Определение теоретической прочности адгезионного соединения слоев текстильных настенных покрытий | Статья в журнале «Молодой ученый»

Автор:

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №4 (15) апрель 2010 г.

Статья просмотрена: 57 раз

Библиографическое описание:

Калиновская И. Н. Определение теоретической прочности адгезионного соединения слоев текстильных настенных покрытий // Молодой ученый. — 2010. — №4. — С. 83-86. — URL https://moluch.ru/archive/15/1433/ (дата обращения: 19.12.2018).

При эксплуатации текстильных настенных покрытий особое внимание уделяется их надежности и долговечности. Таким образом, одними из важных показателей свойств текстильных покрытий являются их прочностные характеристики. За показатель прочностных характеристик принимается измеряемая величина усилия при раздирании.

Прочность материала при раздирании относится к группе полуцикловых разрывных характеристик и характеризуется величиной усилия, необходимого для разрушения системы волокон, перпендикулярной направлению действующей силы.

Проведение исследований прочности материала проводилось по ГОСТ 28832-90.

На основании механической теории адгезии вся адгезия (а) находится в функциональной зависимости от механической () и специфической адгезии () [1]:

,                                                                                                           (1)

Установлено, что для тканей специфическая адгезия представляет собой малую величину и ею можно пренебречь:

.                                                                                                                (2)

Согласно теории Гуля В.Е. клей растекается по поверхности материала. Таким образом, при определении теоретической прочности адгезионного соединения, необходимо учитывать площадь контакта адгезива и субстрата [2].

Прочность клеевого соединения (Р, Н/см) в общем виде можно записать как

                                                                                                                     (3)

где  – сила отрыва субстрата от адгезива, Н;

 – ширина отрыва, см.

Сила отрыва субстрата от адгезива (, Н) определится как:

                                                                                                       (4)

где B – количество волокон приповерхностного слоя, 1/см2;

Sk – площадь контакта ткани с клеем, см2.

 - разрывная нагрузка волокна, Н.

Учитывая выражение (3) и (4) теоретическая прочность адгезионного соединения текстильных настенных покрытий (P, Н/см) с нанесением клея по всей площади полотна основы и с использованием разреженной ткани определяется

.                                                                                                     (5)

Определим площадь контакта ткани с клеем (Sk, см2) исходя из допущения, что сечение нити утка, представляющей собой часть тора, в любой точке х является окружностью. Данное допущение сделано исходя из того, что форма сечения поверхности тора, согласно уравнению овала Кассини, при условиях данной задачи стремится к окружности.

Изобразим разрез текстильных настенных покрытий вдоль нитей утка (рисунок 1).

1 – полотно бумаги; 2 – нить основы; 3 – нить утка

Рисунок 1 – Схема разреза текстильных настенных покрытий вдоль

нитей утка

Найдем радиус кривизны нити утка (R, см):

;                                                                                           (6)

где R – радиус кривизны нити утка, см;

r – радиус нитей в ткани, см;

l – расстояние между нитями основы, лежащими в одной плоскости, см;

Получаем:

.                                                                                                           (7)

где d – диаметр нити, см.

Примем центр системы координат в точке О, тогда уравнение окружности запишем в следующем виде:

.                                                                                                  (8)

Знак «-» в уравнении (8) показывает, что в расчете учитывается только нижняя часть окружности с центром в точке А (рисунок 1).

Поскольку при склеивании ткани с полотном основы высота клеевой пленки может достигать ½ диаметра нити, имеем

.                                                                                                   (9)

Получаем

,                                                                                                          (10)

или

.                                                                                                          (11)

Запишем в общем виде уравнение высоты сегмента нити утка, помещенного в клей в зависимости от координаты х (hs)

,                                                                                                    (12)

где  – уравнение полученной окружности.

Тогда уравнение высоты сегмента нити утка, помещенного в клей в зависимости от координаты х (hs)

.                                                                                       (13)

Рассмотрим сечение нити утка в произвольных точках, помещенное в клей (рисунок 2).

