Содержание к диссертации
Введение
1 Обзор литературы 11
1.1 Российский производитель кожи и меха на внутреннем и международном рынках: проблемы, достижения и пути развития И
1.2 Ассортимент меховых шкурок, применяемых в готовых изделиях ко жевои тканью наружу lJ
1.3 Анализ ассортимента, строения и свойств овчинного полуфабриката... 15
1.3.1 Особенности строения и свойств овчин различных видов обработки I-5
1.3.2 Классификация покрытий кожевои ткани. Современные способы декоративной отделки кожевенно-мехового полуфабриката 18
1.3.3 Свойства покрытий кожевои ткани и методы оценки их качества.. 25
1.4 Факторы, влияющие на стабильность размеров и формы изделий при их эксплуатации, и методы ее оценки 31
1.5 Некоторые аспекты технологии изготовления изделий из овчин различных видов обработки 40
1.5.1 Особенности технологии изготовления изделий из шубной овчины и мехового велюра 40
1.5.2 Влияние свойств материала на выбор величин составляющих технологического припуска 45
1.6 Выводы из обзора литературы и постановка задач исследования 50
2 Методическая часть 54
2.1 Характеристика и обоснование выбора объектов исследования 54
2.2 Методы оценки свойств овчинного полуфабриката 56
2.2.1 Методы оценки свойств овчин и качества покрытий кожевои ткани 58
2.2.2 Методы оценки свойств ниточных соединений 66
2.3 Обработка результатов исследования 69
2.4 Выводы по главе 70
3 Исследование спроса на изделия из шубной овчины и мехового велюра 71
3.1 Проведение социологического опроса покупателей изделий из овчин L
3.2 Выводы по главе 77
4 Сравнительные исследования свойств овчинных полу фабрикатов 78
4.1 Изучение технологических и эксплуатационных свойств овчин различных способов обработки 78
4.2 Выводы по главе 94
5 Исследование влияния эксплуатационных факторов на стабильность размеров и формы изделий из овчины ... 95
5.1 Изучение изменения линейных размеров изделия в процессе его носки и хранения 95
5.2 Оценка деформационных свойств различных видов швов и исходных материалов по диаграммам растяжения 100
5.2.1 Анализ диаграмм растяжения овчин 101
5.2.2 Анализ диаграмм растяжения различных видов строчек и швов на овчине 106
5.2.3 Изучение механизма деформирования строчек и швов на овчине..
5.3 Изучение одноцикловых и многоцикловых характеристик швов и овчин при растяжении 124
5.4 Исследование усадки швов и овчин после различных видов воздействий 136
5.5 Определение жесткости швов 140
5.6 Выводы по главе 142
6 Разработка метода определения конструкторско технологических параметров швов 144
6.1 Разработка методики определения припуска на толщину материала в шве
6.2 Влияние различных факторов на величину припуска на толщину материала в шве в изделиях из овчин 147
6.3 Выводы по главе 155
7 Исследование влияния отделки поверхности на эксплуатационные свойства овчин 156
7.1 Разработка классификации способов отделки овчинного полуфабриката и изделий из него 156
7.2 Разработка новых способов отделки кожевой ткани овчины для придания определенных свойств материалу
7.2.1 Изготовление образцов с металлическим напылением 158
7.2.2 Изготовление образцов с полимерными покрытиями 166
7.2.3 Изготовление образцов с комбинированными способами отдел ки 170
7.3 Влияние свойств овчин на выбор вида декоративной отделки 173
7.4 Анализ результатов исследования свойств овчин с новыми декоративными отделками кожевой ткани 176
7.5 Выводы по главе 188
8 Совершенствование технологии изготовления изделий из овчин 190
8.1 Разработка практических рекомендаций и апробация результатов исследований 190
8.2 Выводы по главе 200
Общие выводы по работе 201
Список использованных источников
- Ассортимент меховых шкурок, применяемых в готовых изделиях ко жевои тканью наружу
- Методы оценки свойств овчин и качества покрытий кожевои ткани
- Проведение социологического опроса покупателей изделий из овчин L
- Анализ диаграмм растяжения различных видов строчек и швов на овчине
Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время все большим спросом пользуются изделия из овчины, ставшие широко распространенными среди разных слоев населения. Благодаря новым технологиям обработки кожевой ткани и волосяного покрова ассортимент овчинного полуфабриката значительно расширился и обогатился, и назрела необходимость получения новых данных о свойствах современных овчин с целью совершенствования технологии изготовления изделий из них.
