Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Современные представления о ниточных соединениях заготовок верха обуви и методах их оценки
1.1. Факторы, влияющие на качество ниточных швов 10
1.1.1. Анализ конструкций ниточных швов для сборки обуви из войлока .17
1.1.2. Современное плоскошовное оборудование для обуви и одежды .24
1.1.3. Анализ ассортимента вспомогательных материалов для ниточной сборки заготовки верха обуви 30
1.2. Развитие методов оценки свойств ниточных соединений деталей верха обуви .43
Выводы по первой главе .60
Глава 2. Исследование механических свойств ниточных швов заготовки верха обуви из войлока
2.1. Совершенствование классификации факторов, влияющих на качество ниточных соединений .62
2.2. Разработка методики оценки свойств ниточных соединений деталей заготовки верха обуви из войлока 74
2.3. Исследование устойчивости ниточных соединений заготовки верха обуви из войлока воздействию агрессивных сред 84
Выводы по второй главе 104
Глава 3. Исследование свойств плоскошовного соединения деталей верха войлочной обуви
3.1. Влияние технологических параметров на деформационно-прочностные свойства шва 106
3.2. Влияние технологических параметров на теплозащитные свойства заготовок верха обуви .112
3.3. Анализ свойств исследованных ниточных соединений заготовок верха .127
Выводы по третьей главе .132
Глава 4. Разработка технологии ниточной сборки заготовок верха обуви из войлока
4.1. Математическое моделирование процесса герметизации ниточных швов 134
4.2. Разработка технологического процесса сборки верха обуви из войлока с улучшенными теплозащитными свойствами 143
4.3. Внедрение результатов работы .151
Выводы по главе 4 .154
Общие выводы .155
- Анализ конструкций ниточных швов для сборки обуви из войлока
- Анализ ассортимента вспомогательных материалов для ниточной сборки заготовки верха обуви
- Разработка методики оценки свойств ниточных соединений деталей заготовки верха обуви из войлока
- Влияние технологических параметров на теплозащитные свойства заготовок верха обуви
Введение к работе
Актуальность темы. Повышение качества обуви является одной из важнейших задач, стоящих перед обувной промышленностью, так как качество жизни напрямую зависит от качества потребляемых товаров. В обувной промышленности одним из основных направлений, связанных с повышением качества изделий, является использование высокоэффективных технологий и материалов. Несмотря на появление новых по составу, структуре и свойствам искусственных текстильных материалов, использование войлока остается вне конкуренции при производстве зимней обуви, благодаря его высоким теплозащитным и, в частности, гигиеническим свойствам.
В результате анализа научных работ, таких ученых, как: Зыбин Ю. П., Калита А. Н., Фукин В. А., Прилуцкая И. И., Жихарев А. П., Цветков В. Н., Копаева Н. В., Русаков С. И., Костылева В. В., Федоровская В. С, Поздняков Б. П., Бренер К. Г., Рыков С. П., Костровская Т. В. и многих других-посвященных вопросу изучения качества обуви и ниточных соединений, исследованию факторов, влияющих на качество, и физико-механических свойств основных и вспомогательных материалов, технических особенностей применяемого оборудования и технологических аспектов выполнения ниточных соединений в заготовках верха обуви было выявлено, что качество в значительной степени зависит от совокупности одновременно нескольких факторов, определяющихся взаимодействием системы: «человек - обувь -окружающая среда». Требования, предъявляемые к обуви, в зависимости от ее назначения, сезона носки и диктуют ту комбинацию полезных свойств, которыми она должна обладать в той или иной степени, включают: удобство, надежность, долговечность, безопасность, полезность, ремонтопригодность и эстетичность.
Классификация свойств, определяющих качество обуви и в частности качество ниточных соединений, является сложной задачей, от рационального решения которой будут зависеть долговечность и надежность ниточных соединений, и обуви тоже. Анализ информации о ниточных соединениях деталей войлочной обуви показал, что вследствие проколов деталей материала иглой происходит частичное нарушение целостности ниточных соединений и из-за деформирования волокон шерсти иглой образуются сквозные микро-отверстия, диаметром 0,643 мм, которые свободно пропускают воду. С увеличением скорости вращения главного вала швейной машины, толщины, плотности материала, частоты стежков, диаметра иглы их диаметр также возрастает. Нитки не полностью закрывают образовавшиеся отверстия, да и сами являются гидрофильными, транспортируя влагу внутрь
материала, отрицательно влияют на деформационно-прочностные и теплозащитные свойства ниточных швов и войлочной обуви в целом.
