CC BY
5
While designing the insoles and determining the fastening place of the front edge of waist soles and shanks it is suggested to orientate on the actual arrangement of the bundles in the last joint location determining them in their Italian technology "Ars-Sutoria".
УДК 685.34.03:685.34.072
ДЕФОРМАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА СОВРЕМЕННЫХ ИСКУССТВЕННЫХ КОЖ НА ТКАНОЙ ОСНОВЕ
А.П. Дмитриев, А.Н. Буркин
При производстве обуви в настоящее время широкое применение получили искусственные кожи (ИК). Для заготовок верха обуви используются мягкие ИК зарубежного производства, так как отечественная промышленность такие материалы не производит. Наиболее широко для верха обуви применяются ИК на тканой основе турецкого, немецкого, итальянского и российского производства. Рост потребления таких материалов связан с тем, что ИК восполняют дефицит натурального сырья и обладают необходимыми характеристиками [1]. Применение импортных материалов для производства деталей верха обуви осложняется недостатком сведений об их физико-механических свойствах, а иногда такая информация просто отсутствует. Поэтому исследование деформационных свойств ИК на тканой основе, предназначенных для верха обуви, имеет большое значение, так как учёт таких свойств позволит отечественным производителям обуви эффективно реализовать процесс формования заготовок верха обуви. В современной литературе [2,3,4] приводится описание стандартных физико-механических свойств ИК для верха обуви, однако оценка свойств ИК проводится только по ГОСТ 17316 - 71 [5] и включает при одноосном растяжении разрывную нагрузку и удлинение образца при разрыве. В технических нормативных правовых актах (ТНПА) для ИК на тканой основе не указаны нормативные требования к свойствам данных материалов, поэтому для анализа показателей, оценивающих их деформационные характеристики, будем руководствоваться ТНПА для натуральных кож верха обуви [6, 7]. Исследованиям были подвергнуты образцы ИК на тканой основе 25 артикулов: JAWA, RUGAN, ETNA, BORNOVA, RUSTIK производства Турции; Бирюза и Met lack производства Германии, а также Лак обувной российского производства. Указанные ИК являются двухслойными искусственными материалами с полиуретановым покрытием тканой основы, содержащей нити их п/э и х/б волокон. Основные физико-механические параметры указанных материалов, полученные одноосным растяжением по 10 параллельным испытаниям, представлены в таблице 1.
Таблица 1 - Физико-механические свойства ИК на тканой основе
Артикул ИК Толщина h, мм Поверхностная плотность pS, г/м2 Нагрузка при разрыве P, Н Относительное удлинение при разрыве Е*, % Предел прочности ff*, МПа Коэффициент равномерности по Е , kp
В П В П В П
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1,1 JAWA 330 1,16 500 295 201 20 22 12,7 8,7 0,91
1,1 JAWA 008 1,17 483 189 339 11 25 8,1 14,5 0,44
1,1 JAWA 001 1,10 516 376 327 22 26 17,1 14,9 0,85
1,1 FOCA 330 1,16 484 278 308 29 42 11,9 13,3 0,69
1,1 RUGAN 001 1,08 516 400 405 33 33 18,5 18,7 1,00
Окончание таблицы 1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1,1 RUGAN 107 1,24 533 323 491 18 30 13,0 19,8 0,60
1,1 RUGAN 208 1,19 533 316 490 19 28 13,3 20,6 0,68
1,1 RUGAN 224 1,18 600 368 457 32 35 15,6 19,4 0,91
1,1 RUGAN 409 1,15 500 206 318 16 28 8,9 13,8 0,57
1,1 RUGAN 514 1,09 467 219 329 17 27 14,6 15,1 0,63
1,1 RUGAN 901 1,15 500 303 371 29 31 13,2 16,1 0,94
RUGAN SELCUK 001 0,90 433 314 349 28 31 17,5 19,4 0,90
RUGAN MUSTANG 901 1,10 483 313 283 30 34 14,2 12,9 0,88
RUGAN YILDIZ 901 1,11 516 357 330 36 36 16,1 14,9 1,00
1,1 ETNA 001 1,16 516 206 411 16 28 8,9 13,4 0,57
1,1 ETNA 304 1,22 533 339 298 30 33 13,9 12,2 0,91
1,1 ETNA 317 1,12 483 245 296 29 36 10,9 13,2 0,81
1,1 ETNA 901 1,32 616 430 414 40 28 16,3 19,0 0,72
BORNOVA 901 1,29 675 447 555 39 41 17,3 21,5 0,95
1,1 RUSTIK 901 1,14 567 356 375 34 32 15,6 16,5 0,94
Бирюза 3763 1,15 567 411 438 17 39 17,9 19,0 0,43
Met lack, бордо 1,05 567 293 397 20 34 13,9 18,9 0,59
Met lack, т-синий 1,00 497 331 298 17 40 16,6 14,9 0,43
Лак обувной/140, белый 1,06 567 296 319 18 45 14,0 15,1 0,40
Лак обувной/140, голубой 1,04 567 296 321 18 38 14,2 15,4 0,47
Если за критерий оценки принять свойства натуральных кож [6], то по данным показателям не удовлетворяют требованиям ИК артикулов JAWA (кроме JAWA 001) и ETNA (кроме ETNA 901), а также RUGAN MUSTANG 901 и RUGAN 409; по показателю «равномерность удлинения» ИК: JAWA 008, RUGAN 409, ETNA 001, Бирюза 3763, Met lack и Лак обувной / 140. По показателю «относительное удлинение при нагрузке в 10 МПа» соответствуют требованиям этого стандарта только 8: 1,1 RUGAN 001, 224, 514, 901, 1,1 RUGAN YILDIZ 901; 1,1 ETNA 901, 1,1 BORNOVA 901 и 1,1 RUSTIK 901, частично: 1,1 RUGAN MUSTANG 901, 1,1 ETNA 304, 317 и 1,1 FOCA [7].