На сегодняшний день не существует отработанной технологии изготовления изделий из шубных овчин и мехового велюра. Традиционные методы обработки применяются ко всему ассортименту овчинного полуфабриката без учета специфических свойств конкретного материала.
Недостаток исследований и слабая изученность технологических и эксплуатационных свойств овчин, особенно овчин новых видов обработки, приводят к тому, что готовые изделия имеют низкие значения показателей качества, и в процессе их эксплуатации возникают различные дефекты, связанные, прежде всего, с нарушением стабильности размеров и формы изделия из-за нерационального выбора методов его обработки. Поэтому шучение свойств овчин является актуальной задачей, способствующей повышению качества готовых изделий и долговечности их использования.
Диссертационная работа выполнялась в соответствии с планом Госбюджетных НИР КГТУ по темам 1.11-БФ-07 «Разработка новых способов отделки и восстановления свойств шубной овчины для изделий с улучшенными эстетическими показателями» (2007-2009 гг.), 1.10-БФ-Ю «Разработка методов оценки свойств натурального меха и кожи с целью совершенствования технологии изготовления изделий и экспертизы пушно-меховых и кожевенно-обувных товаров» (2010-2012 гг.). По итогам областного конкурса молодежных инновационных проектов (г. Кострома, 2010 г.) получен Грант. Работа участвует в программе Федерального агентства по делам молодежи «Зворыкинский проект» под номером 19285.
Целью работы является повышение качества швейных изделий из различных видов овчин за счет усовершенствования технологии их изготовления и ухода на основе исследования технологических и эксплуатационных свойств овчин с применением известных и разработанных методов.
Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие задачи:
систематизация данных по современному ассортименту овчинного полуфабриката; разработка классификации способов отделки овчинного полуфабриката и готовых изделий из него;
изучение физико-механических свойств отечественных и импортных овчин различных видов обработки;
разработка методов оценки и исследование деформационных свойств овчин и швов различных конструкций и типов стежка;
оценка влияния эксплуатационных факторов на свойства овчин;
изучение возможности восстановления свойств овчинного полуфабриката и придания ему новых качественных характеристик;
разработка рекомендаций на основе исследования деформационных и геометрических свойств овчин по совершенствованию процесса проектирования изделий из овчин на стадии разработки лекал и выбора методов обработки.
Объектом исследования является овчинный полуфабрикат с различными характеристиками кожевой ткани и волосяного покрова.
Общая характеристика методов исследования. В работе использовались аналитические и экспериментальные методы исследования, методы обработки результатов, математической статистики и корреляционно-регрессионного анализа полученных данных, осуществляемых с помощью пакетов прикладных программ в системах Exel, Mathcad, Grafula, Origin, Corel Draw.
Научная новизна работы заключается в следующем:
- разработана классификация существующих способов отделки кожевой ткани
и волосяного покрова овчинного полуфабриката и декоративного оформления
готовых изделий, изготавливаемых кожевой тканью наружу;
определен диапазон физико-механических свойств овчин различных видов обработки, применяемых для изготовления современных швейных изделий, на основе исследования прочностных, деформационных, гигроскопических свойств, жесткости при изгибе и устойчивости к химчистке;
разработана методика оценки деформационно-прочностных свойств овчин и ниточных соединений на них по диаграммам растяжения и проведены их комплексные сравнительные исследования.
предложены показатели, определяемые по диаграммам растяжения и характеризующие деформационные свойства материала в условиях, близких к эксплуатационным;
изучен механизм деформирования ниточного соединения на овчинном полуфабрикате и показана возможность прогнозирования по диаграммам растяжения стабильности размеров и формы изделий при их эксплуатации;
разработана градация овчинного полуфабриката по степени растяжимости;
разработана методика определения величины припуска на толщину материала в шве, необходимого для изготовления лекал изделий из овчинного полуфабриката; установлено влияние различных факторов и выведены математические зависимости величины исследуемого припуска от толщины кожевой ткани и от жесткости при изгибе.
