Потребительские свойства и выбор материалов для производства прошивных ковровых изделий

Определяющими факторами формирования потребительских свойств ковровых изделий являются составляющие их сырье и материалы. Основными видами сырья для изготовления ковровой ворсовой пряжи ранее являлись грубая и полугрубая овечья шерсть, остевая козья и верблюжья шерсть, которые характеризуются хорошей окрашиваемостью, упругостью, способностью сопротивляться свойлачиванию и многократным изгибам.

В настоящее время широкое распространение в формировании ворса получили химические искусственные и синтетические волокна. Искусственные волокна в основном представлены ацетатными и медно-аммиачными, а синтетические капроном, лавсаном, нитроном, поливинилхлоридными гребенного или аппаратного способов прядения.

Для создания каркаса ковровой ткани используют крученую пряжу из хлопка, льна, джута, химических волокон и их смесей.

Пряжу окрашивают красителями, обеспечивающими получение окраски, стойкой к свету, трению и химическими реагентами с учетом изменения цвета после отделки и химической чистки. В ковровом производстве широко применяются кислотные, протравные, кубовые, активные, металлсодержащие и дисперсные красители [5].

С изнаночной стороны ковровые изделия могут быть обработаны латексным или крахмально-клеевым раствором, молеустойчивыми и противогнилостными препаратами.

Основа коврового покрытия состоит из 2 слоев, склеенных латексом (их обычно называют первичной и вторичной основами). Первичную изготавливают из плотной синтетической ткани (капролактама), в которую вплетаются волокна ворса. Далее наносят липкий латекс, после чего прижимают вторичную основу, закрывающую места крепления ворса и образующую изнанку коврового покрытия. В качестве вторичной основы могут использоваться вспененный или прорезиненный латекс, войлок или какая-нибудь упругая синтетика, но чаще всего применяется джут, натуральный или искусственный. Искусственному джуту обычно отдают предпочтение из-за его водостойкости: он не набухает, не гниет, не деформируется и не дает усадки. Двуслойная основа покрытия, в отличие от однослойной ковровой, повышает такие важные характеристики ворса, как упругость, звуко- и теплоизоляция, износостойкость, сопротивление усадке и скольжению.

Материал ворса может быть натуральным, искусственным или синтетическим и использоваться в производстве ковровых покрытий как в виде отдельных волокон, так и в виде пряжи из них. Существуют волоконная и кудельная пряжи. Первую получают переплетением длинных (до 10 км) параллельных синтетических волокон, вторую – скручиванием коротких (от 12 до 220 мм) волокон любого типа.

Натуральные волокна бывают растительного (целлюлозного) или животного (белкового) происхождения. К растительным относятся лен, хлопок, джут, бумага, сизаль, кокос; к животным - шерсть и шелк. Шерсть может впитать влаги до 30% от своего веса и остаться сухой на ощупь. Это на порядок больше, чем в случае синтетических волокон. Шерстяное ковровое изделие очень нарядно, но накапливает электростатический заряд и подвержено воздействию моли и плесени. Оно характеризуется пониженной горючестью и скорее тлеет и опаляется, чем горит. Качество покрытия зависит от способа прядения, типа шерсти и вида специальной обработки [7, c. 115].

Плетеные покрытия из таких растительных волокон, как сизаль и кокосовые, появились сравнительно недавно. Высушенные на солнце и сплетенные листья сизаля – травянистого кустарника семейства агавовых – не накапливают электрического заряда, но немного жестковаты. Покрытие из них отличается приятным для глаз светло-коричневым "древесным" цветом. А после нанесения с одной стороны натурального латекса приобретает высокую износостойкость. Материал из кокоса еще более жeсток и износостоек. Довольно оригинально выглядит покрытие из бумаги. Оно характеризуется хорошими потребительскими свойствами. Покрытия трех вышеперечисленных видов обычно изготавливаются без всякой синтетики: и латекс, и джут в них используются только натуральные.

Искусственные волокна чаще всего производятся из вискозы и ацетата, но в напольных покрытиях применяются довольно редко. А вот синтетические волокна из полипропилена, полиамида, полиакрила и полиэстера в современных ковровых изделиях представлены широко.

