Влияние структурных характеристик текстильных материалов на свойства клеевых соединений

Цель работы: изучить влияние коэффициента поверхностного заполнения тканей на прочность клеевых соединений и уметь выбирать оптимальные характеристики исходных материалов для получения качественного клеевого соединения

Склеивание – один из распространенных способов получения неразъемного соединения деталей одежды, улучшающего качество швейных изделий и повышающий производительность труда. Склеивание деталей одежды применяется при изготовлении верхней одежды (пальто, плащи, костюмы, сорочки, платья) из ограниченного ассортимента тканей, содержащих преимущественно натуральные волокна. Непригодным для склеивания является значительный ассортимент тканей по причине возможного ухудшения их внешнего вида или из-за недостаточной надежности и прочности клеевых соединений.

Прочность клеевого соединения обусловлена адгезионным взаимодействием в зоне контакта соединяемых материалов с клеевой прослойкой, а также когезионной прочностью клея и материалов.

Необходимым условием для качественного выполнения операций клеевого соединения деталей одежды являются:

- растекание клея по поверхности ткани;

- частичное проникновение клея в структуру ткани;

- возникновение между клеем и тканью механических, химических или иных взаимодействий;

- прочное закрепление клея в структуре ткани.

Выполнение этих требований возможно при наличии у текстильного материала определенного комплекса свойств, позволяющих ему образовать адгезионные соединения с клеем. Одно из этих свойств – строение материалов, а именно:

- плотность ткани по основе и утку;

- поверхностное заполнение (пористость);

- объемное заполнение;

- крутка нитей.

При невысокой плотности ткани по основе и утку возможно проникновение клея на лицевую сторону материала или появляется вероятность просматривать прокладочный материал. При высокой плотности ткани невозможно проникновение клея в структуру ткани. В связи с этим параметры склеивания (температура, время, давление) должна выбираться определенная плотность ткани

Более того на качество клеевого соединения большое влияние оказывает нахождение клея в зависимости от температуры в том или ином состоянии. Для различных материалов рекомендуется следующая вязкость расплавов клея, Н/см:

- натуральная кожа, мех, вельвет, бархат – 90….300;

- ткани с водоотталкивающей пропиткой – 500…600;

- пальтовые ткани – до 800;

- костюмные и платьевые ткани – до 2500;

- особо тонкие ткани (сорочечные и другие) – свыше 2500.

На рисунке 1 приведены зависимости сопротивления расслаиванию клеевых соединений хлопчатобумажных тканей в зависимости от поверхностного заполнения (коэффициент заполнения) и условия склеивания.

Зависимости носят экстремальный характер, а экстремум прочности соответствует поверхностному заполнению – Es=67….73%.

При таких значениях поверхностного заполнения (Es) клей проникает в структуру ткани только на определенную глубину и образует клеевую прослойку между склеиваемыми тканями. Устанавливаемая площадь контакта клея с тканями является максимально возможной.

Если Es < 61….3%, то клей проникает на лицевую сторону ткани и уже ограничено закрепляется между склеиваемыми материалами.

При очень больших значениях Es > 73% клей не имеет возможности проникать в структуру ткани, а площадь контакта с тканями является минимальной.

Объемное заполнение ткани волокном или нитями, измеренное при ее сжатии, определяется по формуле (1):

(1)

где m – поверхностная плотность ткани, г/м

Т – толщина ткани, измеренная в момент ее сжатия (дублирования), м;

1 – Т = 393 К, P = 0,02 МПа;

2 – Т = 483 К, P = 0,08 МПа.

Рис. 1 – Влияние коэффициента заполнения тканей на прочность клеевых соединений

- плотность материала, г/м.

При дублировании ткани в результате ее сжатия Ey возрастает в 1,5….1,9 раза, что изменяет условия проникновения расплавленного клея в структуру ткани.

С увеличением крутки нитей уменьшается количество волокон, выступающих из пряжи, следовательно и число возможных механических связей в зоне клеевого шва, что понижает прочность адгезионного соединения.

Таким образом, при образовании адгезионных соединений с различными полимерами необходимо учитывать тот факт, что текстильный материал (ткань) представляет сложную систему, на выходные данные которой (адгезионные свойства) оказывают влияние геометрическое строение волокон, нитей, ткани.