Практическая значимость работы состоит в том, что:
разработаны способы придания новых свойств овчинному полуфабрикату на основе отделки кожевой ткани для расширения ассортимента и возможностей использования овчинного полуфабриката, его вторичной переработки;
разработана методика определения группы растяжимости овчинного полуфабриката с целью выбора технологии изготовления изделий из него;
разработаны рекомендации по выбору методов обработки изделия, параметров ниточных соединений и технологических припусков, закладываемых на стадии разработки лекал изделия;
- разработаны справочные данные по ассортименту и свойствам овчинного по
луфабриката, предлагаемого различными отечественными и зарубежными про
изводителями;
усовершенствован алгоритм проектирования изделий из овчинного полуфабриката с учетом деформационных и геометрических свойств материала;
по результатам исследований и разработанным рекомендациям изготовлены опытные образцы и предложены новые способы декорирования деталей изделия.
Материалы диссертации внедрены и используются на предприятиях Костромской области (Сусанинская меховая швейная фабрика ООО «Маджестик М», клининговая компания 000 «Хризантема», предприятие бытового обслуживания 000 «Ремонтное»), учебном процессе ВУЗов.
Апробация работы. Основные результаты и положения диссертационной работы обсуждались и получили положительную оценку на международных, межрегиональных и межвузовских научно-технических и научно-практических конференциях: КГТУ, г. Кострома, 2007-2010 гг.; ИГТА, г. Иваново, 2007-2010 гг.; МГТУ им. А.Н. Косыгина, г. Москва, 2007-2009 гг.; СПГУТД, г. Санкт-Петербург, 2008 г.; ЧКИ РУК, г. Чебоксары, 2009-2010 гг.; ОГИС, г. Омск, 2009 г.; РГУТиС, г. Москва, 2010 г.; научно-методических семинарах по научным проблемам материаловедения производств текстильной и легкой промышленности, КГТУ, г. Кострома, 2007-2010 гг.
Публикации. По теме исследования опубликовано 30 печатных работ, в том числе 3 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, 1 патент на изобретение. Подана заявка на промышленный образец.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 8 глав, выводов и списка использованных литературных источников, включающего 203 наименования. Работа изложена на 223 страницах, включает 80 рисунков, 40 таблиц, 8 приложений объемом 70 страниц.
Автор выражает глубокую признательность кафедре материаловедения СПГУТиД, ее заведующему профессору Куличенко А.В. за предоставленную возможность проведения экспериментов, профессору кафедры сопротивления материалов СПГУТиД Цобкалло Е.С. за ценные замечания и предложения по работе.
Ассортимент меховых шкурок, применяемых в готовых изделиях ко жевои тканью наружу
Овчинное сырье является одним из наиболее массовых видов сырья, перерабатываемого меховой и кожевенной промышленностью. В зависимости от характера и состояния шерстяного покрова и кожевой ткани его принято подразделять на овчины меховые, шубные, пуховые и кожевенные [1, 10, 15-21].
Шубная овчина (ГОСТ 1821-75 [22]) - шкуры взрослых овец грубошерстных пород, используемые для изготовления нагольных изделий кожевой тканью наружу [19].
Плотность и прочность кожевой ткани зависят от ее строения и густоты волосяного покрова, соотношения остевых и пуховых волос, их тонины и глубины залегания корней волос. Шерсть шубных овчин неоднородная, грубая, с небольшим содержанием жиропота, состоит из ости и пуха или подшерстка, иногда в ней встречается мертвый волос.
