Лабораторная работа № 5

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОДНОЦИКЛОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

КОЖИ ПРИ РАСТЯЖЕНИИ.

Цель работы

1. Изучить относительное удлинение кожи при 10МПа.

2. Изучить составные части относительного удлинения кожи при 10МПа.

Задание

1. Определить относительное удлинение кожи при 10МПа.

2. Определить остаточное удлинение кожи при 10МПа.

3. Определить упругое удлинение кожи при 10МПа

Вопросы для самоподготовки.

1. Какова методика определения εо, εн, εп, εу?

2. Какое число образцов необходимо для опыта и каково их расположение на коже?

3. Что такое тягучесть и пластичность натуральных кож?

4. Какие характеристики используют для релаксационных процессов при растяжении натуральной кожи для обуви и кожгалантерейных изделий?

5. Какие приборы применяют для релаксационных процессов при растяжении натуральной кожи?

6. Каковы параметры испытаний кожи при определении одноцикловых характеристик при растяжении (длительность нагрузки и отдыха, величина нагрузки, напряжение)?

7. Как влияет структура, условия переработки и эксплуатации натуральных кож?

8. Как влияет строение кожи на деформацию при одноосном растяжении (сетчатый слой, сосочковый слой)?

9. Как влияет толщина кож и ее пористость на деформацию при одноосном растяжении?

10. Какие типы вязи пучков коллагеновых волокон существуют, их строение?

11. Дать характеристику частей, составляющих полное удлинение.

Содержание работы и методические указания по ее выполнению Основные сведения

Способность кожи к удлинению (тягучесть) является основным технологическим и потребительским критерием возможности ее применения для изготовления обуви и кожгалантерейных изделий.

При формировании заготовок верха обуви на колодках в кожах возникают напряжения меньше разрывных. Поэтому нормируются удлинение εу, % при напряжении 10МПа. Например, для выростка хромового дубления из шкур крупного рогатого скота верхний и нижний пределы удлинения при напряжении 10МПа составляют 15%-28%.

Ограничение верхнего и нижнего пределов удлинения объясняется тем, что сильнотягучая кожа обладает значительной неравномерностью распределения удлинений, требует большего растяжения верха изделия при формовании, приводит к недостаточной формоустойчивости его в процессе эксплуатации. А малотягучие кожи плохо формуются, т.е. нетехнологичны. Высокопрочные кожи могут иметь меньший нижний предел удлинения, чем малопрочные. [1]

При одноосном растяжении кожи, усилие, приложенное к образцу, распределяется между пучками ее волокон. Пучки, расположенные вдоль приложенного усилия, будут растягиваться, а другие, расположенные под углом к направлению приложения силы, будут растягиваться в этом направлении и перемещаться так, чтобы их оси также расположились по линии приложения усилий.

Суммарное приведенное напряжение σ, возникающее в пучке волокон, состоит из двух слагаемых:

1. σт – напряжения от изгиба волокна при растяжении вследствие не параллельности его оси направлению действующей силы.

2. σн – нормальное напряжение, создаваемое силой Р.

При растяжении напряжение σт будет изгибать волокна, а напряжение σн растягивать их.

Увеличение длины образца при одноосном растяжении связано с выпрямлением и ориентацией волокон. [1]

Показатели удлинения характеризуют свойства кожи принимать заданную форму при формовании а, главное сохранять ее при дальнейшей эксплуатации обуви. Общее удлинение при удельном напряжении (для кож 10МПа) состоит из условно упругого, эластичного и остаточного (пластического).

Единицы измерения как в абсолютном выражении – мм, см и т.д., так и в относительном – в %. Последний показатель применяется в стандартах.

Быстро обратимыми или условно упругими считаются доли удлинений кожи, исчезающих в короткое время (за 30 мин) и характеризующих способность материала сохранять форму после деформации. Большими упругими удлинениями отмечаются эластомеры (резина) – они быстро возвращаются в исходное состояние (оно может варьироваться от 100% до 500%).

Упругость обувных кож позволяет сохранить форму обуви, не «растаптывая» ее, а большой запас упругих удлинений затрудняет приформовываемость (разнашиваемость) обуви к стопе в период эксплуатации.

Остаточные (условно пластические) удлинения остаются в материале практически навсегда и характеризуют его способность формоваться и сохранять форму. В процессе разводки кож доля остаточных удлинений уменьшается, поэтому обувь из сильно разведенных кож отличается жесткостью и плохой разнашиваемостью. Большой запас остаточных удлинений делает обувь недоформоустойчивой. Соотношение упругих и остаточных удлинений в материалах для обуви должно быть оптимальным.

Медленно обратимые или условно эластические удлинения исчезают со временем. С ними связано понятие усадки материалов и изделий в процессе эксплуатации. Показатель усадки нормируется для синтетических подошвенных материалов, так как усадка подошв приводит к недопустимому дефекту общей деформации обуви. Особенно подвержены усадке пористые материалы. Например, для резины ПЭУ, ТЭП 0.1%-2.0%. [5]