Введение
Актуальность темы.
В современной швейной и текстильной индустрии появляются новые виды прокладочных материалов, свойства которых малоизученны или не изучены вовсе. Химизация швейного производства неразрывно связана с химизацией отраслей, производящих материалы для одежды. В настоящее время наиболее высокими темпами развивается производство швейных изделий из материалов, состоящих полностью или с вложением химических волокон. В связи с этим определен ряд важных направлений химизации производства одежды:
использование широкой гаммы клеев и клеевых материалов;
применение клеевых способов соединения деталей одежды;
применение безниточных способов соединения деталей одежды из синтетических термопластичных материалов и др.
Большинство химических материалов позволяет изготовлять одежду самого высокого качества, которая пользуется повышенным спросом. Среди направлений химизации швейного производства первоочередное значение приобретает использование клеи и различных видов клеевых материалов, предопределяющих прогрессивные способы соединения деталей одежды [1].
На основе изучения ассортимента существующих прокладочных материалов, требований к ним и показателей качества клеевых соединений можно сделать вывод о том, что в настоящее время существует проблема правильного конфекционирования пакета для женских плащей и женских летних пальто [2]. Данный ассортимент одежды изготовляется из плащевых материалов (обладающих невысокой поверхностной плотностью 50-200 г/м2) как с пленочным покрытием, так и без него, с отделкой «лаке», с водоотталкивающими пропитками и пр. В пакет изделия должны быть подобраны подкладочные и прокладочные материалы сумма поверхностных плотностей, которых не должна превышать поверхностную плотность основного материала.
|
|
Постоянно обновляемый ассортимент материалов для одежды с новыми свойствами зачастую приводит к затруднению формирования технологических потоков, грамотного выбора режимов ВТО и т.д. Также сложность конфекционирования заключается в изменении показателей внешнего вида и показателей физико-механических свойств при склеивании плащевых и прокладочных материалов с клеевым покрытием. Изменение показателей внешнего вида плащевых материалов (коробление и расслоение клеевого соединения, проникание клея на лицевую сторону) говорит о невозможности фронтального дублирования, в связи с этим рекомендуется дублирование мелких деталей (нижний воротник, паты, клапаны, пояс, хлястики, погоны и т.д.). Учет физико-механических свойств пакета материалов, направленных на сопротивление расслаиванию, вызывает необходимость проведения исследования прочности клеевого соединения и определения параметров дублирования мелких деталей.
Настоящая работа посвящена исследованию прочности соединения плащевых и прокладочных материалов с клеевым покрытием.
Цель исследования: установить зависимости изменения характеристик прочности клеевого соединения от параметров дублирования и выявить приоритетные инженерные решения для задач конфекционирования и проектирования одежды из плащевых материалов.
Задачи исследования:
подобрать оптимальный прокладочный материал с регулярным или нерегулярным клеевым покрытием при конфекционировании пакета материалов для модели женского летнего пальто по показателю качества - прочность клеевого соединения;
|
|
определить оптимальные параметры дублирования, а именно температуру подошвы утюга и время воздействия на материал при склеивании.
Объект исследования: плащевые материалы и прокладочные материалы с клеевым покрытием
Общая характеристика методов исследования.
В работе использованы методы системного анализа и планирования эксперимента.
В работе применялись следующие программные продукты: Microsoft Office 2007 (Word, Excel, Paint), САПР «Novo-cut».
Характеристика работы: инженерно-прикладная.
Научная новизна работы состоит в выявлении зависимости прочности клеевого соединения плащевых и прокладочных материалов от параметров дублирования и вида прокладочного материла.
Практическая ценность и реализация результатов работы в промышленности:
· установлены оптимальные параметры дублирования плащевых и прокладочных материалов;
· получены рациональные сочетания плащевых и прокладочных материалов по поверхностной плотности;
· получены зависимости изменения прочности клеевого соединения прокладочных и плащевых материалов.
· разработаны рекомендации по подбору рационального пакета для изделий из плащевых материалов
Апробация результатов работы.
Основные положения и результаты работы заслушаны на специализированной экспертной комиссии ГОУ ВПО «Южно-Российского государственного университета экономики и сервиса» кафедры «Моделирование, конструирование и дизайн» г.Шахты, 2010год.
|
|
Внедрение результатов исследований.