Полиамид (нейлон, капрон) – наиболее высококачественный материал. Но покрытия из него раза в 3 дороже полипропиленовых и только в 2 раза дешевле шерстяных. Волокно гибкое, пористое и мало мнется. Пряжу можно окрасить в самые разнообразные цвета и оттенки. При этом материал имеет свойство накапливать электростатический заряд, следовательно, его антистатические свойства приходится улучшать еще при изготовлении волокон. Полиамид менее устойчив к кислотам, чем полипропилен, и поглощает больше влаги [7, c. 114].

Потребительскими свойствами прошивных ковров являются:

Эксплуатационные свойства ковровых изделий обуславливаются сырьевым составом, способом выработки, видом отделки, а по своим потребительским качествам должны отвечать трем группам требований: утилитарным, эстетическим и надежности.

К утилитарным свойствам относятся: масса ковровых изделий; устойчивость к загрязнениям; возможность и легкость очистки ворсовой поверхности; термоустойчивость и огнестойкость, что имеет большое значение при эксплуатации в административных и общественных помещениях; теплоизоляционные и звукоизолирующие свойства; светоустойчивость и электростатичность. Так, например, в помещениях с большой эксплуатационной нагрузкой, к примеру, в офисе прихожей или в гостиной, ковровое изделие должно быть с большой плотностью и низким ворсом. В комнатах с небольшой эксплуатационной нагрузкой, например, в спальнях, вполне можно постелить ковровое изделие – не такой высокой плотности и с более пушистым (высоким) ворсом.

Для ковровых изделий важную роль играют эстетические свойства, а именно: художественно колористическое оформление (вид, яркость рисунка и его цветовая гамма); высота, объемность и густота ворса; блеск и матированность ворсовой поверхности; соответствие моде [12].

К свойствам надежности относят: сохраняемость и долговечность, ремонтопригодность, надежность закрепления ворса и ворсовых пучков, стойкость волокон ворса к многократному изгибу и чистящим средствам, устойчивость к действию микроорганизмов и насекомых (моли, ковровому жучку). Физическая долговечность ковровых изделий зависит от назначения, способа производства и может составлять 20 и более лет.

Ковровое покрытие обладает рядом уникальных свойств:

-оказывает пользу для здоровья человека: смягчает воздействие на позвоночник и суставы;

-очищает воздух – удерживает пыль и не дает ей подняться в воздух;

-уменьшает травматизм – на ворсистой поверхности невозможно поскользнуться;

-обладает свойством звукопоглощения. Оно уменьшает проникновение и распространение звуков, как снаружи (улица, соседи), так и изнутри (шаги).

-благодаря ворсистой структуре оно имеет свойство накопления тепла. Тепло аккумулируется в нем, а потом постепенно отдается помещению длительное время. Кроме этого, покрытие работает как изолятор: усложняет проникновение в помещение низких температур снизу и предотвращает отток тепла из помещения [4, c. 36].

В зависимости от назначения, способа и места эксплуатации коврового изделия сочетание потребительских свойств может изменяться в ту или иную сторону.

3 Разработка требований к прошивным коврам

 

Показатели потребительских свойств ковров и ковровых изделий, по которым производится оценка качества, устанавливаются стандартами на номенклатуру показателей покрытий и изделий ковровых машинного способа производства.

Согласно ГОСТ 4.18 – 88 «Покрытия и изделия ковровые машинного способа производства. Номенклатура показателей» для ковров устанавливаются такие требования как: назначения, эргономические, эстетические, надежности, безопасности.

Свойства назначения - характеризуют совершенство выполнения функций изделия, универсальность применения. К ним относятся: плотность, масса ковра, размеры, прочность закрепления пучка, высота ворса и другие.

Длину ковра и ковровых изделий измеряют линейкой или на столе, на одной стороне которого имеется шкала делений в сантиметрах. Ширину изделий опре­деляют линейкой по лицевой стороне; изделий длиной до 10 м — в 3 местах, при большей длине — в 5. За ширину принимается среднее арифметическое число, точность измерения — до 1 см,
Плотность ковра устанавливают подсчетом видимых на изнаночной стороне нитей основы и утка, приходящихся на 10 см длины. Участки подсчета выбирают не менее чем в 5 местах, на равном расстоянии по всей измеряемой длине. Плот­ность рассчитывают как среднюю арифметическую величину.
Средняя плотность тканых ковров машинного способа производства составляет 1000—2500 пучков на 1 дм, масса - 1,8—2,3 кг/м.