В диссертационной работе обобщены данные ряда научно-исследовательских работ, проанализированы применяемые методы и существующие методики оценки свойств ниточных соединений обуви с верхом из войлока. Полученные выводы были учтены при разработке предложенной нами усовершенствованной классификации факторов, влияющих на качество ниточных соединений. Их систематизация, определение значимости каждого фактора и исследование их взаимного влияния друг на друга, позволяют сократить время от начала проведения исследований до получения результатов, и комплексно оценить свойства ниточных соединений деталей верха обуви из войлока в лабораторных условиях, без применения дорогостоящей опытной носки. Согласно разработанной методики, нами была проведена оценка деформационно-прочностных, теплозащитных свойств ниточных соединений, а также исследована их хемостойкость. Результаты, полученные в ходе проведения работы, позволят на ранних стадиях производства обуви прогнозировать поведение ниточных соединений при ее эксплуатации и воздействии агрессивных сред.
Целью диссертации является разработка методики оценки свойств ниточных соединений заготовок войлочной обуви, улучшение эстетического уровня и повышение технологической эффективности процессов сборки заготовки верха обуви из войлока при использовании новой конструкции шва.
Для достижения поставленной цели в работе решены следующие задачи:
определены факторы, влияющие на качество ниточных соединений заготовок верха обуви из войлока;
усовершенствована классификация технологических и эксплуатационных факторов, влияющих на качество ниточных соединений деталей верха обуви из войлока;
проведен анализ современных методик оценки свойств ниточных соединений и систематизированы данные о них;
исследовано влияние технологических параметров получения ниточных соединений на показатели деформационно-прочностные и теплозащитные свойств разных конструкций швов, применяющихся при сборке заготовки верха обуви из войлока;
проведен анализ различных видов агрессивных сред, влияющих на
механические и гигиенические свойства ниточных соединений в зависимости
от времени воздействия;
дана оценка влияния процесса герметизации на теплозащитные и деформационно-прочностные свойства ниточных швов;
проведен сравнительный анализ эффективности всех исследуемых ниточных швов, применяющихся при сборке заготовки верха обуви из войлока, и многониточных плоскошовных соединений;
разработана методика оценки свойств ниточных соединений, различных по конструкции в войлочной обуви;
сформулированы рекомендации к технологическим параметрам сборки заготовок верха обуви из войлока предложено применение плоскошовного многониточного соединения в обувной промышленности;
проведена промышленная апробация разработанной методики оценки свойств ниточных соединений деталей верха обуви из войлока.
Объекты и методы исследования. Объектами исследования являются ниточные соединения, детали заготовки верха обуви из войлока и вспомогательные обувные материалы. В работе применялись измерительный, расчетный, методы исследования физико-механических свойств материалов, методы квалиметрии и сравнительного анализа, классификации показателей свойств, а также метод планирования полного факторного эксперимента. Были исследованы технологические и эксплуатационные факторы, влияющие на качество ниточных соединений деталей верха обуви из войлока на разных стадиях производства. Для оценки эстетических свойств ниточных соединений в работе был использован органолептический метод.
При изучении обширного информационно-теоретического материала были использованы труды отечественных и зарубежных ученых, посвященные вопросу качества ниточных соединений и качеству обуви в целом. Также приняты во внимание российские стандарты, использующиеся на обувных предприятиях, производящих обувь из войлока, технологическая документация, нормативная и справочная литература.
Научную новизну работы определяют:
усовершенствованная многоуровневая комбинированная фасетно-иерархическая классификация факторов, влияющих на качество ниточных соединений заготовки верха обуви из войлока;
разработанная методика комплексной оценки свойств ниточных соединений деталей верха обуви из войлока и обобщенный показатель, комплексно характеризующий качество ниточных соединений;
выработанные научно-обоснованные требования герметизации
ниточных соединений, повышающей теплозащитные свойства обуви из
войлока и сформулированные рекомендации к технологическим параметрам получения многониточных плоскошовных соединений.