Предложенные автором рекомендации для рационального конфекционирования и проектирования одежды из плащевых материалов апробированы в условиях массового промышленного производства на предприятии по изготовлению одежды специального и спортивно-бытового назначения ООО “БВН инжениринг”, г.Новочеркасск.
Публикации:
По материалам исследовательской работы подготовлена статья в Альманах современной науки и образования (научно-теоретический и прикладной журнал широкого профиля), г.Тамбов 2010
Личное участие автора в получении изложенных в диссертации результатов.
Обоснование и постановка целей исследования, формулировка задач, научной гипотезы, анализ и систематизация полученных результатов, заключения и выводы по работе, организация и непосредственное выполнение экспериментальных исследований принадлежат лично автору.
Формирование рационального пакета одежды с учетом свойств прокладочных материалов
Применение клеевых материалов - один из значительных резервов улучшения качества швейных изделий, так как они позволяют создавать и сохранять стабильные формы деталей и узлов различной одежды (пальто, костюмов, женских платьев, мужских сорочек).
При изготовлении одежды применяют различные термопластичные клеевые материалы: прокладочные и кромочные клеевые материалы, клеевую «паутинку», клеевые нити, сетки, пленки, порошки, пасты.
Прокладочные материалы, также как и другие материалы, используемые для изготовления одежды, должны соответствовать показателям надежности, технологичности, эргономичности и др. По показателям физико-механических свойств прокладочные материалы должны соответствовать нормам, установленным в стандартах «Система показателей качества продукции. Номенклатура показателей» [3] значимость требований, предъявляемых к прокладочным материалам, будет определяться их назначением.
К общим показателям качества клеевого соединения деталей и пакетов одежды прежде всего относятся внешний товарный вид изделия, т.е. минимальное изменение исходного материала; изменение объемности структуры, оттенка окраски склеиваемых материалов: отсутствие «пузырей», пролежней, заломов, заминов на лицевой стороне основных материалов; отсутствие миграции клеевого вещества на лицевые стороны основных материалов или проникание клея сквозь прокладку, высокая формоустойчивость.
Кроме того, при склеивании должны быть обеспечены следующие показатели, отвечающие требуемым величинам прочности на расслаивание, жесткости, эластичности, драпируемости, несминаемости, воздухопроницаемости, устойчивости к действию воды, к химической чистке, старению, светопогоде.
На качество клеевых соединений влияют свойства самих клеев и прокладочных материалов, свойства склеиваемых материалов, поверхностная плотность термоклеевого материала [4].
Качество клеевых соединений нельзя оценивать однозначно, оно обеспечивается комплексом показателей, которые могут быть объединены в две группы: показатели внешнего вида и показатели физико-механических свойств. Номенклатура и нормативные значения показателей качества клеевых соединений представлены в соответствии с рисунком 1.
В соответствии с ГОСТ 28832-90 «Материалы прокладочные с термоклеевым покрытием. Метод определения прочности склеивания» [5] (данный стандарт распространяется на прокладочные материалы с дискретным или сплошным термопластичным полимерным покрытием, предназначенные для швейных изделий) и ГОСТ 17317-88 «Кожа искусственная. Метод определения прочности связи между слоями» [6] проведены эксперименты по определению прочности клеевого соединения плащевой ткани PRINCE (волокнистый состав 100 % полиэфир, поверхностная плотность 155 г/м2) и пяти видов клеевых прокладочных материалов: арт. 95312 (70г/м2), арт.62300 (40г/м2) и арт. С1-200-300 (44г/м2) (нетканая основа), арт.86040 (90г/м2) и арт. 80003 (117 г/м2) (тканая основа).
Фотографии (с увеличением 60Ч ≥17” LCD монитор 
) клеевых прокладочных материалов представлены в соответствии с рисунком 2.
Рис.1 - Номенклатура и нормативные значения показателей качества клеевых соединений
Сущность методов в обоих стандартах сводится к расслаиванию пробы и определению нагрузки, необходимой для отделения испытуемых слоев друг от друга (в нашем случае это основная ткань и клеевой прокладочный материал). Способом испытания клеевых соединений на прочность является равномерный отрыв или расслаивание. Испытания проведены на разрывной машине РТ - 250М - 2. Схема разрывной машины приведена в соответствии с рисунком 3.
