Исследование зависимости прочности клеевых соединений от технологических параметров склеивания при изготовлении верхней одежды
Проанализировав методики и оборудования для проведения испытаний на прочность клеевых соединений видно, что во всех методах используется угол расслоения равный 180?, кроме ГОСТ 28966.2-91. Но угол расслоения по этому стандарту точно не регламентирован.
Практически во всех методах предлагается использовать скорость расслоения от 100 до 300 мм/мин за исключением трех стандартов.
Размеров образцов во всех методах выбираются различные габариты.
Наиболее подходящими по свойствам исследуемых материалов являются три стандарта: ГОСТ 6768-75 (Резина и прорезиненная ткань. Метод определения прочности связи между слоями при расслоении (ширина образца 25 мм), ГОСТ 28832-90 (Материалы прокладочные с термоклеевым покрытием. Метод определения прочности склеивания (ширина образца 30 мм) и ГОСТ 28966.2-91 (Клеи поилмерные. Метод определения прочности при отслаивании (ширина образца 15 мм). Во всех случаях, регламентируется использование разрывной машины с различными приспособлениями, что сопряжено с определенными неудобствами, начиная от высокой стоимости оборудования и его обслуживания и невозможностью использования испытаний непосредственно в цеху, в процессе производства.
2. Исследование влияния технологических параметров на прочность клеевого соединения
Определения прочности склеивания клеевых соединений осуществлялось на разрывной машине по ГОСТ 28832-90 "Материалы прокладочные с термоклеевым покрытием. Метод определения прочности склеивания". Сущность метода состояла в определении нагрузки при расслаивании склейки, полученной термосклеиванием прокладочного материала и материала верха при заданных температуре, давлении и времени термосклеивания. Данная методика детально описана в подразделе 1.2.
2.1 Исследование влияния температуры дублирования на прочность клеевых соединений
В исследовании использовались три пакета материалов:
- в качестве материала верха - ткань пальтовая: светлая артикул С227 (полушерстяная), поверхностная плотность 280 г/м2; черная артикул С 206 ИА (шерсть и полиакрилонитрильное волокно), поверхностная плотность 360 г/м2; черная артикул 3326 (шерсть и полиакрилонитрильное волокно), поверхностная плотность 380 г/м2;
- в качестве прокладки - термоклеевой материал: артикул R 161; артикул 512 00 30; артикул 81040. Клеевое покрытие - полиамидное.
Общее правило, которым руководствуются при выборе температуры дублирования, следующее: Тгреющ. пов.>Тпл. клея+ (10-15?C).
При этом температура плавления клея (таблица 2.1) не должна превышать температуры термостойкости, которая определяется по температуре разложения, размягчения, плавления волокон или потери их прочности (таблица 2.2) [17].
Таблица 2.1 - Характеристики клеёв
Вид клея
|
Температура плавления клея,?C
|
Устойчивость к стирке
|
Устойчивость к химчистке
|
|
Полиэтиленовый
|
105-115
|
+
|
-
|
|
Полиамидный
|
110-130
|
-
|
+
|
|
Полиэфирный
|
115-120
|
При 60?C
|
+
|
|
поливинилхлоридный
|
80-180
|
+
|
слабая
|
|
|
Таблица 2.1 - Температурные характеристики волокон
Вид волокна
|
Температура, ?C, при которой происходит
|
|
|
разложение
|
размягчение
|
плавление
|
потеря прочности
|
|
полиэфирное
|
-
|
230-240
|
250-255
|
160-170
|
|
хлопковое
|
150
|
120
|
-
|
-
|
|
чисто шерстяное
|
130-135
|
-
|
-
|
-
|
|
вискозное
|
180-200
|
-
|
-
|
-
|
|
полиамидное
|
-
|
170-235
|
215-255
|
90-100
|
|
полиакрилонитрильное
|
-
|
235
|
-
|
180-200
|
|
|
В нашем случае: Тгеющ. пов.>120-125?C. Дублирование осуществлялось на прессе "Certus" фирмы "Каннегиссер" (Германия). Время дублирования - 12,4 секунд, давление - 30 Н/см2. Температура (верхняя плита/нижняя плита пресса) изменялась от 130/135 до 140/145?C. Прочность клеевого соединения продублированных образцов определялось по ГОСТ 28832-90. Результаты испытаний прочности клеевых соединений продублированных образцов представлены в таблице 2.3.