Практическая значимость работы состоит в том что:
определены свойства, показатели которых существенно влияют на качество ниточных соединений;
экспериментально получены показатели теплозащитных и деформационно-прочностных свойств ниточных соединений деталей верха войлочной обуви;
внедрен процесс герметизации ниточных соединений деталей заготовок верха обуви из войлока на отделочном этапе производства при финишной обработке;
доказано преимущество применения многониточных плоскошовных соединений в обувной промышленности, как альтернативного ниточного соединения при сборки заготовки верха обуви из войлока.
Апробация и внедрение результатов работы. Основные исследования проводились в лабораториях кафедр: материаловедения, теплофизики, художественного моделирования, конструирования и технологии изделий из кожи, а также материаловедения и теплофизики. Результаты внедрены в ЗАО «Егорьевск-обувь» и используются в учебном процессе на кафедре художественного моделирования, конструирования и технологии изделий из кожи Московского государственного университета дизайна и технологии. Основные положения диссертации получили положительную оценку на заседаниях кафедры художественного моделирования, конструирования и технологии изделий из кожи. Результаты работы докладывались на 63 - 65 Научных конференциях студентов, молодых ученых «Молодые ученые - XXI веку» - М.: ИИЦ МГУДТ, 2011 - 2013г. Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, сформулированных в диссертационной работе, подтверждается согласованностью теоретических данных с результатами, полученными при проведении эксперимента.
Публикации. По материалам работы опубликованы в 8 статей, из них 4 статьи в научных изданиях, включенных в список, утвержденный Высшей Аттестационной Комиссией, 1 статья опубликована в зарубежном издании.
Объем работы
По структуре диссертационная работа состоит из введения, 4-х глав, выводов, библиографии, включающей 166 источника. Работа изложена на 232 страницах машинописного текста, содержит 50 рисунков и 51 таблицу. Приложения представлены на 52 страницах.
Анализ конструкций ниточных швов для сборки обуви из войлока
Для сборки войлочной обуви наиболее подходит ниточный способ. В настоящее время в обувной промышленности применяется свыше двадцати видов строчек с разнообразными свойствами и переплетением ниток, имеющих различное назначение. По способу выполнения ниточные стежки подразделяются на ручные и машинные строчки. По виду переплетения машинные стежки разделяются на стежки с челночным и стежки с цепным переплетением. Основные переплетения имеют ряд модификаций, в результате чего стежки отличаются сравнительно большим разнообразием [11, 15]. Челночные стежки подразделяются на линейные и зигзагообразные. Цепные швы, в свою очередь, подразделяются на: сквозные, потайные, обметочные, плоскошовные. Ниточные соединения, скрепляющие детали заготовки, должны быть прочными и эластичными, способными выдержать напряжения, возникающие в процессе сборки и снятия обуви с колодок, а также иметь достаточный запас прочности к многократным переменным нагрузкам, возникающим в процессе эксплуатации обуви. По количеству строчек швы бывают одно-, двух-, трех- и многострочечные [56, 78, 101].
