DSpace Community:

Трёхмерное проектирование умной одежды: биомеханический Подход к интеграции e-textile технологий

Thu, 01 Jan 2026 00:00:00 GMT

Title: Трёхмерное проектирование умной одежды: биомеханический Подход к интеграции e-textile технологий Authors: Ш.Р. Бобожонова, И.В. Черунова; З.У. Зуфарова, С.Ш. Ташпулатов Abstract: Традиционные подходы к проектированию e-textile рассматривают электронные компоненты как дополнение к готовому изделию, не учитывая биомеханических нагрузок на текстильную матрицу при профессиональных движениях. Следствием этого являются: преждевременный отказ проводящих дорожек, артефакты сигнала при смене позы и потеря точности измерений именно в критических фазах рабочего цикла. Данная статья посвящена разработке и верификации пошагового алгоритма совместного биомеханического и электрического проектирования умной рабочей одежды, в котором топологическая карта зон деформации непосредственно определяет архитектуру размещения сенсорных узлов. В статье представлен восьмиэтапный цифровой алгоритм проектирования умной рабочей одежды с интегрированными электронными элементами (e-textile), объединяющий профессиональную биомеханику, топологическое картирование деформации ткани и оптимальное размещение сенсоров. Расширена кластерная модель HCE за счёт электрических параметров тканей. Введена шестая категория зон деформации - стабильная зона (St, ε < 5%) - как целевая область для сенсорных узлов. Предложен индекс стабильности сенсора (SSI) в качестве новой метрики оценки конструкции. Практическое применение алгоритма позволило повысить SSI с 0,72 до 0,93 и сократить число итераций прототипирования с 5 до 1.; Электронды тоқыма бұйымдарын жобалауға дәстүрлі тәсілдер биомеханикалық қоспағанда, электронды компоненттерді дайын өнімге қосымша ретінде қарастырады. Кәсіби қозғалыстар кезінде матрицадағы компоненттер. Мұның салдарына сым жолдарының мерзімінен бұрын істен шығуы, қалып өзгерістері кезінде сигналдың бұрмалануы және жұмыс циклінің соңғы кезеңдерінде өлшеу дәлдігінің жоғалуы жатады. Бұл мақала деформация аймағының топологиялық картасы сенсорлық түйіндердің орналасу архитектурасын тікелей анықтайтын ақылды жұмыс киімдерін біріктірілген биомеханика мен жобалау үшін қадамдық алгоритмді әзірлеуге және тексеруге арналған. Мақалада кәсіби биомеханиканы, мата деформациясының топологиялық картасын және сенсордың тәуелсіз орналасуын біріктіретін ендірілген электрондық элементтері (электронды тоқыма) бар ақылды жұмыс киімдерін жобалаудың сегіз сатылы сандық алгоритмі ұсынылған. Маталардың электрлік параметрлерін есепке алу үшін кеңейтілген HCE кластерлік моделі қолданылады. Сенсорлық түйіндер үшін мақсатты аймақ ретінде алтыншы деформация аймағы санаты - тұрақты аймақ (St, ε < 5%) - енгізілген. Сенсорлық тұрақтылық индексі (SSI) жаңа дизайнды бағалау метрикасы ретінде енгізілген. Алгоритмді практикалық қолдану SSI-ді 0,72-ден 0,93-ке дейін арттырады және прототиптеу итерацияларының санын 5-тен 1-ге дейін азайтады.; Traditional approaches to the design of electronic textiles consider electronic components as an addition to the finished product, excluding biomechanical components on the matrix during professional movements. The consequences of this include premature failure of wire paths, signal distortion during posture changes, and loss of measurement accuracy in the final phases of the work cycle. This article is devoted to the development and verification of a step-by-step algorithm for the combined biomechanics and design of smart workwear, in which a topological map of the deformation zone directly determines the architecture of sensor node placement. The article presents an eight-step digital algorithm for designing smart workwear with embedded electronic elements (e-textiles), combining professional biomechanics, topological mapping of fabric deformation, and independent sensor placement. An extended HCE cluster model is used to account for the electrical parameters of fabrics. A sixth deformation zone category—the stable zone (St, ε < 5%)—is introduced as a target area for sensor nodes. The sensor stability index (SSI) is incorporated as a new design evaluation metric. Practical application of the algorithm increases the SSI from 0.72 to 0.93 and reduces the number of prototyping iterations from 5 to 1.

