Материаловедение L1

1.10 минут - крайний срок. Дольше нет смысла и журнал на стол

2. Ваши проблемы в конце семестра не нужны. Решать в начале.

3. Повторять по Вашей просьбе не буду (В этом моя вредность)

Учитесь скорописи, сокращайте, по дороге просматривайте, тем более, что я даю раздаточный материал.

4. Производство - самостоятельная проработка. Конкретные темы я буду называть.

Лекция 1.

Классификация изделий и материалов легкой промышленност

Материаловедение является специальной дисциплиной.

Целью материаловедения является обоснованный, рациональный подбор материалов для конкретных изделий легкой промышленности.

Для этого необходимо изучение следующих вопросов:

строение и разновидности материалов,

основы производства материалов;

свойства материалов.

Чтобы объяснить поведение материала (его свойства) при воздействии на него внешних факторов или прогнозировать его свойства при эксплуатации в изделии, необходимо знать: химический состав материала, его строение на молекулярном и надмолекулярном уровне. Строение и свойства материала определяют технологию их переработки и условия эксплуатации в изделии. Для изучения строения и свойств материалов применяют физические, химические и механические методы исследования. Следовательно, в материаловедении необходима научная база - фундаментальные и прикладные науки: физика, химия, математика, сопротивление материалов, химия высокомолекулярных соединений, технология переработки высокомолекулярных соединений и другие.

Вопросы, связанные с производством материалов, выносятся на самостоятельную проработку с последующим контролем.

По этим вопросам предусмотрены контрольные работы:

1. Сырье, основы производства, характеристики строения и разновидности текстильных материалов

2. Сырье, основы производства, характеристики строения и разновидности кож и искусственных кож

3. Сырье, основы производства, характеристики строения и разновидности стелечно-каркасных материалов и материалов для низа обуви

Основная литература

П – Жихарев А.П., Краснов Б.Я., Петропавловский Д.Г. Практикум по материаловедению. – М., Издательский центр «Академия», 2004.

М – Жихарев А.П., Петропавловский Д.Г., Кузин С.К., Мишаков В.Я. Материаловедение в производстве изделий лёгкой промышленности. – М., Издательский центр «Академия», 2004.

Дополнительная литература

ПШ – Бузов Б.А., Алыменкова Н.Д., Петропавловский Д.Г. Практикум по материаловедению швейного производства. – М., Издательский центр «Академия», 2003.

МШ – Бузов Б.А., Алыменкова Н.Д. Материаловедение в производстве изделий лёгкой промышленности (Швейное производство), М., Издательский центр «Академия», 2004.

ТМ - Садыкова Ф.Х. Текстильное материаловедение, М., Легпромбытиздат, 1985.

Андрианова Г.П. и др., Химия и технология полимерных пленочных материалов и искусственной кожи, М., 1988

Справочник обувщика, М., Легпромбытиздат, 1988.

2. Классификация обуви и кожгалантерейных изделий

(Для швейных изделий по аналогии)

Все выпускаемые изделия легкой промышленности классифицируются, в основном, по трем признакам:

- вид изделия;

- половозрастное деление;

- назначение.

Обувь выпускают следующих видов:

- ремешково-сандальная

- туфли

- полуботинки

- ботинки

- сапоги

половозрастные группы.: мужская, женская; мальчиковая, детская, девичья, школьная, дошкольная, гусарики, пинетки.

Основное назначение обуви и кожгалантерейных изделий, это защитить тело человека от воздействия:

- внешней среды – климатические факторы (дождь, ветер, снег, температура, солнечная радиация), действия механических усилий);

- производственных (вибрация, шум, пыль и т.д.);

- специальных (излучения, высоких и низких температур, кислот, щелочей) и других факторов с целью создания комфортных условий для человека при его работе или отдыхе.

В зависимости от назначения, выпускаемую продукцию подразделяют: на: повседневную, модельную, домашнюю, дорожную, обувь для пожилых людей, специальную, производственную, спортивную, ортопедическую и т.п.

Специальная обувь выпускается для строителей, шахтеров, военнослужащих, нефтяников и т.д.

В отдельную группу выделяются изделия, предназначенные для инвалидов.

Обувь состоит из узла (деталей) верха - детали закрывающие тыльную часть стопы и узла (деталей) низа - детали закрывающие плантарную часть стопы. В свою очередь детали верха и низа делят на наружные, промежуточные и внутренние детали.

К наружным деталям верха относятся: союзка - передняя деталь в обуви, берцы - задняя деталь в обуви, язычёк - крепится к союзке: к промежуточным - межподкладка под союзку, жесткий задник и подносок; к внутренним - подкладка под союзку, берец, голенище и другие детали.

К наружным деталям низа относятся: подошва, каблук, набойка; к промежуточным: - простилка, геленок, основная стелька; к внутренним - вкладная стелька и другие.

Галантерейные изделия:

- изделия для защиты рук - перчатки, рукавицы, варежки и др.;

- изделия для переноски и хранения - портфели, чемоданы, футляры, сумки и др.;

- изделия для поддержания и крепления - ремни, ремешки, шнурки, и др.;

- изделия для отделки и соединения деталей - фурнитура (пряжки, застежки, крючки и т.п.), ленты, тесьма и др.

3. Классификация материалов

Существует несколько систем классификации материалов применяющихся для изготовления обуви и кожгалантерейных галантерейных изделий.

Материалы для изготовления изделий делят на основные и вспомогательные. К основным материалам относят те, из которых изготавливается изделие (валенки, пляжные туфли, галоши и др.) или отдельные детали изделия.