При выборе конструкции ниточного соединения следует учитывать: тип строчки – переплетения, систему повторяющихся и взаимосвязанных между собой петель в цепочку, выполняющих определенную функцию в ниточном шве; тип шва, соединяющего один или несколько слоев материала несколькими строчками. Машинные стежки и строчки являются более производительными, прочными и красивыми, чем ручные [76. 78]. Анализ конструкций обуви из войлока, представленной на рынке, показал, что для сборки заготовки верха обуви из войлока применяются настрочные одно- и двухрядные, тачной и тачной с расстрочкой, переметочные, зигзагообразные швы. Так как войлок является анизотропным материалмо, поэтому его поведение при воздействии внешних факторов трудно предсказуемо. Состав и структура войлока существенно влияет на деформационно-прочностные свойства ниточных соединений, а также на выбор конструкции шва, которая зависит от положения той или иной детали, а также специфики её работы при носке обуви. Выбирая конструкцию шва, необходимо учитывать механическое воздействие на заготовку верха обуви при ее формовании. Элементами ниточных соединений являются стежок, строчка, шов. Стежок – это один элемент структуры при ниточном способе соединения между двумя проколами материала иглой, полученный переплетением одной или нескольких ниток. Строчка – это последовательный ряд повторяющихся однородных стежков. Шов – соединение двух или нескольких слоев материалов строчками [12, 43, 45]. Строчка может быть результатом сплетения, т.е. прохода петли нитки через другую петлю, образованную той же самой ниткой, заплетения, т.е. проход петли нитки через петлю, образованную из другой нитки, переплетения, т.е. проход нитки выше или вокруг другой нитки либо петли, образованной из другой нитки. Строчки группируют в классы и типы [38, 79]. По международной классификации строчек все строчки разделены на шесть классов, которым присвоены номера сотен: 100, 200, 300, 400, 500 и 600. Отдельные строчки, принадлежащие к одному и тому же классу, обозначаются цифрой единиц, присвоенной в порядке простой последовательности. Стандарт состоит из 27 строчек: две строчки в классе 100; одна строчка в классе 200 и по шесть строчек во всех остальных четырех классах. Каждая строчка иллюстрируется схемой с выделением отдельных ниток, образующих переплетение. На некоторых схемах с особо сложным многониточным переплетением показано направление подачи материала [75]. Стандарт начинается типом 101, представляющим цепную однониточную (тамбурную) строчку. Линейная строчка однониточного цепного стежка является самой простой, со стороны верхней детали по внешнему виду она сходна с линейной строчкой челночного переплетения, а со стороны нижней детали она имеет вид плоской цепочки. Эту строчку применяют для временного скрепления деталей. Тип 102 представляет более сложную цепную строчку, которая образуется двухигольными швейными иглами. Тип 201 показывает двухниточную строчку без какого-либо переплетения ниток, которые только пересекаются в середине сшиваемых материалов. Класс 300 охватывает все челночные строчки, выполняемые одноигольными, двухигольными и трехигольными машинами, включая и челночные строчки зигзага. Челночные стежки этого класса образуются переплетением нитки иглы и нитки челнока внутри сшиваемых материалов и названы так в соответствии с рабочим инструментом машины. При челночном переплетении по обе стороны соединяемых материалов проходят две одинарные нитки, а переплетение находится внутри этих материалов
Класс 400 объединяет все известные двухниточные, трехниточные и четырехниточные чисто цепные строчки для стачивания материалов, образуемые одноигольными, двухигольными и трехигольными машинами, а так же зигзагообразные строчки с цепными переплетениями аналогичной структуры [39]. В класс 500 входят все краеобметочные строчки, выполняемые на оверлоках. Однониточный стежок (тип 501) образуется верхней ниткой и выполняется иглой и петлителем. Петля игольной нити проводится через материал на небольшом (3 - 5 мм) расстоянии от среза детали. Закрепление на материале предыдущей петли выполняется при последующем прокалывании материала иглой и проведения через него новой петли. Стачивающе-обметочные строчки с однониточным цепным переплетением применяются для сшивания меховых шкурок, например, машина 10-Б кл. Двухниточный обметочный стежок (тип 502, 503) выполняется иглой, петлителем с ниткой и ширителем. Класс 600 образуют плоские цепные четырех-, пяти-, шести- и девяти- ниточные стежки. В настоящее время большое распространение получили комбинированные строчки, образуемые одинаковыми или различными по переплетению стежками, выполняемыми на двух- и более игольных машинах. В класс 600 входят сложные многониточные строчки, применяемые при шитье трикотажных изделий [85, 90]. Применение комбинированных строчек обеспечивает последовательно-параллельный метод обработки изделий, тем самым улучшает их качество и повышает производительность труда. Вид соединения характеризуется комплексом факторов, влияющих на надёжность ниточных соединений деталей обуви. Структура шва, определяемая способом расположения и шириной срезов материала в шве, числом строчек и их расположением, влияет в большой степени на прочность и надежность (выносливость) ниточных соединений. Теплозащитные свойства обуви из войлока зависят от многих факторов, в частности, от выбора рациональной конструкции шва. Ниточный шов должен иметь хороший внешний вид, малую жесткость и быть прочным.
