Содержание
Введение
1. Анализ методов,применяемых при определении прочности клеевых соединений при производствеверхней одежды
1.1 Теория склеивания
1.2 Анализ методик на определение прочности клеевого соединения
2. Исследованиевлияния технологических параметров на прочность клеевого соединения
2.1 Исследование влияния температуры дублирования напрочность клеевых соединений
2.2 Исследование влияния давления дублирования на прочностьклеевых соединений
2.3 Исследование влияния времени дублирования на прочностьклеевых соединений
2.4 Исследование влияния скорости расслоения на результатыпрочностных характеристик клеевого соединения
2.5 Применение анализа размерностей для исследованиязависимости прочности склеивания от определяющих факторов
3. Разработкаметодики на экспресс оценку прочности клеевых соединений при производствеверхней одежды
4. Исследованиеконъюнктуры рынка термоклеевых прокладочных материалов
5. Охрана труда ипромышленная экология
5.1 Охрана труда
5.2 Промышленная экология
Заключение
Введение
Выбор клеевых материалов дляизготовления одежды осуществляется в зависимости от ассортимента, назначения ивыбранной технологии швейных изделий; условий эксплуатации одежды, способовухода за изделиями; вида и свойств используемых для одежды основных материалов(материалов верха); химического состава, физико-химических ифизико-механических свойств клеевых материалов; вида оборудования, применяемогодля склеивания [2].
При появлении фронтальногодублирования на швейных предприятиях значительно улучшились внешний видизделия, и упростилась технология их пошива. При фронтальном дублированиипроисходит соединение основных (крупных) деталей одежды (например, полочекпальто, костюмов, плащей) с термоклеевыми прокладками по всей поверхностидетали или её части [1].
Удельный вес операций клеевойтехнологии в общей трудоемкости пошива верхней одежды сейчас составляет0,9...6,5%, а в абсолютном выражении на их длительность приходится от 12 до 600с. Степень распространения операций клеевой технологии непосредственно влияетна качество и общую трудоемкость изготовления одежды, объемы потребляемыхэнерготехнологических сред (электроэнергии, сжатого воздуха),производительность труда. Внедрение операций клеевой технологии потребовалооптимизации и совершенствования процессов раскроя, ниточного соединения,влажно-тепловой обработки [3].
Термоклеевые прокладочные материалы –это невидимый каркас, придающий швейным изделиям объёмную форму. Их стоимость вцене швейных изделий невелика (в среднем 10%), но они оказывают решающеевоздействие на товарный вид изделий.
В данной дипломной работе исследуется зависимость прочности клеевыхсоединений от технологических параметров склеивания при изготовлении верхнейодежды. Прочность клеевых соединений определяется прочностью адгезионной связи,т.е. связи между пленкой клея и склеиваемым материалом, и прочностью самойклеевой пленки. Однако при фронтальном дублировании деталей одежды не всегдаслои клеевой системы соединяются достаточно прочно. На прочность склеиванияотрицательно влияют операции увлажнения изделия, например, в процессахпропаривания при окончательной обработке, при чистке и стирке. В некоторыхслучаях от воздействия влаги возможно самопроизвольное расклеивание деталей приэксплуатации. Кроме того, на предприятиях подбирать и проверять режимы дублированиясложно, а иногда и невозможно, так как в настоящее время не налажен серийныйвыпуск приборов для контроля прочности склеивания – главного критерия качестваклеевого соединения слоёв материала [3].
Для анализа и решения изложеннойпроблематики проводятся исследования по обработке рациональных режимовдублирования, ведется поиск в области дублирования новых материалов и созданияприборов для контроля за процессом дублирования на предприятиях. Цельюдипломной работы анализ существующих методик на исследование прочности клеевогосоединения.
1.Анализ методов, применяемых при определении прочности клеевых соединений припроизводстве верхней одежды
1.1 Теория склеивания
Процесс образования клеевого соединения являетсямногостадийным и многофакторным. Склеиванию подвергают многие виды текстильныхматериалов с различным строением, химической и волокнистой природой. Для этогоиспользуют адгезивы с соответствующим химическим составом. Чтобы выбрать нужныйадгезив для соединения деталей одежды, необходимо знать сущность адгезии.
Интерес к адгезии возник примерно в середине 40-х гг. XX в. Одним из основных затруднений приисследовании механизма адгезии является то обстоятельство, что предметисследования относится к нескольким отраслям науки: учению о макромолекулах,физической химии поверхностей и промежуточных поверхностей, материаловедению,механике, теории разрушения [4].
В настоящее время при изучении и объясненииособенностей проявления адгезии используют разные теории, которые находятся вбольшой зависимости от области их применения. Многие теоретические моделиадгезии дополняют друг друга, а некоторые находятся в противоречии между собой.Наиболее распространенными являются следующие теории:
1 механическая;
2 адсорбционнаятеория высокополимерных материалов;
3 электронная;
4 реологическая(теория пограничных слоев и промежуточных фаз);
5 поглощения(термодинамическая);
6 диффузии;
7 химическихсвязей;
8 склеиваниятекстильных материалов.
Каждая из перечисленных теорий имеет преимущественноезначение для определенного вида твердых тел в зависимости от условийсклеивания. Поэтому они не отвергают друг друга, а формируют общеемногостороннее явление, которое называют адгезией.
Почти все основные теории были разработаны не длятекстильных материалов, а для твердых тел, поэтому при использовании их вприменении к текстильным материалам необходимо учитывать, что все компонентыадгезионного взаимодействия (клеи и текстильные материалы) представляют собойвысокополимерные материалы.
Механическая теория. Общепризнанным фактом являетсято, что адгезия определяется не только межмолекулярным взаимодействием награнице фаз, но и механическим поведением материалов.
Механическая связь между клеем и субстратом с этойточки зрения подобна шиповому или заклепочному соединению. Наиболее наглядныйпример механического сцепления представляет собой пара «каучук —текстильный материал». Проникновение концов волокон в каучук являетсянаиболее важным фактором, влияющим на прочность клеевого соединения. Длярасчета силы /> разрушения клеевого соединения используют следующеевыражение:
/>, (1.1)
где /> — постоянный коэффициент;
/>— компонент механическоговзаимодействия (пора, трещина и т.п.);
/>— площадь взаимодействия компонентовповерхностей склеенных тел.
Согласно уравнению (1.1) сильное сцепление может бытьдостигнуто путем регулирования формы поверхности и показателей еефизико-механических свойств, т.е. величины S. В частности, увеличение шероховатости поверхностиспособствует повышению прочности клеевого соединения. Шероховатость поверхноститекстильных материалов может быть повышена как механическими способами, вчастности ворсованием, так и физико-химическими способами с применением плазмы.Оба способа пригодны для повышения прочности клеевых соединений текстильныхматериалов и используются на практике. Шероховатость поверхности текстильныхматериалов, описываемая с помощью специальных материаловедческих терминов,влияет на площадь адгезионного контакта [4].
Адсорбционная теория высокополимерных материаловнаиболее полное развитие получила в 1944—1947 гг. Образование адгезионногосоединения согласно этой теории происходит в две стадии.
На первой стадии после нанесения жидкого адгезива наповерхность субстрата происходит миграция макромолекул адгезива из раствора кповерхности субстрата вследствие броуновского движения. Полярные группымакромолекул адгезива приближаются к полярным участкам (активным центрам)субстрата. Действие внешнего давления и высокая температура ускоряют этотпроцесс.
На второй стадии имеет место сорбция. При расстояниимежду молекулами адгезива и субстрата менее 5 нм начинают действоватьмолекулярные силы, энергия которых составляет (кДж/моль), до: водородные – 50;диполь-дипольные – 20; дисперсионные — 41,8; индуцированные дипольные – 2.
Слабость этой теории обычно видят в несовпадениизначений фактической работы расслаивания клеевого соединения и теоретическирассчитанной энергии всех межмолекулярных сил, которые могут возникнуть: перваявсегда больше второй.
Применительно к объектам швейного производства даннаятеория не объясняет, почему возникает адгезионное соединение между неполярнымполиэтиленом и некоторыми видами неполярных волокон. Использование ее впрактических целях, например для прогнозирования прочности клеевых соединенийдеталей одежды, невозможно [4].
Электронная теория впервые была выдвинута группойроссийских ученых под руководством Б.В.Дерягина в 1948 г. В ее основе лежит физическое явление — выравнивание уровней Ферми за счет передачи электроновот адгезива к твердому телу при их контакте. Это явление может способствоватьпоявлению на промежуточной поверхности двойного слоя электронов, в которомвозникшие электростатические силы могут существенно увеличить адгезию. По этойтеории соединение адгезива и твердого тела можно рассматривать как конденсатор.
При разрушении такого клеевого соединения, т.е. приотделении двух пластинок конденсатора друг от друга, происходит увеличениеразности потенциалов на всем протяжении существующих зарядов, что обычноэкспериментально подтверждается. Сцепление между адгезивом и твердым теломобразуется благодаря силам электростатического притяжения, действующим вдвойном электрическом слое. Энергия отделения Ge зависит от потенциала разряда Ve следующим образом:
/>, (1.2)
где h —расстояние, на котором происходит разряд;
/>— диэлектрическая постоянная.
В соответствии с таким подходом адгезия можетизменяться при изменении давления газа, в атмосфере которого происходитизмерение величины Ge. В этой теории не учитывается энергия, которая выделяется приизменении вязкости или пластичности адгезива во время его плавления.
Вместе с тем необходимо отметить, что применительно ксоединениям текстильных материалов зависимость прочности клеевых соединений отэмиссии электронов при нарушении соединений существует. При разрушении прочныхклеевых соединений электрические явления наиболее выражены. Реологическая теория (теория пограничных слоев ипромежуточных фаз). При образовании клеевых соединений возникают промежуточныезоны, показатели свойств которых отличны от аналогичных показателей компонентовклеевого соединения. Принцип этой теории формулируют следующим образом, еслинарушение клеевого соединения происходит в пограничных зонах, то работа разрушениябудет зависеть от силы адгезии наиболее слабого пограничного слоя. Поэтому силаадгезии G всегда равна энергии адгезии внаиболее слабом промежуточном слое Gc.
Соединения бывают слабыми в том случае, когдавозникают слабые адгезионные связи (или недостаточное число связей). Наповерхности субстрата образуется слой адсорбированных молекул газа, воды,низкомолекулярных продуктов из клея. Этот слой ослабляет адгезионноевзаимодействие; под его влиянием формируется слабая зона, которая иобусловливает малую прочность всего клеевого соединения. Эти слои называютпереходными. Соединение субстрата с клеем следует рассматривать как систему,состоящую из нескольких слоев (рисунок 1.1).
/>
А, В — текстильные материалы; Б — клей; 1, 9 — слоитекстильных материалов, не участвующих в склеивании; 2, 8 — слои текстильныхматериалов, близких к поверхности раздела; 3, 7 — слои клея атомарной илимолекулярной толщины; 4, 6 — слои клея, структура которых отличается отструктуры основной массы; 5 — слой клея, на свойствах которого влияниеповерхности раздела не сказывается
Рисунок 1.1 — Клеевое соединение
Молекулы адгезива, находящиеся в глубине, и молекулыадгезива, находящиеся на поверхности раздела фаз, различаются между собой посвойствам. Для молекул, находящихся внутри адгезива, все силы межмолекулярноговзаимодействия полностью компенсированы. Молекулы, находящиеся на поверхности,имеют нескомпенсированные силы. Поверхностные силы имеют ту же природу, что исилы межатомного и межмолекулярного взаимодействий. Однако закономерностидействия поверхностных сил имеют особенности. Так, силы притяженияВан–дер-Ваальса уменьшаются пропорционально седьмой степени расстояния междуконтактирующими объектами, а поверхностные силы того же происхождения — пропорционально третьей-четвертой степени. Поэтому возникновение слабыхпограничных слоев неизбежно, но этот процесс является управляемым. Правильносформированным и прочным является соединение, переходные слои которого прочнытак же, как и сам клей. В слабом непрочном соединении разрушение происходит впограничном слое, называемом слабым. К возникновению таких слоев приводитналичие на поверхности субстрата адсорбированных газов и жидкостей, а также твердыхчастиц. Для их удаления в других отраслях промышленности прибегают к очисткеповерхностей, которая для текстильных материалов в массовом производстве одеждымало приемлема. Значительно повысить прочность клеевых соединений можно путемхимической обработки материалов.
Эта теория хорошо объясняет влияние различного видааппретов заключительной отделки, находящихся на поверхности текстильныхматериалов, на изменение адгезионной способности последних. Наличие междуволокном и адгезивом промежуточного слоя из аппретов может привести и кослаблению клеевого соединения, и к его упрочнению. Согласно данной теорииследующего разрушения клеевого соединения никогда не происходит только вдольграницы поверхностей. Получение прочного клеевого соединения возможно при условииустранения всех слабых пограничных слоев в клее и субстрате.
В развитие этой теории создана концепция «мощныхпромежуточных слоев», или «промежуточных фаз». Такиепромежуточные фазы возникают на молекулярном уровне в пограничном слое толщинойв несколько нанометров. Причиной образования таких фаз являются многиефизические, физико-химические и химические явления:
1 ориентацияхимических групп, направленная на снижение свободной энергии на поверхностяхволокна и адгезива;
2 движениенаполнителей или фракций с низкой молекулярной массой вдоль поверхностей;
3 развитиекристаллической структуры;
4 образованиеложной кристаллической зоны в результате уменьшения подвижности молекулярнойцепи из-за взаимодействия с твердым телом;
5 изменениетермодинамических и химических факторов полимеризации или перекрестной реакциив результате действия катализаторов.
Учитывать влияние таких пограничных слоев на адгезиюнеобходимо для полного понимания этого явления и управления им, а также дляразработки рациональных условий заключительной отделки текстильных полотен втекстильном производстве.
Теория поглощения (термодинамическая) является самойраспространенной в настоящее время. Она объясняет способность материалов при ихсближении к адгезии за счет действия межатомных и межмолекулярных сил впограничных поверхностях. Наиболее распространенными видами пограничных силявляются силы Ван-дер-Ваальса.
Необходимым условием образования межатомных имежмолекулярных сил является хорошая смачиваемость твердого тела жидкостью.
Состояние равновесия в системе, состоящей из твердоготела и жидкости, описывается уравнением Юнга:
/>, (1.3)
где /> — поверхностное натяжение соответственно твердой,жидкой, газообразной фаз в точке их соприкосновения;
/> — краевой угол смачивания.
Поверхностное натяжение /> характеризует свободную энергию наповерхности твердого тела после равновесного поглощения пара из жидкости.Иногда эта величина может быть меньше свободной энергии /> твердого тела в вакууме. Для полимеров, в том числе и для текстильных волокон, впервом приближении можно принять, что:
/>, (1.4)
Когда краевой угол является конечной величиной /> > 0°, жидкость не растекается потвердой поверхности. Если 9 = 0°, жидкость увлажняет твердую поверхность ирастекается по ней. Для произвольного увлажнения справедливы условия:
/>; (1.5)
/>, (2.6)
где S —коэффициент рассеивания.
Уравнение (1.6) следует рассматривать каккритериальное при увлажнении поверхностей твердых тел. Примечательно, что такиефакторы, как шероховатость поверхности твердого тела и внешнее давление, могутограничить возможность использования этого критерия. Он неприменим длятекстильных материалов, если шероховатость их поверхности превышает />м.
Многие исследователи определяют свободнуюповерхностную энергию твердого тела по краевому углу смачивания.
Энергию Wж системы «твердое тело(текстильный материал) — жидкость (клей)» определяют по формуле:
/>, (1.7)
Одной из наиболее важных моделей в науке об адгезииявляется реологическая модель, или модель умножения факторов. В этой моделисила адгезии Sa равняется произведению энергии W на функцию потери Ф, котораяхарактеризует рассеянную энергию при вязкоупругой или пластической деформацииматериалов и зависит от степени излома /> и температуры t:
/>, (1.8)
Значение Ф обычно гораздо больше, чем значение W, а рассеянную энергию можнорассматривать как важный фактор в образовании сил адгезии.
Сила сопротивления срезу /> измеренная на промежуточном участкемежду волокном и матрицей из клея, находится в прямой зависимости от свободнойэнергии адгезии W. Работасопротивления срезу G эквивалентна:
/>, (1.9)
где к — постоянная, равная 0,5 нм, что соответствуетсреднему расстоянию между молекулами при протекании физических явлений;
Еm,Ef— соответственно модули упругостиматрицы (адгезива) и волокна.
Влияние образованных промежуточных слоев, свойствакоторых резко отличаются от свойств адгезива, на упрочнение клеевого соединенияподтверждено многочисленными экспериментами [4].
Теория диффузии основана на том, что возникновениеадгезии между полимерами происходит из-за взаимной диффузии макромолекул впограничные области. В результате образуется промежуточная фаза. Такой подходпредложен С.С.Воюцким на основе изучения подвижности цепей макромолекулвысокополимеров и их растворимости друг в друге. Теория диффузии предполагаетпроникновение как молекул жидкого адгезива в субстрат, так и молекул субстратав адгезив в результате его набухания. Оба процесса приводят к исчезновениюграницы между фазами и образованию зоны, в которой один высоко полимерпостепенно переходит в другой. В этом случае адгезия рассматривается не какповерхностное, а как объемное явление.
Диффузия макромолекул полимеров через поверхностьраздела при ее большой протяженности возможна только при температуре вышетемпературы их плавления. Для развития диффузии в области раздела полимерыдолжны иметь термодинамическую совместимость. Кроме того, большинство полимеровне предрасположено к образованию однородных смесей друг с другом, этообъясняется тем, что суммарная энтропия смеси двух полимеров значительноменьше, чем исходных низкомолекулярных компонентов. Вместе с тем энтальпияраствора выступает в качестве движущего фактора для его образования.
Следует отметить, что для клеевых соединений деталейодежды смешиваемость невозможна из-за сохранения каждым текстильным материаломсвоих собственных свойств. Сила адгезии будет зависеть, в частности, отпродолжительности контакта, температуры, свойств и молекулярной массыполимеров. Такие зависимости установлены для многих пар полимеров и характерныдля процесса склеивания текстильных материалов.
Р.М. Васенин создалколичественную модель теории, в соответствии с которой количество /> материала, диффундирующее в направлениих через единицу площади поверхности, зависит от соотношения концентрации /> и температуры t:
/>, (1.10)
где Df — коэффициент диффузии;
с — концентрация материала.
Для определения глубины проникновения диффундируемыхмолекул в области контакта за время tc. P.M.Васенин предложил, что изменениекоэффициента диффузии />со временем определяется по формуле:
/>, (1.11)
где Dd — постоянная, характеризующая подвижность цепей макромолекул полимеров.
Глубину проникновения 1р, а также числомолекулярных цепей Nc,пересекающих поверхность раздела, определяют по формулам:
/>; (1.12)
/>, (1.13)
где к, /> — постоянные;
N — число Авогадро;
/> — плотность полимера;
М — молекулярная масса полимера.
Энергия адгезии G пропорциональна глубине проникновения и числу цепей,пересекающих промежуточную поверхность между адгезивом и твердым телом. Изпредыдущих уравнений (1.11 — 1.13) получено выражение:
/>, (1.14)
где к — постоянная, зависящая от молекулярныхособенностей полимеров, соприкасающихся друг с другом.