Таблица 2.3 - Результаты испытаний прочности клеевых соединений продублированных образцов при изменении температурного режима
Номер пакета материалов/Артикул основы и прокладочного материала
|
Режим (0С; сек; Н/см2)
|
Усилие расслоения, Н
|
Среднее усилие расслоения, Н
|
Проч-ность склеи-вания, R , Н/м
|
|
1. Основа: С227
Прокл: R161
|
130/135
12,4 сек;
300
|
0,515
|
0,405
|
0,5
|
0,36
|
0,435
|
0,443
|
89
|
|
|
135/140
12,4 сек;
3
|
0,555
|
0,508
|
0,585
|
0,56
|
0,48
|
0,538
|
108
|
|
|
140/145
12,4 сек;
300
|
0,495
|
0,545
|
0,585
|
0,535
|
0,58
|
0,548
|
110
|
|
2. Основа: С 206 ИА
Прокл: 5120030
|
130/135
12,4 сек;
300
|
1,2
|
1,1
|
1,135
|
1,065
|
1,005
|
1,101
|
220
|
|
|
135/140
12,4 сек;
300
|
1,1
|
1,325
|
1,150
|
1,225
|
1,150
|
1,190
|
238
|
|
|
140/145
12,4 сек;
300
|
1,305
|
1,190
|
1,075
|
1,350
|
1,245
|
1,233
|
247
|
|
3. Основа: 3326
Прокл: 81040
|
130/135
12,4 сек;
300
|
0,775
|
0,9
|
0,935
|
0,895
|
0,905
|
0,882
|
176
|
|
|
135/140
12,4 сек;
300
|
1,1
|
1,125
|
1,050
|
0,88
|
0,905
|
1,012
|
202
|
|
|
140/145
12,4 сек;
300
|
1,1
|
1,2
|
1,050
|
1,025
|
1,075
|
1,090
|
218
|
|
|
По значениям среднего усилия построена гистограмма влияния температуры дублирования на прочность клеевого соединения (рисунок 2.1).
желтым цветом отмечен первый пакет материалов (основа артикул С227,прокладочный - R161); зеленый - второй пакет материалов (основа - С 206 ИА, прокладочный - 5120030); коричневый - третий пакет материалов (основа - 3326, прокладочный - 81040).
Рисунок 2.1 - Гистограмма влияния температуры дублирования на прочность клеевого соединения
Как видно из результатов испытаний, прочность клеевого соединения возрастает с увеличением температуры, а также значительно меняется в зависимости от видов материалов. Влияние данного параметра дублирования на адгезию прокладочных материалов можно объяснить следующим образом. Вязкость клея уменьшается по мере возрастания температуры. Наивысшую способность к склеиванию (адгезию) клея приобретают в определённом диапазоне вязкости, который находится между температурой размягчения и температурой плавления и составляет 130-160?C. Ниже диапазона оптимальных температур адгезия уменьшается, клей становится слишком твёрдым. Выше диапазона оптимальных температур клей становится чересчур текучим и впитывается верхней тканью и прокладкой, прочность клеевого соединения уменьшается [17].
2.2 Исследование влияния давления дублирования на прочность клеевых соединений
В исследовании использовались аналогичные виды основного и прокладочного материала, как и в раздели 2.1
Значение давления дублирования обычно выбирают в зависимости от типа от типа дублируемых материалов. Если ткань имеет ворсовое покрытие (или рельефную поверхность) и сжатие может привести к появлению блеска, то давление при дублировании желательно уменьшить.
Большинство современных прессов, предназначенных для дублирования, обеспечены устройствами, позволяющими регулировать давление прессования от 0 до 10 Н/см2. Практически все материалы дублируют при давлении, равном 20-60 Н/см2 [3].
Дублирование исследуемых образцов осуществлялось на прессе "Certus". Параметры дублирования следующие: температура - 130/135?C, время - 12,4 секунды, давление - 20; 35, 40 Н/см2.
Результаты испытаний прочности клеевых соединений продублированных образцов в таблице 2.4.
Анализ полученных данных говорит о том, что увеличение давления ведёт к увеличению прочности склеивания. При большом усилии прессования клеевая точка сплющивается, увеличиваясь в диаметре. В результате прочность склеивания увеличивается. Но слишком большое давление может вызвать утонение пакета соединяемых материалов, выдавливание клея в структуру тканей. Всё это ведёт к ухудшению гигиенических свойств изделия.
Таблица 2.4 - Результаты испытаний прочности клеевых соединений продублированных образцов при изменении давления
Номер пакета материалов/Артикул основы и прокладочного материала
|
Режим (0С; сек; Н/см2)
|
Усилие расслоения, Н
|
Среднее усилие расслоения, Н
|
Проч-ность склеи-вания, R , Н/м
|
|
1. Основа: С227
Прокл: R161
|
130/135;
12,4;
30
|
5,35
|
4,05
|
5,15
|
3,95
|
4,45
|
4,59
|
92
|
|
|
130/135;
12,4;
35
|
5,75
|
5,15
|
5,85
|
5,8
|
5
|
5,5
|
110
|
|
|
130/135;
12,4;
40
|
5,65
|
5,45
|
5,85
|
5,75
|
6,25
|
5,79
|
116
|
|
2. Основа: С 206 ИА
Прокл: 5120030
|
130/135;
12,4;
30
|
12,2
|
14,5
|
12,35
|
10,65
|
10,85
|
12,11
|
242
|
|
|
130/135;
12,4;
35
|
11,9
|
13,75
|
12,5
|
12,25
|
11,5
|
12,38
|
248
|
|
|
130/135;
12,4;
40
|
13,35
|
11,9
|
11,75
|
13,5
|
12,45
|
12,59
|
252
|
|
3. Основа: 3326
Прокл: 81040
|
130/135;
12,4;
30
|
8,75
|
9,05
|
9,25
|
9,1
|
9,15
|
9,06
|
181
|
|
|
130/135;
12,4;
35
|
10,9
|
11,05
|
10,55
|
9,05
|
9,75
|
10,26
|
205
|
|
|
130/135;
12,4;
40
|
11,25
|
12,35
|
10,65
|
10,95
|
10,75
|
11,19
|
224
|
|
|
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11
|
|