Дослідження залежності міцності клейових сполук від технологічних параметрів склеювання при

1. Аналіз методів, що застосовуються при визначенні міцності клейових сполук при виробництві верхнього одягу

1.1 Теорія склеювання

1.2 Аналіз методик визначення міцності клейового з'єднання

2. Дослідження впливу технологічних параметрів на міцність клейової сполуки

2.1 Дослідження впливу температури дублювання на міцність клейових сполук

2.2 Дослідження впливу тиску дублювання на міцність клейових сполук

2.3 Дослідження впливу часу дублювання на міцність клейових сполук

2.4 Дослідження впливу швидкості розшарування на результати характеристик міцності клейового з'єднання

2.5 Застосування аналізу розмірностей на дослідження залежності міцності склеювання від визначальних чинників

3. Розробка методики на експрес оцінку міцності клейових сполук при виробництві верхнього одягу

4. Дослідження кон'юнктури ринку термоклейових прокладних матеріалів

5. Охорона праці та промислова екологія

5.1 Охорона праці

5.2 Промислова екологія

Вибір клейових матеріалів для виготовлення одягу здійснюється залежно від асортименту, призначення та обраної технології швейних виробів; умов експлуатації одягу, способів догляду за виробами; виду та властивостей використовуваних для одягу основних матеріалів (матеріалів верху); хімічного складу, фізико-хімічних та фізико-механічних властивостей клейових матеріалів; виду обладнання, що застосовується для склеювання [2].

При появі фронтального дублювання на швейних підприємствах значно покращилися зовнішній вигляд виробу, таспростилася технологія їхнього пошиття. При фронтальному дублювання відбувається з'єднання основних (великих) деталей одягу (наприклад, поличок пальто, костюмів, плащів) з термоклеевими прокладками по всій поверхні деталі або її частини [1].

Питома вага операцій клейової технології у загальній трудомісткості пошиття верхнього одягу зараз становить 0,9. 6,5%, а абсолютному вираженні з їхньої тривалість доводиться від 12 до 600 з. Ступінь поширення операцій клейової технології безпосередньо впливає на якість та загальну трудомісткість виготовлення одягу, обсяги споживаних енерготехнологічних середовищ (електроенергія, стиснутого повітря), продуктивність праці. Впровадження операцій клейової технології вимагало оптимізації та вдосконалення процесів розкрою, ниткової сполуки, волого-теплової обробки [3].

Термоклеєві прокладочні матеріали – це невидимий каркас, що надає швейним виробам об'ємної форми. Їх вартість у ціні швейних виробів невелика (у середньому 10%), але вони надають вирішальний вплив на товарний вигляд виробів.

У цій дипломній роботі досліджується залежність міцності клейових сполук від технологічних параметрів склеювання під час виготовлення верхнього одягу. Міцність клейових сполук визначається міцністю адгезійного зв'язку, тобто. зв'язку між плівкою клею і матеріалом, що склеюється, і міцністю самої клейової плівки. Однак при фронтальному дублюванні деталей одягу не завжди шари клейової системи з'єднуються досить міцно. На міцність склеювання негативно впливають операції зволоження виробу, наприклад, у процесах пропарювання при остаточній обробці, при чищенні та пранні. У деяких випадках від впливу вологи можливе мимовільне розклеювання деталей під час експлуатації. Крім того, на підприємствах підбирати таперевіряти режими дублювання складно, а іноді й неможливо, тому що в даний час не налагоджено серійний випуск приладів для контролю міцності склеювання – головного критерію якості клейового з'єднання шарів матеріалу [3].

Для аналізу та вирішення викладеної проблематики проводяться дослідження з обробки раціональних режимів дублювання, ведеться пошук у галузі дублювання нових матеріалів та створення приладів для контролю за процесом дублювання на підприємствах. Метою дипломної роботи є аналіз існуючих методик на дослідження міцності клейового з'єднання.

1.1 Теорія склеювання

Процес утворення клейової сполуки є багатостадійним та багатофакторним. Склеювання піддають багато видів текстильних матеріалів з різною будовою, хімічною та волокнистою природою. Для цього використовують адгезиви із відповідним хімічним складом. Щоб вибрати потрібний адгезив для поєднання деталей одягу, необхідно знати сутність адгезії.