Определение дополнительных полуцикловых характеристик указанных ИК при одноосном растяжении производилось на испытательной машине ИП 5158-5 на образцах прямоугольной формы размером 20 х 160 мм (рабочая зона 20 х 100 мм). Для испытаний образцы ИК вырезались строго в продольном (В) и поперечном (П) направлениях без удаления нитей тканой основы вдоль длины элементарных проб. Система сбора и обработки информации на ИП 5158-5 позволяет осуществлять управление экспериментом в диалоговом режиме. Полная автоматизация процесса испытания образцов с нагружением до разрыва на указанном приборе позволяет производить сбор и обработку информации от датчика силы и других конечных выключателей в виде конкретных физических величин на графический жидкокристаллический дисплей с дальнейшей обработкой и выдачей результатов испытаний в виде массива данных на ЭВМ. Для ИК по построенным графикам «удлинение - нагрузка», вид которых определяется структурой кожи и её способностью к ориентации, получены характеристики, представленные в таблице 2.
Таблица 2 - Механические свойства И
К на тканой основе
Артикул ИК Относительное удлинение гА при 100 Н, % Работа при разрыве Ar, Дж Удельная работа при разрыве Av, Дж/м3 х105 Удельная работа при растяжении Аm, Дж/кг Показатель степени n уравнения г = AQn Коэффициент растяжимости материалаА
В П В П В П В П В П В П
1,1 JAWA330 6,6 14,5 2,9 1,7 1234 738 2864 1711 0,69 0,73 7,30 15,73
1,1 JAWA 008 5,7 10,4 1,8 3,7 478 1569 1119 3948 0,69 0,75 5,56 10,10
1,1 JAWA 001 5,7 12,4 4,3 3,5 1941 1575 4270 3238 0,67 0,63 6,26 12,59
1,1 FOCA330 7,1 18,0 4,4 6,0 1889 2590 4383 6461 0,81 0.67 9,02 8,21
1,1 RUGAN 001 5,7 16,2 6,8 4,8 3133 2206 6324 4764 0,86 0,65 8,16 16,08
1,1 RUGAN 107 4,9 10,7 3,2 6,5 1284 2612 2977 6054 0,75 0,69 5,46 10,06
1,1 RUGAN 208 5,7 10,8 3,3 5,6 1395 2348 3102 5223 0,70 0,69 6,18 9,89
1,1 RUGAN 224 5,7 16,1 6,1 5,7 2596 2404 5105 4728 0,84 0,68 8,10 15,08
1,1 RUGAN 409 7,4 12,6 1,7 3,9 760 1698 1749 3905 0,68 0,69 7,36 12,45
1,1 RUGAN 514 7,9 11,6 1,9 3,5 869 1722 2038 4038 0,70 0.73 7,99 11,85
1,1 RUGAN 901 5,7 14,4 4,9 4,5 2118 1939 4871 4459 0,97 0,73 7,34 14,36
RUGAN SELCUK 6,0 14,4 4,7 4,2 2606 2359 5391 4882 0,75 0,64 7,95 14,79
1,1 RUGAN MUSTANG 901 5,7 13,5 5,1 4,7 2335 21 35 5136 5052 0,91 0,67 7,93 13,70
1,1 RUGAN YILDIZ 901 11,8 7,4 6,5 6,4 2928 2895 6068 6427 0,69 0,89 1 1 ,73 9,58
1,1 ETNA 001 7,8 10,4 1,7 4,9 712 2139 1652 4638 0,63 0.70 7,69 10,45
1,1 ETNA 304 6,8 15,9 5,5 4,2 2247 1736 5123 3958 0,75 0.65 8,81 15,98
1,1 ETNA 317 8.4 14,9 3,9 5,0 1734 2219 3885 5344 0,83 0,69 9,59 15.23
1,1 ETNA 901 6,9 13,2 8,5 4,2 3231 1588 6717 3494 0,86 0,71 9,61 12,34
BORNOVA 901 6,6 17,2 8,7 8,0 3385 3112 6567 6323 0,83 0,70 9.31 15,23