Теория и результаты экспериментов полностьюсоответствуют друг другу в случае соединения полимеров одного состава, но сразными молекулярными массами.
Существенная критика предложенных моделей сводится кневозможности определить количественно к и Dd.
Подтверждено, что коэффициент диффузии Df, характеризующий диффузию центрамассы, пропорционален М-2.
Данная теория подтверждает, что явление диффузии длямногих соединений полимеров существенно влияет на адгезию. Однако эта теория необъясняет, почему склеиваются материалы, взаимно не диффундирующие. Последнееобстоятельство не позволяет уверенно использовать ее для объяснения склеиваниятекстильных материалов.
Теория химических связей. Совершенно очевидно, чтохимические связи, которые возникают в местах соприкосновения адгезива с твердымтелом, могут повлиять на силу адгезии между двумя веществами. Эти связи имеютболее важное значение, чем, например, физические силы Ван-дер-Ваальса, которыеназывают вторичным взаимодействием.
«Первичная» и «вторичная» связиобязаны своим названием энергии каждого вида соединения. Энергия химическихсвязей составляет (кДж/моль):
Ионные0… 1050
Ковалентные… 710
Металлические 110...350
Образование химических связей зависит от реакционнойспособности адгезива и твердого тела. Их инициирование возможно за счетдополнительных связующих веществ, вводимых между адгезивом и твердым телом иобразующих химические связи с обоими веществами. Для текстильных материаловтакими дополнительными веществами могут служить отделочные препараты, наносимыена них при заключительной отделке.
Установление химического взаимодействия иливозникновение физических сил в пограничной области клеевого соединенияразличных материалов необходимо для описания этапа промежуточной диффузии идальнейшего увеличения сил адгезии, т.е. сил прилипания, или сцепления.
В целом использование этой теории всегда требуетэкспериментального подтверждения возникновения химических связей. Очень труднодоказать, что, например, увеличение прочности склеивания связано с протеканиемхимических реакций.
Таким образом, следует констатировать, что адгезия —это очень сложное явление, чтобы объяснить его какой-то единственной моделью илитеорией. Практически одновременно может действовать несколько механизмовсоединения. Вместе с тем выявление преобладающей тенденции при обязательномпризнании присутствия других тенденций позволит: управлять процессом склеиваниятекстильных полотен; проектировать термоклеевые текстильные прокладочныематериалы с заданной адгезионной способностью.
В теория склеивания текстильных материалов впервыебыли рассмотрены особенности текстильных материалов и адгезивов, каккомпонентов клеевого соединения, выбран универсальный показатель адгезионнойспособности текстильных материалов, описаны механизмы формирования поверхностиадгезионного контакта и разрушения адгезионных соединений с учетом спецификистроения компонентов клеевого соединения и протекания процесса склеивания [4].
Текстильные материалы (пряжа, ткань, нетканые итрикотажные полотна) — это сложные анизотропные материалы капиллярно-пористойструктуры с развитой внутренней и внешней поверхностями. По сравнению сметаллами, древесиной, полимерами и другими твердыми телами текстильныематериалы имеют неоднородный химический состав как на уровне первичныхэлементов — волокон, так и на уровне комплексного продукта — нетканого илитрикотажного полотна.
Число нитей или волокон разной химической природыварьируется в очень широких пределах. Например, в пряже, получаемой путемскручивания волокон и нитей, всегда более легкие волокна вытесняются напериферию, из-за чего существуют различия в химическом составе внутри материалаи на его поверхности. Это делает невозможным выделение и строгое количественноеописание тех компонентов, которые будут формировать внешнюю поверхностьтекстильного материала.
Краситель и отделочный препарат (или препараты),ассортимент которых включает в себя свыше 1000 наименований, в совокупностимогут составлять до 12 % поверхностной плотности текстильного материала. Будучинанесенными на его поверхность, они блокируют активные центры волокнообразующихполимеров, а из-за своей инертности снижают и химическую активностьтекстильного материала.
Содержащийся внутри текстильных материалов воздухсоотносится с объемом волокнистой массы как 1:5… 1:4. Поры внутритекстильного материала значительно увеличивают гипотетическую площадьадгезионного контакта между ним и адгезивом. Однако вследствие «захлопывания»пор жидким адгезивом возможность проникновения его внутрь текстильногоматериала может значительно уменьшаться.
Шероховатость поверхности текстильных материалов оченьзначительна и затрудняет протекание реологических процессов при адгезионномконтакте, делает невозможным применение реологической теории склеивания.
Особенностью клеев, применяемых для склеиваниятекстильных материалов, является их низкая адгезионная активность. Междуфункциональными группами основных видов клеев — полиэтиленового (ПЭ),полиамидного (ПА), акрилового (Пакр)- и функциональными группамиволокнообразующих полимеров (например, целлюлозы) возможно возникновениеразличных межмолекулярных связей. Слабая энергия этих связей не позволяетрассматривать их как движущий фактор при установлении межфазноговзаимодействия. Известно, что возникновение взаимодействия на границе «текстильныйматериал — адгезив» возможно только при приложении к компонентамсжимающего давления 30...50 кПа.
Таким образом, описание особенностей текстильныхматериалов как субстратов адгезионного взаимодействия представляет собойсложную проблему, решение которой должно быть найдено путем выявления присущихвсем без исключения текстильным материалам свойств.
Теория склеивания текстильных материалов разработанана базе механической теории, а в качестве основополагающей адгезионнойхарактеристики текстильных материалов взята ворсистость.
Постулат разработанной теоретической концепции звучитследующим образом: чем выше ворсистость текстильного материала, тем большая повеличине площадь адгезионного контакта будет сформирована на границе разделафаз, тем более благоприятные условия возникнут для получения прочногоадгезионного соединения.
Процесс разрушения адгезионного соединения приприкладывании расслаивающей нагрузки представляет собой последовательноедеформирование клея и всех компонентов текстильного материала (пряжи, волокон)вплоть до их смещения, деформирования (вытягивания) или разрушения. Внешняярасслаивающая нагрузка может вызывать:
1 разрыв волокон,ранее выступавших над поверхностью текстильного материала (рис. 1.2, а);
2 отслаивание клеябез разрушения элементов текстильного материала (рис. 1.2, б);
3 разрушение помассе клея (рис. 1.2, в).
/>
а — с разрывом волокон; б — без разрыва волокон; в — с разрушением по массеклея
Рисунок 1.2 — Разрушение клеевых соединенийтекстильных материалов
Экспериментальный анализ перечисленных видовразрушения большого числа адгезионных соединений позволил установить основнуюпричину их расслаивания, заключающуюся в разрушении волокон (см. рис. 1.2, а) инитей, формирующих приповерхностный слой.
Вторым постулатом разработанной теории являетсяследующий: чем выше прочность волокон текстильного материала, тем прочнее будетадгезионное соединение. Прочность адгезионного соединения текстильныхматериалов будет зависеть от следующих количественно определяемых величин:суммарной площади адгезионного контакта клея с текстильным материалом; усилия разрушенияворсового покрытия на поверхности текстильного материала.
Таким образом, ворсистость текстильного материала ипоказатели свойств составляющих его волокон — диаметр и разрывная нагрузка —являются определяющими факторами при формировании адгезионного контакта и егоразрушении [4].
1.2 Анализ методик на определениепрочности клеевого соединения
Теоретические разработки в настоящее время непозволяют надежно предсказать прочность и другие свойства клеевых соединений.Но исследования все время ведутся по подобным испытаниям и большое значениепридается выбору метода.
Например, в Американской ассоциации по проведениюиспытаний и изучению материалов (ASTM)существует комитет D-14, которыйзанимается разработкой стандартов для проведения испытаний адгезионныхматериалов. В большинстве стран Европы и Азии существуют национальныеорганизации с аналогичными целями, но многие из действующих в этих странахстандартов, в том числе и в России, основаны на стандартах ASTM.
Классификация методов испытаний клеевых соединенийприведена на рисунке 1.2.
Информация, получаемая после испытаний, может бытьпредставлена:
- количественнымипоказателями, т.е. числовыми значениями физических величин, например упругости,прочности, адгезионной способности, изменения линейных размеров и т.п.;
- качественнымиоценками.
В соответствии с этим разделением контроль процессапроектирования и получения клеевых соединений можно проводить как с помощьюприборов, так и без них. Например, отслоение термоклеевых прокладочныхматериалов от основного материала, относящееся к дефектам внешнего вида,обнаруживается визуально. Перед проведением количественных измеренийрекомендуют провести качественный эксперимент, необходимость которогопоясняется следующим очевидным рассуждением. Все пары из адгезивов итекстильных материалов не являются идеально совместимыми. Адгезив, которыйможет прочно соединяться с одним материалом, может образовывать очень слабыесвязи с другим. Между этими двумя состояниями существуют разные степениадгезии, усиливаемые параметрами процесса склеивания, в частности температурой[4].
/>
Рисунок 1.2 — Классификация методов испытаний исходныхкомпонентов, клеевых соединений и контроля параметров процесса склеивания
На рисунке 1.3 показан внешний вид проб разныхтекстильных материалов после расслаивания клеевых соединений в ходепредварительных экспериментов.
В зависимости от места и времени проведения испытанийони могут быть входными, технологическими и итоговыми. Из показателей входныхиспытаний наиболее важным является адгезионная способность компонентов будущегоклеевого соединения.
После определения показателей свойств исходныхматериалов проводят их сравнение с контрольными значениями, что, в своюочередь, может вызвать проведение других дополнительных испытаний.
Например, если клеевой материал укорачивается посленагревания, то готовое клеевое соединение обязательно проверяют на усадку. Потемпературе плавления клея, который нанесен на термоклеевой прокладочныйматериал, назначают температуру склеивания (температуру поверхности рабочихорганов оборудования).
/>
а — клей остается на прокладочном материале; б — клей остается на основномматериале; в — клей остается на обоих материалах; 1 — основной материал; 2 — прокладочныйматериал; 3 — клей
Рисунок 1.3 – Внешний вид текстильных материалов после расслаивания клеевыхсоединений
Методы технологических испытаний процесса склеиванияаналогичны методам контроля параметров другого процесса — влажно-тепловойобработки швейных изделий.
Итоговые методы испытаний клеевых соединений классифицируются по признакусохранения целостности клеевого соединения и могут быть неразрушающими иразрушающими.
Неразрушающие методы испытаний реализуют как на пробах, так и, что особенноважно, на готовых швейных изделиях, т.е. при контроле качества одежды.
Основными показателями, определяемыми при этихметодах, являются:
1 способностьклеевых соединений к растяжению;
2 изменениелинейных размеров;
3 жесткость;
4 упругость;
5 пространственнаяформоустойчивость;
6 дефекты внешнеговида.
К сожалению, объем информации, формируемый посленеразрушающих методов испытаний, не дает представления о прочности клеевыхсоединений, которая оказывает решающее влияние на сроки и условия ихэксплуатации.
Разрушающие методы испытаний реализуют на пробах, что ограничивает область ихраспространения только рамками лаборатории. Тем не менее разрушающие методыиспытаний исключительно информативны и важны. При разрушающих методах испытанийопределяют:
1 прочность клеевыхсоединений при нормальных условиях влажности и температуры;
2 термомеханическуюзависимость прочности клеевого соединения от температуры;
3 прочность после эксплуатационныхвоздействий (стирки, химические чистки).
Испытания на прочность делят на три группы:
- испытания насдвиг;
- разрыв;
- расслаивание(отслаивание).
Разнообразие тестов на прочность огромно с помощью,которых определяют показатели адгезионной способности текстильных материалов иклеев.
Адгезионная способность текстильных материалов — возможность взаимодействия их с клееми образование с ним при определенных условиях адгезионных связей,обеспечивающих в Дальнейшем получение клеевых соединений при изготовленииодежды.
Подобно тому как воздухопроницаемость текстильныхматериалов определяют путем продувания через них воздуха, так и показателиадгезионных свойств определяют в момент взаимодействия текстильных материалов склеем.
Показатели адгезионных свойств должны отвечатьследующим требованиям:
- бытьвосприимчивыми к изменениям в поверхностных слоях волокон или отделочныхпрепаратов, которые наблюдаются после внешнего воздействия на текстильныематериалы, например после заключительной отделки;
- должны комплекснохарактеризовать морфологию (рельеф и строение) опорной поверхности, а такжеархитектонику приповерхностных слоев;
- должны бытьоснованы на одновременном испытании по меньшей мере двух объектов, один изкоторых адгезив, а другой — текстильный материал;
- внешние условия(температура, усилие сжатия) должны соответствовать условиям склеивания деталейодежды в швейном производстве.
Адгезионная способность текстильных материалов,зависящая от их волокнистого состава, структуры, предшествующих заключительныхотделок, проявляется при формировании адгезионного контакта с расплавленнымиклеями, т. е. влияет на прочность клеевых соединений. Поэтому адгезионнаяспособность, т.е. способность к соединению, с некоторыми допущениями может бытьоценена противоположным показателем — усилием, необходимым для нарушенияклеевого контакта в момент его образования, иначе говоря, разрушенияадгезионных связей [4].
Для определения адгезионной способности основной ткании клеевого материала необходимо их совместить и приложить нормальную сжимающуюнагрузку для сближения контактирующих поверхностей на расстояние не менее 0,5нм. Затем, нагрев зоны контакта до температуры перехода клея в вязкотекучеесостояние, необходимо приложить нагрузку, разъединяющую склеенные поверхности.Числовое значение нагрузки может служить показателем адгезионных способностейконтактирующих материалов.
Для определения адгезионной способности текстильныхматериалов и клеев используют разные приборы.
Методы оценки адгезионной способности текстильныхматериалов приведены на рисунке 1.4.
Методика и приборы, используемые для равномерногорасслаивания. Дляопределения показателей прочностных свойств клеевых соединений проводят, какбыло отмечено выше, испытания на разрыв, сдвиг, расслаивание.
Наиболее распространенным видом испытаний клеевыхсоединений текстильных материалов является равномерное расслаивание.
Равномерное расслаивание предполагает симметричноеприложение усилий в концах обоих субстратов, отсутствие изгибающего момента ипостоянную скорость приложения усилий.
Методика испытания заключается в определении нагрузкипри постоянном угле между вектором нагрузки и клеевым швом (соединением),который должен равняться 90°. О прочности склеивания при расслаивании судят поудельной нагрузке, которая представляет собой отношение усилия Рk к ширине пробы l (как правило, 1 см). При расслаивании клеевого соединения сначала растягиваются и рвутся самые короткие и наименеепрочные адгезионные связи, затем — длинные и прочные. Из-за беспорядочногоповерхностного рельефа поверхности текстильных материалов при сильной нагрузкеклеевого соединения в некоторых точках возникают деформации напряжений,приводящие к разбросу экспериментальных данных.
При регулярной структуре микрорельефа поверхностейткани разброс данных уменьшается. Ориентация макромолекулярных цепейполимерного клея в одном направлении также повышает прочность клеевогосоединения и снижает разброс экспериментальных данных.
При расслаивании клеевых соединений часть усилийзатрачивается не на преодоление адгезионного взаимодействия, а на деформациютекстильных материалов (распрямление, растяжение, выдергивание волокон, нитей ипряжи).
/>
Рисунок 1.4 — Методы оценки адгезионной способности текстильныхматериалов
В общем виде сопротивление А расслаиванию следуетрассматривать как результирующую двух слагаемых:
А = Аад + Адеф, (1.15)
где Аад — работа расслаивания напреодоление адгезионных сил (химических, Ван-дер-Ваальса и др.), Н • м;
Адеф — работа деформирования компонентовклеевого соединения (клея, основной ткани, прокладочного материала), Н-м; (Адеф= 55.„65% А).
Усилие расслаивания зависит от скорости приложения нагрузок: сувеличением скорости оно возрастает из-за увеличения Адеф. Величина Aдеф зависит от вида материалов, составляющих клеевое соединение:для трикотажных полотен, обладающих высокой растяжимостью, Адефгораздо больше, чем для тканей.
Схема приложения нагрузки к концам испытываемой пробыпоказана на рисунке 1.5.
/>
1,3— текстильныематериалы; 2 — адгезив (Р — усилие; l — длина зоны адгезионного контакта)
Рисунок 1.5 — Схема равномерного расслаивания и получаемая адгезиограмма
Из-за растяжения текстильных материалов вдоль одной системы нитей при расслаивании происходит их сжатие вдоль другой системы нитей. Это приводит к уменьшению длины зоны адгезионного контакта, что также вносит систематическую погрешность в результаты испытаний.
Указанные особенности позволяют с известной долей осторожности соотносить получаемые значения усилийс истинной прочностью клеевыхсоединений, особенно состоящих из растяжимых материалов.
Деформация текстильных материалов при расслаивании клеевых соединений является иногдапричиной несоответствия экспериментальных значений и теоретической прочности клеевыхсоединений, рассчитанных по энергиихимических связей.Однако ввиду относительной простоты испытаний, несложной формы проб метод равномерного расслаивания получилпреимущественное распространение в швейнойпромышленности.
Другим его достоинством является хорошаявоспроизводимость результатов (коэффициент вариации обычно составляет 2 – 5 % для пяти параллельных испытаний).
Метод определения прочности склеивания растяжимыхматериалов. Прирасслаивании клеевого соединения по схеме, показанной на рисунке 1.5, усилие Р расходуетсячастично и на деформацию растяжения текстильных материалов. Растяжениематериалов вдоль линии действия нагрузки, приложенной, как правило, к нитямосновы, вызывает удлинение последних и приводит к сокращению поперечныхразмеров другой системы нитей — уточных. Это проявляется, как было отмеченовыше, в деформации зоны разрушения: ее искривлении и сокращении по длине. Вэтом случае происходит не одновременное, а последовательное разрушение местклеевого контакта: вначале слабых, затем наиболее сильных, затем слабых и т.д.Такой характер разрушения обнаруживается по показаниям силоизмерителя иявляется причиной достаточно большого разброса результатов измерений, чтоснижает их статистическую достоверность.
Расслаивание клеевого соединения можно проводить жестким(недеформирующимся) элементом, перемещаемым между текстильными материалами(рисунок 1.6).
Перед испытанием несклеенные концы пробы зажимаютнеподвижно. Между ними размещают жесткий элемент таким образом, чтобы онрасполагался перпендикулярно длине клеевого соединения и направлению приложениясилы Р. При своем перемещении силовой элемент одновременно разрушает всеадгезионные связи по ширине расслаиваемой пробы.
/>
1,2— несклеенныеконцы пробы; 3 — жесткий элемент {Р — усилие; l — длина
Рисунок 1.6 — Схема расслаивания клеевых соединений жестким элементом
Пробу расслаивают с одного конца. Клеевое соединениезакрепляют расслоенными концами в зажиме. К противоположному концу пробыприкрепляют дополнительный груз массой Р1; усилие, создаваемое Р1меньше разрывной нагрузки клеевого соединения. Разрывная нагрузка клеевогосоединения равна усилию, необходимому для одновременного разрушения обоихматериалов [4].
Между несклеенными концами текстильных материаловпомещают жесткий элемент (например, из стали) шириной h. Ширинужесткого элемента выбирают из условия h > l, где l — ширина зоны адгезионного контакта.