Шубные овчины считаются высококачественными, если имеют плотную, прочную тонкую мездру, без больших отложений жира, развитый, равномерный по всей площади однотонный, низкий шерстный покров [21]. В соответствии со стандартом в зависимости от породного и районного происхождения шубные овчины подразделяют на романовские, русские и степные. Романовские овчины имеют однотонный, ровный по всей площади шерстный покров (кроме брюха, которое покрыто более короткой черной остью без пуха). Кожа плотная, ровная, тонкая, легкая, без жировых отложений, со слаборазвитой подкожной клетчаткой. Русские овчины характеризуются плотной, прочной коже-вой тканью и теплым несвойлачивающимся волосяным покровом. Степные овчины отличаются большими размерами, толщиной (может достигать 3 мм), большой рыхлостью и жирностью кожевой ткани. Для шерстного покрова этих овчин характерно наличие значительного количества тонкого пуха и большого количества грубой ости и мертвого волоса [15, 18-20].
Толщина сосочкового слоя составляет 60 % общей толщины кожевой ткани у русских и романовских овчин и 75 % у степных овчин [17].
Меховая овчина (ГОСТ 4661-76 [23]) — шкуры взрослых овец, различных породных групп: тонкорунной, полутонкорунной, полугрубошерстной, разных типов метизации, возраста и пола, используемые волосяным покровом на лицевую сторону.
Основными товарными свойствами меховой овчины являются густота, высота, упругость, блеск, износостойкость, прочность волосяного покрова, а также ее теплозащитные свойства. Меховая овчина имеет волосяной покров штапельного и косичного строения, определенной тонины и извитости.
Тонкорунные овчины отличаются очень густой, тонкой, однородной, белого цвета (с шелковистым блеском) шерстью. Мездра таких овчин обычно тонкая и рыхлая из-за расположения в дерме большого количества корней волос и кожных желез. Полутонкорунные овчины характеризуются менее однородной шерстью, состоящей из более толстых и грубых, чем у тонкорунных, волокон. Цвет шерсти белый, иногда с кремовым отливом. Мездра более плотная и крепкая. Для шерстного покрова полугрубошерстных овец характерно наличие неоднородной шерсти, имеющей достаточно хорошие теплозащитные свойства и устойчивость к сминанию и свойлачиванию [18-20]. К особенностям строения меховых овчин относится скопление на границе сосочкового и сетчатого слоев большого количества сальных желез, что вызывает ослабление связи между слоями. Толщина кожевой ткани составляет 1-2 мм, доля сосочкового слоя 50-70 % общей толщины. Он пронизан большим числом извитых волосяных сумок с глубоким их залеганием почти на одном уровне,- что обусловливает четкое разграничение сосочкового и сетчатого слоев и низкую прочность сосочкового слоя. Такое строение кожевой ткани тонкорунных и полутонкорунных овчин вызывает появление таких пороков, как растрескивание и расслаивание кожевой ткани [10, 17, 21].
Основной объем среди изделий из меха, выпускаемых сегодня кожевой тканью наружу, составляет верхняя одежда, изготовленная из меховой овчины с отделкой под велюр (ГОСТ Р 51836-2001 [24], ТУ 17-20-26-06-05).
Использование меховой овчины для производства мехового велюра является относительно новым направлением, поскольку меховая овчина, благодаря красоте и носкости волосяного покрова и многообразию придаваемых ей в процессе обработок расцветок, отделок и имитаций, традиционно применяется для пошива изделий волосяным покровом наружу [19, 21, 25].
Отделка под велюр заключается в создании короткого, густого, бархатистого ворса путем шлифования поверхности кожевой ткани. Для отделки под велюр наиболее пригодны шкуры молодняка, так как прочность связи между сосочко-вым и сетчатым слоями шкур 4,5-месячных овчин большая за счет более извилистой границы между ними и большего взаимного проникания слоев. Кроме того, в шкурах молодняка меньше жировых веществ. Большое количество жира и, соответственно, большая рыхлость и меньшая плотность кожевой ткани шкурок не способствует получению высококачественного мехового велюра [25].
При отделке кожевой ткани под велюр необходимость в отделке волосяного покрова сохраняется. Таким образом, меховой полуфабрикат проходит двустороннюю отделку («дубль фас») как по волосяному покрову, так и по кожевой ткани [15, 25].