1,1 RUSTIK 901 6,1 14,8 6,5 4,5 2832 1972 5713 3980 0,87 0,77 8,44 13.84
Бирюза 3763 3,9 16,5 4,7 6,8 2053 2937 4180 5977 0,68 0,65 18.47 18,72
Met lack, бордо 7,0 13,5 2,6 5,8 1254 2782 2462 4869 0,69 0,70 7.97 13,58
Met lack, т-синий 3,8 19,2 3,1 4,6 1575 2309 3386 4965 0,65 0,70 5,07 20,93
Лак обувной /140, белый 4,6 21,9 2,9 5,7 1382 2695 2593 5056 0,79 0,79 5,29 21,90
Лак обувной/ 140,голубой 5,5 18,5 2,8 4,9 1353 2349 2491 4323 0,73 0.72 6.08 18,58
Анализируя полученные данные, можно сделать вывод, о том, что величина работы разрыва связана с поверхностной плотностью материалов и характером обработки тканой основы. Как показали исследования, наибольшая абсолютная работа разрыва у ИК BORNOVA 901 с наибольшей поверхностной плотностью 675 г/м2 Дж и имеющая пропитанную основу, а наименьшая - у ИК 1,1 RUGAN 514 с поверхностной площадью 467 г/м2 без пропитки основы соответственно со средней величиной работы разрыва вдоль и поперёк основы в 8,4 Дж и 2,7 Дж (ИК RUGAN SELCUK имеет наименьшую поверхностную плотность 433 г/м2 из всех материалов, однако при этом средняя работа разрыва данного материала 4,5 Дж, т. к. материал имеет пропитанную полимерами основу). Данная характеристика определяет количество энергии, затрачиваемой на разрушение материалов, и при этом чем она выше, тем ниже формуемость материала. Однако данный показатель
не может являться окончательным критерием дальнейшей формоустойчивости, т.к. ситуация разрыва не должна быть свойственна процессу формования заготовок верха обуви. Характеристики прочностных свойств ИК: удельные работы при разрыве и при растяжении редко используются при анализе деформационных свойств материалов, т. к. в современной реологии вопросы разрушения полимеров и их деформирования рассматриваются независимо друг от друга. Среди ИК наибольший интерес с точки зрения деформирования представляют те материалы, которые выдерживают относительное удлинение не менее 15% с учётом нагружения в 75% от разрывной нагрузки. Такие материалы обладают необходимыми деформационными свойствами для формования деталей верха обуви, однако только 12 из исследованных ИК удовлетворяют этому показателю. Кривые зависимостей «нагрузка - удлинение» данных ИК показаны на рисунках 1 и 2. Так как материалы, применяемые для деталей верха обуви, не подчиняются закону Гука, уравнение такой зависимости должно иметь вид степенной функции:
£ = л-от
(О - усилие, равное 0,1-Р) и описывает растяжение материала только при действии силы Р < 0,75-Р [3]. Определяющий изогнутость кривой относительно оси абсцисс показатель степени п и коэффициент растяжимости А указанной зависимости получены методом наименьших квадратов при аппроксимации полученных кривых (таблица 2).