К жесткому элементу через тяги прикладывают силу Р, достаточнуюдля перемещения элемента 3 между материалами и разрушения адгезионных связеймежду ними и клеем.
Силу Р периодически замеряют, например через каждый 1 см перемещения жесткого элемента вдоль клеевого соединения.
Сравнение двух методов испытания — традиционногорасслаивания и расслаивания жестким элементом — проведено в таблице 1.
Таблица 1.1 – Результаты определения прочности клеевыхсоединений разными методамиМетод испытания Клеевое соединение из пальтовой ткани и ТПМ арт. 86040 Клеевое соединение из пальтовой ткани и ТПМ арт. 276-1 Прочность, даН на 5 см Коэффициент вариации, % Прочность, даН на 5 см Коэффициент вариации, % Традиционный 4,8 0,2 2,08 0,2 Расслаивание жестким элементом 14,33 0,1 6,03 0,1
Из таблицы 1.1 видно, что относительная ошибка прииспытании жестким элементом уменьшается в 2 раза. Благодаря одновременностиразрушения всех адгезионных связей жестким элементом фиксируется большеезначение прочности, чем при традиционном расслаивании.
Предлагаемый способ отличают простота, наглядность,широкие возможности в получении точных результатов. Использование данногоспособа обеспечивает по сравнению с традиционным следующие преимущества:
- отсутствиеограничений по видам клеевых соединений;
- учет спецификисвойств текстильных материалов.
Метод расслаивания клеевых соединений, состоящих изткани и нетканого объемного материала. Перечисленные выше методы испытаний непригодны для испытанияклеевых соединений, одним из компонентов которых является легко растяжимыйобъемный нетканый материал типа синтепона.
При изготовлении утепленной одежды объемные нетканыематериалы типа синтепона склеивают с тканями. Эти материалы имеют разныезначения разрывных нагрузок. Поэтому определение прочности таких клеевыхсоединений методом равномерного расслаивания невозможно, поскольку часто прииспытаниях объемный нетканый материал разрушается, если его разрывная нагрузканиже нагрузок, необходимых для расслаивания клеевых соединений.
Для большинства таких клеевых соединений, состоящих изткани, клея и нетканого материала, характерно соотношение
Q1
где Q1, Q2 — разрывныенагрузки при растяжении соответственно ОМ и объемного нетканого материала;
Р— усилиерасслаивания клеевого соединения.
Клеевые соединения, состоящие из ткани, клея иобъемного нетканого утепляющего материала, могут быть испытаны методом сдвига менеепрочного материала относительно более прочного. По значению усилия, необходимогодля сдвига нетканого материала по поверхности ткани, судят о прочностисклеивания материалов в клеевом соединении (рисунок 1.7).
/>
1 — ткань; 2 — иглыдля сдвига; 3 — нетканый материал (Р — усилие; / — длина клеевого соединения)
Рисунок 1.7 — Схема определения прочности сцепления ткани и объемногонетканого материала в клеевом соединении
На рисунке 1.8 показана последовательность реализацииметода с помощью специального приспособления, содержащего иглы для сдвига.Метод применим для клеевых соединений, одним из компонентов которых являютсясинтепоны, ватины разного способа получения толщиной более 5 см. Если толщина нетканого объемного материала невелика, например, как у флизелина, то даннымметодом разрушить клеевое соединение невозможно.
/>
1 — ткань; 2 — нетканый материал; 3 — иглы; 4 — клеевые точки
Рисунок 1.8 — Положение склеенных между собой ткани и нетканого объемногоматериала перед испытаниями (а), после введения игл в объемный утепляющий материал (6) и во время испытаний (в)
При проведения испытаний основную ткань склеивают снетканым материалом, например ватином, с помощью клея. Клей может бытьпредварительно нанесен на один из материалов в виде точек. Прочность к растяжению нетканого материала определяют однимиз известных способов, например на разрывной машине. Закрепляют один из концовпробы в тисках разрывной машины… В противоположных тисках закрепляют элемент,несущий ряд параллельных игл. Иглы вводят через нетканый материал внутрьклеевого соединения на всю толщину нетканого материала по всей ширине пробы. Кэлементу, несущему иглы, прикладывают нагрузку. Иглы, расположенные с такой жечастотой, что и частота точек клея, начинают перемещаться вдоль клеевогосоединения, «соскабливая» нетканый материал с поверхности основнойткани. Развиваемое усилие фиксируют по шкале разрывной машины. Значения усилия записывают через каждый 1 см перемещения игл, а затем находят среднее арифметическое. Прочность склеивания рассчитывают поформуле:
P=Pсд/n, (1.17)
где Р — прочность склеивания;
Рсд — сопротивление сдвигу менее прочного к растяжению слоя;
n — количествоклеевых точек по ширине пробы.
В ходе дипломной работы производится поисксуществующих методик на исследование прочности клеевых соединение ипроизводится анализ их.
Так в соответствии с ГОСТ 26589-94Мастики кровельные и гидроизоляционные. Методы испытаний [5], устанавливаютсяметоды испытаний следующих показателей:
1 внешнеговида;
2 условнойпрочности, условного напряжения и относительного удлинения;
3 прочностисцепления с основанием;
4 прочностисцепления промежуточных слоев;
5 прочностина сдвиг клеевого соединения;
6 паропроницаемости;
7 водостойкости;
8 водопоглощения;
9 водонепроницаемости;
10 условноговремени вулканизации;
11 гибкости;
12 теплостойкости;
13 температурыразмягчения.
Применение методов и периодичностьпроведения испытаний устанавливаются в технических нормативных правовых актах(далее — ТНПА) на мастики конкретного вида.
Отбор проб, приготовлениеобъединенной пробы, подготовка к испытанию и изготовление образцов мастики илипленки для испытаний должны проводиться в соответствии с ТНПА на мастикиконкретного вида (примеры изготовления пленок из мастик различных видовприведены в приложениях А — Г). Подготовку мастики и образцов к испытанию ипроведение испытаний, если в ТНПА на мастики конкретного вида нет другихуказаний, проводят при температуре (293±5)K [(20 ± 5) °С]. Время выдержкимастики или образцов перед испытанием должно быть указано в ТНПА на мастикиконкретного вида. Количество образцов для каждого вида испытаний должно бытьуказано в ТНПА на мастики конкретного вида, но не менее трех.
Внешний вид мастики проверяютвизуальным подсчетом посторонних включений на поверхности мастики, нанесеннойна подложку (картон, сталь, стекло), наносят на подложку окунанием в горячуюмастику или наливом холодной мастики на подложку.
Мастика считается выдержавшейиспытание, если при осмотре невооруженным глазом количество включений непревышает указанных в ТНПА на конкретный вид мастики.
Для испытаний используетсяразрывная машина, обеспечивающая: предел допускаемой погрешности измерениянагрузки (усилий) не должен превышать ± 1%, начиная с 0,2 от наибольшегопредельного значения каждого диапазона шкалы измерения; измерение расстояниямежду захватами при растяжении образца устройством с ценой деления шкалы неболее 1 мм или градуированным в процентах относительного удлинения; скоростьперемещения подвижного захвата (500 ± 50) мм/мин. Подложка в виде призмы соснованием шириной (50±2)мм, длиной не менее 30 мм и высотой, обеспечивающей формоустойчивость в процессе испытания образца. Отрывной элемент изстали марки Ст3. Клей, обеспечивающий прочность сцепления мастичного покрытия сотрывным элементом большую, чем прочность сцепления мастичного покрытия сподложкой.
Испытание проводят наобразцах-лопатках типа 1 или 2, вырубленных из пленки, изготовленной штанцевымножом. Типы и размеры образцов-лопаток должны соответствовать указанным нарисунке 1.9 (а и б). Тип образца-лопатки выбирают в зависимости от вида мастикии указывают в ТНПА на мастику этого вида.
/>
/>
Рисунок 1.9 – Типы и размерылопатки
Для обеспечения одинаковогокрепления образцов в захватах разрывной машины наносят установочные метки,расстояние между которыми (50±1) мм для образцов типа 1 и (35±1) мм дляобразцов типа 2. За длину рабочего участка принимают расстояние междуустановочными метками [5].
Толщину образца-лопатки измеряют втрех точках на рабочем участке. За результат измерения принимают наименьшеезначение.
Образец помещают в захватыразрывной машины по установочным меткам, совместив продольные оси захватов иобразца, устанавливают заданную скорость перемещения подвижного захвата,приводят в действие механизм и фиксируют силу и расстояние между метками вмомент разрыва или максимального значения силы.
Затем производится обработкарезультатов испытания. Вычисляют условную прочность /> в МПа (кгс/см2):
/>,(1.18)
где Pp–разрывная сила, H (кгс);
b– ширина образца-лопатки, м (см);
h0– толщина образца-лопатки, м (см)
И вычисляется условное напряжение /> образца-лопаткипо формуле:
/>,(1.19)
где /> - максимальнаясила при испытании на растяжение, Н (кгс)
Определение прочности сцепления соснованием осуществляют двумя методами А и Б. Для метода А необходимы следующиесредства испытания и вспомогательные устройства: машина разрывная дляиспытаний; электрический сушильный, обеспечивающий поддержание температуры до473 К (200°С); весы лабораторные с допускаемой погрешностью не более 0,05 г; приспособления для закрепления образцов в соответствии с рисунком 1.10 (а); подложка в виде призмыс основанием шириной (50±2) мм, длиной не менее 30 мм и высотой, обеспечивающей формоустойчивость в процессе испытания образца; отрывной элемент изстали марки Ст3 по ГОСТ 380 в соответствии с рисунком 1.10 (б); нож; уровень;клей, обеспечивающий прочность сцепления мастичного покрытия с отрывнымэлементом большую, чем прочность сцепления мастичного покрытия с подложкой.
Подготовка к проведению испытания.Заготавливается образец из подложки, мастичного покрытия и приклеенных к немуотрывных элементов. Подготавливается мастика к испытанию, в соответствии с ТНПАна мастику конкретного вида. Подложку с мастикой устанавливают горизонтально поуровню и на нее наклеивают отрывные элементы в соответствии с рисунком 1.10, б.Мастичное покрытие прорезают по окружности отрывного элемента при помощи ножана всю толщину до подложки. Проведения испытания начинается с установки образцав приспособление (рисунок 1.10, а). В момент разрыва фиксируют максимальноеусилие и характер разрушения образца.
/>
/>
Рисунок 1.10 — Приспособления длязакрепления образцов (а); отрывной элемент из стали(б)
Высчитывают прочность сцепления соснованием Rсцв МПа (кгс/см2) по формуле:
/>/>,(1.20)
где Р – максимальное усилиеразрыва, Н (кгс);
S– площадь склеивания до 0,01 МПа (0,1 кгс/см2).
В расчет принимают результатыиспытаний образцов, разрушение которых произошло по материалу покрытия или поместу контакта покрытия и подложки. МетодБ. Средства испытания и вспомогательные устройства тоже самое что и в методе А.Порядокподготовки к проведению испытания: образец для испытания состоит из двух плитокс нанесенным на них мастичным слоем, склеенных крестообразно. Площадьсклеивания [(30х30) ± 2] мм. Дальше по аналоги с методом А [5].ГОСТ15140-78 Материалы лакокрасочные. Методы определения адгезии [6]. Стандартраспространяется на лакокрасочные материалы и устанавливает методы определенияадгезии лакокрасочных покрытий к металлическим поверхностям, среди которых –метод отслаивания. Сущность метода заключается в определении адгезииотслаиванием гибкой пластинки от армированного стеклотканью покрытия иизмерении необходимого для этого усилия. Испытания проводятся на машине разрывнойс максимальной нагрузкой не менее 30 Н (3 кгс), с погрешностью измерениянагрузки не более 1 %, снабженной приспособлением для сохранения постоянногоугла расслаивания, прикрепляется к нижнему зажиму разрывной машины (рисунок1.11).
/>
Рисунок 1.11 — Приспособление для сохранения постоянного угларасслаивания
Фольгу натягивают на стеклянную пластинку, выравнивают и обезжириваютватным тампоном, смоченным в ацетоне.
Алюминиевую фольгу применяют для лакокрасочных материалов, отверждаемыхпри температуре не выше 300 °С, а медную фольгу для материалов, отверждаемыхпри температуре не выше 180 °С.
Лакокрасочный материал наносят тонким слоем на фольгу любым методом исушат. После этого наносят второй слой, на который сразу накладываютстеклоткань, обезжиренную ацетоном и высушенную, плотно прижимают ее к фольге.Затем лакокрасочный материал кистью наносят на стеклоткань, полностью смачиваяее, удаляя все неровности и пузыри. Образец высушивают.
Толщина покрытия со стеклотканью после сушки должна быть не ниже 70 мкм.Высушенный образец снимают со стеклянной пластины и разрезают вдоль на 8 — 10полосок размером 10´60 мм каждая. Крайние полоски отбрасывают, а на остальных вручнуюотслаивают фольгу от покрытия со стеклотканью на длину, несколько превышающуюполовину общей длины полоски (примерно 35 мм), и отгибают фольгу на 180 °С.
Допускается определять адгезию покрытия без армирования стеклотканью прибольшой толщине и низкой эластичности покрытий.
Перед определением адгезии образцы холодной сушки выдерживают при (20±2) °Си относительной влажности воздуха (65±5) % в течение 48 ч, а образцы горячейсушки не менее 3 ч.
Перед определением адгезии замеряют толщину покрытия не менее чем на трехучастках поверхности испытуемого образца, при этом расхождение в толщинепокрытия не должно превышать 10 %.
Испытание проводят при температуре (20±2) °С и относительной влажностивоздуха (65±5) %. Полоску закрепляют на разрывной машине так, чтобы отогнутыйкрай фольги был зажат в неподвижном зажиме, а покрытие со стеклотканью вподвижном зажиме. Образец расслаивают при скорости движения подвижного зажима0,0010 — 0,0012 м/с (65 — 70 мм/мин) и угле расслаивания 180 °С. Адгезию в Н/м (гс/см) вычисляют как среднее арифметическое извосьми, десяти определений, допускаемые расхождения между которыми не должныпревышать 10 % [6]. ГОСТ 6768-75 Резина и прорезиненнаяткань. Метод определения прочности связи между слоями при расслоении [7]. Hаспространяется на резину,прорезиненную ткань и устанавливает метод определения прочности связи междуслоями резина—резина, резина—ткань, резина— прорезиненная ткань и прорезиненнаяткань — прорезиненная ткань при расслоении. Сущность метода заключается врасслоении образца и определении силы, необходимой для отделения двухиспытуемых слоев друг от друга. Машина дляиспытания должна обеспечивать: надежное закрепление образцов в зажимах безперекоса; перемещение подвижного зажима со скоростью (100±10) мм/мин;погрешность измерения силы при прямом ходе (нагружении) ±1% от измеряемой силы,начиная с 0,2 от наибольшего предельного значения каждого диапазона измерения. Образцы для испытания имеют форму прямоугольногопараллелепипеда шириной (25±1,0) мм, толщину не более 12 мм и длину, обеспечивающую расслоение на участке не менее 100 мм. Для образцов из готовых изделий допускается длина, обеспечивающая расслоение на участке не менее 60 мм. Образцы заготавливают не ранее чем через 16 часов после вулканизации. Время междувулканизацией и испытанием не должно превышать 30 суток. Заготовленные образцывыдерживаются не менее 24 часов при (23±2) оС и относительнойвлажности 50-70 %. Для готовых изделий время выдержки не должно превышать 2часов. В зажимах машины закрепляют слоиобразца, между которыми определяют прочность связи. Включают машину и проводятрасслоение на участке не менее 100 мм, а для образцов из готовых изделий научастке не менее 60 мм [7]. Прочность связимежду слоями при расстоянии (σр) в ньютонах на сантиметрвычисляют по формуле:
/>, (1.21)
где Рср— средняя сила расслоения, Н;
b –ширина образца, см.
ГОСТ 7933-89 Картон для потребительской тары. Общие технические условия[8]. Стандарт распространяется на картон для изготовления потребительской тарыи устанавливает требования к картону, предназначенному для нужд народногохозяйства и экспорта. В стандарте прописан ряд испытаний для картона, в т.ч.определение энергии связей между слоями. Сущностьметода заключается в измерении работы, необходимой для расслаивания образцаплощадью 6,45 см2 при динамическом воздействии на образец. В качестве средства испытания используется прибор дляизмерения работы по расслаиванию образца «Bond Scott Testers» (рисунок1.12) с диапазонами: от 0 до 0,339 Дж (от 0 до 0,25 фут-фунт-сила) и от 0,135до 0,678 Дж (от 0,1 до 0,5 фут-фунт-сила), включающий маятник с ударнымустройством, позволяющим измерять работу расслаивания, и устройство дляподготовки образцов к испытаниям. Двухсторонняя липкая лента «Scotch Brand400» шириной не менее 25,4 мм или другая липкая лента, обеспечивающаяаналогичные условия испытания.
/>
Рисунок 1.12 — Прибор для измерения работы по расслаиванию «BondScott Testers»
Из листов пробы произвольно отбирают лист для испытания и из неговырезают в машинном и поперечном направлениях по одной полоске размером (155,0+- 5,0) х (25,4 +- 0,5) мм.
Рулон двухсторонней липкой ленты укрепляют в устройстве для ее подачи.Помещают пять опорных пластин и углубления на штыри устройства для подготовкиобразцов.
Отматывают кусок липкой ленты длиной не менее 60 см, освобождают вручную от защитного бумажного слоя, помещают на опорные пластины направляющимиштырями так, чтобы лента по ширине не выходила за края пластины. Образецкартона кладут на липкую ленту так, чтобы края ленты и картона совместились поширине, а по длине он должен выступать с обеих сторон за края пластин.Оставшимся свободным концом ленты покрывают верхнюю сторону образца. Поверхобразца, покрытого липкой лентой, на установочные штифты помещают опору с пятьюалюминиевыми уголками. Нажатием рычага в течение 1 мин создают давление,необходимое для склеивания многослойной полоски: опорная пластина — липкаялента — картон — липкая лента — алюминиевый уголок. Путем возврата рычагасбрасывают давление, освобождают и удаляют опору, оставив алюминиевые уголкиприлипшими к многослойному образцу.
Многослойную полоску с пятью уголками разрезают на пять образцов.
Каждый из пяти подготовленных образцов поочередно помещают наиспытательный стол и закрепляют гайкой. Отклоняют маятник на 90° вправо дозащелки и указательную стрелку отсчетного устройства до соприкосновения соштырем на маятнике. Проводят испытания, приводя маятник в движение нажатием назащелку. При возвратном движении маятника останавливают его рукой во избежаниевторичного соприкосновения с уголком. Отсчет результата измерения работырасслаивания производят с точностью до 0,001 фут-фунт-силы по шкале. Месторазрыва образца исследуют визуально, при этом картон должен расслаиваться. Приобнаружении отслаивания от пластины или алюминиевого уголка аннулируютполученные результаты и увеличивают силу прижима при изготовлении многослойныхобразцов путем установления прокладок, создающих большее давление. Подбордавления производится от получения пяти значений работы расслаивания в каждом направлении[8].
Подсчитывают значение работы, затраченной на расслаивание образца, каксреднее арифметическое результатов десяти определений (пять в машинном и пять впоперечном направлениях).