Методы оценки свойств овчин и качества покрытий кожевои ткани
Изучалось изменение свойств разработанных; видов отделок кожевой ткани , овчин после аква-чистки, воздействия некоторых нефтяных растворителей и дихлорэтана. Испытания проводились в лабораторных условиях, путем обработки поверхности покрытия ватным тампоном, смоченным в растворителе (см. подраз . ;;дел:7.4). Определение усадки после различных видов воздействий Под влиянием влаги, происходит уменьшение размеров материалов. Материал усаживается не только при непосредственном соприкосновении с водой, моющими средствами или паром, но и под действием атмосферной влаги. v
Воздушное увлажнение осуществлялось в течение суток в эксикаторе с постоянной влажностью воздуха 98 %. Капельное увлажнение проб выполнялось с помощью пульверизатора. Пробы выкладывают кожевой тканью; вверх и произ-, водят смачивание из пульверизатора (2-3 нажатия), затем пробы накрывают полиэтиленом и дают пролежку,20 минут. Это позволяет обеспечить равномерность распределения влаги по поверхноста образца. Время сушки проб при нормальных услови- яхв обоих случаях составляет24 часа. Размерьг проб 50x60 мм.
Измерение длины и ширины пробы проводят по трем намеченным линиям (5 мм от края и по центру) и вычисляют среднее арифметическое результатов с точностью до 0,1 мм. Усадку в % определяют по формуле:
Как показал литературный обзор, стабильность размеров и формы изделия напрямую зависит от свойств применяемых ниточных соединений, в частности от соответствия деформационных свойств материала и швов. При этом важно оценить способность материала и швов различных конструкций сохранять свое первоначальное состояние в процессе воздействия на него физико-механических факторов и восстанавливать свою форму после исчезновения действия возмущений. В качестве критериев оценки стабильности размеров и формы изделия использовался комплекс показателей: полуцикловые неразрывные характеристики, определяемые по диаграммам растяжения; компоненты деформации при однократном и многократном одноосном растяжении; усадка после увлажнения и химчистки; изменение линейных размеров изделия при опытной носке; жесткость при изгибе.
Определение полуцикловых характеристик швов при одноосном растяжении
Выполнено согласно разработанной на основе ГОСТ 28073-89 [137], ГОСТ Р 52957-2008 [174], ГОСТ 938.11-69 [81] методике (приложение В) на разрывной машине ZT-40 с автоматическим прибором для записи диаграммы растяжения с постоянной скоростью деформации 85 мм/мин при зажимной длине 100 мм. Продолжительность испытания 10-30 с. Размер проб в готовом виде составляет 140x20 мм.
Самописец прибора регистрирует диаграмму растяжения как зависимость Р (А1) (где Р - нагрузка, даН; А1 - абсолютное удлинение, мм). Полученные диаграммы перестраивались в виде зависимости а(є) (где ст — напряжение, МПа; є -относительное удлинение, %) с учетом площади поперечного сечения пробы, в соответствии с формулой (15):
Выполнено на основе общепринятой методики на релаксометре типа «стойка». Данный метод осуществляется путем нагружения проб до заданной величины с сохранением постоянного усилия до момента разгрузки и регистрации величины деформации пробы во время действия и после снятия нагрузки. Параметры испытаний: размер рабочей зоны элементарной пробы 100x20 мм; нагружающее усилие 3 кг (что составляет 10-25 % от разрывного усилия); продолжительность действия усилия на пробу 24 часа; продолжительность отдыха после разгрузки 24 часа (см. подраздел 5.3). Определение многоцикловых характеристик швов при растяжении
Испытания проводят на разрывной машине типа РТ-250М при зажимной длине 100 мм. Подготовка проб аналогична разработанной методике испытания швов на растяжение до разрыва. Пробу деформируют на 10 % по шкале удлинения, затем приводят в первоначальное положение. После 10 циклов растяжения пробу вынимают из зажимов и измеряют ее длину через 5 секунд, 5 минут, 10 минут, 30 минут, 1 час, 2 часа, 1 сутки, 2 суток отдыха. Весь цикл испытания повторяют три раза. После каждого цикла определяют величину остаточной циклической деформации в %.