Анализ ассортимента вспомогательных материалов для ниточной сборки заготовки верха обуви
Сведения об ассортименте швейных ниток и основных физико механических показателей их свойств, влияющих на качество ниточных соединений необходимы при конфекционировании основных и вспомогательных материалов на подготовительной стадии производства обуви для обеспечения выпуска конкурентоспособных изделий [10, 12, 18, 31, 62, 105-108, 139]. В основу классификации швейных ниток положены следующие признаки: назначение, волокнистый состав, количество сложений, направление окончательной крутки [2, 4, 6, 7]. Выбор швейных ниток в значительной степени определяет качество и надежность швейных изделий и обуви. Ассортимент ниток, применяемых в обувной промышленности: - нитки хлопчатобумажные (ГОСТ 6309-93) вырабатывают из пряжи гребенного прядения с окончательным правым или левым направлением крутки. Для обувной промышленности выпускают нитки специальные в 6 и особо прочные в 9 и 12 сложений; - нитки армированные (ОСТ 17-921-82) изготавливают из армированной пряжи, состоящей из высокопрочной комплексной полиэфирной нити (67%) и тонковолокнистого хлопка типа I (33%). Вырабатывают нитки матовыми суровыми и окрашенными правой крутки; - нитки капроновые обувные (ОСТ 17-303-83) выпускают из комплексных нитей суровыми и окрашенными, одно- и двухкруточными, левой или правой крутки; - нитки анидные обувные (ТУ 17 ЛенНИИТП 36-81) изготовляют из комплексных анидных нитей; - нитки полиэфирные швейные (ОСТ 17-257-84) выпускаются суровыми, белыми, цветными, черными; - нитки льняные технические (ГОСТ 16961-85) изготавливают из льняной пряжи полумокрого прядения среднего качества СЛ (нитки из пряжи линейной плотности 105 текс) и высшего качества ВЛ (нитки из пряжи линейной плотности 130 текс). Они имеют крутку в направлении, обратном направлению крутки одиночных нитей пряжи [15, 20, 23, 26, 48, 50]. Для скрепления деталей заготовок обуви применяют нитки хлопчатобумажные швейные по ГОСТ 30226-93 «Нитки обувные хлопчатобумажные и синтетические. Технические условия» [10], следующих марок: специальные в 6 сложений № 10, 20,… 60, особо прочные в 12 сложений № 00 и в 9 сложений № 0, 1, 3, 4, 6, 30, 40. Для скрепления деталей верха модельной обуви из выростка и яловки хромового дубления, шевро, замши, велюра -применяют нитки хлопчатобумажные [58-62, 105-108, 139]. Особо большая прочность требуется при стачивании задних краев задинок и берцев и швов, скрепляющих берцы с союзками. Для этих операций применяют синтетические нитки (капроновые, полиэфирные, анидные). Капроновые нитки превосходят хлопчатобумажные своей прочностью и удлинением, обладают устойчивостью к действию влаги, пота, жиров, кислот, щелочей и других активных сред. Нитки № 50К, 65К и 95К используют для сборки заготовок из кож хромового дубления. Лавсановые нитки выпускают следующих торговых номеров: 22Л, 33Л, 55Л и 90Л. Недостатком лавсановых ниток является их невысокая термостойкость, что во многих случаях приводит к расплавлению ниток при высоких скоростях работы швейной машины [63 -72]. Для повышения термостойкости ниток их пропитывают индустриальным маслом или жировыми эмульсиями. Для скрепления деталей верха обуви применяют также хлопколавсановые нитки следующих торговых номеров:44ЛХ-1, 65ЛХ-1. Хлопколавсановые нитки по прочности, удлинению и стойкости к истиранию превосходят хлопчатобумажные. Анидные нитки значительно превосходят капроновые по относительной разрывной нагрузке, более высокой температуреплавления и стойкости к истиранию, и в три и более раза уменьшено количество узлов в бобине, что способствует повышению производительности труда швеи, за счет сокращения времени на заправку нитки при обрыве. При скреплении заготовки верха, как правило, используются одно- или двухрядные ниточные строчки со стежком двухниточного внутреннего переплетения [25, 36, 84].