Рисунок 2 – Сечение нити утка в произвольной точке, помещенное в клей

Определим длину дуги FG сегмента нити утка, помещенного в клей (ls, см):

,                                                                                                                  (14)

где α – центральный угол окружности, опирающийся на дугу FG.

Из уравнения

.                                                                                                       (15)

получаем

.                                                                                                 (16)

Тогда

.                                                                         (17)

Находим площадь сегмента нити утка (Sу, см2), помещенной в клей

.                                                        (18)

Запишем площадь сегмента основной нити (Sо, см2), помещенного в клей

.                                                                                                              (19)

Таким образом, площадь контакта ткани с клеем (Sk) определяем как

.                                           (20)

Учитывая площадь контакта ткани с клеем, теоретическая прочность адгезионного соединения текстильных настенных покрытий (P, Н/см) определяется как

.                             (21)

В качестве показателя ворсистости пряжи применяется число ворсинок на единицу длины (nв, 1/м) [3, формула (I.40)]

 

                                                                                                          (22)

 

где Тп – средняя линейная плотность пряжи, 317 текс; Тв – средняя линейная плотность волокон, 1,25-5 текс; lв – средняя длина волокон, 0,010-0,026 м.

В случае определения ворсистости ткани, данный показатель определяется на единицу площади (В, 1/м2). Определение ворсистости проводилось в условиях лаборатории УО «ВГТУ» оптическим (проекционным) методом, заключающимся в проекции ткани посредством оптической системы на монитор компьютера и подсчете числа ворсинок на отрезке изображения, соответствующем 1 см2 ткани.

С помощью математической программы «Maple» проведен расчет прочности адгезионного соединения декоративной льняной ткани и полотна бумаги. Полученные экспериментальные и теоретические данные представлены в таблице 1.

 

Таблица 1 – Расчетные и экспериментальные данные процесса сушки

Параметр

Обозна-чение

Единицы

измерения

Значение

расчетное

Значение эксперимен-тальное

Количество волокон приповерхностного слоя

B

1/см2

96,4

98

Диаметр нитей в ткани

d

см

0,1352

0,2

Расстояние между нитями основы, находящимися в одной плоскости

l

см

0,2354

0,3

Разрывная нагрузка льняного волокна

Rn

Н

-

0,8

Прочность адгезионного соединения

Р

Н/см

3,30

3,45

 

Литература

 

  1. Шайдоров, М.А. Клеевые материалы и клеевые соединения при производстве одежды: учеб. пособие / М.А. Шайдоров. – УО “ВГТУ”. – Витебск, 2003. – 133с.
  2. Кузьмичев, В.Е Теория и практика процессов склеивания деталей одежды: учебное пособие для студ. высш. учеб. заведений / В.Е. Кузьмичев, Н.А. Герасимова. – Москва : Издательство «Академия», 2005. – 255 с.
  3. Кукин, Г.Н. Текстильное материаловедение / Г.Н. Кукин, А.Н. Соловьев, А.И. Кобляков. – Москва: Легпромбытиздат, 1989. – 352 с.
Основные термины (генерируются автоматически): адгезионное соединение, площадь контакта ткани, клей, теоретическая прочность, Сечение нити утка, нить основы, нить утка, общий вид, специфическая адгезия, Москва.


Похожие статьи

Изучение технологического процесса изготовлении одежды...

Кроме способов получения пленок клея разработаны способы изготовления и применения клеевых нитей.

Проявление сил, обеспечивающих адгезионное сцепление в зоне контакта. Формирование когезионной прочности слоя адгезива.

Изучение показателей качества ниточных швов и факторов...

‒ осыпаемость ткани в шве. В пятую группу объединены показатели, определяющие экономичность выполнения соединений

Например, прочность шва в поперечном направлении зависит от вида и свойств материала и ниток, структуры стежка и шва...

Влияние волокнистого состава на физико-механические свойства...

Плотность тканей делится на три вида: фактическую, относительную и максимальную. Кроме этого в зависимости от назначения текстильных джинсовых тканей, они могут отличаться строением, числом нитей утка и основы.

Получение резиноволокнистых композитов армированием...

Разрушающее напряжение элементарной нити при разрыве, МПа.