Образцы, предназначенные для проведения испытания во влажном состоянии, увлажняют при помощи пульверизатора по указанной выше методике. Необходимость проведения данного ряда испытаний связана с необходимостью изучения поведения опытных образцов в условиях с повышенной влажностью, которые являются наиболее типичными при эксплуатации изделий из шубной и меховой овчины (см. подраздел 5.3).
Проведение социологического опроса покупателей изделий из овчин L
Определение угла смачивания и водоотталкивающей способности По методикам, изложенным в пункте 2.2.1, были определены гидрофобные свойства кожевой ткани овчин. Результаты испытания представлены в таблице 4.6.
Гидрофобные свойства овчин зависят от плотности кожевой ткани и способа отделки поверхности: шлифования, наличия гидрофобной отделки или пленочного покрытия. Шлифование кожевой ткани приводит к снижению гидрофобности материала. Отсутствие на поверхности кожевой ткани шубной овчины и мехового велюра соответствующей гидрофобной обработки способствует быстрому намоканию изделия в процессе эксплуатации и в комплексе с различными видами деформаций может привести к изменению размеров и нарушению баланса изделия.
Результаты определения гидрофобных свойств показали, что наиболее смачиваемую поверхность имеют меховые овчины № 13-15, кожевая ткань которых в меньшей степени подвергается какой-либо обработке, в том числе гидрофобной, так как изделия из меховой овчины эксплуатируются кожевой тканью внутрь. Ее гид-рофильность в данном случае является даже достоинством с точки зрения гигиенических требований.
Низкими водоотталкивающими свойствами обладает меховой велюр № 2 и 7 с толстой и более пористой кожевой тканью. Меховой велюр № 5, 10, 11, характеризующийся тонкой плотной кожевой тканью, имеет высокие значения угла смачива ния. Капли, нанесенные на поверхность кожевой ткани такой овчины, могут впитываться в течение нескольких часов. В соответствии с градацией (таблица 2.3) данные образцы мехового велюра имеют среднюю или высокую водоотталкивающую способность, что связано, очевидно, с проведением на стадии выделки операций, придающих гидрофобность полуфабрикату.
Образцы всех шубных овчин показали средние значения угла смачивания и времени впитывания капель. В среднем капля на шубной овчине впитывается в течение 10-40 минут, что по градации соответствует низкой гидрофобности. Однако очень плотная кожевая ткань (овчина № 12) или возможная гидрофобная отделка (овчина № 4) способствует повышению водоотталкивающих свойств.
При эксплуатации изделий из овчин большое значение имеет скорость проникновения влаги в толщу кожевой ткани. Замечено, что нанесение капельной влаги при давлении (из пульверизатора) увеличивает скорость ее впитывания по сравнению с нанесением капли из пипетки. Так в среднем на меховой овчине капельная влага впитывается в течение 10-15 секунд после ее нанесения, на шубной овчине — через 1,5-4 минут, на импортном меховом велюре с гидрофобной отделкой - через 10-30 минут. Высокое значение в данном случае показал образец с пленочным покрытием: распыленные капли воды исчезли с поверхности образца только через 35 минут. Определение устойчивости к химчистке
На специализированном предприятии была проведена химическая чистка образцов овчин перхлорэтиленом. При исследовании устойчивости овчин к химчистке велось наблюдение за изменением толщины, размеров и цвета образцов (таблица 4.7).
Анализ данных испытания показал, что в поперечном направлении кожевой ткани ее усадка, как правило, больше, чем в продольном направлении. Усадка исследуемых овчин в продольном направлении достигает 5 %, а в поперечном направлении - 11 %. Наибольшая усадка в поперечном направлении наблюдается у меховых овчин № 13-15 и мехового велюра № 2 и 7, обладающих более разреженной структурой кожевой ткани по сравнению с другими видами овчин. Плотные шубные овчины № 3, 4, 8, 9, 12 имеют более стабильные размеры, особенно в продольном направлении.
