Вопросы для самопроверки

1. Какие характеристики текстильных материалов влияют на адгезионные способности тканей?

2. В каком случае возможно проникновение клея на лицевую сторону материала?

3. Какие характеристики ткани оказывают влияние на выбор значений технологических параметров?

4. Какое оптимальное значение коэффициента поверхностного заполнения при образовании максимальной площади контакта клея с материалом?

5. Как влияет крутка нитей на прочность клеевого соединения?

6. Какие существуют методы определения прочности адгезионных соединений?

7. В чем сущность методов испытания прочности клеевых соединений при расслаивании и сдвиге?

8. Какие приборы служат для оценки качества соединений?

9. В каком виде применяют клеи для выполнения клеевого шва?

10. Каковы стандартные размеры образцов при оценке качества клеевого шва?

11. На какой нормативный документ следует ориентироваться при определении качества клеевого соединения?

Лабораторная работа 2

Влияние химического состава текстильных материалов на свойтсва клеевых соединений

Цель работы: изучить влияние химического состава текстильных материалов на адгезионную прочность клеевых соединений и соответственно обосновать выбор термоклеевого прокладочного материала для основной ткани

Текстильные материалы состоят из природных, искусственных и синтетических волокнообразующих полимеров. Определяющим фактором взаимодействия волокон ткани с клеями является природа функциональных групп основной ткани и термоклеевого прокладочного материала.

Функциональные группы элементарных звеньев волокнообразующих полимеров, концевые группы макромолекул, остальные элементы цепи главных валентностей и боковые группы являются потенциальными активными центрами, на которых может происходить адгезионное связывание клея (табл. 2). Возможный набор сил межфазного взаимодействия между компонентами – от межмолекулярных физических до ковалентных химических.

Таблица 2 – Активные центры волокнообразующих полимеров

Волокна	Строение активных центров полимеров	Типы связей, которые могут возникать между волокнами и полимером
1	2	3
Целлюлозные	CH2О Н ОН ОН Н Н Н ОН	Водородные, вандерваальсовские, гидрофобные, ковалентные
Белковые: шерсть, шелк	- SH - NH2, > NH - OH = NH - COOH - (CH2) n	Ионные, координационные, водородные, гидрофобные, ковалентные

Продолжение таблицы 2

1	2	3
Полиамидные	- COOH-NH2 -CONH-	Ионные, водородные, вандерваальсовские, координационные, гидрофобные, ковалентные
Полиэфирные	- (СН2)n,	Водородные, вандерваальсовские, гидрофобные
Полиакринитрильные	- COOH, - SO3H - OSO3H, > NH4 – CH2 – CH C=N	Ионные, водородные, вандерваальсовские,

Природные полимеры (шерсть, целлюлоза) имеют в своем составе полярные функциональные группы, определяющие высокую химическую активность этих полимеров.

Из приведенных волокон (табл. 2) только полиэфирные не имеют в составе макромолекул полярных групп. Кроме того, пряжа полиэфирных тканей изготовлена из волокон, представляющих гладкие цилиндрические стержни, тогда как ткани из природных полимеров состоят из волокон, имеющих неровности и извитость. В процессах дублирования этих тканей волокна, выступающие из пряжи, взаимодействуют с расплавом клея в большой степени, чем полиэфирные, и, тем самым, обеспечивают дополнительную прочность клеевого шва за счет механических связей.

Адгезионные способности тканей, изготовленных из смеси волокон, будут зависеть не только от процентного содержания волокон каждого вида, но и от распределения волокон по сечению пряжи, в первую очередь, во внешнем слое.

Экспериментальные данные свидетельствуют о том, что волокна лавсана преобладающие на внешней поверхности пряжи и ткани, в значительной степени ответственны за адгезионные свойства камвольных тканей; в высокообъемной полушерстяной пряже, содержащей полиакринитрильные - волокна, наличие шерстяных волокон преобладает в наружных слоях, что увеличивает адгезионное взаимодействие.

Современное прядильное оборудование позволяет распределять компоненты смеси в составляющих камвольной крученой пряжи и обеспечивать преимущественный выход на поверхность ткани волокон шерсти, что во многом позволяет улучшить их адгезионные свойства.

Связи между волокнами и полимерным клеем имеют также электрическую природу, поэтому при разрушении происходит эмиссия быстрых электронов. Интенсивность ее зависит от числа прореагировавших донорно-акцепторных пар.

С помощью этого метода можно косвенно определить интенсивность межмолекулярного взаимодействия текстильных материалов с разными клеями (рис. 2). Клеевое соединение, для которого характерна большая интенсивность эмиссии электронов, обладает и более высокой прочностью.

5

4

3

2

1

0

Интенсивность эмиссии электронов

2

1

40 80  120 160 τ, с

1 – порошок из полиэтилена высокого давления (ПЭВД);

2 – паутинка из полиамида (ПА) марки П 548

Рисунок 2 – Зависимость интенсивности эмиссии электронов от времени разрушения клеевых соединений (костюмная камвольная ткань с прокладочными клеевыми – материалами на основе различной природы клея)

Из приведенного рисунка видно, что замена неполярного полиэтилена высокого давления (ПЭВД) на полярный полиамид (ПА) марки П548 сопровождается значительным увеличением интенсивности эмиссии электронов, что является следствием различия природы возникающих межмолекулярных сил на границе раздела «ткань-клей».

Таким образом, текстильные материалы проявляют свои потенциальные адгезионные свойства различным способом, более того эти свойства зависят и от природы клея.

Выбор тканей и марки клея для получения качественных клеевых соединений проводится при конструктивно – технологической подготовке производства.

Блок–схема разработки технологии склеивания приведена на рисунке 3.

Исходные данные:

- марка клея и температура его плавления;

- показатели свойств и структуры материалов (основного и прокладочного);

- вид оборудования и его возможности;

- условия эксплуатации швейного изделия.

Требования к клеевому соединению

Определение

удельного

давления

Определение температуры рабочего органа

Определение избыточного увлажнения

Определение времени прессования

Рисунок 3 – Блок–схема разработки технологии склеивания текстильных материалов