Development of effective flame-retardant coatings for textile materials

Thu, 01 Jan 2026 00:00:00 GMT

Title: Development of effective flame-retardant coatings for textile materials Authors: A. Abaikyzy, I.M. Jurinskaya; К.ZH. Dyussenbiyeva Abstract: The article presents data on the development of technology for imparting flame-retardant properties to textile materials at the stages of final finishing. The increase in the functionality of textile materials is ensured through the introduction of effective processing methods using flame- retardants and textile auxiliary substances that contribute to reducing flammability and increasing the heat resistance of materials, as well as the use of modern chemical and physical methods of intensification of technological processes. Technological solutions for processing textile materials have been developed, aimed at achieving the required level of flame-retardant characteristics while preserving the physical and mechanical properties of fabrics. Optimal parameters for the preparation of working solutions are selected: flame-retardant concentrations, component ratio, temperature and processing duration. The qualitative characteristics of the treated materials were studied, including uniformity of application and fixing of the flame-retardant coating, efficiency of reducing flammability, as well as changes in physical and mechanical indicators. The methods of processing providing stable fixation of flame retardants on the surface and in the structure of textile fibers are proposed. The introduction of the developed technology will improve the quality of textile materials by improving fire safety indicators, preserving operational and hygienic properties, as well as reducing energy costs and processing time. The results of the study can be used in the creation of modern technological processes for the production of textile materials from natural, chemical fibers and their mixtures with specified flame-retardant characteristics, including for special, protective, technical and household products.; В статье представлены данные о разработке технологии придания текстильным материалам огнезащитных свойств на этапах заключительной отделки. Повышение функциональности текстильных материалов обеспечено за счёт внедрения эффективных методов обработки с использованием антипиренов и текстильных вспомогательных веществ, способствующих снижению горючести и повышению термостойкости материалов, а также применения современных химических и физических методов интенсификации технологических процессов. Разработаны технологические решения по обработке текстильных материалов, направленные на достижение требуемого уровня огнезащитных характеристик при сохранении физико-механических свойств тканей. Подобраны оптимальные параметры приготовления рабочих растворов: концентрации антипиренов, соотношение компонентов, температура и продолжительность обработки. Исследованы качественные характеристики обработанных материалов, включая равномерность нанесения и закрепления огнезащитного покрытия, эффективность снижения воспламеняемости, а также изменение физико-механических показателей. Предложены методы обработки, обеспечивающие стабильное закрепление огнезащитных веществ на поверхности и в структуре текстильных волокон. Внедрение разработанной технологии позволит повысить качество текстильных материалов за счёт улучшения показателей пожарной безопасности, сохранения эксплуатационных и гигиенических свойств, а также сокращения энергозатрат и времени обработки. Результаты исследования могут быть использованы при создании современных технологических процессов производства текстильных материалов из натуральных, химических волокон и их смесей с заданными огнезащитными характеристиками, в том числе для изделий специального, защитного, технического и бытового назначения.; Мақалада текстиль материалдарына әрлеудің соңғы кезеңдерінде отқа төзімді қасиеттер беру технологиясын әзірлеу бойынша деректер ұсынылған. Текстиль материалдарының функционалдылығын арттыруға, жанғыштығын төмендетуге және термиялық төзімділігін жоғарылатуға ықпал ететін антипирендер мен текстильге арналған көмекші заттарды қолдана отырып, тиімді өңдеу әдістерін енгізу, сондай-ақ, технологиялық процестерді интенсификациялаудың заманауи химиялық және физикалық әдістерін пайдаланумен қамтамасыз етілген. Текстиль материалдарын өңдеу бойынша қажетті отқа төзімділік көрсеткіштеріне қол жеткізе отырып, маталардың физика-механикалық қасиеттерін сақтауға бағытталған технологиялық шешімдер әзірленді. Жұмыс ерітінділерін дайындаудың оңтайлы параметрлері таңдалды: антипирендердің концентрациясы, компоненттердің арақатынасы, температурасы және өңдеу ұзақтығы. Өңделген материалдардың сапалық сипаттамалары, оның ішінде отқа төзімді жабынның біркелкі жағылуы мен бекітілуі, тұтанғыштықтың төмендеу тиімділігі, сондай-ақ, физика-механикалық көрсеткіштердің өзгеруі зерттелді. Текстиль талшықтарының бетінде және құрылымында отқа төзімді заттардың тұрақты бекітілуін қамтамасыз ететін өңдеу әдістері ұсынылды. Әзірленген технологияны енгізу өрт қауіпсіздігі көрсеткіштерін жақсарту арқылы текстиль материалдарының сапасын арттыруға, эксплуатациялық және гигиеналық қасиеттерін сақтауға, сондай-ақ, энергия шығынын және өңдеу уақытын қысқартуға мүмкіндік береді. Зерттеу нәтижелері табиғи, химиялық талшықтардан және олардың қоспаларынан жасалатын, берілген отқа төзімділік сипаттамалары бар заманауи текстиль материалдарын өндірудің технологиялық процестерін әзірлеуде, соның ішінде арнайы, қорғаныш, техникалық және тұрмыстық мақсаттағы бұйымдар үшін қолданылуы мүмкін.