Замечено, что при сокращении размеров кожевой ткани ее толщина может увеличиваться на 0,1-0,2 мм. Значительным дефектом, возникающим при химчистке, является изменение цвета и насыщенности окраски. Отмечено, что овчины насыщенных, ярких и темных цветов более подвержены возникновению данного дефекта. Низкой устойчивости окраски кожевой ткани обладают меховые овчины, так как кожевая ткань в данном случае не является лицевой стороной изделия, а также итальянский тонкий меховой велюр и некоторые виды шубных овчин. В целом окраска шубных овчин является более устойчивой к химчистке.
Таким образом, проведенные исследования дают представление о диапазоне механических и физических свойств современных видов овчинных полуфабрикатов (таблица 4.8), которые на сегодняшний день мало изучены.
Шубная овчина отечественного производства обладает плотной, малорастяжимой, достаточно жесткой кожевой тканью, с невысокой гидрофобностью; сохраняет стабильность размеров при химчистке. Меховая овчина имеет рыхлую, отду-шистую, более растяжимую по сравнению с шубной овчиной кожевую ткань; обладает невысокими значениями жесткости и упругости при изгибе; совершенно отсутствует гидрофобность кожевой ткани; непредсказуема при химчистке.
Полуфабрикат зарубежного производства обладает более разнообразными свойствами. В зависимости от используемого вида сырья и технологии выделки получаются овчины различной степени растяжимости и мягкости, а также гидрофоб-ности кожевой ткани. Исследуемая овчина с полимерным покрытием кожевой ткани является эластичной, прочной, упругой. Отделка отвечает всем требованиям, предъявляемым к полуфабрикатам подобного рода: при растяжении сохраняет свою целостность, придает кожевой ткани хорошую водоотталкивающую способность. Таблица 4.8 - Физико-механические свойства овчин различных видов обработки
Анализ диаграмм растяжения различных видов строчек и швов на овчине
Сокращение продольных размеров изделия может быть также связано с образованием поперечных складок (заломов) по линии талии на спинке, линии бедер на полочке, а также по переднему шву рукава. Поэтому длина переднего шва сократилась на 2 см, а локтевого шва увеличилась на 0,5 см в связи с растяжением рукава в области локтя при сгибе руки. Кроме того, увеличиваются поперечные размеры рукава: в области локтя обхват увеличился на 1,2 см, в области плеча — на 0,5 см. Растягиванию спинки в продольном направлении способствует частое нахождение человека в положении сидя.
Так как силуэт изделия достаточно прилегающий, наблюдается увеличение поперечных его размеров в области груди и лопаток до 2,5 см, в области талии до 2,2 см, в области бедер до 1 см.
Крайне не устойчивыми к растяжению в процессе эксплуатации являются карманы. Значительное вытягивание происходит по ширине кармана с 1,5 см до 2,0 см. Длина кармана также увеличилась на 0,5 см.
Кроме выше указанных дефектов наблюдаются следующие: свойлачивание и истирание волосяного покрова как основного вида меха с внутренней стороны изделия, так и отделочного меха с внутренней стороны манжет, на воротнике со стороны спинки; изменение цвета (вытертость и потеря насыщенности); появление лас на рукавах и в области карманов; образование заломов; закручивание нижнего прямоугольного угла борта; разрушение ниточных швов в области застежки.
После эксплуатационного периода в процессе хранения изделия происходит его релаксация, т.е. наблюдается возвращение размеров изделия в первоначальное состояние. Как правило, те участки, на которых произошло уменьшение размеров, через несколько месяцев в той или иной степени восстанавливают первоначальную длину. Замечено, что в процессе отдыха изделия складки и заломы расправляются, поверхность изделия выравнивается, поэтому длины продольных швов и участков без шва, в том числе и на рукавах, увеличиваются. При этом возможно удлинение изделия под действием собственной массы. Чем длиннее изделие и больше поверхностная плотность материала, тем большее продольное вытягива ниє будет наблюдаться. Поперечные размеры изделия, увеличенные в процессе его эксплуатации, во время хранения начинают сокращаться, возвращаясь в исходное положение.