Вычисляют энергию связей (Р) и Дж/м2 по формуле:
/>, (1.22)
где Р" — среднее арифметическое результатов десяти определений,фут-фунт-сила;
13560 — коэффициент перевода несистемных единиц и единицы СИ;
6,45 — площадь образца, см2.
ГОСТ 28966.1-91 Клеи полимерные. Метод определения прочности прирасслаивании [9]. Стандарт распространяется на полимерные клеи и устанавливаетметод определения прочности при расслаивании клеевых соединений гибкихпленочных материалов. Метод заключается в определении нагрузки, разрушающейклеевое соединение, путем измерения усилий, вызывающих расслаивание склеенныхмежду собой в любой комбинации пленочных материалов и приведенных к линейнымразмерам клеевого шва.
При расслаивании усилие действует перпендикулярно к продольной осиплоскости клеевого шва.
Образец, предназначенный для испытания, представляет собой две склеенныемежду собой мягкие подложки: гибкие пленочные материалы с модулем упругости от10-2 до 102 МПа и толщиной от 10 до 1000 мкм.
Общий вид и размеры подложек и образца для испытания представлены нарисунке 1.13.
/>
а — подложка; б — образец для испытания; 1 — площадь склеивания; 2 — захватРисунок 1.13 — Общий вид и размеры подложки и образца для испытания
На подготовленные поверхности подложки наносят полимерный клей. Дляформирования клеевого шва, обеспечения его равномерности по толщине и по всейдлине склеиваемой поверхности, а также устранения непроклеев склеенный образецпропускают через прорезь специального приспособления. В зависимости от толщинысклеиваемых материалов и клеевого шва в приспособлении изменяется расстояниемежду подпружиненными валиками таким образом, чтобы в результате проходаобразца через зону формирования в клеевом шве не создавалось дополнительноенапряжение вследствие взаимного сдвига склеиваемых подложек. Допускаемоедавление при формировании клеевого шва составляет от 0,7 до 1,0 МПа или указанов нормативно-технической документации на полимерный клей.
Склеенный образец после формирования клеевого шва выдерживают притемпературе (23 ± 2) °С в течение 24 ч или в условиях, указанных внормативно-технической документации на полимерный клей.
Перед испытанием измеряют толщину склеиваемых материалов, длину и ширинуклеевого шва. При этом измеряют ширину участков не менее чем в пяти точках,равноудаленных друг от друга по длине нахлеста клеевого шва.
Испытание на расслаивание проводят при скорости передвижения подвижногозахвата 100 мм/мин. При разрыве одной из подложек образца испытание проводятпри выборочной скорости 30 — 100 мм/мин.
При испытании подложек из разнородных материалов подложку с большиммодулем упругости зажимают в неподвижном захвате разрывной машины, а подложку сменьшим модулем упругости — в подвижном захвате.
Включают разрывную машину и проводят расслаивание до полного отделенияподложек [9].
Образцы, разрушившиеся в ходе испытаний и после них, подлежат визуальномуосмотру для определения вида разрушения (адгезионное, когезионное, смешанное).Виды разрушения образцов приведены в таблице 1.2.Таблица 1.2 – Виды разрушения образцовВид разрушения образца Наименование вида разрушения Обозначение вида разрушения
/> Разрыв подложки ПР
/> Когезионное разрушение по материалу КМР
/> Когезионное разрушение по клею ККР
/> Адгезионное разрушение АР
Если в процессе испытания происходит разрыв подложки, то в протоколзаписывают разрушающее усилие, при котором произошел разрыв. Прочность клеевогосоединения при расслаивании (Прас) в ньютонах на метр вычисляют поформуле
/>, (1.23)
где Р — разрушающее усилие, Н;
b — ширина клеевого шва, м.
При этом:
/>, (1.24)
где Р — среднее арифметическое не менее 50 % наименьших значениймаксимумов, но не менее 5. Первое максимальное усилие не учитывают;
Рi — разрушающее усилие, Н;
i — число разрушающих усилий;
п — числонаименьших значений максимумов;
/>, (1.25)
где b — среднее арифметическое результатов пяти измерений ширины участкаклеевого шва по длине нахлеста;
bi — ширина клеевого шва одного образца, м.
За результат испытания принимают среднее арифметическое результатов неменее трех параллельных определений, допускаемое расхождение между которымиустанавливается в нормативно-технической документации на полимерный клей и недолжно превышать 10 % [9].
ГОСТ 28966.2-91 Клеи полимерные. Метод определения прочности приотслаивании [10]. Стандарт распространяется на полимерные клеи и устанавливаетметод определения прочности при отслаивании клеевых соединений гибких пленочныхматериалов от жестких листовых и плоских материалов.
Метод заключается в определении нагрузки, разрушающей клеевое соединение,путем измерения усилий, вызывающих отслаивание гибкого пленочного материала отжесткого и приведенных к линейным размерам клеевого шва. Отслаивание проводятпод углом 90 или 180° или под заданным углом от 90 до 150°.
Образец, предназначенный для испытания, представляет собой склеенныемягкую и жесткую подложки. Мягкая подложка — гибкие пленочные материалы смодулем упругости от 10-2 до 102 МПа и толщиной от 10 до1000 мкм. Жесткая подложка — жесткие листовые и плоские металлические инеметаллические материалы толщиной от 1,5 до 10,0 мм.
Предпочтительная толщина жесткой подложки из стали, алюминия, латуни,меди, титана, молибдена и других металлов — 1,5 — 3,0 мм, из дерева, пластмассы — 1,5 — 10 мм, керамики, графита, фанеры — 3 — 10 мм, картона — 1,5 — 3,0 мм. В качестве жесткой подложки используют также бетонные плиты толщиной 8- 10 мм. Образец, предназначенный для испытания, представляет собой склеенныемягкую и жесткую подложки (рисунок 1.14).
Испытания проводят на машине разрывной, снабженной прибором самопишущимдля записи результатов испытания в координатах «усилие — перемещениеподвижного захвата» или «усилие — время». При необходимостииспользуют приспособление для испытания под различными углами от 90 до 150°,один из вариантов которого приведен на рисунке 1.15.
Перед испытанием измеряют толщину склеиваемых материалов, длину и ширинуклеевого шва. Испытанию подвергают не менее трех образцов [10].
Испытание на отслаивание проводят при скорости передвижения подвижногозахвата 100 мм/мин. При разрыве одной из подложек образца испытание проводятпри выборочной скорости 30 — 100 мм/мин.
Жесткую подложку образца закрепляют в неподвижном захвате разрывноймашины, мягкую подложку — в подвижном. При испытании под углом 180° образецзакрепляют непосредственно в захватах разрывной машины. При испытании под углом90° и под заданным углом от 90 до 150° образец закрепляют через приспособление,которое крепят в неподвижном захвате машины.
/>
а — жесткаяподложка; б — мягкая подложка; в — образец для испытания под углом 180°; г — образец для испытания под углом от 90 до 150°
Рисунок 1.14 — Форма и размеры образцов для испытаний
/>
1 — основание; 2 — направляющая; 3 — салазки; 4 — фиксатор; 5 — угломер; 6, 7 — прижимные гайки;планки и винты; 8 — образец; 9 — линейка; 10 — стрелка; 11 — переход; 12 — затяжныегайкиРисунок 1.15 — Приспособление для отслаивания под различными углами от90 до 150°
Включают разрывную машину и проводят испытание до полного отслоениямягкой подложки от жесткой. Результаты испытаний рассчитывают по диаграммесамопишущего прибора «усилие — перемещение подвижного захвата» или «усилие- время» в соответствии с приложением.
Прочность клеевого соединения при расслаивании (Прас) вньютонах на метр вычисляют по формуле
/>, (1.23)
где Р — разрушающее усилие, Н;
b — ширина клеевого шва, м.
При этом:
/>, (1.24)
где Р — среднее арифметическое не менее 50 % наименьших значениймаксимумов, но не менее 5. Первое максимальное усилие не учитывают;
Рi — разрушающее усилие, Н;
i — число разрушающих усилий;
п — числонаименьших значений максимумов;
/>, (1.25)
где b — среднее арифметическое результатов пяти измерений ширины участкаклеевого шва по длине нахлеста;
bi — ширина клеевого шва одного образца, м.
За результат испытания принимают среднее арифметическое результатов неменее трех параллельных определений, допускаемое расхождение между которымиустанавливается в нормативно-технической документации на полимерный клей и недолжно превышать 10 % [10].
ГОСТ 14760-69 Клеи. Метод определения прочности приотрыве [11]. Стандарт распространяется на клеи и устанавливает методопределения статической прочности при равномерном отрыве клеевых соединений принормальной, пониженной и повышенной температурах (от минус 196 до плюс 1200°С). Сущность метода заключается вопределении величины разрушающей силы при растяжении стандартного образцаклеевого соединения встык, усилиями, направленными перпендикулярно плоскостисклеивания. Предел прочности при отрывеопределяют на испытательной машине, позволяющей производить испытание нарастяжение и измерять величину нагрузки с погрешностью не более 1 % от измеряемойвеличины.
Испытания образцов производят в специальномприспособлении, установленном в губках испытательной машины. Схемаприспособления приведена на рисунке 1.16.
/>
1 — образец; 2 — захват; 3 — тяга; 4 — шарнирная подвеска
Рисунок 1.16 — Схема приспособления для испытаний напрочность при отрыве клеевых соединений
Приспособление должно обеспечить центрированиеобразцов таким образом, чтобы линия действия растягивающих усилий совпадала сего продольной осью. Испытания при пониженной и повышенной температурахпроводят на машинах, на которых проводят испытания при нормальной температуре,дополнительно оборудованных съемными охладительными или нагревательнымикамерами для нагрева или охлаждения испытуемых образцов, или на машинах,специально предназначенных для этих целей.
Форма и размеры образца приведены на рисунке 1.17. Дляиспытания необходимо брать не менее пяти образцов.
/>
Рисунок 1.17. Форма и размеры образцов.
Подготовленный для испытания образец устанавливают вукрепленное на машине приспособление. Испытание проводят постепеннымнарастанием нагрузки до разрушения образца. Скорость движения зажима машиныдолжна быть 10 мм/мин. Допускается проведение испытаний при скорости движениянагружающего зажима до 20 мм/мин [11].
Фиксируют наибольшую нагрузку, достигнутую прииспытании.
Предел прочности клеевого соединения при отрыве (sотр) в Па вычисляют по формуле:
/>, (1.26)
где Р — разрушающая нагрузка в Н;
F — площадь склеивания в м2, вычисляемая с точностьюдо 0,05 м2 по формуле:
/>, (1.27)
где d — наименьшийдиаметр образца в м.
Предел прочности при отрыве вычисляют до третьейзначащей цифры.
По результатам испытаний вычисляют среднееарифметическое значение предела прочности:
/>, (1.28)
где n — числоиспытанных образцов;
siотр — значения пределов прочностиобразцов.
ГОСТ 17317-88 Кожа искусственная. Метод определения прочности связи междуслоями [12]. Стандартраспространяется на искусственную и синтетическую кожу для обуви, одежды,галантереи, технического назначения, состоящую из нескольких слоев, и наобувные дублированные и триплированные материалы и устанавливает методопределения прочности связи между слоями. Сущность метода заключается врасслаивании пробы и определении нагрузки, необходимой для отделения испытуемыхслоев друг от друга.
От каждого отобранного для испытаний рулона по всейего ширине отрезают точечную пробу длиной (300±10) мм.
Для проведения испытаний из отобранной точечной пробына расстоянии не менее 100 мм от кромки вырезают в форме полоски элементарныепробы.
Длина элементарной пробы должна быть (150±2) мм,ширина (20±1) или (50±1) мм.
Количество, но не менее трех в каждом выбранномнаправлении, ширина и направление вырезания проб должно быть указано внормативно-технической документации на конкретную продукцию.
Общее количество вырезаемых проб (Л) для определенияпрочности связи между каждой парой слоев вычисляют по формуле
N—n(c— 1), (1.29)
где n — количествопроб, отбираемое для определения прочности связи между слоями материала в одномнаправлении;
с — количество слоев в материале.
Для проведения испытания применяется разрывная машина, обеспечивающаяизмерение нагрузки с относительной погрешностью ± 1 % и скорость перемещенияподвижного зажима (300±10) мм/мин.
Каждую пробу по длине размечают на участки: первый — (50±1) мм, второй—(80±1) мм. Первый участок предварительно расслаивают вручную.
Первоначальное расстояние между зажимами устанавливают — (50±5) мм. Пробызакрепляют в зажимы разрывной машины: в не подвижный (верхний) зажим — основуили слой с меньшим удлинением, в подвижный (нижний) — покрытие или слой (слон)с большим удлинением. Расслаивание пробы проводят до конца второго участка. Прииспытании определяют не менее десяти значений нагрузки по шкале нагрузок или подиаграмме «нагрузка — перемещение подвижного зажима» (рисунок 1.18).
/>
Рисунок 1.18 — Диаграмма расслоения
Прочность связи между слоями пробы (X) Н/мм вычисляют по формуле:
/>, (1.30)
где Р — средняя нагрузка расслаивания пробы, Н;
В— номинальнаяширина пробы, мм
Среднюю нагрузку расслаивания пробы (Р) определяют:
- из десятипоказаний шкалы нагрузок разрывной машины, снятых через каждые 10 мм шкалы удлинения;
- если записываетсядиаграмма расслаивания, участок оси абсцисс диаграммы делят на 10 частей иопределяют десять значений нагрузки. Начальныйучасток на диаграмме, где отмечено нарастание нагрузки при расслаивании, неучитывают [12].
ГОСТ 30548-97 Полотна нетканые (подоснова) для линолеума. Методыиспытаний [13]. Стандарт распространяется на нетканые иглопробивные,нитепрошивные, холстопрошивные, клееные, термоскрепленные и комбинированныеполотна для линолеума (подоснову) и устанавливает методы определения рядапоказателей, в т.ч. прочности при расслаивании.
В качестве средства испытания используется: машинаразрывная, обеспечивающая: величину силы, измеряемой маятниковымсилоизмерителем в пределах от 20 до 85 % предельного значения шкалы; измерениесилы инерционным силоизмерителем с погрешностью не более ±1 % измеряемойвеличины; постоянную скорость перемещения подвижного захвата (100±10) мм/мин.
От каждого рулона, удовлетворяющего требованиям квнешнему виду и линейным размерам, на расстоянии не менее 1,5 м от конца полотна по всей его ширине отрезают острыми ножницами точечные пробы в виде отрезковплощадью не менее 0,6 м2. Прочность при расслаивании полотна врулоне определяют на элементарных пробах размерами [(15х200)±2] мм, вырезанныхпо пять из одной точечной пробы в продольном и поперечном направлениях по всейширине полотна в шахматном порядке.
Измеряют ширину b1, каждой элементарнойпробы. По длине пробы размечают четыре участка в соответствии с рисунком 1.19.
/>
Рисунок 1.19 — Размеченные пробы
На третьем участке, являющимся рабочим, отмечаютдесять точек, расположенных на расстоянии (10±2) мм одна от другой. Расслаиваютвручную первый и второй участки элементарной пробы. Свободные концыэлементарной пробы заправляют в зажимы разрывной машины и производятрасслаивание до конца третьего участка.
Значение силы при расслаивании каждой элементарнойпробы снимают со шкалы прибора по 10 точкам последовательного расслаиваниятретьего участка.
Прочность при расслаивании Р0, сН/см,вычисляют по формуле:
/>, (1.31)
где b1 — ширина элементарной пробы, см;
Р — сила, сН, вычисляемая по формуле
/>, (1.32)
где Рi — сила в i-й точке расслаивания, сН.
За величину прочности при расслаивании полотна врулоне принимают среднеарифметическое значение результатов испытанияэлементарных проб соответственно в продольном и поперечном направлениях.Результат округляют до 1 сН/см [13].
ГОСТ 30019.3-93 Застежка текстильная. Метод определения прочностирасслаивания [14]. Стандарт распространяется на текстильную застежку иустанавливает метод определения прочности расслаивания. Сущность метода заключаетсяв измерении усилия расслаивания застежки и вычислении удельного усилиярасслаивания.
Для проведения испытания применяют разрывную машину с погрешностьюизмерения не более 0,2 Н и скоростью движения нижнего зажима — (100±10) мм/мин.
Элементарную пробу заправляют в зажимы разрывной машин (рисунок 1.20) повсе ширине симметрично нулевой разметки зажима. Свободные участки петельной икрючковой лент заправляют соответственно в верхний и нижний зажимы.Элементарную пробу подвергают расслаиванию на участке длиной (5,0±0,1) см.
Усилие расслаивания каждой элементарной пробы Q, в Н, определяется:
На разрывной машине, снабженной устройством, регистрирующим работурасслаивания вычисляют по формуле:
/>, (1.33)
где Аj—средняяработа расслаивания, Н·см;
L —длина участка элементарной пробы, подвергающегося расслаиванию, равная 5.0 см.
На разрывной машине, снабженной устройством для записи диаграммы расслаивания(рисунок 1.21), вычисляют по формуле:
/>, (1.34)
где Qi– i-тое значение усилия по диаграмме расслаивания или снятое пошкале нагрузок, Н, одной элементарной пробы;
n –число точек на диаграмме расслаивания, для которых определяется значениеусилия, или показаний, снятых со шкалы нагрузок.
/>
1 — верхний зажим, 2 — петельная лента, 3 — крючковая лента, 4 — нижнийзажим
Рисунок 1.20 — Заправка элементарной пробы в зажимы разрывной машины
/>
Рисунок 1.21 — Диаграмма расслаивания
Удельное усилие расслаивания каждой элементарной пробы (Рр), Н/см,определяют по формуле:
/>, (1.35)
где b — ширина рабочей части застежки, ем,определяемая по ГОСТ 30019.4
ГОСТ 28832-90 Материалы прокладочные с термоклеевым покрытием. Методопределения прочности склеивания [15]. Стандарт распространяется напрокладочные материалы с дискретным или сплошным термопластическим полимернымпокрытием, предназначенные для швейных изделий, и устанавливает методопределения прочности склеивания прокладочного материала с контрольнымматериалом. Сущность метода заключается в определении нагрузки при расслаиваниисклейки, полученной термосклеиванием прокладочного и контрольного материала призаданных условиях температуры, давления, увлажнения и времени термосклеивания.
Порядок отбора и количество точечных проб установлено в техническихнормативных правовых актах на прокладочные материалы, но число проб не должнобыть меньше четырех. Допускается ширину пробы доводить до 30 мм удалением нитей по длине пробы с обеих сторон.
Из контрольного материала на расстоянии не менее 50 мм от кромки в продольном направлении вырезают две полоски: одну – для термосклеивания спрокладочным материалом длиной (150±2) мм, шириной (35±1) мм; вторую – дляувлажнения в случае использования при испытании режима термосклеивания сувлажнением длиной 78-79 мм, шириной (30±1) мм. Количество указанных полосокконтрольного материала должно соответствовать количеству проб.
На пробах прокладочного материала от края отмечают участок, равный (40±1)мм, не подлежащий термосклеиванию.
Перед термосклеиванием пробы и полоски контрольного материала выдерживаютв лабораторных условиях не менее 16 часов и кондиционируют не менее 3 часов.