Практически все применяемые в настоящее время нити изготовлены из химического сырья. Факт вытеснения из производства натуральных волокон связан с многочисленными преимуществами химических волокон. К ним относятся: более высокая прочность на разрыв и способность к быстрой релаксации после прекращения действия силы натяжения, а также отличаются высокой устойчивостью к воздействию пота и микроорганизмов, высокой эластичность, которая влияет на повышение устойчивости к многократному изгибу и истиранию. Эти свойства позволяют продлить период эксплуатации обуви, а также влияют на количество повреждений швов во время сборки [11, 19, 38]. При использовании синтетических нитей встречаются также определенные трудности: плавление нити в ушке иглы во время шитья в результате большого трения и обрыв нити вследствие их чрезмерного скручивания во время шитья. Эти трудности в основном связанные с продергиванием нити через ушко иглы и расслоения после разрыва отдельных волокон, а также больших напряжения, возникающих при шитье и приводящих к большему удлинению синтетических нитей по сравнению с натуральными волокнами. Однако эти отрицательные явления лишь частично ограничивают применение синтетических нитей, поскольку некоторых из них можно избежать либо в значительной степени ограничить, изготавливая нити склеиванием или используя армированные нити [122-126].
По назначению швейные нитки разделяют на одежные, обувные, для вышивания, штопки и др. По направлению окончательной крутки нитки могут быть левой (S) и правой (Z) крутки. В нормативно-технической документации (НТД) приводится номинальная линейная плотность нитей - Т текс. Линейная плотность характеризует массу одного метра нити в мг. В соответствии с толщиной швейные нитки имеют условные обозначения и (или) торговые (условные) номера [5, 8, 62, 132]. Более высокому торговому номеру хлопчатобумажных, шелковых и капроновых ниток соответствует меньшая линейная плотность, характеризующая их толщину. Более высокому торговому номеру лавсановых ниток соответствует и более высокая линейная плотность (толщина). Выбор номера нитки зависит от материала и назначения заготовки верха обуви. Чем толще и плотнее материал, ответственнее скрепляемые детали и тяжелее условие носки обуви, тем толще должна быть нитка [6, 7, 48, 133]. Сочетание физико-механических свойств натуральных шелковых, хлопчатобумажных и шерстяных ниток (эластичность, теплопроводность, теплоотдача, теплоизоляция) с лучшими свойствами синтетических (повышенная прочность на разрыв, стойкость к истиранию и др.), позволяют предотвратить нагревание синтетической нитки, изготовить ее с хлопковым покрытием [46, 55, 58].
Анализ производителей ниток показал, что наиболее крупными фирмами отечественными изготовителями являются: ОАО «Красная нить», ОАО «ПНК им. Кирова», OAO «Петронить» (НИИ ниток), OOО «Моснитки», ООО «Евронить», ОАО «Советская звезда» [12, 31, 34-51]. Наиболее известные зарубежные фирмы-изготовители швейных ниток: Gtermann, Amann AC, Madeira (Германия), Сoats (Великобритания) и другие [34, 63-72, 116].
Разработка методики оценки свойств ниточных соединений деталей заготовки верха обуви из войлока
На основе анализа существующих методик оценки свойств ниточных соединений была разработана усовершенствованная методика экспериментальной оценки свойств ниточных соединений заготовок верха обуви из войлока. Существенным является то, что обувные материалы и ниточные соединения должны обладать износоустойчивостью не только в нормальных условиях, но и в экстремальных, возникающих при эксплуатации обуви. Для этого нами были принято решение исследовать поведение ниточных швов при длительном воздействии таких видов агрессивных сред как: воды, пота, щелочной среды, а также условий, имитирующих естественное старение. Под естественным старением подразумевают последствия, возникающие при эксплуатации изделия, из-за воздействия окружающей среды и обычных нагрузок за определенный промежуток времени. Так как эксплуатационные периоды весьма продолжительны и материал медленно меняет свои реологические свойства, то соответствующая информация поступала бы к конструкторам несвоевременно. Из-за этого использование новых материалов или пакетов материалов, как и внедрение новых конструкций ниточных швов, было бы затруднено, в связи с необходимостью предварительного проведения огромного количества исследований свойств и анализа многообразных факторов, существенно влияющих на качество ниточных швов. Поэтому уже давно разработаны и опробованы экспериментальные методы старения, которое называют также искусственным старением. Предполагается, что результаты исследования показателей искусственного старения в лабораторных условиях совпадут показателями, полученными в условиях естественного старения. Уже сейчас лабораторные опыты дают ценную информацию для разработки технологических процессов сборки заготовки верха обуви при использовании новых материалов.