Інтерес до адгезії виник приблизно в середині 40-х років. XX ст. Однією з основних труднощів при дослідженні механізму адгезії є та обставина, що предмет дослідження відноситься до кількох галузей науки: вчення про макромолекули, фізичну хімію поверхонь і проміжних поверхонь, матеріалознавство, механіку, теорію руйнування [4].

В даний час при вивченні та поясненні особливостей прояву адгезії використовують різні теорії, які знаходяться у великій залежності від сфери їх застосування. Багато теоретичних моделей адгезії доповнюють одна одну, а деякі перебувають у протиріччі між собою. Найбільш поширеними є такі теорії:

2 адсорбційна теорія високополімерних матеріалів;

4 реологічна (теорія прикордонних шарів та проміжних фаз);

5 поглинання (термодинамічна);

7 хімічних зв'язків;

8 склеювання текстильних матеріалів.

Кожна з наведених теорій має переважне значення для певного виду твердих тіл в залежності від умов склеювання. Тому не відкидають одне одного, а формують загальне багатостороннє явище, яке називають адгезією.

Майже всі основні теорії були розроблені не для текстильних матеріалів, а для твердих тіл, тому при використанні їх у застосуванні до текстильних матеріалів необхідно враховувати, що всі компоненти адгезійної взаємодії (клеї та текстильні матеріали) є високополімерними матеріалами.

Механічна теорія. Загальновизнаним фактом і те, що адгезія визначається як міжмолекулярним взаємодією межі фаз, а й механічним поведінкою матеріалів.

Механічний зв'язок між клеєм і субстратом з цієї точки зору подібний до шипової або заклепкової сполуки. Найбільш наочний приклад механічного зчеплення є парою "каучук - текстильний матеріал". Проникнення кінців волокон в каучук є найважливішим чинником, що впливає міцність клейового з'єднання. Для розрахунку сили

Відповідно до рівняння (1.1) сильне зчеплення можна досягти шляхом регулювання форми поверхні та показників її фізико-механічних властивостей, тобто. величини S. Зокрема, збільшення шорсткості поверхні сприяє підвищенню міцності клейової сполуки. Шорсткість поверхні текстильних матеріалів може бути підвищена як механічними способами, зокрема ворсуванням, так і фізико-хімічними способамизастосуванням плазми. Обидва способи придатні для підвищення міцності клейових сполук текстильних матеріалів та використовуються на практиці. Шорсткість поверхні текстильних матеріалів, що описується за допомогою спеціальних матеріалознавчих термінів, впливає на площу адгезійного контакту [4].

Адсорбційна теорія високополімерних матеріалів найповніший розвиток набула у 1944—1947 рр. . Утворення адгезійної сполуки згідно з цією теорією відбувається у дві стадії.

На першій стадії після нанесення рідкого адгезиву на поверхню субстрату відбувається міграція макромолекул адгезиву з розчину на поверхню субстрату внаслідок броунівського руху. Полярні групи макромолекул адгезиву наближаються до полярних ділянок (активних центрів) субстрату. Дія зовнішнього тиску та висока температура прискорюють цей процес.

На другій стадії має місце сорбція. На відстані між молекулами адгезиву і субстрату менше 5 нм починають діяти молекулярні сили, енергія яких становить (кДж/моль), до: водневі – 50; диполь-дипольні – 20; дисперсійні – 41,8; індуковані дипольні - 2.

Слабкість цієї теорії зазвичай вбачають у розбіжності значень фактичної роботи розшаровування клейової сполуки та теоретично розрахованої енергії всіх міжмолекулярних сил, які можуть виникнути: перша завжди більша за другу.

Що стосується об'єктів швейного виробництва, ця теорія не пояснює, чому виникає адгезійне з'єднання між неполярним поліетиленом і деякими видами неполярних волокон. Використання її в практичних цілях, наприклад, для прогнозування міцності клейових з'єднань деталей одягу, неможливе [4].

Електронна теорія вперше була висунута групою українських вчених під керівництвом Б.В.Дерягіна1948 р. У її основі лежить фізичне явище — вирівнювання рівнів Фермі з допомогою передачі електронів від адгезиву до твердому тілу за її контакті. Це явище може сприяти появі на проміжній поверхні подвійного шару електронів, в якому електростатичні сили, що виникли можуть істотно збільшити адгезію. За цією теорією з'єднання адгезиву і твердого тіла можна розглядати як конденсатор.