- электродвигатель; 2 - направляющая; 3 - груз маятника; 4 - маятник; 5 - груз шкалы; 6 - зубчатая рейка; 7, 19 - зубчатые колеса; 8 - шкала нагрузки; 9 - ведущая стрелка; 10 - контрольная стрелка; 11 - амортизатор; 12 - грузовой рычаг; 13, 14 - корректирующие устройства; 15 - рукоятка верхнего зажима; 16 - указатель; 17 - верхний зажим; 18 - шкала удлинения; 20 - элементарная проба материала; 21 - нижний зажим; 22 - рамка нижнего зажима; 23 - рейка; 24 - верхний шток; 25 - нижний шток; 26 - винт; 27 - червячный редуктор; 28 - муфта
Рис. 3 - Схема разрывной машины РТ - 250М - 2
Ход работы:
) Подготовка образцов. Вырезаны полоски из клеевого материала размером 150 
20мм и из основной ткани 150 25мм, на лицевой стороне клеевого материала (прокладки) отмечены две поперечные линии: на расстоянии 10 и 110 мм от края, полоски склеены по всей ширине между отмеченными линиями. Для каждого вида материала вырезано по пять образцов при соответствующих температурных и временных режимах для более точного определения прочности склеивания. Схема образца представлена в соответствии с рисунком 4.
Рис. 4 - Схема образца
) Проведение испытания. Полоски заправили в зажимы разрывной машины РТ - 250М - 2 и расслоили по длине 100мм между линиями. Зафиксировали показания стрелки силовой шкалы пяти полосок каждого образца. Показатели нагрузки расслаивания по каждому виду материала представлены в соответствии с таблицами 1-5.
Таблица 1 - Показатели нагрузки расслаивания клеевого материала арт.86040, даН
| Время воздействия на материал, τ, сек | Температура подошвы утюга t, °С | ||
| 90° | 120° | 150° | |
| 0,27 | 0,59 | 1,59 | |
| 0,31 | 0,53 | 1,62 | |
| 0,28 | 0,57 | 1,63 | |
| 0,29 | 0,57 | 1,65 | |
| 0,30 | 0,59 | 1,66 | |
| 0,54 | 0,79 | 2,73 | |
| 0, 57 | 0,81 | 2,75 | |
| 0,51 | 0,82 | 2,76 | |
| 0,55 | 0,80 | 2,75 | |
| 0,53 | 0,83 | 2,76 | |
| 0,75 | 1,1 | 4,0 | |
| 0,78 | 1,3 | 3,85 | |
| 0,79 | 1,2 | 3,95 | |
| 0,72 | 1,2 | 3,9 | |
| 0,76 | 1,2 | 3,8 |
Таблица 2 - Показатели нагрузки расслаивания клеевого материала арт.80003, даН
| Время воздействия на материал, τ, сек | Температура подошвы утюга t, °С | ||
| 90° | 120° | 150° | |
| 0,32 | 0,59 | 1,72 | |
| 0,33 | 0,59 | 1,72 | |
| 0,33 | 0,58 | 1,73 | |
| 0,34 | 0,6 | 1,71 | |
| 0,33 | 0,59 | 1,72 | |
| 0,6 | 0,86 | 2,8 | |
| 0,59 | 0,85 | 2,8 | |
| 0,61 | 0,85 | 2,7 | |
| 0,6 | 0,85 | 2,9 | |
| 0,6 | 0,84 | 2,8 | |
| 0,8 | 1,24 | 4,2 | |
| 0,81 | 1,24 | 4,3 | |
| 0,81 | 1,26 | 4,3 | |
| 0,8 | 1,25 | 4,1 | |
| 0,78 | 1,26 | 4,1 |
Таблица 3 - Показатели нагрузки расслаивания клеевого материала арт.
