения человеком одного заданного движения, не снимая изделия (в состоянии покоя), на нитках делается тре­тья отметка. Расстояние между второй и третьей отметками, измеренное с точностью до 0,5 мм, и является характеристикой растяжения материала на данном участке в заданном направлении. После небольшого отдыха (до 15 мин.) нитки подтягива­ются до плотного прилегания к материалу. Движение повторяется и прово­дится измерение еще раз. Точно так же проводится третье измерение. Среднее арифметическое трех измерений отрезков нити служит характеристикой удлинения материала на данном участке в заданном направлении. В процессе первых измерений было обнаружено, что на верхних участках проймы деформация незначительна и распределена по неболь­шим отрезкам, что затрудняет ее измерение, поэтому на данных участках было решено увеличить расстояние между точками (базу). Далее измере­ния проводились на уточненных базах.

Результаты измерений показали, что уже при надевании корректоров деформация растяжения составляет: на верхнем и среднем участках проймы-5-20 %,  на нижнем участке проймы - увеличива­ется до 20-35 %.  Деформация растяжения на поясе распределена равномерно по всей длине и составила  5- 20 % в зависимости от натяжения. Деформация растяжения определяет  величину давления корригирующих элементов на тело человека. Полученные данные  позволили внести коррективы в технологию изготовления бретелей, в частности необходимость увеличения площади покрытия кожей участков под проймой на 10%, при этом уменьшается площадь незафиксированной площади эластичной основы. Достигается это путём увеличения ширины полос кожи, настроченных на эластичную основу и уменьшения ширины незафиксированных участков эластичной основы.

Давление бретелей на тело на участке плеча и лопатки постоянно измерялось с помощью специально разработанного для этой цели устройства с помощью лепесткового резинового датчика, нагнетателя воздуха и индикатора давления [5].

Учитывались показания деформации растяжения, при которых уровень компрессии  бретелей на тело в динамике не превышал 25 мм рт. ст., т.е. не выходил за пределы допустимого для бытовых изделий.

Удобство эксплуатации экспериментальных изделий оценивалось с помощью балльной оценки состояния при выполнении различных движений и  оценки внешнего вида изделия.

Было выявлено, что оптимальная ширина бретели составила 35 мм. При большей ширине бретели перегибаются в области подмышечных впадин и врезаются в тело. При меньшей   ширине возникают болезненные ощущения в области плеча и бретель также врезается в тело. Линия соединения бретели к боковой части спинки должна быть расположена под углом 25º к горизонтальной линии. Линия присоединения бретели к верхней части изделия должна располагаться под углом 30º. Кроме того, с целью уменьшения деформации растяжения бретели под проймой необходимо увеличить  площадь покрытия кожей участков под проймой на 10%.

Таким образом, оптимизация технологических параметров изготовления корригирующего элемента позволяет повысить комфортность и эффективность  детской одежды, формирующей нормальную осанку, изготовленной на основе композитов.

Список литературы / References

1. Потапчук А.А.. Осанка и физиологическое развитие детей  / М.Д. Дидур, А.А. Потапчук.- СПб.: Речь, 2001.- 166 с.
2. Бикбулатова А.А.  Разработка детской одежды, формирующей нормальную осанку у детей младшего школьного возраста / А. А., Бикбулатова,  Р.Ф. Каюмова  //  Швейная промышленность – 2006. -№ 4. – С. 45-46.
3. Каюмова Р.Ф. Использование композиционных материалов для изготовления социально-значимой одежды / Р.Ф. Каюмова // Международный научно-исследовательский журнал – 2015. - № 5-2(36). – С. 71-72.
4. Каюмова Р.Ф. Социально-ориентированный маркетинг на малых предприятиях индустрии моды / Р.Ф. Каюмова // Сборник статей Международной научно-практической конференции «Инновационное развитие современной науки».- Уфа: РИЦ Баш ГУ - 2014. – С. 265-267.
5. Установка для измерения величины давления корригирующих элементов одежды на тело человека [Текст]: патент № 68250 на полезную модель Рос. Федерации: МПК А 41С100, А 61F 502 / Гирфанова Л.Р., Бикбулатова А.А.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО Уфимская государственная академия  величины давления корригирующих элементов - № 2007126244/22; заявл. 18.12.00, опубл. 20.08.02, Бюл. 24.

Список литературы на английском языке / References in English

1. Potapchuk A. A. Оsanka i fiziologicheskoe razvitie detej [The Posture and physiological development of children] / M. D. Didur, A. A. Рotapchuk // Sankt-Peterburg: Rech – [SPb.: Speech]. - 2001.- 166 P. [in Russian]
2. Bikbulatovа A.A. Razrabotka detskoj odezhdy, formirujushhej normal'nuju osanku u detej mladshego shkol'nogo vozrasta [The designing of  clothing, forming a normal posture оf children of primary school age]  / A. A. Bikbulatovа, R. F. Kayumovа  //  Shvejnaja promyshlennost' [Sewing industry] – 2006. - No. 4. – P. 45-46. .[in Russian]
3. Kayumovа R. F. Ispol'zovanie kompozicionnyh materialov dlja izgotovlenija social'no-znachimoj odezhdy [The Usage of composite materials for the manufacture of socially significant clothing] / R. F. Kayumovа // Mezhdunarodnyj nauchno-issledovatel'skij zhurnal  [International research journal] – 2015. - № 5-2(36). – P. 71-72. [in Russian]
4. Kayumovа R. F. Socially-oriented marketing for small businesses in the fashion industry  /R. F Kayumovа // Sbornik statej mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii «Innovacionnoe razvitie sovremennoj nauki». [Collected articles of  International scientific-practical conference "Innovation  development of modern science."] - Ufa: RIC BashGU [Ufa: RITS Bashgu]. - 2014. –P. 265-267. [in Russian]
5. Ustanovka dlja izmerenija velichiny davlenija korrigirujushhih jelementov odezhdy na telo cheloveka [Tekst], patent № 68250 na poleznuju model' Ros. Federacii [A device for measurement of the pressure correcting elements of clothing on the human body [Text]: patent No. 68250 utility model Russian Federation] MPK А 41С100, А 61F 502  / Girfanova L.R., Bikbulatova A.A.; zajavitel' i patentoobladatel' GOU VPO Ufimskaja Gosudarstvennaja Akademija  [Applicant and patentee of the GOU VPO Ufa state Academy of Economics and service] -  № 2007126244/22;  zajavl. [Declared] 18.12.00, opubl. [Published]  20.08.02, Вjulju.[ Bulletin] 24