Определение поверхностной плотности осуществляется по ГОСТ 18276-72, для этого по предварительно намеченным с изнаночной стороны линиям вырезают в разных местах четыре пробы размером 10х10 см каждый, отступая от края не менее чем на 5 см, определяют среднее арифметическое значение и пересчитывают все в граммах на метр квадратный [20].

Число нитей ковров определяют непосредственно на изделии путем подсчета количества пар нитей основы и количества ворсовых рядов, приходящихся на 10 см.

Для определения высоты ворса ковровые изделия располагают на ровной поверхности стола так, чтобы не образовалось складок. Измерения производят в шести различных местах, распределенных равномерно по всей измеряемой площади, с точностью 1 мм. Линейку устанавливают между ворсовыми рядами на лицевой стороне каркаса ткани ковра. За высоту ворса принимают среднее арифметическое результатов шести замеров, вычисленное с точностью до 0,5 мм и округляют до 1,0 мм. Высота ворса для ковра машинного производства должна быть: для двухполотенных жаккардовых 6 мм. Плюсовые допуски не ограничиваются. Прочность закрепления ворсовых пучков должна быть для не менее 3920 мН. [11]

Эстетические свойства - х арактеризуют способность изделия через чувственно воспринимаемые образы удовлетворять потребности человека и общества в эстетическом идеале. Соответствие изделия эстетическим требованиям характеризуется показателями, перечень которых приведен в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Номенклатура эстетических свойств и показателей

Свойства	Комплексные показатели	Единичные показатели
Информационная выразительность формы	это способность изделия отражать в форме сложившиеся в обществе культурные нормы и эстетические представления	Знаковость, оригинальность, стилевое соответствие, соответствие моде
Рациональность формы	соответствие объективным условиям производства и эксплуатации изделия	Функционально-конструктивная рациональность, целесообразность, правдивость выражения
Целостность композиции	характеризует органическую взаимосвязь элементов формы, единство частей и целого	организованность объемно-пространственной структуры, тектоничность, пластичность, упорядоченность графических и изобразительных элементов
Совершенство производственного исполнения и стабильность товарного вида	определяются качеством изготовления	качеством изготовления видимых элементов, нанесения покрытий, отделкой поверхностей сочленений

Источник:[3]

 

Художественное оформление (рисунок, цвет, фактура) ковровых изделий дол­жно соответствовать современному интерьеру помещения, направлению моды. Традиционные художественные мотивы постоянно обновляются и развиваются в соответствии с задачами прикладного искусства. Для современных ковровых изделий характерны интересная композиция и бо­гатый колорит.

К свойствам надежности относят сохраняемость и долговечность, ремонтопригодность, надежность закрепления ворса и ворсовых пучков, стойкость волокон ворса к многократному изгибу и чистящим средствам, устойчивость к действию микроорганизмов и насекомых (моли, ковровому жучку). Физическая долговечность ковровых изделий зависит от назначения, природы текстильных волокон, способа производства и может составлять 20 и более лет.

Надежность - свойство товара, характеризующее его способность сохранять свою потребительную стоимость во времени. По стандарту под надежностью понимается свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, определяющих его способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования. Надежность является сложным свойством, которое делится на более простые: безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость.

Безотказность - свойство товара непрерывно сохранять свое работоспособное состояние в течение определенного времени потребления без вынужденных перерывов до первого отказа. Работоспособное состояние товара определяется тем, что он может выполнять свои функции в течение определенного времени потребления, сохраняя показатели своих свойств в пределах, установленных нормативными документами. Отказ - это событие, заключающееся в нарушении работоспособного состояния. Показателем безотказности является наработка на отказ, которая характеризует продолжительность или объем работы товара до отказа. Она определяется временем от начала потребления товара до возникновения первого отказа.