| Время воздействия на материал, τ, сек | Температура подошвы утюга t, °С | ||
| 90° | 120° | 150° | |
| 0,04 | 0,24 | 0,77 | |
| 0,05 | 0,22 | 0,76 | |
| 0,05 | 0,22 | 0,75 | |
| 0,05 | 0,23 | 0,76 | |
| 0,06 | 0,23 | 0,77 | |
| 0,14 | 0,3 | 0,9 | |
| 0,14 | 0,35 | 0,89 | |
| 0,15 | 0,35 | 0,9 | |
| 0,16 | 0,4 | 0,92 | |
| 0,16 | 0,4 | 0,89 | |
| 0,24 | 0,41 | 1,15 | |
| 0,23 | 0,42 | 1,2 | |
| 0,24 | 0,42 | 1,1 | |
| 0,22 | 0,4 | 1,05 | |
| 0,22 | 0,4 | 1,0 |
Таблица 4 - Показатели нагрузки расслаивания клеевого материала арт. 62300, даН
| Время воздействия на материал, τ, сек | Температура подошвы утюга t, °С | ||
| 90° | 120° | 150° | |
| 0,15 | 0,30 | Оплавление | |
| 0,17 | 0,29 | Оплавление | |
| 0,16 | 0,28 | //-//-// | |
| 0,14 | 0,31 | //-//-// | |
| 0,18 | 0,27 | //-//-// | |
| 0,22 | Оплавление | //-//-// | |
| 0,23 | Оплавление | //-//-// | |
| 0,22 | //-//-// | //-//-// | |
| 0,21 | //-//-// | //-//-// | |
| 0,22 | //-//-// | //-//-// | |
| Оплавление | //-//-// | //-//-// | |
| Оплавление | //-//-// | //-//-// | |
| //-//-// | //-//-// | //-//-// | |
| //-//-// | //-//-// | //-//-// | |
| //-//-// | //-//-// | //-//-// |
Таблица 5 - Показатели нагрузки расслаивания клеевого материала арт. С1- 200-300, даН
| Время воздействия на материал, τ, сек | Температура подошвы утюга t, °С | ||
| 90° | 120° | 150° | |
| 0,10 | 0,26 | 0,7 | |
| 0,08 | 0,25 | 0,68 | |
| 0,10 | 0,25 | 0,69 | |
| 0,11 | 0,27 | 0,7 | |
| 0,09 | 0,27 | 0,68 | |
| 0,18 | 0,33 | 0,88 | |
| 0,19 | 0,34 | 0,88 | |
| 0,18 | 0,34 | 0,87 | |
| 0,17 | 0,36 | 0,85 | |
| 0,18 | 0,33 | 0,87 | |
| 0,24 | 0,41 | 1,05 | |
| 0,24 | 0,41 | 1,1 | |
| 0,25 | 0,4 | 1,05 | |
| 0,27 | 0,39 | 1,0 | |
| 0,25 | 0,39 | 1,05 |
3) Обработка результатов.
Прочность склеивания R, даН/см, вычисляют по формуле:
плащ пальто клеевой покрытие
где Р1,Р2…Рn - показатели нагрузки расслаивания каждого образца, даН
n - количество экспериментальных образцов
В- номинальная ширина образца, см
Результаты расчета прочности склеивания R, даН/см для всех образцов всех видов представлены в соответствии с таблицей 6. При этом при анализе полученных результатов с нормативными показателями прочности клеевых соединений, составляющий не менее 
, согласно [7] исключены графы, величины которых не соответствуют требованиям либо в результаты эксперимента произошло оплавление образцов. При прочности клеевого соединения более 
наблюдается изменение внешнего вида образца, происходит оплавление и изменение линейных размеров склеенных образцов.
Таблица 6 - Результаты расчета прочности склеивания R, даН/см
| Артикул материала | Время воздействия на материал τ, сек | Температура подошвы утюга t, °С | ||
| 90° | 120° | 150° | ||
| 0,29 | 0,57 | 1,63 | ||
| 0,54 | 0,81 | 2,7 | ||
| 0,76 | 1,2 | 3,9 | ||
| 0,33 | 0, 59 | 1,72 | ||
| 0,6 | 0,85 | 2,8 | ||
| 0,81 | 1,25 | 4,2 | ||
| 0,05 | 0,23 | 0,75 | ||
| 0,15 | 0,3 | 0,9 | ||
| 0,23 | 0,41 | 1,1 | ||
| 0,16 | 0,29 | оплавление | ||
| 0,22 | оплавление | оплавление | ||
| оплавление | оплавление | оплавление | ||
| С1-200-300 | 0,09 | 0,26 | 0,69 | |
| 0,18 | 0,34 | 0,87 | ||
| 0,25 | 0,4 | 1,05 |
На основе полученных результатов построены графики зависимости прочности склеивания от времени воздействия при разных температурах для всех видов испытываемых образцов клеевых прокладочных материалов в виде диаграмм, которые представлены в соответствии с рисунками 5 - 7.