Пробу прокладочного материала совмещают со стороны термопластичногополимерного покрытия с лицевой стороной полоски контрольного материала поотметкам середины ширины и при достижении заданной температуры накладывают наматрицу пресс-формы (на нижнюю часть пресса). При режиме термосклеивания сувлажнением непосредственно перед размещением элементарной пробы с контрольнымматериалом в пресс-форме (в прессе) на нее накладывают лицевой сторонойувлажненную полоску. Полоску, предназначенную для увлажнения, используют сразупосле ее погружение в дистиллированную воду и свободного стекания капель воды. Включают разрывную машину, смыкают пуансон с матрицей инагружают пресс-форму до заданной нагрузки (P’) в Н (кгс), значение которой вычисляется по формуле:
P’=2400.p, Н(240.p, кгс), (1.36)
При достижении заданной нагрузки начинают отсчет времени по секундомеру.По истечении времени термосклеивания склейку элементарной пробы прокладочногоматериала с полоской контрольного материала вынимают из пресс-формы ивыдерживают не менее 3 часов в условиях кондиционирования. Определяют среднюю нагрузку расслаивания пробы Р в Ньютонах(Н). Нагрузку вычисляют из 50% самых низких значений пиков нагрузки, которыеопределяют на центральном участке, составляющем 50% от общей длины диаграммырасслаивания; начальный участок на диаграмме, где отмечено нарастание нагрузкипри расслаивании не учитывают (рисунок 1.22).
/>
Рисунок 1.22 — Диаграмма расслаивания
Нагрузку вычисляют из десяти показаний шкалы нагрузок разрывной машины,снятых через 10 мм шкалы удлинения. Прочность склеивания (R) в килоньютонах на метр (кН/м)вычисляют по формуле:
/>, (1.37)
где Р— средняя нагрузка расслаивания в Н.
За окончательный результат испытания принимают среднее арифметическоезначение результатов испытаний всех элементарных проб, округление до 0,01 кН/м[15].
Проанализировав методики и оборудования для проведения испытаний напрочность клеевых соединений видно, что во всех методах используется уголрасслоения равный 180º, кроме ГОСТ 28966.2-91. Но угол расслоения по этомустандарту точно не регламентирован.
Практически во всех методах предлагается использовать скорость расслоенияот 100 до 300 мм/мин за исключением трех стандартов.
Размеров образцов во всех методах выбираются различные габариты.
Наиболее подходящими по свойствам исследуемых материалов являются тристандарта: ГОСТ 6768-75 (Резина и прорезиненная ткань. Метод определенияпрочности связи между слоями при расслоении (ширина образца 25 мм), ГОСТ 28832-90 (Материалы прокладочные с термоклеевым покрытием. Метод определения прочностисклеивания (ширина образца 30 мм) и ГОСТ 28966.2-91 (Клеи поилмерные. Методопределения прочности при отслаивании (ширина образца 15 мм). Во всех случаях, регламентируется использование разрывноймашины с различными приспособлениями, что сопряжено с определенныминеудобствами, начиная от высокой стоимости оборудования и его обслуживания иневозможностью использования испытаний непосредственно в цеху, в процессепроизводства.
2. Исследование влияния технологическихпараметров на прочность клеевого соединения
Определения прочности склеивания клеевых соединений осуществлялось наразрывной машине по ГОСТ 28832-90 «Материалы прокладочные с термоклеевымпокрытием. Метод определения прочности склеивания». Сущность методасостояла в определении нагрузки при расслаивании склейки, полученнойтермосклеиванием прокладочного материала и материала верха при заданныхтемпературе, давлении и времени термосклеивания. Данная методика детальноописана в подразделе 1.2.
2.1 Исследование влияния температуры дублирования на прочность клеевыхсоединений
В исследовании использовались три пакета материалов:
- в качествематериала верха – ткань пальтовая: светлая артикул С227 (полушерстяная),поверхностная плотность 280 г/м2; черная артикул С 206 ИА (шерсть иполиакрилонитрильное волокно), поверхностная плотность 360 г/м2;черная артикул 3326 (шерсть и полиакрилонитрильное волокно), поверхностнаяплотность 380 г/м2;
- в качествепрокладки – термоклеевой материал: артикул R 161; артикул 512 00 30; артикул 81040. Клеевое покрытие — полиамидное.
Общее правило, которым руководствуются при выборе температурыдублирования, следующее: Тгреющ. пов.>Тпл. клея/>+(10-15ºC).
При этом температура плавления клея (таблица 2.1) не должна превышатьтемпературы термостойкости, которая определяется по температуре разложения,размягчения, плавления волокон или потери их прочности (таблица 2.2) [17].
Таблица 2.1 – Характеристики клеёвВид клея Температура плавления клея,ºC Устойчивость к стирке Устойчивость к химчистке Полиэтиленовый 105-115 + - Полиамидный 110-130 - + Полиэфирный 115-120 При 60ºC + поливинилхлоридный 80-180 + слабая
Таблица 2.1 – Температурные характеристики волоконВид волокна Температура, ºC, при которой происходит разложение размягчение плавление потеря прочности полиэфирное - 230-240 250-255 160-170 хлопковое 150 120 - - чисто шерстяное 130-135 - - - вискозное 180-200 - - - полиамидное - 170-235 215-255 90-100 полиакрилонитрильное - 235 - 180-200
В нашем случае: Тгеющ. пов.>120-125ºC. Дублирование осуществлялось на прессе «Certus» фирмы «Каннегиссер»(Германия). Время дублирования – 12,4 секунд, давление – 30 Н/см2.Температура (верхняя плита/нижняя плита пресса) изменялась от 130/135 до140/145ºC. Прочность клеевого соединенияпродублированных образцов определялось по ГОСТ 28832-90. Результаты испытаний прочностиклеевых соединений продублированных образцов представлены в таблице 2.3.
Таблица 2.3 – Результаты испытаний прочности клеевых соединенийпродублированных образцов при изменении температурного режимаНомер пакета материалов/Артикул основы и прокладочного материала
Режим (0С; сек; Н/см2) Усилие расслоения, Н Среднее усилие расслоения, Н Проч-ность склеи-вания, R, Н/м
1. Основа: С227
Прокл: R161
130/135
12,4 сек;
300 0,515 0,405 0,5 0,36 0,435 0,443 89
135/140
12,4 сек;
3 0,555 0,508 0,585 0,56 0,48 0,538 108
140/145
12,4 сек;
300 0,495 0,545 0,585 0,535 0,58 0,548 110
2. Основа: С 206 ИА
Прокл: 5120030
130/135
12,4 сек;
300 1,2 1,1 1,135 1,065 1,005 1,101 220
135/140
12,4 сек;
300 1,1 1,325 1,150 1,225 1,150 1,190 238
140/145
12,4 сек;
300 1,305 1,190 1,075 1,350 1,245 1,233 247
3. Основа: 3326
Прокл: 81040
130/135
12,4 сек;
300 0,775 0,9 0,935 0,895 0,905 0,882 176
135/140
12,4 сек;
300 1,1 1,125 1,050 0,88 0,905 1,012 202
140/145
12,4 сек;
300 1,1 1,2 1,050 1,025 1,075 1,090 218
По значениям среднего усилия построена гистограмма влияния температуры дублированияна прочность клеевого соединения (рисунок 2.1).
/>
желтым цветом отмечен первый пакет материалов (основа артикул С227, прокладочный– R161); зеленый – второй пакетматериалов (основа – С 206 ИА, прокладочный — 5120030); коричневый – третийпакет материалов (основа – 3326, прокладочный — 81040).
Рисунок 2.1 — Гистограмма влияния температуры дублирования на прочностьклеевого соединения
Как видно из результатов испытаний, прочность клеевого соединениявозрастает с увеличением температуры, а также значительно меняется взависимости от видов материалов. Влияние данного параметра дублирования наадгезию прокладочных материалов можно объяснить следующим образом. Вязкостьклея уменьшается по мере возрастания температуры. Наивысшую способность ксклеиванию (адгезию) клея приобретают в определённом диапазоне вязкости,который находится между температурой размягчения и температурой плавления исоставляет 130-160ºC. Ниже диапазона оптимальных температур адгезияуменьшается, клей становится слишком твёрдым. Выше диапазона оптимальныхтемператур клей становится чересчур текучим и впитывается верхней тканью ипрокладкой, прочность клеевого соединения уменьшается [17].
2.2 Исследование влияния давления дублирования на прочность клеевыхсоединений
В исследовании использовались аналогичные виды основного и прокладочногоматериала, как и в раздели 2.1
Значение давления дублирования обычновыбирают в зависимости от типа от типа дублируемых материалов. Если ткань имеетворсовое покрытие (или рельефную поверхность) и сжатие может привести кпоявлению блеска, то давление при дублировании желательно уменьшить.
Большинство современных прессов, предназначенных для дублирования,обеспечены устройствами, позволяющими регулировать давление прессования от 0 до10 Н/см2. Практически все материалы дублируют при давлении, равном20-60 Н/см2 [3].
Дублирование исследуемых образцов осуществлялось на прессе «Certus». Параметры дублированияследующие: температура – 130/135ºC, время – 12,4 секунды, давление – 20;35, 40 Н/см2.
Результаты испытаний прочности клеевых соединений продублированныхобразцов в таблице 2.4.
Анализ полученных данных говорит о том, что увеличение давления ведёт кувеличению прочности склеивания. При большом усилии прессования клеевая точкасплющивается, увеличиваясь в диаметре. В результате прочность склеиванияувеличивается. Но слишком большое давление может вызвать утонение пакетасоединяемых материалов, выдавливание клея в структуру тканей. Всё это ведёт кухудшению гигиенических свойств изделия.
Таблица 2.4 — Результаты испытаний прочности клеевых соединенийпродублированных образцов при изменении давленияНомер пакета материалов/Артикул основы и прокладочного материала
Режим (0С; сек; Н/см2) Усилие расслоения, Н Среднее усилие расслоения, Н Проч-ность склеи-вания, R, Н/м
1. Основа: С227
Прокл: R161
130/135;
12,4;
30 5,35 4,05 5,15 3,95 4,45 4,59 92
130/135;
12,4;
35 5,75 5,15 5,85 5,8 5 5,5 110
130/135;
12,4;
40 5,65 5,45 5,85 5,75 6,25 5,79 116
2. Основа: С 206 ИА
Прокл: 5120030
130/135;
12,4;
30 12,2 14,5 12,35 10,65 10,85 12,11 242
130/135;
12,4;
35 11,9 13,75 12,5 12,25 11,5 12,38 248
130/135;
12,4;
40 13,35 11,9 11,75 13,5 12,45 12,59 252
3. Основа: 3326
Прокл: 81040
130/135;
12,4;
30 8,75 9,05 9,25 9,1 9,15 9,06 181
130/135;
12,4;
35 10,9 11,05 10,55 9,05 9,75 10,26 205
130/135;
12,4;
40 11,25 12,35 10,65 10,95 10,75 11,19 224
По значениям среднего усилия построена гистограмма влияния давлениядублирования на прочность клеевого соединения (рисунок 2.2).
/>
желтым цветом отмечен первый пакет материалов (основа артикулС227, прокладочный – R161); зеленый –второй пакет материалов (основа – С 206 ИА, прокладочный — 5120030); коричневый– третий пакет материалов (основа – 3326, прокладочный — 81040).
Рисунок 2.2 — Гистограмма влияния давления дублирования на прочностьклеевого соединения
2.3 Исследование влияния времени дублирования на прочность клеевыхсоединений
В исследовании использовались аналогичные виды основного и прокладочногоматериала как и в раздели 2.2
Дублирование осуществлялось на прессе «Certus». Параметры дублирования следующие: температура– 130/135ºC, давление 30 Н/см2, время 11,4; 12,4; 13,7;секунды. Результаты испытаний прочности клеевых соединений продублированныхобразцов и их статистическая обработка представлены в таблице 2.4.
Таблица 2.4 — Результаты испытаний прочности клеевых соединенийпродублированных образцов при изменении времени воздействия на материалНомер пакета материалов/Артикул основы и прокладочного материала
Режим (0С; сек; Н/см2) Усилие расслоения, Н Среднее усилие расслоения, Н Проч-ность склеи-вания, R, Н/см
1. Основа: С227
Прокл: R161
130/135;
13,7;
30 3,95 3,25 3,5 2,75 4,05 3,5 70
130/135;
12,4;
30 3,35 4,9 5 5,05 4,5 4,56 91
130/135;
11,4;
30 4,65 5,35 5,8 5,25 5,65 5,34 107
2. Основа: С 206 ИА
Прокл: 5120030
130/135;
13,7;
30 10,05 10,6 11,05 10,15 10,05 10,38 208
130/135;
12,4;
30 10,25 13,25 11,3 11,25 11,5 11,51 230
130/135;
11,4;
30 13 11 10,75 12,1 11,95 11,76 235
3. Основа: 3326
Прокл: 81040
130/135;
13,7;
30 7,75 8,65 9,15 8,75 8,85 8,63 173
130/135;
12,4;
30 11 10,25 10,05 8,8 8,75 9,77 195
130/135; 11,4;
30 10,1 11,05 10,3 10,05 10,25 10,35 207
По значениям среднего усилия построена гистограмма влияния временивоздействия при дублировании на прочность клеевого соединения (рисунок 2.3).
/>
желтым цветом отмечен первый пакет материалов (основа артикулС227, прокладочный – R161); зеленый –второй пакет материалов (основа – С 206 ИА, прокладочный — 5120030); коричневый– третий пакет материалов (основа – 3326, прокладочный — 81040).
Рисунок 2.3 — Гистограмма влияния времени воздействия при дублировании напрочность клеевого соединения
Как видно из результатов исследований, прочность склеивания с увеличениемвремени дублирования уменьшилась. Возможно, для данного пакета материалов времядублирования, равное 11,4; 12,4; 13,7 секунды, оказалось слишком долгим. Этомогло повлечь за собой перегрев клея, в итоге он расплавился бы, при этомвпитался бы в прокладку, ткань стала бы жёсткой, а клеевое соединение слабым.
2.4 Исследование влияния скорости расслоения на результаты прочностныххарактеристик клеевого соединения
Были проведены испытания 80 образцов дублированного материала по 16скоростям на разрывной машине РМ-3 с целью выявления влияния скоростирасслоения на результаты определения прочности клеевого соединения, и выборанаиболее подходящей скорости движения подвижного зажима для разрабатываемоготестера. В качестве материала верха – ткань костюмная (шерсть 40% иполиакрилонитрильное волокно (ПАН) 60%), поверхностная плотность 280 г/м2.В качестве прокладки – нетканый термоклеевой материал, артикул 81 030 (090)110, состав основы – полиэфир 100%, поверхностная плотность 30 г/м2,имеет полиамидное клеевое покрытие. Дублирование осуществлялось на прессе «Certus» фирмы «Каннегиссер»(Германия). Время дублирования – 13 секунд, давление – 32 Н/см2.Температура (верхняя плита/нижняя плита пресса) изменялась от 130/135
Результаты проведенных испытаний приводятся в Приложении А, на рисунке2.4 показана тенденция изменения прочности клеевого соединения в зависимости отскорости расслоения.
Две кривые, показанные желтым и зеленым цветом, характеризуют верхний инижний предел прикладываемой нагрузки, которая достаточно сильно изменяется впределах испытаний.
Как видно из графика при увеличении скорости движения зажима диапазонмежду средним минимальным усилием расслоения Rmin.ср. и средним максимальным усилиемрасслоения Rmax.ср. уменьшается, при этом общее усилиерасслоения увеличивается с увеличением скорости, что в принципе хорошоподтверждает общие положения теории адгезии.
Увеличение скорости разрыва приводит к упругим деформациям как к тканыхматериалах, так и в клеевом соединении, в результате усилие возрастает.
/>
Рисунок 2.4 – График зависимости нагрузки в момент расслоения образца отскорости расслоения
При расслаивании клеевых соединений часть усилий затрачивается не напреодоление адгезионного взаимодействия, а на деформацию текстильных материалов(распрямление, растяжение, выдергивание волокон, нитей и пряжи).
В общем виде сопротивление А расслаиванию следует рассматривать какрезультирующую двух слагаемых:
А=Аад+Адеф, (2.1)
где, Аад – работа расслаивания на преодаление адгезионных сил,Н·м;
Адеф – работа деформирования компонентов клеевого соединения(клея, основной ткани, прокладочного материала), Н·м; (Адеф=55…65%А)
Усилие расслаивания зависит от скорости приложения нагрузок: сувеличением скорости оно возрастает из-за увеличения Адеф. ВеличинаАдеф зависит от вида материалов, составляющих клеевое соединение:для трикотажных полотен, обладающих высокой растяжимостью, Адеф гораздобольше, чем для тканей [4].
В соответствии с полученными значениями, для разрабатываемого тестерарекомендуется выбрать минимальную скорость передвижения подвижного зажима.Соответственно, для гармонизации с уже действующими методиками, определяемскорость в 100 мм/мин, как наиболее часто применяемую для проведения испытаний.
В результате, к определенным основным техническим требованиям, касающихсяразмеров исследуемых образцов и угла расслоения, принимаем значение скоростирасслоения в 100 мм/мин. Указанное требование необходимо обеспечить припроектировании тестера для экспресс оценки прочности клеевых соединенийдублированных материалов при производстве верхней одежды.
2.5 Применение анализа размерностей для исследования зависимостипрочности склеивания от определяющих факторов
Содержание анализа размерностей определяется одной из теорем подобия,которая называется теоремой Букингема: если какое-либо уравнение однородноотносительно размерностей, то его можно преобразовать к соотношению,содержащему набор безразмерных комбинаций входящих в него величин.
Однородным относительно размерностей является уравнение, вид которого независит от выбора основных единиц измерения. Безразмерные комбинации представляютсобой произведения или отношения величин, составленные таким образом, что вкаждой комбинации размерности величин сокращаются. Безразмерные комбинациивеличин ценны тем, что они входят в состав изучаемой зависимости, вид которойнеизвестен заранее.
Таким образом, анализ размерностей даёт возможность устанавливатьнекоторые черты (особенности) математической структуры уравнения, описывающегореальный процесс или состояние объекта. Он, как правило, не даёт окончательногоответа на вопрос о точной форме уравнения, но позволяет значительно прояснитьтакой вопрос.
Для проведения анализа размерностей исследователь должен прежде всеговыявить величины, входящие в состав уравнения, отображающего изучаемуюзависимость. При этом одну из них, исходя из физического смысла, выбирают вкачестве функции, а остальные рассматриваются в качестве её аргументов. Приотборе величин следует учитывать, что они должны иметь характер фундаментальныхпеременных, то есть величин, обязательно оказывающих влияние на ту из них,которая выбрана в качестве функции. Признаком того, что данная переменная можетрассматриваться как фундаментальная, является её способность изменятьсянезависимо от других переменных.
Важно отметить, что можно не знать всех переменных, входящих в уравнениеизучаемого процесса, но необходимо представлять себе, что эти переменные исвязывающее их уравнение существуют независимо от того, известны они или нет.
При проведении анализа размерностей необходимо осуществить:
-выбор фундаментальных переменных, рассматривая в качестве такихпеременных также и размерные коэффициенты и физические постоянные;
-выбор системы основных размерностей и составление формул размерностей;
-построение безразмерных комбинаций.