Долговечность— свойство товара сохранять свою потребительную стоимость до наступления предельного состояния с учетом установленной системы ухода, обслуживания и ремонта при транспортировании, хранении и потреблении. Состояние товара считается предельным, если его использование по назначению становится невозможным по причинам безопасности или же малоэффективным из-за того, что показатели его свойств вышли из установленных пределов. Показателями долговечности являются ресурс и срок службы. Ресурс определяется наработкой товара от начала его потребления до перехода в предельное состояние. Срок службы, характеризуется календарной продолжительностью от начала потребления товара до перехода его в предельное состояние.

Ремонтопригодность - свойство товара, заключающееся вего приспособленности к предупреждению, обнаружению причин отказов и повреждений и их устранению, т. е. способность товара восстанавливать свою потребительную стоимость в результате ремонта при условии, что затраты на ремонт относительно малы по сравнению с первоначальной стоимостью. Все товары в отношении ремонтопригодности делятся на восстанавливаемые и невосстанавливаемые. Невосстанавливаемые товары ремонту не подлежат. Показателями ремонтопригодности являются продолжительность ремонта, его трудоемкость, время восстановления.

Сохраняемость - способность товара непрерывно сохранять свою потребительную стоимость при хранении и транспортировании. Показателем сохраняемости является срок сохраняемости, который определяется календарной продолжительностью хранения и транспортирования товара без ухудшения его качества [6].

Износостойкость (надежность) в значительной степени обеспечивает определенный срок носки изделий. Она определяется условиями эксплуатации изделия и назначением материалов в данном изделии. Свойства, обуславливающие срок носки изделия, следующие: износостойкость, устойчивость к смятию и продавливанию, упругость, устойчивость окраски.

Износостойкость - сопротивляемость истиранию опорной поверхности ковра. Она зависит от вида волокон, структуры ковра и отделки.
Для лабораторного испытания вырезают образец площадью 100 см, кото­рый взвешивают и выдерживают в камере с относительной влажностью 65,2% при температуре 20,2 ^оС в течение 24 ч. Затем измеряют общую толщину об­разца. Определяют износостойкость по потере массы ворса при истирании опытного образца на специальных приборах под определенной нагрузкой за установленное количество циклов прибора. Единицей измерения является масса (в г/см). После испытаний измеряют толщину (в мм) образца и сравнивают ее с эталоном.

Устойчивость к смятию и продавливанию. Образец коврового изделия пло­щадью 10 см³ подвергают действию нагрузки 2,2 кг/см в течение 2 ч, что соответ­ствует нагрузке, производимой стулом, на котором сидит человек массой 80 кг.

Упругость определяется величиной сжатия ворса, которую измеряют после снятия нагрузки с интервалами 15, 30 и 60 мин. Полученные данные сравнивают с первоначальной толщиной образца. Измеряют толщину толщиномером.

При оценке качества ковров большое значение имеет наличие вмятин ворса, которые образуются при длительной нагрузке мебели.

Устойчивость окраски определяют на специальном приборе (ксенотесте) при искусственном дневном свете. Устойчивость окраски к действию света и светопогоды оценивают по 8-балльной системе (5 баллов — показатель достаточно хо­рошей устойчивости окраски ковров).

Эргономические свойства - характеризуют удобство и комфорт эксплуатации изделия в системах "человек — среда — изделие" или "человек — изделие". Для ковров и ковровых изделий к эргономическим относятся влажность и электризуемость.

Свойством влажности для ковров и ковровых изделий является гигроскопичность. Гигроскопичность — способность изделий поглощать водяные пары из окружающей атмосферы и удерживать их при определенных условиях. Это одно из важнейших свойств текстильных изделий. Гигроскопичность ковров и ковровых изделий изменяется с изменением относительной влажности воздуха и температуры, не оставаясь постоянной. Если бы содержание влаги в изделиях не изменялось при изменении температуры и влажности, то гигроскопические свойства ковров потеряли бы свое значение в гигиеническом отношении. Влажность определяют по ГОСТ 18276.2-88 «Покрытия и изделия ковровые машинного способа производства. Методы определения влажности»[19].

Электризуемость – способность накапливать заряд статического электричества. Электризуемость характерна в большей степени для синтетических ковровых изделий, но и для других ковровых изделий ее влиение на свойства изделия велико. Она проявляется особенно в зимний период, в хорошо отапливаемом помещении.