Research of the wear resistance of athletic autumn clothing packages for mountain tourism

Thu, 01 Jan 2026 00:00:00 GMT

Title: Research of the wear resistance of athletic autumn clothing packages for mountain tourism Authors: ZH. Usenbekov, S.K. Nurbay; B.KH. Seitov Abstract: In mountain tourism conditions, clothing is simultaneously exposed to low temperatures, wind, precipitation, and a complex of mechanical loads (tension, bending, twisting, abrasion), which are cyclical in nature and are unevenly distributed over the product zones. The paper proposes a method for selecting clothing material packages (shell, insulation, and lining) for mountain tourists, taking into account a combination of external operating factors (temperature, humidity, wet cooling and freezing, wind and abrasive load) and internal factors (level of heat production, sweating, dynamic movements, and local pressures). The method is based on the zoning of clothing structural elements according to the types of operational loads and the use of a multi-criteria selection matrix that includes experimentally determined indicators: residual deformation under cyclic loading, the rheological characteristics of insulation materials under perpendicular compression in dry and moist conditions, and the fatigue resistance of material packages under combined effects of tension, torsion, and abrasion. The obtained results show that moisture and subsequent exposure to climatic conditions significantly change the deformation properties of insulation materials: natural materials exhibit an increase in rigidity, while synthetic insulation materials maintain more stable performance characteristics. It has been established that packages with synthetic insulation based on Thinsulate have minimal residual deformation in the elbow area and increased resistance to fatigue wear, which justifies their rational use in clothing for mountain tourism.; В условиях горного туризма одежда одновременно подвергается действию низких температур, ветра, атмосферных осадков и комплекса механических нагрузок (растяжение, изгиб, кручение, истирание), которые носят циклический характер и распределяются по зонам изделия неравномерно. В работе предложен способ выбора пакетов материалов одежды (оболочка – утеплитель – подкладка) для горного туриста с учетом совокупности внешних факторов эксплуатации (температура, влажность, мокрое охлаждение и замораживание, ветровая и абразивная нагрузка) и внутренних факторов (уровень теплопродукции, потоотделение, динамика движений, локальные давления). Метод основан на зонировании конструктивных элементов одежды по типам эксплуатационных нагрузок и применении многокритериальной матрицы выбора, включающей экспериментально определяемые показатели: остаточную деформацию при циклическом нагружении, реологические характеристики утеплителей при перпендикулярном сжатии в сухом и увлажнённом состоянии, а также усталостную износостойкость пакетов материалов при сочетанном воздействии растяжения, кручения и истирания. Полученные результаты показывают, что увлажнение и последующее воздействие климатических условий существенно изменяют деформационные свойства утеплителей: натуральные материалы характеризуются ростом жесткости, тогда как синтетические утеплители сохраняют более стабильные эксплуатационные характеристики. Установлено, что пакеты с синтетическим утеплителем на основе Thinsulate обладают минимальной остаточной деформацией в зоне локтевого сгиба и повышенной устойчивостью к усталостному изнашиванию, что обосновывает их рациональное применение в одежде для горного туризма.; Тау туризмі жағдайында киім бір мезгілде төмен температураға, желге, атмосфералық жауын- шашынға және механикалық жүктемелер кешеніне (созылу, иілу, бұралу, тозу) ұшырайды, олар циклдік сипатта болады және өнімнің аймақтарына біркелкі бөлінбейді. Жұмыста сыртқы пайдалану факторларының (температура, ылғалдылық, дымқыл салқындату және мұздату, жел және абразивті жүктеме) және ішкі факторлардың (жылу өнімдерінің деңгейі, терлеу, қозғалыс динамикасы, жергілікті қысым) жиынтығын ескере отырып, тау туристері үшін киім материалдарының пакеттерін (қабық – оқшаулау – төсеу) таңдау әдісі ұсынылған. Әдіс жұмыс жүктемелерінің түрлері бойынша киімнің құрылымдық элементтерін аймақтарға бөлуге және эксперименталды түрде анықталған көрсеткіштерді қамтитын таңдаудың көп өлшемді матрицасын қолдануға негізделген: циклдік жүктеме кезіндегі қалдық деформация, құрғақ және ылғалданған кезде перпендикуляр қысу кезіндегі оқшаулаудың реологиялық сипаттамалары, сондай-ақ созылу, бұралу және тозудың бірлескен әсерінен материалдар пакеттерінің шаршауға төзімділігі. Нәтижелер ылғалдандыру және климаттық жағдайлардың кейінгі әсері оқшаулаудың деформациялық қасиеттерін айтарлықтай өзгертетінін көрсетеді: табиғи материалдар қаттылықтың өсуімен сипатталады, ал синтетикалық оқшаулау тұрақты өнімділік сипаттамаларын сақтайды. Thinsulate негізіндегі синтетикалық оқшаулау пакеттері шынтақ бүгілу аймағында минималды қалдық деформацияға және шаршауға төзімділіктің жоғарылауына ие екендігі анықталды, бұл оларды тау туризмі үшін киімде ұтымды қолдануды негіздейді.;

Текстиль материалдарының гидрофобты және олеофильді Қасиеттерін қалыптастыру технологиясын зерттеу