Основные материалы в зависимости от их расположения в изделие делят на:

- наружные (верха, низа),

- промежуточные (верха, низа),

- внутренние (верха, низа).

Дальнейшее деление основных материалов осуществляется по виду сырья и способу производства материалов

- текстильные полотна,

- кожа,

- пушнина и мех,

- искусственные кожи,

- синтетические материалы.

К вспомогательным материалам относятся скрепляющие материалы, фурнитура, которая применяется для удержания изделия на стопе, туловище, голове и отделочные материалы.

Вспомогательные материалы классифицируют по виду исходного сырья :

- текстильные (нитки, шнурки, тесьмы и т.д.),

- металлические (гвозди, винтовая проволока, скобки, блочки, крючки, пряжки, застежки и т.д. ),

- химические (клей, пластмассовые блочки, пряжки, молнии и т.д.).

Применяемые в производстве обуви и кожгалантереи материалы, в основном, получают из высокомолекулярных соединений, которые можно классифицировать по:

- химическому составу макромолекулы:

карбоцепные - -С-С-С-С- ,

гетероцепные - -С-С-N-C-C- ;

- структуре полимеров:

1 - линейной; 2 - зигзагообразной; 3 - циклоцепная, 4 - разветвленной: 5 - лестничные, 6 - сетчатая;

Текстильные волокна и нити состоят из полимеров. Полимеры, в свою очередь из большого числа повторяющихся звеньев.

Отдельные группы и звенья макромолекул могут поворачиваться относительно друг друга. Объединяясь, они образуют линейные пачки в которых они располагаются последовательно-параллельно.

При определённых условиях пачка может складываться в ленты, а ленты в плоские образования - пластины

Пластины могут в результате наслоения образовывать кристаллы.

В случае сильно свёрнутых макромолекул, имеющих форму глобул, должны возникать роевые образования, приближающиеся по форме к шару.

Эти две формы (пачки и глобулы) являются " крайними" во всём многообразии элементарных надмолекулярных структур.

При определённых условиях из пачек может развиваться другая форма высших ступеней надмол. структур - фибриллярная, когда складчатость отсутствует, и пачки агрегируются образуя фибриллы (пачки расположены вдоль фибрилл).

Таким образом, из пачек, при строго регулярном строении образуются кристаллические структуры двух типов:

Фибриллярные - (из продольно располож. пачек)

Пластинчатые - (пачкилентыпластины)

В целом волокно-образующие полимеры по своей надмолекулярной структуре относятся к пачечно-фибриллярным

Полимеры в отличие от твердых кристаллических тел, могут, в зависимости от температуры окружающей среды, находится в трех физических состояниях: стеклообразном, высокоэластическом и вязкотекучем. Каждое из этих состояний определяется химическим составом макромолекулы, силами межмолекулярного взаимодействия, а также структурой и видом надмолекулярных образований. Так в стеклообразном состоянии силы межмолекулярного взаимодействия максимальны и полимерное вещество твердое и сохраняет свою форму. Высокоэластическое и, особенно, вязкотекучее состояние характеризуется тем, что полимер не сохраняет свою форму, он течет, ввиду ослабления сил межмолекулярного взаимодействия.

Структура материалов, используемых для изготовления обуви и кожгалантереи делится на:

- монолитную,

- монолитно-пористую,

- пористую,

- волокнистую (с хаотическим расположением волокон в материале),

- волокнисто-сетчатую (с ориентированным расположением волокон в материале),

- волокнисто-наполненую (в монолитной, или в монолитно-пористой структуре находятся волокна).

Еще, по учебнику Зыбина в зависимости от назначения основные материалы подразделяются на три класса:

I - подошвенные жесткие материалы. Должны без разрушений изгибаться по кривизне с радиусом равным около 50 мм. Толщина этих материалов достигает 12 мм. (Для кожи от 2,5 до 7 мм, жесткие на изгиб)

II - стелечно-каркасные. Должны без разрушений изгибаться по кривизне с радиусом, даже несколько меньшим, чем у I класса. Толщина этих материалов меньше чем у I класса. (Для кожи от 1,5 до 2,5 , средней жесткости)

III - верхние мягкие материалы. Должны без разрушений изгибаться с радиусом кривизны достигающим 1 мм. Толщина этих материалов не более 2,5 мм. (от 0,2 до 2,5 мм, малой жесткости)

Каргин, 80 стр. "агрегатное - наличие или отсутствие собственного объёма или формы - связано с соотношением энергий межмолекулярного взаимодействия и теплового движения

Тело в твёрдом агрегатном состоянии имеет собственные объём и форму сопротивляется их изменению при внешних воздействиях. Тело в жидком агрегатном состоянии имеет собственный объём и собственную форму (шар), сопротивляется изменению объёма, но почти не сопротивляется изменению формы (только в невесом или на не смачиваемой поверхности). Тело в газообразном агрегатном состоянии не имеет ни собственного объёма, ни собственной формы: газы всегда расширяются, занимая весь предоставленный им объём и принимая форму заключающего их сосуда

Фазовое состояние - термодинамическое понятие: кристаллические, жидкие и газовые фазы отличаются друг от друга термодинамическими характеристиками (например, свободной энергией, плотностью и т.д.). Связано с "ближним" и "дальним" порядком в расположении частиц.

Уточнить Полимеры, применяющиеся в производстве материалов для обуви и кожгалантереи, имеют кристаллическую, кристаллическо-аморфную и аморфную структуры. Хотя с точки зрения физики твердого тела, полимерные вещества относятся к жидкостям, то есть к аморфным телам, так как они имеют ближний порядок строения и у них нет явно выраженной кристаллической решетки, повторяющейся на всем протяжении материала.