Безопасность - это особенность товара, которая обусловливает наименьшее состояние риска, ограниченное допустимыми нормами. При производстве, хранении, транспортировании, эксплуатации или потреблении товары должны быть безопасны, т. е. не должны наносить вред жизни и здоровью потребителя. При эксплуатации или потреблении любых товаров абсолютная безопасность не может быть достигнута. Для ковров и ковровых изделий характерны такие виды безопасности, как химическая, биологическая и пожарная.

Химическая безопасность характеризует степень защиты человека от воздействия вредных веществ. Вредные вещества попадают в организм человека через дыхательные пути (аэрозоли, лакокрасочные товары), через кожу (косметические товары, одежда), вместе с пищей. При определении химической безопасности устанавливают значения предельно допустимой концентрации вредных веществ (ПДК). ПДК — это такая концентрация, которая при ежедневном контакте не может вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья сегодня или в отдаленные сроки жизни настоящего или последующего поколений. При производстве ковров и ковровых изделий используют различные красящие и аэрозольсодержащие вещества, поэтому их химическая безопасность очень важна при эксплуатации.

Биологическая безопасность характеризует степень защиты человеческого организма от действия микро- и макроорганизмов. К микроорганизмам относятся бактерии, вирусы и пр. Макроорганизмы — это животные, растения, насекомые, продукты их жизнедеятельности, а также культуры клеток и тканей. Биологические воздействия способны вызвать у человека заболевания, состояния носительства заболеваний, интоксикацию, сенсибилизацию организма, а также травмы, вызванные макроорганизмами: растениями, животными и насекомыми. Биологическая безопасность должна обеспечиваться процессом производства товаров, средствами защиты и системой профилактических мероприятий. Повреждения ковров и ковровых изделий действиями биологических агентов влияет на срок их эксплуатации (ковровая моль уменьшает срок изделия и ухудшает его эстетические свойства), а иногда и вредит здоровью человека.

Пожарная безопасность характеризует такие свойства изделий, которые способствуют защите потребителя от поражения огнем (воспламенения, взрыва и пр.). Наибольшую опасность при пожаре чаще всего представляет не столько высокая температура в очаге возгорания, сколько токсичные продукты горения, вызывающие удушье и отравление угарными газами. Показатели пожарной безопасности важны для ковров и ковровых изделий, так как они подвержены воспламенению [8].

Все группы требований и показателей соответствующих свойств для прошивных ковров (ковров и ковровых изделий) очень важны. Все они влияют на срок эксплуатации изделия, его соответствие тем или иным потребностям потребителей. Чем лучше их отдельные свойства, тем изделие чаще используется и не наносит существенного вреда здоровью человека.

Отдельные свойства, входящие в эти группы требований имеют различную значимость. Так одни требования нужно учитывать в первую очередь, а другими можно пренебречь. Чтобы из всей совокупности требований выделить наиболее значимые, необходимо произвести экспертную оценку значимости характеристик свойств методом «ранжирования». Для его выполнения проводится экспертный опрос при помощи опосредованного сбора первичной вербальной информации путем регистрации ответов респондентов на вопросы, сгруппированные в виде анкеты.

Полученные данные проходят первичную обработку и вносятся в таблицу для расчета. Пример заполненной таблицы представлен ниже.

Таблица 3.2 – Ранговая оценка значимости показателей прошивных ковровых изделий

Шифр	Ранговые оценки показателей качества Х	Сумма рангов	Тj
экспертов	Х1	Х2	Х3	Х4	Х5	Х6	Х7
Si
mn-Si								-168
1/Si	0,037	0,083	0,027	0,024	0,032	0,031	0,023	0,257
Vi	0,17	0,26	0,11	0,09	0,15	0,14	0,08
Viо	0,3	0,45			0,26
Бio	1,16	1,76
Si-Scp	-5	-20			-1
(Si-Scp)^2
Scp	18,2

 

Показателями качества являются:

Х1 – художественное оформление;

Х2 – долговечность;

Х3 – износостойкость;

Х4 – устойчивость окраски;

Х5 – гигроскопичность;

Х6 – безопасность;

Х7 – электризуемость.