В качестве объектов исследования нами выбран войлок тонкошерстный и детали из него ГОСТ 11025-78 [10], которые должны иметь номинальные размеры по толщине 2,0-3,0 мм с предельным отклонением ±0,5 мм. По составу волокон в смеси, по физико-механическим и химическим показателям войлок должен соответствовать значениям, указанным в ГОСТе 11025-78 [10]. Доля в смеси нешерстяных волокон допускается в связи наличием их в тонкошерстном гребенном очесе. Цвет войлока должен быть натуральным. Войлок и детали из него не должны расслаиваться. Проклейка войлока и деталей из него не допускается. Фактическая влажность войлока не должна превышать нормированную. Нормы по показателям плотности, массовой доле свободной серной кислоты, свободной остаточной щелочи, растительных, минеральных примесей и нешерстяных волокон относятся к войлоку с нормированной влажностью 13%. Допускается по соглашению с потребителем войлок с массовой долей свободной серной кислоты не более 0,1% или свободной остаточной щелочи не более 0,3%. Поверхность войлока должна быть равномерной, без рубцов, складок и завалов. Детали из войлока не должны иметь надрывов, рваных мест, скосов и других механических повреждений [2-5, 13]. Для изготовления войлочной обуви применяют нитки армированные хлопчатобумажные 44 ЛХ, и комплексные полиэфирные нитки 47 Л, состоящие из трех типов волокон: хлопковые волокна с добавлением полиэфирной нити и лавсановые волокна. В ГОСТ 6309-93 «Нитки швейные хлопчатобумажные и синтетические. Технические условия» указано, что массовая доля хлопкового волокна в армированных нитках должна быть не менее 28% [7, 12].
Коэффициент вариации по разрывной нагрузке, %,не более 8 10 Удлинение при разрыве, %, не более 22 22 Нормированная влажность готовых ниток,% 3 8 Анализируя данные таблицы и учитывая волокнисто-пористую структуру материала, нами были выбраны нитки 44ЛХ и 47Л, одинаковые по плотности, но разные по составу. Хлопколавсановые армированные нитки по прочности, удлинению и стойкости к истиранию превосходят хлопчатобумажные, поэтому их использование более предпочтительно в ответственных участках заготовки верха обуви. Отличные физико механические свойства: биостойкость и хемостойкость, малоусадочность при влажно-тепловой обработке, высокая эластичность и формоустойчивость, а также устойчивость к воздействию ультрафиолетового излучения обеспечивают хорошие эксплуатационные свойства у выбранных нами ниток, подверженных воздействию агрессивных сред в процессе их эксплуатации. Цвет ниток при заказе устанавливается по карте цветов. Отличие цвета от карты цветов не должно превышать 4-3 балла шкалы серых эталонов [12, 57, 62]. Исходя из анализа табличных данных, представленных в таблице А3 в приложении, нами был выбран для испытаний силиконовый герметик, т.к. он имеет оптимальные характеристики. Благодаря простоте его применения он широко используется для обеспечения теплозащитных и гидроизолирующих покрытий в разных отраслях промышленности, а также для увеличения прочности и стойкости при действии агрессивных сред [85]. В таблице приложения А4 приведены физико-механические показатели свойств применяемого нами герметика силиконового герметика «Кleo-РRO». Он представляет собой однокомпонентный герметик на базе силикона, отличается стойкостью к солнечному излучению, сохраняет эластичность и имеет хорошую адгезию к войлоку. Наиболее ценной особенностью силиконовых герметиков является стабильность их свойств при длительной эксплуатации в условиях резких перепадов температур и повышенных вибраций [48].