Возможность применения стадии модификации УВ приводит к увеличению прочности связи волокно-эластомер, за счет адгезионного контакта на границе раздела фаз.

Зависимость вида переплетения нитей в челночном стежке от...

По способу переплетения ниток машинные стежки подразделяют на челночные и цепные. Наиболее часто при соединении тканей применяются машины с челночным

Получение того или иного вида переплетения нитей в челночном стежке зависит от четырех причин

Изменение качественных показателей тканей для постельного...

Плотность нитей в ткани определяются по основе и утку. Разрывная нагрузка и удлинение при разрыве характеризуют физико-механические свойства тканей. При этом, плотное переплетение при образовании ткани обеспечивает наибольшую его прочность.

Влияние различной верхней средней длины волокна на...

На основе полученных результатов исследований были построены графики изменения квадратической

В свзи с этим, прочность волокон является одним из основных свойств пряжи.

Влияние формофиксирующего аппрета на физико-механические свойства ткани.

Изучение сварных соединений в швейном производстве

Химические волокна в общем балансе мирового производства волокон всех видов составляют 48,2 %, из

В качестве основы такие материалы могут иметь ткани из хлопчатобумажных и

При ниточных соединениях этих материалов снижается прочность их по линии шва и изделие...

Об оценке эффективности фиксации полных съемных протезов

Рис.5. Адгезионная прочность различных клеевых композиций при равномерном отрыве.

К отверстию фиксируют нить с измерительным прибором.

Сила адгезии для клея Corega FIX, рассчитанная в примере выше (8), будет составлять более 8,6 кг.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Изучение технологического процесса изготовлении одежды...

Кроме способов получения пленок клея разработаны способы изготовления и применения клеевых нитей.

Проявление сил, обеспечивающих адгезионное сцепление в зоне контакта. Формирование когезионной прочности слоя адгезива.

Изучение показателей качества ниточных швов и факторов...

‒ осыпаемость ткани в шве. В пятую группу объединены показатели, определяющие экономичность выполнения соединений

Например, прочность шва в поперечном направлении зависит от вида и свойств материала и ниток, структуры стежка и шва...

Влияние волокнистого состава на физико-механические свойства...

Плотность тканей делится на три вида: фактическую, относительную и максимальную. Кроме этого в зависимости от назначения текстильных джинсовых тканей, они могут отличаться строением, числом нитей утка и основы.

Получение резиноволокнистых композитов армированием...

Разрушающее напряжение элементарной нити при разрыве, МПа.

Возможность применения стадии модификации УВ приводит к увеличению прочности связи волокно-эластомер, за счет адгезионного контакта на границе раздела фаз.

Зависимость вида переплетения нитей в челночном стежке от...

По способу переплетения ниток машинные стежки подразделяют на челночные и цепные. Наиболее часто при соединении тканей применяются машины с челночным

Получение того или иного вида переплетения нитей в челночном стежке зависит от четырех причин

Изменение качественных показателей тканей для постельного...

Плотность нитей в ткани определяются по основе и утку. Разрывная нагрузка и удлинение при разрыве характеризуют физико-механические свойства тканей. При этом, плотное переплетение при образовании ткани обеспечивает наибольшую его прочность.

Влияние различной верхней средней длины волокна на...

На основе полученных результатов исследований были построены графики изменения квадратической

В свзи с этим, прочность волокон является одним из основных свойств пряжи.

Влияние формофиксирующего аппрета на физико-механические свойства ткани.

Изучение сварных соединений в швейном производстве

Химические волокна в общем балансе мирового производства волокон всех видов составляют 48,2 %, из

В качестве основы такие материалы могут иметь ткани из хлопчатобумажных и

При ниточных соединениях этих материалов снижается прочность их по линии шва и изделие...

Об оценке эффективности фиксации полных съемных протезов

Рис.5. Адгезионная прочность различных клеевых композиций при равномерном отрыве.

К отверстию фиксируют нить с измерительным прибором.

Сила адгезии для клея Corega FIX, рассчитанная в примере выше (8), будет составлять более 8,6 кг.

Задать вопрос