Анализ размерностей обладает важной зависимостью: если системубезразмерных комбинаций получить не удаётся, то есть, если хотя бы одна изкомбинаций оказывается небезразмерной, то это указывает на то, что какие-тофундаментальные переменные были упущены или некоторые были выбраны неверно и отних следует отказаться. Во многих случаях результаты анализа размерностейпозволяют скорректировать первоначальную группу фундаментальных переменных исделать в конечном итоге их правильный выбор. Пусть R – показательпрочности склеивания. Предположим, что
R=f (P, T, t, γ), (2.2)
где Р – давление дублирования, Н/м2;
Т – температура дублирования, К ;
t – времядублирования, с ;
λ – коэффициент теплопроводности системы, /> .
Будем считать, что введённые факторы являются определяющими, то есть врешающей степени влияющими на прочность склеивания.
Представим выражение (2.2) в форме, содержащей безразмерные комбинациивходящих в него величин.
Введём буквенные обозначения размерностей основных единиц в системе СИ:
единица массы – М;
единица длины – L;
единица времени – Θ;
единица температуры – К.
Используя эти обозначения, построим так называемые формулы размерностейдля рассматриваемых величин (таблица 2.5).
Таблица 2.5- Результаты построения формул размерностейОбозначение величины Размерность в СИ Математическое преобразование размерности Формула размерности R Н/м
/>
/>MΘ-2 Р
Н/м2
/>
МL-1Θ-2 T K - K T С с Θ Γ
/>
/>
МLΘ-3K-1
Совершенно очевидно, что выражение (2.2) является лишь общей формойзависимости между введёнными величинами. В действительности характер влиянияаргументов на функцию неодинаков. Поэтому с точки зрения приближения к истиннойзависимости можно использовать такую форму:
R=f (Pa, Tb ,tc,γd ), (2.3)
где а, b, c, d – некоторые безразмерные показатели степени,отражающие характер влияния факторов P ,T, t,γ на выходной параметр «R».
Подставим в формулу (2.3) вместо символов переменных формулы ихразмерности из таблицы 2.5:
MΘ-2 = φ[ (ML-1Θ-2)a, Kb, Θc, (MLΘ-3K-1)d](2.4)
Для того, чтобы соотношение (2.4) было однородным относительно размерностей,должны выполняться следующие соотношения между показателями степеней:
для М: 1 = a+d (2.5)
для L: 0 = -a+d (2.6)
для Θ: -2 = -2a+c-3d (2.7)
для K: 0 = b-d (2.7)
В итоге имеем четыре уравнения с четырьмя неизвестными. Решая этусистему, получаем a=0,5; b=0,5; c=0,5; d=0,5.
Подставим найденные значения в форму (2.3):
R= f (P½, T½, t½, γ½) (2.9)
Для получения безразмерных комбинаций используется приём объединениястепеней, имеющих одинаковые показатели степени. При этом, если величины изправой части объединяются с величиной, стоящей в левой части, то комбинацияпредставляет собой дробь, числитель которой – величина, стоящая в левой части,а знаменатель – произведение величин из правой части, имеющих показательстепени равный единице. Получаем формулу (2.10):
/>соnst = G (2.10)
Таким образом, окончательно имеем:
/> (2.11)
Рассчитаем теоретическую прочность склеивания при температуредублирования трех пакетов материалов, рассмотренной в подразделе 2.2.Преобразовав выражение (2.11), получаем [19]:
/> (2.12)
Обозначим "/>" символом V. Тогда:
V1=/>, (2.13)
где А1 – практическая прочность склеивания, полученная в 1-омопыте (смотри таблицу 2.3);
Т1 — температура дублирования (среднее значение междутемпературами верхней и нижней плитами пресса) в 1-ом опыте, К.
Получаем :
1 для первогопакета материалов:
- для опыта 1: V1=/>;
- для опыта 2: V2=/>;
- для опыта 3: V3=/>;
2 для второго пакета материалов:
- для опыта 4: V4=/>;
- для опыта 5: V5=/>;
- для опыта 6: V6=/>;
3 для третьего пакета материалов:
- для опыта 7: V7=/>;
- для опыта 8 V8=/>;
- для опыта 9 V9=/>.
Среднее значение: для 1 пакета материалов — />=5,03; для 2пакета — />=11,59; для 3 пакета — />=9,81.Теоретическая прочность склеивания рассчитывается следующим образом:
3 для первогопакета материалов:
- для опыта 1: А1=/>, Н/м;
- для опыта 2: А2=/>, Н/м;
- для опыта 3: А3=/>, Н/м;
4 для второго пакета материалов:
- для опыта 4: А4=/>, Н/м;
- для опыта 5: А5=/>, Н/м;
- для опыта 6: А6=/>, Н/м;
3 для третьего пакета материалов:
- для опыта 7: А7=/>, Н/м;
- для опыта 8 А8=/>, Н/м;
- для опыта 9 А9=/>, Н/м.
Для сравнения теоретических и практических значений прочности склеиванияпри разной температуре дублирования результаты расчётов представлены в таблице2.6.
Таблица 2.6 –Теоретическая и практическая прочность склеивания при разной температуредублированияТемпера-тура дублиро-вания, К Теоретическая прочность склеивания, Н/м Практическая прочность склеивания, Н/м Первый пакет материалов Второй пакет материалов Третий пакет материалов Первый пакет материалов Второй пакет материалов Третий пакет материалов 405,5 101 233 198 89 220 176 410,5 102 235 199 108 238 202 415,5 102 236 200 110 247 218
Аналогично рассчитываем теоретические значения прочности склеивания приразном давлении дублирования и времени дублирования. Результаты расчётовпредставлены соответственно в таблице 2.7 и таблице 2.8.
Таблица 2.7 – Теоретическая и практическая прочности склеивания приразном давлении дублирования
Давление дублиро-ания, Н/м2 Теоретическая прочность склеивания, Н/м Практическая прочность склеивания, Н/м Первый пакет материалов Второй пакет материалов Третий пакет материалов Первый пакет материалов Второй пакет материалов Третий пакет материалов 30 98 230 188 92 220 181 35 106 248 203 110 248 205 40 113 265 217 116 252 224
Таблица 2.8 — Теоретическая и практическая прочности склеивания приразном времени дублированияВремя дублиро-вания, с. Теоретическая прочность склеивания, Н/м Практическая прочность склеивания, Н/м Первый пакет материалов Второй пакет материалов Третий пакет материалов Первый пакет материалов Второй пакет материалов Третий пакет материалов 11,4 143 532 427 107 235 207 12,4 130 515 406 91 230 195 13,7 111 477 372 70 208 173
Для наглядности полученных результатов данные таблиц представлены вграфической форме (Приложения В, Г, Д), причем для каждого пакета материаловсвой цвет на графике: первый пакет материалов (основа — артикул С227; клеевой — артикул R 161) – малиновый; второй (основа — артикул С 206 ИА; клеевой — артикул 512 00 30) – коричневый; третий (основа — артикул 3326; клеевой — артикул 81040) – синий. Можно отметить, чтотеоретическая прочность склеивания возрастает с увеличением температуры, давления.А при увеличении времени дублирования, наоборот, уменьшается. На практике этазависимость подтвердилась. И для разных пакетов материалов прочность склеиванияразличная, так как прочность склеивания зависит и от вида, и свойств материаловверха; химического состава, физико-химических и физико- механических свойствклеевых материалов; вида применяемого при дублировании оборудования, которыетакже необходимо принимать во внимание, учитывать при расчёте теоретическойпрочности склеивания.
3. Разработка методики на экспрессоценку прочности клеевых соединений при производстве верхней одежды
Настоящая методика распространяется на прокладочные материалы сдискретным или сплошным термопластическим полимерным покрытием, предназначенныедля швейных изделий, и устанавливает метод определения прочности склеиванияпрокладочного материала с контрольным материалом. Сущность метода заключается вопределении нагрузки при расслаивании склейки, полученной термосклеиваниемпрокладочного и контрольного материала при заданных условиях температуры,давления, увлажнения и времени термосклеивания.
Для испытаний пробы отбирают по ТНПА на прокладочные материалы. Из разныхмест точечной пробы на расстоянии не менее (100±1) мм от края вырезают впродольном направлении элементарные пробы в форме полоски. Длина элементарнойпробы должна быть (200±2) мм, ширина (50±3).
Количество элементарных проб должно быть указано в ТНПА насоответствующий вид прокладочного материала, но не менее четырех.
Испытания проводятся на тестере ТПКС-1 для экспресс-оценки прочностиклеевых соединений, для проведения испытаний на устойчивость к расслаиваниюдублированных материалов верхней одежды.
Тестер состоит из основания 13, на котором установлен гидроцилиндр 11(рисунок 3.1). На штоке 10 выходящем из гидроцилиндра закреплен рабочий зажим,состоящий из нижней 7 и верхней 6 пластин, между которыми размещены резиновыенакладки 5. Рабочий зажим снабжен рукояткой 9 для его перемещения и винтом 8для фиксации образцов. Силоизмерительный зажим, который также состоит из нижней3 и верхней 4 пластин, между которыми размещены резиновые накладки 5,прикреплен через силоизмерительное кольцо 2 к основанию. В силоизмерительноекольцо упирается шток индикатора 1. При расслаивании образца силоизмерительноекольцо деформируется, что фиксируется через перемещение штока индикатора.Показания усилия считываются по шкале индикатора.
/>
Рисунок 3.1 – Тестер ТПКС-1
При взведении рабочего зажима за рукоятку 9 он фиксируется при помощистопорного устройства.
Перед испытанием пробы должны быть выдержаны в нормальных условиях(относительная влажность 65 ± 2 % и температура 20 ±2 ºС) не менее 24часов. При испытаниях должны быть обеспечены те же условия.
На каждом образце отмечается участок длиной 50 мм, который расслаивается вручную и служит для закрепления образцов в зажимы тестера.
Рабочий зажим за рукоятку подводится к силоизмерительному зажиму домомента щелчка, обозначающего его фиксацию с помощью стопорного устройства.Испытуемый образец заправляется в зажимы тестера: материал верха – всилоизмерительный зажим; дублирующий материал – в рабочий.
Нажатием на спуск стопорного устройства рабочий зажим приводится вдействие. Скоростьдвижения рабочего зажима 100 мм/мин, как наиболее оптимальная для снятияпоказаний. Расслаиваниепроводится на длине 100 мм. Показания усилия расслаивания считываются по шкалеиндикатора.
Схема расслаивания изображена на рисунке 3.2.
/>
1 – проба материала; 2, 3 – захваты тестера нагрузочный и силоимерительныйсоответственно
Рисунок 3.2 – Схема расслаивания тестером ТПКС-1
С помощью тарировочной шкалы результаты испытания переводятся в Ньютоныдля нахождения нагрузки расслоения.
Затем прочность склеивания (R) в килоньютонах на метр (кН/м) вычисляют по формуле:
/>, (3.1)
где P – средняя нагрузка расслаивания в Н.
За результат испытания принимаем среднее арифметическое результатовиспытаний всех элементарных проб, округленное до 0,01 кН/м.
Результаты испытаний записывают в протокол, который должен содержать:
- обозначениепрокладочного материала, полимерной композиции и текстильной основы;
- номер ТНПА напрокладочные материалы;
- номер иобозначение тестера;
- значениепрочности склеивания испытанных проб и способ ее расчета;
- среднееарифметическое значение прочности склеивания;
- особенностипроцесса расслоения;
- дату испытания;аппаратуру для термосклеивания.
Пример оформления протокола испытания, в соответствии с разработаннойметодикой, приведены в приложении Б.
4. Исследование конъюнктуры рынкатермоклеевых прокладочных материалов
Рынок – явление динамическое, подверженное частым и быстрым изменениям.Можно отметить два основных подхода к его определению. Первый основан на выделенииполитико-идеологического и философского содержания: рынок рассматривается какспособ организации общественного производства, поведения хозяйствующихсубъектов, мышления. Второй подход акцентирует внимание на его конкретномэкономическом содержании: рынок рассматривается как механизм, объединяющийспрос и предложение для обеспечения процессов купли-продажи товаров данноевремя и определенном месте. Обстановка на рынке складывается под воздействиемкомплекса факторов и обстоятельств, которые создают рыночную ситуацию. Арыночная ситуация определяет сложившуюся конъюнктуру рынка.
Конъюнктура (от лат. conjungere – соединяю, связываю) – экономическая ситуация на рынке в определенныймомент как результат взаимодействия факторов и условий, определяющихсоотношение спроса и предложения на товары, а также уровень и динамику цен наних.
Оценка конъюнктуры представляет собой важную составную часть не толькоанализа рынка, но и маркетинговых исследований в целом.
Маркетинговое исследование – целенаправленный сбор, анализ иинтерпретация информации целью уменьшения неопределенности, сопутствующейпринятию маркетинговых решений, относящихся к конкретной рыночной ситуации.
Конъюнктура во многом определяет позиции предприятия на рынке исодержание всей его маркетинговой деятельности [16].
Глубокое изучение товарного рынка должно быть комплексным, увязанным соценками рынка ценных бумаг, рынка услуг, рынка инвестиций, рынка недвижимости,рынка труда и т.д. Многие процессы на товарном рынке объясняются или обусловленыситуацией, сложившейся на других рынках.
Пространственный анализ рынка определяется его масштабами (числом егоучастников, объемом сделок, оборотом рынка) и структурой. Структура рынка –один из главных качественных показателей конъюнктуры. Он отражает главныепропорции рынка и в частности товарную структуру [17].
Состояние рынка охарактеризуется через систему количественных икачественных показателей, каждый из которых отражает определенную сторонуконъюнктуры рынка:
1 масштаб рынка — его емкость, объем операций по купле-продаже товара (товарооборот), числопредприятий различных типов, выступающих на рынке;
2 степеньсбалансированности рынка — соотношение спроса и предложения;
3 тип рынка(конкурентный, монополистический и т.д.);
4 динамика рынка(изменения основных параметров рынка, их вектора, скорость и интенсивность,основные тенденции);
5 степень деловойактивности (заполненность хозяйственного портфеля фирмы, число и размерзаказов, объем и динамика сделок и т.п.);
6 уровеньустойчивости/колеблемости основных параметров рынка в динамике и пространстве(географическом и экономическом – показатели вариации);
7 уровень рыночногориска (оценка вероятности потерпеть поражение на рынке);
8 уровеньконкурентной борьбы (число конкурентов, их активность);
9 цикличностьрынка, т.е. положение рынка в определенной точке/стадии экономического илисезонного цикла.
Конъюнктурный анализ позволяет всесторонне проанализировать рыночнуюситуацию и дать комплексную характеристику состояния рынка; выяснить, насколькоблагоприятна конъюнктура для осуществления поставленных целей.
Важной составляющей конъюнктурного анализа является система рыночныхиндикаторов. Индикатор рынка — это качественный или количественный показатель,позволяющий единолично или в комбинации с другими показателями отразить илиизмерить рыночную ситуацию [17].
К рыночным индикаторам относятся:
- вовлечениетоварной массы в сферу рынка;
- товарооборот;
- товарные запасы(в стоимостном выражении или в днях оборота);
- цены (в денежныхединицах или в отношении к доходу);
- прибыль (илирентабельность).
При изучении конъюнктуры товарного рынка ставиться задача не толькоопределения ее состояния в тот или иной момент, но и предсказание вероятногохарактера дальнейшего развития. Конъюнктурный прогноз дает оценку перспективразвития рынка и является основой для выработки стратегии и тактикидеятельности предприятия.
Рынки потребительских товаров и продукции производственно-техническогоназначения изучаются главным образом на основе использования двух подходов:
1 посредствоманализа вторичной информации и прежде всего о выпуске и сбыте продукции;
2 путемисследования мотивации и поведения потребителей.
В рамках первого подхода изучаются все документы, представляющие интересдля организации, изданные статистическими органами, различными министерствами,торговыми палатами, региональными органами управления, а также являющиесярезультатом специальных немаркетинговых исследований. Такая информация являетсядостаточно дешевой, даже бесплатной, относительно легко доступной.
Второй подход кизучению рынка предполагает исследование мотивации и поведения потребителейпутем проведения специальных обследований: интервьюирования, собеседований,заполнения анкет. В качестве опрашиваемых выступают как обычные потребители,так и профессионалы — эксперты.
В случае изучения продукции производственно-технического назначениявыборка охватывает не отдельных людей, а предприятия. Когда проводятанкетирование в промышленной сфере, то выборка, как правило, невелика(исключение составляют рынки, где потенциальные потребители представленыбольшим количеством предприятий) и замены невозможны: существуют компании,которые надо обязательно опросить, — например, крупные фирмы — лидеры в своейотрасли.
Здесь важно учитывать одно важное обстоятельство. Спрос на продукциюпроизводственно-технического назначения является производным от спроса наконечные потребительские товары, при изготовлении которых она используется.Поэтому в прогнозных целях необходимо изучать не только существующих и потенциальныхпотребителей продукции производственно-технического назначения, но также ирынок соответствующих конечных товаров.
При проведении маркетинговых исследований, особенно когда нет возможностиполучить надежную количественную информацию на основе одного из рассмотренныхподходов, следует использовать одновременно все подходы [17].
Основными производителями термоклеевых прокладочныхматериалов в мире являются следующие фирмы: «Куфнер» (Kufner), «Хансель» ( ), «ТекстильгмпХоф» (Textilgmppe Hof), «Фройденберг» (с. Freudenberg), «Фулда» (Fulda) (Германия), «Ланур Пикарди»(Lainiere de Picardle) (Франция), «Кениг» (Konig), «Балдин» (Baldin) (Бельгия), «Вилен» (Vilene Organisation) (Великобритания) и др.
В России и Беларуси термоклеевые прокладочныематериалы (ТПМ) производят: ОАО «Мамонтовка» (Московская обл.), ОАО «ТИМ-холдинг»(Красноярск), НТК «Джей» (Москва), ОАО «Ручайка» (Кобрин), ООО«АТЕМ» (Минск), ООО «Омега Текс» (Кобрин).
Прокладочные материалы известных фирм имеютотличительные символы, например: фирма «Куфнер» — оранжевую полосу,фирма «Хансель» — скачущую лошадь. Как правило, производители ТПМуказывают в рекомендациях по их применению вид оборудования для дублирования[4].
Фирмы, специализирующиеся на выпуске ТПМ, постояннорасширяют их ассортимент для использования в самых разнообразных швейныхизделиях. В ассортименте могут быть выделены группы материалов, имеющие разныеторговые обозначения (таблица 4.1).
Таблица 4.1 – Ассортимент ТПМ и их характеристикаНаименование фирмы-изготовителя Наименование термоклеевых прокладочных материалов Характеристика термоклеевых прокладочных материалов Фирма «Хансель» Polyfix Тканая основа Polyknit Нетканая основа, выработанные на Рашель-машинах Alrolherm Многоцелевого назначения Polyvlies Нетканая основа Polytape Ленты Specialise Прокладочный материал для кожи, меха, нижнего воротника, поясов брюк и юбок Polygnik Для домашнего использования Polydress Цветные термоклевые прокладочные материалы для платьев и блузок Фирма «Эсвег Бралтекс» Variopoint Нетканая основа с мягким туше для небольших зон мужских пальто Softpoint Нетканая основа с уточной нитью и очень мягким туше Softpoint Нетканая основа с уточной нитью для мужских пиджаков Varipoint Нетканая основа с точечных покрытием Unipoint Нетканая основа для небольших зон кожаной и спортивной одеждой Unisoft Нетканая основа, усиленный продольное нить Bassopoint Тканая основа для легких камвольных габаритных шерстяных нитей Minipoint Тканая основа, х/б для блузок и платьев.