Влияние технологических параметров на теплозащитные свойства заготовок верха обуви
Усовершенствованная классификация показала, что на качество ниточных соединений большое значение оказывает структура шва, которая зависит от наличия промежуточных и внутренних деталей, наличие укрепления шва тесьмой или обработкой, придающей специфические свойства. Было принято решение исследовать технологические параметры соединения заготовок верха обуви многониточными плоскими швами. Теплопроводность, в первую очередь зависит от рода волокон, из которых она изготовлена. Шерстяные волокна широко применяются для изготовления зимней обуви валяльным и нитепрошивным способами. Влияние, оказываемое структурными факторами на теплозащитные свойства материалов, из которых изготавливается обувь, трудно переоценить.
Теплопроводность тел в стационарных условиях определяется из дифференциального уравнения теплопроводности Фурье для тел простой геометрической формы при граничных условиях первого рода, t=f(х). Теплопроводность исследуемых образцов находили из уравнения (3.1): = k (Q / ), Вт/(м К), где (3.1) Q – тепловой поток, Вт, Q = J V; – толщина образца, м; – отклонение пера на ленте самописца в стационарном режиме, характеризующие перепад температуры по толщине образца, дел; k – поправочный коэффициент, м2k/дел. Термическое сопротивление Rм, м2К/Вт, (1.3) - характеристика, обратная коэффициенту теплопередачи: Rм = h/К (3.2)
Термическое сопротивление характеризует способность текстильных материалов препятствовать прохождению через них тепла, т. е. их теплозащитные свойства. Чем выше показатели этих характеристик, тем выше теплозащитные свойства текстильных материалов. Так как текстильные материалы представляют собой сложную пористую структуру, состоящую из волокон и заполненных воздухом пор. Поры располагаются как между волокнами, так и внутри волокон; форма и размеры их разнообразны: микро- и макрокапилляры, сквозные и замкнутые поры, поэтому теплопередача в них осуществляется не только по твердому веществу, но и по воздуху. Минимальное значение коэффициента теплопроводности у воздуха, следовательно, теплозащитные свойства текстильных материалов определяются главным образом тепловым сопротивлением находящегося в них воздуха. Поэтому чем выше пористость структуры, больше толщина материала, тем выше его теплоизоляционные свойства. Холодный воздух и его увлажнение влечет за собой снижение теплового сопротивления и падение теплозащитных свойств.
Основные показатели, определяющие теплозащитные свойства обувных материалов, было принято исследовать двумя методами: методом температурно-временных интервалов и метод неограниченного плоского слоя. Предварительно была измерена теплопроводность и термическое сопротивление цельного образца тонкошерстного войлока ГОСТ 288-72, толщиной равной 2,5-3,0 мм, для того чтобы в дальнейшем сравнить его с показателями образцов, сшитых плоским швом с использованием различных видов тесьмы, ниток, шага, а также обработанные и необработанные герметиком. Для определения оп ниточного соединения опытным путем на приборе пакет помещается между нагревателем и холодильником и теплопроводность находится аналогично нахождению теплопроводности отдельного образца.
Метод температурно-временных интервалов. Испытание заключалось в том, что мы брали исследуемый образец с помощью пинцета, клали его на термопару таким образом, чтобы направление теплового потока в приборе соответствовало его направлению в реальных условиях эксплуатации материала, в данном случае с изнаночной стороны. Включали самописец и помещали на образец нагреватель, соблюдая соосность всех частей системы (нагреватель - образец - теплоприемник). Запись кривой продолжается 2- 3 минуты или до выхода кривой на асимптоту.
После полученной экспериментальной кривой мы находили значение , но так как, расчетные формулы содержат относительную температуру, поэтому температурный интервал приводится к единичному. Приведение производилось с помощью линейки произвольной длины принимаемой за единицу. Линейку накладывали таким образом, чтобы значения «0» совпало с левой границей температурного интервала (при t = 0), а значение «1» с правой (при t = 10-15С). Для расчета берутся только те значения долей температурного интервалам, которые представлены в таблице 3.6. Через них проводились вертикальные прямые до пересечения с экспериментальной кривой и измеряют величину ординат от оси абсцисс 0-1, равной . Расчет теплофизических свойств целого образца войлока.
Похожие диссертации на Разработка методики оценки свойств ниточных соединений деталей верха обуви из войлока