Thu, 01 Jan 2026 00:00:00 GMT

Title: Текстиль материалдарының гидрофобты және олеофильді Қасиеттерін қалыптастыру технологиясын зерттеу Authors: А.Б. Даукенова, И.М. Джуринская Abstract: Зерттеу тақырыбы мақта және аралас маталар негізінде гидрофобты және олеофильді текстиль материалдарын жасауға бағытталған. Жұмыстың негізгі мақсаты – текстиль талшықтарын гидрофобтылығы мен олеофильділігін арттыру үшін химиялық модификациялаудың тиімді әдісін әзірлеу, бұл суды мұнай ластануынан тазарту кезінде қолданыстағы текстиль материалдарының жеткіліксіз сорбциялық қабілеті мен шектеулі функционалдығы мәселесін шешуге мүмкіндік береді. Зерттеу барысында материалдардың гидрофобтылығы мен олеофильділігін басқаруға мүмкіндік беретін натрий силикаты және калий метилсиликонатпен маталарды өңдеу әдістері зерттелді. Жұмыстың ғылыми маңыздылығы текстиль талшықтарының беткі қасиеттерін мақсатты түрде өзгерту мүмкіндігі және химиялық модификацияның сорбциялық сипаттамаларға әсері туралы білімді кеңейту болып табылады. Практикалық маңыздылығы суды мұнай ластануынан тазартуға және экологиялық таза сорбенттер жасауға жарамды функционалды текстиль материалдарын жасауда көрінеді. Зерттеу әдістемесінде маталарды химиялық өңдеуді, су мен майды итеру қабілеті, олардың ылғалға сіңуі және беттік сулануға төзімділік қасиеттері және мұнай өнімдерін сіңіру қабілеті бағаланды. Негізгі нәтижелер текстиль бұйымдарын өңдеу оның гидрофобтылығы мен олеофильділігін айтарлықтай арттыратынын көрсетті, ал мақта маталары ең жоғары тиімділікті көрсетеді. Модификатордың концентрациясы мен материалдың сорбциялық қасиеттері арасында байланыс орнатылған. Алынған нәтижелер модификация процесінің басқарылуын растайды және әзірленген материалдарды өнеркәсіпте қолдануға мүмкіндік береді. Жұмыстың қосқан үлесі экология мен өнеркәсіп үшін маңызы бар реттелетін қасиеттері бар функционалды текстиль сорбенттерін алудың жаңа әдісін жасау болып табылады; Тема исследования направлена на создание гидрофобных и олеофильных текстильных материалов на основе хлопчатобумажных и смешанных тканей. Основная цель работы - разработка эффективного метода химической модификации текстильных волокон для повышения их гидрофобности и олеофильности, что позволит решить проблему недостаточной сорбционной способности и ограниченной функциональности существующих текстильных материалов при очистке воды от нефтяного загрязнения. В ходе исследования были изучены методы обработки тканей силикатом натрия и метилсиликонатом калия, которые позволяют контролировать гидрофобность и олеофильность материалов. Научная значимость работы заключается в расширении знаний о возможности целенаправленного изменения поверхностных свойств текстильных волокон и влиянии химических модификаций на сорбционные характеристики. Практическая значимость выражается в