Основными понятиями и формулами для расчета являются:

m – число экспертов (в примере 8);

n – число единичных показателей (в примере 7);

m*n=8*7=56;

Сумма рангов=28;

SSi=224;

m*n-SSi=56-224=-168;

Sср= SSi= 0,5*m*(n+1)=0,5*8*8=32;

S(Si-Scp)^2=676;

Для оценки общей согласованности мнений экспертов определяют коэффициент конкордации по формуле:

W= ;

Tj – показатель одинаковости. Т.к. оценок с одинаковыми рангами нет ни у одного эксперта, то STj=0.

=1792;

W=0,38

Значимость W оценивают по критерию c²:

c²= W*m*(n-1);

c²=18,2.

Значение квантиля c² – распределения при n-1(7-1=6) и доверительной вероятности р=0,95 c²=16,8.

Т.к. c²>c²_табл, то показатель W значим с установленной вероятностью.

S = 0,257;

Vi>1/n, Vi>1/7, Vi>0,143

SVi=1

Наиболее значимыми показателями являются Х1, Х2, Х5 – Vi¢.

SVi¢=0,467;

Коэффициент весомости существенно значимых показателей:

Viо= .

Так показатели художественное оформление, долговечность и гигроскопичность являются более значимыми, чем другие.

На основе полученных результатов необходимо составить программу испытаний по следующей форме.

Таблица 3.3 – Программа испытаний для сертификации продукции

№ п/п	Наименование показателей, единицы измерений	Обозначение стандартов, устанавливающих требования, № пункта	Нормированное значение	Обозначение стандарта на метод
	Гигроскопичность, %, при относительной влажности 98%, не менее	ГОСТ 4.18-88, п. 2.1		ГОСТ 18276.2-88

 

Наилучшим показателем из 3-х является такой показатель, сумма ранговых оценок экспертов которого минимальна. Si min = 25 для показателя гигроскопичности. Методика гигроскопичности (влажности) в соответствии с ТНПА представлена ниже.

Согласно ГОСТ 18276.2 – 88 «Покрытия и изделия ковровые машинного способа производства. Методы определения влажности» [19] методика определения влажности состоит из следующих этапов:

- отбор проб

Для определения влажности коврового покрытия или изделия от каждой точечной пробы отбирают элементарную пробу массой:
(100—200) г — при применении сушильного аппарата; (10—20) г — при применении сушильного шкафа.

- аппаратура и материалы

Для определения влажности применяют: аппарат сушильный текстильный; шкаф сушильный; весы лабораторные, бюксы, эксикатор.

- проведение испытания

В сушильном аппарате:

Перед проведением испытания сушильный аппарат нагревают до 107°С и при этой температуре проверяют весы. Элементарную пробу помещают в корзину и сушат при температуре (107±2°С) до постоянной массы.
Первое взвешивание производят не ранее, чем через 30 мин после того, как температура в аппарате достигнет 107°С, а последующие через каждые 20 мин, исключая время взвешивания. Взвешивание проводят с погрешностью ±0,001. Высушивание считают законченным, если разность между двумя последующими взвешиваниями не будет превышать ±0,001 г.

В сушильном шкафу:

Элементарную пробу помешают в тарированную бюксу или тарированную металлическую коробку и сушат при температуре (107—2) °С до постоянной массы при открытых крышках. Первое взвешивание проводят через 3 ч, считая от начала высушивания, а последующее не чаще, чем через каждые 30 мин. Перед взвешиванием бюксы закрывают крышками, затем охлаждают в эксикаторе с хлористым кальцием или концентрированной серной кислотой. После этого бюксы с пробами взвешивают на лабораторных весах с погрешностью ±0,001 г. Высушивание считают законченным, если разность между двумя последующими взвешиваниями не будет превышать ±0,001.

- обработка результатов

Фактическую влажность (W)в процентах вычисляют по формуле:

W
где m—масса пробы перед высушиванием, г;
mc - масса пробы после высушивания до постоянной массы, г.

Вычисление проводят с точностью до первого десятичного знака с последующим округлением до целого числа.

4 Экспертиза (оценка) качества прошивных ковров