Рис.5 - Диаграмма зависимости прочности клеевого соединения от времени при температуре t=90°С
Рисунок 6 - Диаграмма зависимости прочности клеевого соединения от времени при температуре t=120°С
Рисунок 7 - Диаграмма зависимости прочности клеевого соединения от времени при температуре t=150°С
Таким образом, в ходе работы над экспериментальной частью достигнуты цели и задачи, поставленные перед экспериментом. По полученным диаграммам можно сделать вывод о том, что наиболее высоким показателем прочности клеевого соединения обладают клеевые прокладочные материалы арт.86040 и арт.80003. Клеевой прокладочный материал арт.62300 при высокой температуре оплавляется и не поддается расслаиванию, внешний вид образца подвергся короблению, при низкой температуре склеивания образует соединение с основным материалом низкой прочности.
Так как по данным ЦНИИШП [7] прочность клеевого соединения должна быть не менее 0,35 даН/см, то можно использовать в пакет материалов и прокладки арт.95312 и С1-200-300. Оптимальной температурой подошвы утюга при которой не происходит коробление клеевого соединении и изменения внешнего вида образца является - 100…120°С и время воздействия - 20-30 секунд.
В пакет материалов для женского летнего пальто, где в качестве основного использована легкая полиэфирная ткань (PRINCE, ПЭ - 100%, 155 г/м2) принято решение о возможности применения в качестве клеевых прокладочных материалов артикулов 95312 (70г/м2) и С1-200-300 (44г/м2), которые обладают рациональным сочетанием прочности клеевого соединения и поверхностной плотности, что положительным образом отразится на качестве готового изделия.
Заключение
В результате выполненной работы достигнуты цели и решены задачи исследования.
Изучен ассортимент прокладочных материалов, требования к ним и показатели качества клеевых соединений;
Подобран рациональный пакет для изделий из плащевых материалов;
Установлены оптимальные температурные и временные режимы склеивания материалов.
Составлены рекомендации по формированию пакета материалов для женских летних пальто и плащей.
Разработанные рекомендации рассмотрены, адаптированы и заслушаны на специализированной экспертной комиссии ГОУ ВПО «Южно-Российского государственного университета экономики и сервиса» кафедры «Моделирование, конструирование и дизайн» г.Шахты, 2010год.
Также данные рекомендации для рационального конфекционирования и проектирования одежды из плащевых материалов апробированы в условиях массового промышленного производства на предприятии по изготовлению одежды специального и спортивно-бытового назначения ООО “БВН инжениринг”, г.Новочеркасск.
Список использованной литературы
1. Орленко Л.В., Гаврилова Н.И. Конфекционирование материалов для одежды [Текст]: Учебное пособие. - М.: ФОРУМ: ИНФРА - М, 2006. - 288 с.
. Стельмашенко В.И Материалы для одежды и конфекционирование [Текст]: учебник для студентов высш. учеб. заведений/В. И. Стельмашенко, Т.В. Розаренова. - М.: Издательский центр «Академия», 2008 - 320с.
3. Кокеткин П.П. Механические и физико-механические способы соединения деталей швейных изделий [Текст]: М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983, 200с.
. Система показателей качества продукции. Номенклатура показателей [Текст]: 1989г.
. Лабораторный практикум по технологии швейных изделий [Текст]: Учебное пособие для вузов/Меликов Е.Х., Золотцева Л.В., Мурыгин В.Е. и др. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Легпромбытиздат, 1988. - 272с: ил. ISBN 5-7088-0243-Х.
. ГОСТ 28832-90 «Материалы прокладочные с термоклеевым покрытием. Метод определения прочности склеивания» - 1991г.
. ГОСТ 17317-88 «Кожа искусственная. Метод определения прочности связи между слоями» - 1989г.
. Кокеткин П.П., Сафронова И.В., Кочегура Т.Н. Пути улучшения качества изготовления одежды [Текст]: М.: Легпромбытиздат, 1989. - 240с.: ил. - ISBN 5-7088-0197-2.