Одним из известнейших и старейших производителей ТПМ вЕвропе является фирма «Хансель», которая постоянно совершенствуетсвои разработки в этой области. Ею освоен выпуск растяжимых прокладочныхматериалов, способных к удлинению на 14 %. Такие материалы позволяют повыситьформуемость клеевых соединений в соответствии с формой тела человека. Такая повеличине деформационная способность гарантирует выполнение двух противоположныхтребований: возможность беспроблемной переработки в швейном производстве, вчастности при раскрое, и придание повышенной формоустойчивости деталям одеждыпри одновременном сохранении их способности к многократному растяжению приэксплуатации. Фирма «Хансель» выпускает термопрокладочные материалыразного целевого назначения, различающиеся поверхностной плотностью, режимамисклеивания, цветом и т.д. Наиболее известной разработкой фирмы является тканаяпрокладка Hansel 901, имеющая вплетенный в утокконский волос.
Другим крупнейшим производителем ТПМ является фирма «Фройденберг»,известная как первый разработчик и создатель флизелина. Половина объемавыпускаемых в мире флизелинов сходит с производственных потоков этой фирмы.Помимо флизелина фирма выпускает перфорированные и нитепрошивные ленты, клеевойсинтепон.
На рынке Республики Беларусь в настоящее времяпредставлено обширный ассортимент клеевых прокладочных материалов.
Проанализируем данные, приведенные в сводных таблицах4.2 — 4.4 некоторых термоклеевых прокладочных материалов по Республики Беларусьи Российской Федерации.
Из таблицы 4.2 видно, что цена на термоклеевыепрокладочные материалы находится в пределах 1700 рублей за метр погонный.Оптимальными режимами для процесса дублирования деталей одежды являетсятемпература склеивания — от 120 0С до 140 0С; давлениеприжимания основы материала к клеевому прокладочному материалу – от 0,2 кгс/м2до 0,4 кгс/ м2; время нахождения пакета материалов по воздействиемтемпературы и давления – от 10 до 16 секунд.
Эти режимы обеспечивают при изготовлении изделийнеобходимое качество операции дублирования без дополнительных материальныхзатрат. Принимая во внимания качественные характеристики и цену из двухпредставленных видов бязи, наилучшем является бязь артикул Х.100.01.140.070-01.
Таблица 4.2 – Сравнительный анализ цен и характеристикбязи сорочечной производителей, присутствующих на рынке Республики БеларусьНаименование и артикул ТПМ Произво-дитель Качественные характеристики Цена, руб. Ши-рина, см
Режимы склеива-ния (темпера-тура 0С; давление; время)
Повер-хностная плот-ность, г/м2 Длина материалв упаковке, п.м.
1.1
Х.100.01.140.070-01 Россия 94 130/140; 0,2-0,4; 15-20 140 50-150 1720,6
1.2
355 Россия 94 150/160; 0,3-0,4; 16-18 100 40-70 1750
Из таблицы 4.3 видно, что цена на дублерин на тканевойоснове колеблиться от 1600 рубле до 3300 Сопоставив цены на дублерин натканевой основе с его качественными характеристиками, среди представленных втаблице наилучшими качественными и ценовыми характеристиками обладают: дублеринна тканевой основе, белого цвета артикул 8В10ЛЦ по цене 2964,5 рублей за погонныйметр и дублерин воротничковый артикул 355 по цене 1669,1 рублей.
Таблица 4.3 – Сравнительный анализ цен и характеристикдублерина на тканевой основе производителей, присутствующих на рынке РеспубликиБеларусьНаименование и артикул ТПМ Произво-дитель Качественные характеристики Цена, руб. Ши-рина, см
Режимы склеива-ния (темпера-тура 0С; давление; время)
Поверх-ностная плот-ность, г/м2 Длина материалв упаковке, п. м.
1.1
514/3, бязевый белый г. Нефтекамск, Россия 135 160; 0,4-0,5; 20 140 100 2642,3
1.2
508, тканевый белый Беларусь 106 150; 0,05; 30 120 100 2192,3
1.3
1.14, тканевый белый Беларусь 150 130/140; 0,3-0,4; 10-16 80 100 3128,1
1.4
8501, 8501-3F, тканевый белый Россия 90 130/140; 0,3-0,4; 10-16 105 50
2354,184
2433,072
1.5
8В10ЛЦ, тканевый
белый
серый Беларусь 150 130/140; 0,3-0,4; 10-16 80 100 2964,5
1.6
ПР14, тканевый Беларусь 150 130/140; 0,3-0,4; 10-16 80 100 3138,912
1.7
1,16(7с 30ПР), тканевый белый Беларусь 150 130/140; 0,3-0,4; 10-16 80 100 3270,9
1.8
355, воротничко-вая ткань Беларусь 80 130/140; 0,3-0,4; 10-16 105 100-150 1669,1
1.9
2.23Б, воротничко-вая ткань Беларусь 95 130/140; 0,3-0,4; 10-16 105 100-150 2192,3
Таблица 4.4 – Сравнительный анализ цен и характеристикдублерина на трикотажной основе производителей, присутствующих на рынкеРеспублики БеларусьНаименование и артикул ТПМ Произво-дитель Качественные характеристики Цена, руб. Ши-рина, см
Режимы склеива-ния (темпера-тура 0С; давление; время)
Поверх-ностная плот-ность, г/м2 Длина материал в упаковке, п.м.
1.1
216/6,216/4, трикотажный, белый, черный г. Нефтекамск, Россия 90 150; 0,5; 30 75 150
1809,4
2108,4
1.2
212, трикотажный белый г. Нефтекамск, Россия 150 120/130; 0,3-0,4; 10-15 60 100 2840,8
1.3
212, трикотажный черный г. Нефтекамск, Россия 90/150 120/130; 0,3-0,4; 10-15 66 150/100 2108,4
1.4
531, трикотажный, белый
черный Беларусь 150 150; 0,5; 30 75 100
2391,6
2972,8
1.5
216/6, 216/4, трикотажный, белый
черный г. Нефтекамск, Россия 150 150; 0,5; 30 75 100
2840,8
3461,9
1.6
1.13, трикотажный Беларусь 150 150; 0,5; 30 75 100 3067,5
1.7
1.13В, трикотажный, белый
черный Беларусь 150 150; 0,5; 30 75 100
3425,4
3632,2.
1.8
2138, эластичный, белый Россия 90 150; 0,5; 30 75 50 3507,6
1.9
2158, эластичный, черный Россия 90 150; 0,5; 30 75 50 3811,5
1.10
26 РА, 266 РА, тканевый, белый
черный Беларусь 90 150; 0,5; 30 75 50
2985,3
3487,7
1.11
5832РА, тканевый, серый Беларусь 90 150; 0,5; 30 75 50 3487,7
1.12
619А, трикотажный, белый Россия 143 120/130; 0,3-0,4; 10-15 66 100 3487,7
1.13
619, трикотажный, белый Россия 150 120/130; 0,3-0,4; 10-15 66 41 2864,9
По данным таблицы видно, что цена на дублерин натрикотажной основе лежит в пределах от 1600 до 3700 рублей за погонный метр.Наиболее приемлемо использование дублерина артикула 212 по цене 2108,4 рублей иартикула 519 по цене 2864,9 рублей.
Т.о. данные исследования позволяют выявить основныхпроизводителей термоклеевых прокладочных материалов, определить уровень цен наразличные термоклеевые прокладочные материалы. Принимая во внимания наличиебольшого количества швейных предприятий в Республике Беларусь можнопредположить наличия достаточно устойчивого спроса на этот вид материалов.
5.Охрана труда и промышленная экология
5.1 Охрана труда
Важнейший социальный эффект реализации мер по охранетруда – сохранение жизни и здоровья работающих. Здоровье и безопасные условиятруда способствуют повышению производительности труда, удовлетворенностиработников своим трудом, созданию хорошего психологического климата в трудовых коллективах,что ведет к снижению текущих кадров, созданию стабильных трудовых коллективов.В обществе охрана труда — это система законодательных актов и соответствующихим экономических, гигиенических, санитарно-технических и организационныхмероприятий и средств, обеспечивающих безопасность работающих, сохранениездоровья и работоспособности человека.
Соблюдение конституционного права работников наздоровье и безопасные условия труда обеспечивается осуществлениемгосударственной политики в области охраны труда, а также имеет большоесоциально-экономическое значение. Состояние условий труда в значительнойстепени влияет на производительность труда. Так неудовлетворенность работникарабочим местом, недостатки, упущения в работе по созданию надлежащих условийтруда, нарушение техники безопасности приводит к травматизму на производстве,профессиональной заболеваемости и т.д.
В систему законодательных актов, регулирующих вопросыохраны труда в Республике Беларусь, входят:
· Трудовой кодексРБ;
· Конституция РБ, котораягарантирует право граждан на здоровье и безопасные условия труда;
· Закон РБ «Обосновах государственного социального страхования», где предусмотренывопросы страхования граждан от несчастных случаев на производстве ипрофзаболеваний;
· Закон РБ «Осанитарно-эпидемиологическом благополучии населения», который направлен напредупреждение воздействия неблагоприятных факторов среды на здоровье населенияи регламентирует действия органов государственной власти и управления,предприятий и организаций, должностных лиц и граждан по обеспечениюсанитарно-эпидемиологического благополучия;
· Закон РБ «Околлективных договорах и соглашениях», который определяет правовые основызаключения и исполнения коллективных договоров и соглашений для содействиярегулированию трудовых отношений и согласованию социально-экономическихинтересов работников и нанимателей, в частности в вопросах создания здоровых ибезопасных условий груда, улучшения охраны здоровья, среды.
· Закон РБ «Осертификации продукции, работ, услуг», направлен на обеспечениебезопасности продукции для жизни, здоровья и имущества населения, а такжеокружающей среды.
Трудовое законодательство регулирует одну из важнейшихсфер жизнедеятельности человека — сферу применения труда. Трудовой кодекс,принятый в 1999 году, регулирует трудовые отношения, складывающиеся на этапеформирования государства нового типа. Трудовое законодательство выполняет вобществе производственную и защитную функции, способствуя тем самым, с однойстороны, правовому обеспечению развития экономики, а с другой — осуществлениюгарантий прав человека в сфере труда.
В лаборатории производятся исследования зависимостипрочности клеевых соединений от технологических параметров склеивания приизготовлении верхней одежды. При исследовании используются электромеханическоеоборудование. По степени опасности поражения людей электрическим током вокружающей среде, помещения подразделяются на три группы: помещения безповышенной опасности; помещения с повышенной опасности; помещения особоопасные. Испытательная лаборатория по всем параметрам относится к помещениямбез повышенной опасности, так как помещение отапливаемое, пыль образуется,температура воздуха не выше 30°С, полы покрыты линолеумом, металлоконструкций,имеющих заземление с землей в помещении нет.
По пожаро-взрывоопасности помещение относится к: попожароопасности к классу П-IIа — помещение, в котором содержатся твёрдые горючие вещества, неспособныепереходить во взвешенное состояние; по взрывоопасности лаборатория относится кзоне класса В -IIа — помещение, вкотором образование взрывоопасных смесей возможно лишь в результате аварии илинеисправности технологического оборудования.
По пожароопасности помещения и здания подразделяютсяна пять категорий — А, Б, В, Г и Д. Категория определяется для наиболеенеблагоприятного в отношении пожара или взрыва периода исходя из виданаходящихся в аппаратах и помещениях горючих веществ и материалов, ихколичества и пожарных свойств, особенностей технологического процесса.Помещение лаборатории относится к категории В, разряду. Размерсанитарно-защитной зоны — 50 метров с санитарной классификацией — V.
Так как в помещении лаборатории при проведениеиспытаний выделяется вредные пыль и газ в воздух, то это следует учесть. Дляограничения вредного воздействия на организм и самочувствие человекапредусматривается в соответствии с санитарными нормами предельно допустимыеконцентрации (ПДК) пыли и газов в воздухе.
ПДК вредных веществ в рабочей зоне — это такиеконцентрации, которые при ежедневной работе по 8 часов или при другойпродолжительности рабочего дня, но не более 40 часов в неделю в течение всегорабочего стажа не могут вызвать заболеваний или отклонений в состоянииздоровья.
Контроль за содержанием вредных веществ обязательнопроизводится по стандартным методикам. ПДК вредных веществ в воздухе рабочейзоны приведены в СанПиН № 11-19-94 «Перечень регламентированных в воздухерабочей зоны вредных веществ», а также в ГОСТ 12.1.005 «ССБТ. Воздухрабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования».
К важным мероприятиям по оздоровлению воздушной средыв рабочей зоне испытательной лаборатории относятся вентиляция икондиционирование воздуха.
Для поддержания в производственных помещенияхпостоянной температуры, влажности и чистоты воздуха, независимо от атмосферныхусловий и времени года применяется установка для кондиционирования воздуха.
Кондиционирование — это процесс автоматическогоподдержания в производственном помещении определённых параметров воздушнойсреды. При кондиционировании независимо от наружных метеорологических условий ирежима работы технологического оборудования в помещении поддерживаютсянеобходимые температура, относительная влажность, чистота, скорость движениявоздуха. Различают комфортное и технологическое кондиционирование воздуха. Виспытательной лаборатории комфортное кондиционирование воздуха.
Такая установка поддерживает в помещениях заданныеклиматические условия, автоматически создает самостоятельный микроклимат, независящий от внешней среды. При кондиционировании воздух нагревается илиохлаждается до нужной температуры, осушается и увлажняется, подвергаетсяочистке от примеси паров, газов или пыли. Воздуху, подаваемому на рабочиеместа, придается определенная наиболее благоприятная скорость. В помещении,оснащенном установкой для кондиционирования воздуха, двери и окна следуетдержать закрытыми. Контроль и регулирование заданных расчетных параметроввоздуха проводиться автоматически. Баланс воздуха в помещении положительный. Впомещении лаборатории вентиляция выполнена приточно-вытяжной. Аварийнаявентиляция в помещении лаборатории служит для быстрого удаления из помещениязначительных объёмов воздуха с большим содержанием вредных веществ, поступающихпри нарушении технологического режима и авариях. Аварийная вентиляция, какправило, проектируется вытяжной.
Метеорологические условия на производстве нормируютсятакими нормативными документами, как СанПиН 9-80-98 «Гигиеническиетребования к микроклимату производственных помещений» и ГОСТ 12.1.005 «ССБТ.Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования».Метеорологические условия характеризуются такими основными параметрами, кактемпература, влажность, подвижность воздуха, и оказывают огромное влияние нафункциональную деятельность человека, его работоспособность и здоровье. Воснову нормирования метеорологических условий производственной среды положенаоценка метеорологических условий как оптимальных и допустимых в зависимости откатегории работ по тяжести, по периодам года, тепловой характеристикипроизводственного помещения. Параметры микроклимата для лёгкой категории работпредставлены в таблице 5.1 .
Таблица 5.1 — Параметры микроклиматаПериод Категория работ Температура,°С Относительная влажность, % Скорость движения воздуха, м/с Оптимальная Допустимая на рабочем месте Оптимальная
Допустимая на рабочем месте,
не более Оптимальная
Допустимая на рабочем месте,
не более Холодный Легкая 1а 22-24 20-25 40-60 75 0,1 0,1 Теплый Легкая 1 а 23-25 21-28 40-60 75 0,1 0,1-0,2
В лаборатории предусмотрена дежурно-водяная системаотопления и используется теплоноситель с горячей температурой на входе — (+96)°С, на выходе — (+70)°С. Система отопления поддерживает в помещениитемпературу, соответствующую гигиеническим требованиям охраны труда.
Класс помещения лаборатории по опасности пораженияэлектрическим током относится к помещениям с повышенной опасностю и категорияпомещения по пожаро- и взрывоопасности — В, так как лаборатория имеетэлектрооборудование с напряжением 220В/380 В.
Тип исполнения электрооборудования, установленного влаборатории, — П-1 закрытый. По классу защиты от поражения электрическим токомиспользуется оборудование с классом защиты 01- электрооборудование, имеющеерабочую изоляцию и электрическую для заземления (для присоединения к системезащитного заземления), I — электрооборудование, которое присоединено к системе питания 4-х жильным кабелеми 4-х рожковой вилкой (жила кабельная и 1 ножка вилки является заземляющей).Способ отключения электрооборудования от сети тройной: 1) ручной (кнопка «Стоп»),2) автоматический, 3) общий рубильник.
При наличии дистанционного или автоматическогоуправления механизмами должна быть предусмотрена предварительная (перед пуском)сигнализация или звуковое оповещение о предстоящем пуске. Такую сигнализацию итакое оповещение не требуется предусматривать у оборудования, вблизи которыхустановлен аппарат аварийного отключения. При наличии дистанционного илиавтоматического управления испытательным оборудованием вблизи него долженустанавливаться аппарат аварийного отключения, исключающий возможностьдистанционного или автоматического пуска оборудования до принудительноговозвращения этого аппарата в исходное положение.
Органы управления оборудования снабжены надписями илисимволами, указывающими управляемый объект, к которому они относятся, егоназначение и состояние («Включено», «Отключено», «Ход»,«Тормоз» и т.п.) соответствующее данному положению органа управления.У оборудования, имеющего несколько органов управления, для осуществления однойи той же операции с разных постов, должна быть исключена возможностьодновременного управления с различных постов. Кнопки аварийного отключениядолжны выполнятся без блокировки. Орган управления, которым осуществляетсяостановка, должен быть выполнен из материала красного цвета. Орган управления,которым осуществляется пуск (включение), должен иметь ахроматическую расцветку(чёрную, серую или белую). Допускается выполнять этот орган зелёного цвета.Рукоятки автоматических выключателей допускается выполнять жёлто-коричневогоцвета.
Электрозащитные средства по характеру их примененияподразделяются на две категории: средства коллективной защиты, средстваиндивидуальной защиты.
Испытательная лаборатория укомплектованадиэлектрическими ковриками, как средством коллективной защиты от пораженияэлектрическим током, а также плакатами и знаками безопасности. Для защиты людейот поражения электрическим током при повреждении изоляции должна быть примененаодна из следующих защитных мер: заземление, зануление, защитное отключение,двойная изоляция, малое напряжение. Тип защитного заземления, используемый влаборатории — контурный. К частям, подлежащим занулению или заземлению,относят: корпуса электрических машин, трансформаторов, светильников и т.п.;приводы электрических аппаратов; вторичные обмотки измерительныхтрансформаторов; металлические конструкции распределительных устройств,металлические кабельные конструкции и т.п.; металлические корпуса передвижных ипереносных электроприёмников; электрооборудование, размещённое на движущихсячастях станков, машин, механизмов. Сопротивление заземляющего устройства должнобыть не более 4 Ом и 8 Ом соответственно при линейных напряжениях 380В и 220 В.Сопротивление изоляции токоведущих частей должно быть не менее 0,5 МОм.
Статическое электричество – это возникновение исохранение электрических зарядов на поверхности и в объёме диэлектрических иполупроводниковых веществ, а также на изолированных проводниках.