В конце периода хранения изделия (осенью) наблюдается резкое уменьшение размеров изделия. Это связано, прежде всего, с началом отопительного сезона. Температурные изменения среды определенным образом влияют на потребительские свойства изделий. Особенно это влияние проявляется во взаимодействии температуры окружающей среды с относительной влажностью воздуха. При повышении температуры и уменьшении относительной влажности воздуха возможно усыхание изделий, что приводит к их усадке, изменению размеров и ухудшению внешнего вида.
Как показал литературный обзор, на сегодняшний день не существует стандартного или общепринятого метода оценки деформационно-прочностных свойств швов на кожевенно-меховых материалах. Существующие стандарты в этой области распространяются на ткань, нетканые полотна, трикотажные полотна и изделия, искусственный трикотажный мех. На основе ГОСТ 28073-89 [137], ГОСТ Р 52957-2008 [174], ГОСТ 938.11-69 [81] была разработана методика оценки деформационно-прочностных свойств ниточных соединений на овчинах, основанная на получении и анализе диаграмм растяжения овчин и швов (приложение В).
В соответствии с существующими стандартными методами оценки различных ниточных соединений испытания проводятся до первого разрушения шва. В данной работе получены диаграммы растяжения швов до разрыва последней его составляющей. Таким образом, можно выделить левую и правую части диаграмм, по которым можно судить о том, в каком порядке разрушается тот или иной элемент шва.
100
Предварительные исследования показали, что наиболее оптимальным для овчинного полуфабриката является рабочая часть образца, равная 20x100 мм. Данные размеры способствуют получению объективных данных исследования, а также учитывают дороговизну натурального меха, снижая расход сырья. Ширина образца 20 мм в готовом виде является минимально необходимой для удобства образования ниточного соединения. При проведении испытания при зажимной длине 100 мм можно четко выделить отдельные этапы, когда разрушаются те или иные составляющие шва. При меньшем значении зажимной длины зачастую этого сделать невозможно: нитки и кожевая ткань разрушаются одновременно.
Испытания образцов проводились как в воздушно-сухом, так и в увлажненном состояниях, которые соответствуют условиям эксплуатации изделия.
5.2.1 Анализ диаграмм растяжения овчин
Характер диаграмм растяжения овчин (рисунок 5.3, а) показывает значительные различия в их деформационно-прочностных свойствах. Большим пределом прочности обладает меховой велюр № 2, а также достаточно жесткая и плотная овчина № 3. Наименьшая прочность характерна для меховой овчины с пленочным покрытием № 6. При этом разрывное удлинение жесткой овчины может превышать разрывное удлинение более рыхлых и мягких овчин.
Полученные диаграммы свидетельствуют о том, что помимо очень большого разброса значений разрывных характеристик овчин наблюдаются значительные. различия в их деформационных свойствах на начальном этапе растяжения, анализ данных которых дал бы более объективную оценку способности к растяжению шкуры в целом, нежели разрывное удлинение.
Наклон и прогиб кривой растяжения в сторону оси удлинения может говорить о степени растяжимости той или иной овчины. Так шубные овчины, изготовленные из романовских и русских пород овец, имеют более прямолинейные диаграммы растяжения, которые характерны для высокопрочных материалов. Меховой велюр № 2 обладает значительной деформативностью при небольших нагруз ки
ках. Дальнейшее же увеличение нагрузки ведет к стабилизации модуля упругости, что выражается прямолинейным участком диаграммы. Характер кривых растяжения овчин № 4-6 говорит о высокой способности к растяжению: их деформация возрастает стремительно уже при небольших нагрузках.
Путем дифференцирования кривых растяжения были построены зависимости касательного (тангенциального) модуля жесткости Е(є) = до(є)/дг, по которым можно выделить три области деформирования (рисунок 5.3, б). Возрастание значений модуля на первом и их стабилизация на втором прямолинейном участке кривой могут быть связаны с процессами ориентации элементов структуры кожи под действием нагрузки [119]. При дальнейшем увеличении нагрузки происходит разрыв коллагеновых волокон, что приводит к падению модуля жесткости. Начальный модуль упругости для различных овчин колеблется в пределах Е0=1,7-4,7 МПа. У более жестких овчин № 1 и 3 модуль возрастает стремительно до удлинения 8-10 %.