создании функциональных текстильных материалов, пригодных для очистки воды от нефтяного загрязнения и создания экологически чистых сорбентов. Методология исследования оценивала химическую обработку тканей, способность отталкивать воду и масло, их влагопоглощающие и поверхностно-влагостойкие свойства, а также способность поглощать нефтепродукты. Основные результаты показали, что обработка текстильных изделий значительно повышает ее гидрофобность и олеофильность, тогда как хлопчатобумажные ткани демонстрируют наибольшую эффективность. Установлена связь между концентрацией модификатора и сорбционными свойствами материала. Полученные результаты подтверждают управляемость процесса модификации и позволяют применять разработанные материалы в промышленности. Вклад работы заключается в разработке нового метода получения функциональных текстильных сорбентов с регулируемыми свойствами, имеющих значение для экологии и промышленности.; The research topic is aimed at creating hydrophobic and oleophilic textile materials based on cotton and mixed fabrics. The main goal of the work is to develop an effective method of chemical modification of textile fibers to increase their hydrophobicity and oleophilicity, which will solve the problem of insufficient sorption capacity and limited functionality of existing textile materials when treating water from oil pollution. In the course of the study, methods for processing fabrics with sodium silicate and potassium methylsiliconate were studied, which made it possible to control the hydrophobicity and oleophilicity of materials. The scientific significance of the work is to expand knowledge about the possibility of purposefully changing the surface properties of textile fibers and the effect of chemical modification on sorption characteristics. Practical importance is manifested in the creation of functional textile materials suitable for water purification from oil pollution and the creation of environmentally friendly sorbents. The research methodology evaluated the chemical treatment of fabrics, the ability to push water and oil, their moisture absorption and surface wetting resistance properties and the ability to absorb petroleum products. The main results showed that the processing of textile products significantly increases its hydrophobicity and oleophilicity, and cotton fabrics show the highest efficiency. A relationship is established between the concentration of the modifier and the sorption properties of the material. The results obtained confirm the controllability of the modification process and allow the developed materials to be used in industry. The contribution of the work is the development of a new method for obtaining functional textile sorbents with regulated properties that are important for ecology and industry.