Возникновение зарядов статического электричества влаборатории незначительное. Так как в испытательной лаборатории естьтехнологические операции (дублирование деталей одежды на дублирующих прессах),способствующие накоплению зарядов статического электричества, поэтому впомещении рекомендовано с помощью кондиционирования воздуха поддерживатьвлажность порядка 65%-70%, что гарантирует отвод зарядов статическогоэлектричества.
На оборудовании, установленном в лаборатории, всевыступающие и движущиеся части имеют ограждения, которые в свою очередь, имеютблокировки, исключающие работу оборудования при снятом ограждении.
В лаборатории используются следующие виды знаков:указательные, предписывающие, запрещающие. Все движущиеся части окрашены вжелтый цвет, ограждение внутри окрашено в красный цвет. Кнопки «Стоп»красного цвета выполнены в виде грибка. Каждая единица оборудования имеетинструкцию по эксплуатации, которая вывешена непосредственного на рабочемместе. Все электрооборудование, электрощиты соответственно замаркированы (знакв виде молнии). В лаборатории имеется набор знаков безопасности, таких как: «Невключать», «Высокое напряжение» и т.п..
Шум и вибрация являются результатом колебаний тел,передаваемых непосредственно телами через газообразные, жидкие и твердые среды.Шум и вибрация отличаются друг от друга лишь частотой этих колебаний и тем, чтоони по-разному воспринимаются человеком. Колебания с частотой 20 Гц -20000 Гц,передаваемые через газообразную среду, называются звуками, а беспорядочноесочетание разнообразных звуков представляет собой шум. Колебания менее 20 Гц, называютсяинфразвуками, а выше 20000Гц — ультразвуками. Они органами слуха человека невоспринимаются, однако оказывают на него влияние. Колебания твердых тел,передаваемые через твердые тела (машины, строительные конструкции и т.п.),называются вибрацией.
Шум представляет собой беспорядочное сочетаниеразнообразных звуков. Колебания источника звука приводят к попеременному сжатиюи разряжению воздуха и возникновению вследствие того волн, распространяющих отисточника звука во все стороны. Условно принято все шумы делить на:низкочастотные — с частотой колебаний не более 350 Гц, среднечастотные — от 350Гц до 800 Гц и высокочастотные — более 800 Гц. Нормируемые среднегеометрическиечастоты при вибрации (63, 125, 250, 500, 1000, 7000, 4000, 8000) Гц. Лабораторияотносится к помещениям с низкочастотными шумами. Допустимый уровень звуковогодавления в помещении 65дБ. Для уменьшения уровня шума всё оборудованиерегулярно смазывается, по мере возможности подшипники качения заменены наподшипники скольжения. В качестве средств индивидуальной защиты используютсяушные втулки.
Вибрация – это механические колебания в областиинфразвуковых и частично звуковых частот. Классификация методов и средстввибрационной защиты приведена в ГОСТ 12.4.046 «ССБТ. Методы и средства вибрационнойзащиты. Классификация». Вибрация распространяется по всему телу человека всвязи с тем, что ткани тела человека и особенно костная ткань обладают хорошейпроводимостью механических колебаний. Вибрация оказывает опасное действие наотдельные органы и организм человека в целом, вызывая вибрационную болезнь,относящуюся к профессиональным заболеваниям. Нормируемые среднегеометрическиечастоты при вибрации: 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц. Чтокасается вибрации, то в лаборатории она, как опасный фактор отсутствует. Длягарантии всё оборудование установлено на резинометаллические амортизаторы.
В помещении лаборатории используется естественное иискусственное освещение, которое используется в разное время суток.Естественный свет, источником, которого является солнце, проникает внутрьпомещения через окна, расположенные в боковых стенах. Не менее двух раз в годокна должны подвергаться очистке, при этом один раз осенью обязательно.Искусственное освещение применяется при недостаточном естественном освещении иподразделяется на рабочее и аварийное. Рабочее освещение может быть общим икомбинированным. В нашем случае используется комбинированное освещение, то естьобщее освещение плюс местное. Для общего освещения используются светильники с лампамилюминесцентными типа ЛБ-65, мощность лампы-80 Вт. В качестве местного освещенияиспользуются бытовые настольные светильники, крепящиеся к столам, источникомсвета является лампа накаливания мощностью 60 Вт. Норма освещенности впомещениях лаборатории согласно СНБ 2.04.05-98 «Естественное иискусственное освещение» при высокой точности зрительной работы III-А для комбинированного освещения 500лк. Аварийное освещение нам необходимо только на случай эвакуации, либочрезвычайных ситуаций, так как наш производственный процесс не являетсянепрерывным, нужно осветить только лестничные марши, площадки, коридоры на путиэвакуации. Для этого достаточно освещенности в 20 лк. Количество эвакуационныхвыходов — четыре. Расстояние от наиболее удаленного рабочего места доэвакуационного выхода — не более 50 метров.
Здание, в котором находится лаборатория II степени огнестойкости, стеныкирпичные, перекрытия выполнены железобетонными плитами, кровля избитумно-полимерного материала «Изопласт» марок «К» и«П». Огнестойкость стен — 2 часа, перекрытий — 0,75 часа. Внутриздания на каждом этаже расположено по 2 пожарных крана. Лаборатория обеспеченапервичными средствами пожаротушения: огнетушитель ОХП-10, огнетушитель ОУ-2-1,вода и песок в емкостях. Извещатель о пожаре — телефон.
Категории молниезащиты здания III тип молнееприёмника металлическая сетка,сопротивление заземляющего устройства при молнеезащите не менее 10 Ом.
5.2 Промышленная экология
Проблема ухудшения экологической ситуации в Беларуси скаждым годом становится все более актуальной. С развитием рыночных отношений ипромышленности увеличивается количество промышленных отходов, что, к сожалению,сопровождается нарушением экологического равновесия в нашей стране. Научно — техническийпрогресс поставил перед человечеством ряд новых, весьма сложных проблем, скоторыми оно до этого не сталкивалось вовсе, или проблемы не были стольмасштабными. Ухудшилось состояние окружающей среды: стойкое увеличение индексазагрязнения вод по всем рекам республики, техногенная деградация ландшафтов,загрязнение воздушного бассейна, почв, радиоактивное загрязнение, оскудениебиологического разнообразия и т.д. Изменения окружающей среды под воздействиемчеловека стали всемирными, то есть затрагивающими все без исключения странымира, поэтому их стали называть глобальными. Дальнейшее ухудшение состоянияокружающей среды может привести к отрицательным последствиям для человечества.Поэтому охрана природы и рациональное использование природных ресурсов являетсяодной из важнейших экономических и социальных задач современного общества.
Основное направление её решения — созданиеэкологически безопасных, малоотходных и безотходных производств, органическивписывающихся в природные системы и отличающихся высокой степеньюинженерно-экологического совершенства. Важной организационно-правовой формойконтроля в области природопользования и охраны окружающей среды являетсяэкологическая экспертиза. В настоящее время все проекты на строительство иреконструкцию лабораторий подвергаются экологической экспертизе и неутверждаются без решения всех вопросов охраны окружающей среды в соответствии ссовременным уровнем развития науки и техники. Законами Республики Беларусь «Огосударственной экологической экспертизе» (1993) и «О внесенииизменений и дополнений в Закон Республики Беларусь „О государственнойэкологической экспертизе“ (2000) определяются цели экспертизы, её место всистеме принятия решений, устанавливается новый порядок организации ипроведения экспертизы, оговариваются права и обязанности сторон. Проведениегосударственной экологической экспертизы возложено на органы Министерстваприродных ресурсов и охраны окружающей среды, а также на специализированныеинспекции по государственной экологической экспертизе. 12 ноября 1998 г. Постановлением главного государственного санитарного врача Республики Беларусь №32 былоутверждено „Положение о порядке осуществления государственнойгигиенической регламентации и регистрации химических и биологических веществ,материалов и изделий из них, продукции производственно-бытового назначения,продуктов питания на территории Республики Беларусь“.
Согласно Положению, Государственная гигиеническаярегламентация — определение порядка производства и применения продуктов,веществ, материалов на основе результатов проведенных токсиколого-гигиеническихисследований или научного анализа имеющейся в достаточном объёме информации,включая разрешение, ограничение или запрещение производства и применения, установлениепредельно допустимых уровней содержания, воздействия вредных веществ, факторовв различных объектах окружающей среды и методов контроля с целью предотвращениянеблагоприятного влияния их на здоровье человека.
Государственная гигиеническая регистрация — системаучёта продукции, производимой в Республике Беларусь или поступившей из-за еёпределов, реализуемой и применяемой в народном хозяйстве и в быту, которая наосновании экспертной оценки документации и лабораторных исследований признанасоответствующей требованиям гигиенической безопасности, установленнымнормативным документам. Государственной гигиенической регистрации подлежитпродукция в соответствии с перечнем, утвержденным постановлением главногогосударственного санитарного врача Республики Беларусь на основании действующихзаконодательных актов и правительственных постановлений. Для предотвращениязагрязнения окружающей среды при потреблении товаров, а также обеспечениябезопасности среды для человека осуществляется экологическая экспертиза.
Экологическая экспертиза товаров — оценка экспертомвредного воздействия, которое оказывают товары на окружающую среду.Экологическими показателями, т.е. количественной и качественной характеристикойстепени вредного воздействия товаров на окружающую среду, могут служить состави количество вредных веществ, выделяемых товарами при их производстве,эксплуатации или утилизации и создающих химическое загрязнение окружающейсреды, а также механическое и химическое разрушение окружающей среды подвоздействием товаров. После проведения экспертизы выдается заключениеэкологической экспертизы — документ, подготовленный экспертной комиссией,содержащий обоснованные выводы о допустимости воздействия на окружающуюприродную среду хозяйственной или иной деятельности либо других объектовэкспертизы и о возможности их реализации, одобренной большинством списочногосостава экспертной комиссии. Целью санитарно-гигиенической экспертизы являетсяподтверждение безопасности товаров для потребителей. Объектамисанитарно-гигиенической экспертизы являются товары, услуги, процессы, а такжефакторы, обеспечивающие безопасность в течение всего жизненного цикла товара. Вэтом случае объектами санитарно-гигиенической экспертизы могут быть сырьё,технологические процессы производства, хранения, реализация, включаятехнологическое и торговое оборудование, транспортные средства,производственный и обслуживающий персонал.
Гигиеническая экспертиза — оценка экспертамисоответствия сырья, продукции и упаковки установленным гигиеническим требованиямдля обеспечения безопасности товаров для жизни, здоровья и имущества граждан.После проведения гигиенической экспертизы выдается гигиеническое заключение(сертификат) — технический документ о соответствии продукции (товара)гигиеническим требованиям безопасности. Сертификат является обязательнымдокументом при постановке на производство продукции, для импортируемых товаровпри пересечении таможенной границы. Основанием для выдачи гигиеническогозаключения является протокол испытания, содержащий данные о действительныхзначениях показателей безопасности. Гигиенический сертификат не заменяетсертификат соответствия, а может служить лишь основанием для его выдачи.
Технический кодекс установившейся практики ТКП5.1.07–2004 „Национальная система подтверждения соответствия.Экологическая сертификация. Основные положения“ устанавливает основныеположения проведения работ по экологической сертификации, основные цели,задачи, объекты, организационную структуру подсистемы, определяет основныепринципы и правила организации работ по экологической сертификации, функции еёорганов. Экологическая сертификация — деятельность по подтверждениюсоответствия объекта сертификации природоохранным требованиям, установленнымдействующим законодательством Республики Беларусь. При положительном заключениивыдается экологический сертификат соответствия — документ установленной формы,выданный по правилам экологической сертификации для подтверждения соответствияобъекта сертификации требованиям охраны окружающей среды.
Объектами экологической сертификации являются:продукция, способная оказывать вредное воздействие на окружающую среду, жизнь издоровье населения; системы управления окружающей средой производственных,опытно-экспериментальных и других объектов, предприятий и организаций;территории.
Следует отметить, что актуальной сферой по-прежнемуостаются отходы. Сертификация в этой области направлена на устранение опасноговлияния отходов на среду обитания и максимальное их использование в качествевторичного сырья.
Эффективность сертификации напрямую зависит откритериев безвредности продукции, услуг, процесса и др. Критерии экологическойсертификации должны превосходить по своей сущности параметры экологичности,содержащиеся в стандартах и определить такие критерии можно на основе широкихмаркетинговых исследований, которые позволяют установить критерии для каждойконкретной группы товаров. Схемы экологической сертификации основаны на схемах,принятых в ИСО, дополненных применением заявления об экологическом соответствиипродукции, и учитывают модульный подход оценки соответствия природоохраннымметодом.
Предприятиям и организациям предоставляется правомаркировать свою продукцию знаком экологически чистой продукции продукцию,тару, упаковку и т.п. Стандарт ЭКО-ТЕКС 100 предусматривает маркированиепродукции, удовлетворяющей всем требованиям этого стандарта, этикеткой снадписью „Текстиль, заслуживающий доверия. Проверенный на содержаниевредных веществ текстиль“.
Система управления охраной труда (СУОТ) организациипредполагает разработку в организации политики в области охраны труда, котораядолжна:
— соответствовать характеру и масштабу рисковорганизации;
— включать обязательство руководства организации попостоянному ее улучшению;
— включать обязательство подчиняться действующему законодательствупо охране труда и другим требованиям, которые распространяются на организацию;
— быть документально оформленной, осуществимой и ееследует придерживаться;
— быть доведена до сведения всех работников с тем,чтобы каждый из них знал и исполнял свои индивидуальные обязанности;
— быть доступной для заинтересованных сторон;
— периодически проверяться на соответствие целям изадачам организации.
Основные требования к СУОТ установлены в СТБ18001-2005, в соответствии с которым организация должна разработать, внедрить иподдерживать в рабочем состоянии документально оформленные цели в областиохраны труда на каждой соответствующей ступени и уровне в пределах организации. Для достижения своих целей организация должна разработать,внедрить и поддерживать в рабочем состоянии программы управления охраной труда.
Организация должна разработать, внедрить иподдерживать в рабочем состоянии процедуры для определения ответственности иполномочий за:
— устранение и расследование несчастных случаев,инцидентов, несоответствий;
— проведение действий по ослаблению последствийнесчастных случаев, инцидентов или несоответствий;
— инициирование и завершение корректирующих ипредупреждающих действий;
— подтверждение эффективности предпринятыхкорректирующих и предупреждающих действий.
Руководство организации должно через определенныепромежутки времени анализировать систему управления охраной труда с цельюобеспечения непрерывного соответствия, пригодности и эффективности.
Система управления окружающей средой (СУОС) — часть общей системыадминистративного управления, которая включает в себя организационнуюструктуру, планирование, ответственность, методы, процедуры и ресурсы,необходимые для разработки, внедрения, реализации, анализа и поддержанияэкологической политики. Основными принципами СУОС являются:
— организация должна определить свою экологическуюполитику и принять на себя обязательства в отношении СУОС;
— организация должна разработать план реализации своейэкологической политики, т.е. определить целевые и плановые показатели своейдеятельности в области охраны окружающей среды;
— с целью эффективной реализации организация должнасоздать возможности и разработать механизмы поддержки, необходимые дляосуществления своей экологической политики и достижения целевых и плановыхпоказателей;
— организация должна проводить измерения, контроль иоценку своей экологической эффективности;
— организация должна анализировать и постоянноулучшать свою СУОС с тем, чтобы повышать общую экологическую эффективность.
Требования к СУОС, определенные ИСО, соответствуюттому минимально необходимому уровню, который обязателен для предприятий, фирм,организаций, пытающихся выйти на международный рынок.
Заключение
Выполненная дипломная работа ставилацелью исследование зависимости прочности склеивания при дублировании материаловдля верхней одежды от технологических параметров дубления. Прочность склеивания– основной показатель качества клеевых соединений. Для достижения оптимальнойпрочности склеивания ориентироваться только на норму прочности недостаточно,так как прочность склеивания является неустойчивой величиной и в процессеэксплуатации изделий обычно снижается. Вследствие этого при дублированииматериалов желательно создать определённый резерв прочности клеевогосоединения, который без ущерба качеству мог бы расходоваться на различного родапотери при эксплуатации.
Операция дублирования характеризуетсятремя основными параметрами: температурой, давлением и длительностьюпрессования.
Температура дублирования (температураподушки пресса) – температура, при достижении которой термопластичный клейпереходит в вязко-текучее состояние, проникает в склеиваемые материалы нанекоторую часть их толщины, где затем при охлаждении закрепляется собразованием клеевого соединения. Время склеивания – время от закрытия плитногопресса до его открытия, или, для пресса непрерывного действия, — время отмомента входа в поле нагрева до выхода из него. Давление – параметр,определяющий нажим, осуществляемый верхней плитой на единицу её поверхности
Проведенными исследованиями установлено, что факторы давления итемпературы оказывают большое воздействие на показатель прочности склеивания,поэтому их нужно постоянно контролировать на швейных фабриках.
Повышение температуры и давлениядублирования ведёт к увеличению связей между звеньями мономеров адгезива исубстрата и способствует образованию более прочных и устойчивых к различногорода эксплуатационным воздействиям клеевых соединений.
Проведено исследование на зависимость величины нагрузки расслаиванияклеевого соединения от скорости расслаивания, по результатам можно сделатьвывод, чем больше скорость расслаивания, тем больше получатся величинанагрузки. Для получения данных по нагрузке достаточно небольшая скоростьрасслаивания в пределах от 80 до 300 мм/мин.
Разработана методика экспресс оценки прочности клеевого соединения наспроектированном и разработанном тестере. По результатам исследования влиянияскорости расслаивания на нагрузку расслаивания установлена оптимальная скоростьрасслаивания, равная 100 мм/мин.
При анализе размерностей для исследования прочности склеивания отопределяющих факторов установлено, что, теоретически, увеличение временидублирования должно способствовать уменьшению прочности склеивания. Однако нашвейных предприятиях увеличение данного параметра дублирования приведёт кснижению производительности труда.
Для выбора оптимального режима дублирования необходимо иметь следующиеданные: вид изделия, способ ухода за ним, волокнистый состав (в частности,температура плавления волокон), тип основы прокладочного материала, марка клея(в частности, температура плавления клея), способ нанесения клеевого покрытия.
В ходе дипломной работы производился анализ рынка дублирующих материаловРеспублики Беларусь. Данные исследования позволяют выявить основныхпроизводителей термоклеевых прокладочных материалов, определить уровень цен наразличные термоклеевые прокладочные материалы. Принимая во внимания наличиебольшого количества швейных предприятий в Республике Беларусь можнопредположить наличия достаточно устойчивого спроса на этот вид материалов.
Охрана труда – это система обеспечения безопасности жизни и здоровьяработников в процессе трудовой деятельности, включающая правовые,социально-экономические, организационные, технические, психофизические,санитарно-гигиенические, лечебно-профилактические, реабилитационные и иныемероприятия и средства.
Важнейший социальный эффект реализации мер по охране труда – сохранениежизни и здоровья работающих.
Здоровье и безопасные условия труда способствуют повышениюпроизводительности труда, удовлетворенностью работников своим трудом, созданиюхорошего психологического климата в трудовых коллективах, что ведет к снижениютекучести кадров, созданию стабильных трудовых коллективов.