350
300
250
К
* 200
¡3
150
100
50
-•— 1,1 JAWA 001 -*— 1,1 RUGAN 224
Ч-1.1 ETNA 317
— 1.1 RUSTIK 901
15 20
Относительное удлинение
—--1,1 FOCA 330
Ж 1,1 RUGAN 901
---1.1 ETNA 901
—■— 1. 1 RUGAN MUST ANG 901
35
, %
1,1 RUGAN 001 1.1 ETNA 304 1.1 BORNOVA 901 - RUGAN SELCUK 001
0
Рисунок 1 - Кривые зависимости "относительное удлинение -нагрузка" вдоль основы ИК
450 400 350 300
К
ti 250
S3
n
й 200 К
150 100 50 0
15 20 25
Относительное удлинение, %
35
—1,1 JAWA 001 -■—1,1 RUGAN 224
Ч-1,1 ETNA 901
-«— 1, 1 RUGAN MUST ANG 901
1,1 FOCA 330 RUGAN SELCUK 1,1 BORNOVA 901 1,1 ETNA 304
1,1 RUGAN 001 1,1 RUGAN 901 1,1 RUSTIK 901 1,1 ETNA 317
Рисунок 2 - Кривые зависимости "относительное удлинение -нагрузка" поперёк основы ИК
Анализ построенных кривых показывает, что процесс одноосного деформирования всех выбранных ИК имеет почти одинаковый характер вдоль и поперёк основы (за исключением, быть может, ИК 1,1 JAWA 001, имеющей сильно пропитанную основу и поэтому деформируемой почти как полимерный материал по линейной зависимости). При растяжении вдоль основы кривые всех ИК имеют перегиб в районе 5% относительного удлинения, что связано со структурными изменениями, происходящими в тканой основе ИК на макроуровне, и поэтому кривые не имеют выраженной степенной зависимости, характер такой зависимости ещё необходимо выяснить. Согласно [2], коэффициент растяжимости А для натуральных кож находится в пределах 8 - 30 % /100 Н (при ширине образца 10 мм), а значение показателя степени п принимается постоянным, т.к. колеблется незначительно от 0,55 до 0,7 (например, для опойка n = 0,5; для шевро n = 0,6, а для выростка и свиной кожи n = 0,7). Как показали исследования для ИК на тканой основе, диапазон показателей п от 0,63 до 0,97 вдоль и от 0,63 до 0,89 поперёк основы, а коэффициент растяжимости А от 5,07 в продольном и до 21,90 в поперечном направлениях. Следует отметить при этом, что показатель степени для представленных на рисунках ИК находится в пределах: вдоль основы - 0,67 -0,97, поперёк - 0,63 - 0,77, коэффициент растяжимости: 6,26 - 9,61 вдоль; 8,21 -16,08 поперёк соответственно.
Таким образом, руководствуясь принципом аналогии, можно отметить, что по указанным выше показателям приближается по своим характеристикам к натуральным кожам только незначительное количество из исследованных ИК: 1,1 JAWA 001, RUGAN SELCUK и 1,1 ETNA 304. Безусловно, необходимо ещё сопоставить полученные результаты с исследованием поведения ИК на тканой основе при двухосном растяжении как наиболее близко отражающей процесс формования заготовок верха обуви, а также с результатами промышленной апробации.
Список использованных источников
1. Фомченко, Л. Н. Искусственные кожи для обуви, одежды и галантерейных изделий / Л. Н. Фомченко // Кожевенно-обувная промышленность - 2005. -№ 6 . - С. 55-58.
2. Зурабян, К. М. Материаловедение в производстве изделий лёгкой промышленности : учебник для вузов / К. М. Зурабян, Б. Я. Краснов, Я. И. Пустыльник. - Москва , - 2003. - 384 с.
3. Материаловедение в производстве изделий легкой промышленности: учеб. для студ. вузов / А. П. Жихарев [и др.]. - Москва : Академия, 2004. - 448 с.
4. Сыцко, В. Е. Товароведение непродовольственных товаров : учебное пособие / В. Е. Сыцко [и др.]; под ред. В. Е. Сыцко, М. Н. Миклушова. -Минск : Выш. шк., 1999.- 633 с.
5. ГОСТ 17316 - 71. Кожа искусственная. Методы определения разрывной нагрузки и удлинения при разрыве. - Введ. 01.01.73. - Москва : Гос. ком. СССР по стандартам, 1971. - 6 с.
6. ГОСТ 939 - 94. Кожа для верха обуви. Технические условия. - Взамен ГОСТ 939-88; введ. 01.01.96. - Минск : Белстандарт, 1996. - 15 с.
7. ГОСТ 938.11 - 69. Кожа. Метод испытания на растяжение. - Взамен ГОСТ 938 - 45 ; введ. 01.01.70. - Москва : Гос. ком. СССР по стандартам, 1988. - 9 с.
Статья поступила в редакцию 09. 06.2010 г.
SUMMARY
The article presents research on deformational properties of modern man-made leathers on the base cloth that are used for the shoe upper molding. The analysis of curves of dependence of load on the relative prolongation of materials under uniaxial tension is carried out. The parameters of breach work are obtained as well as ratios of tension and indices of a power function which describes the process of uniaxial deformation of man-made leathers.
УДК 677.024.1
ПАРАМЕТРЫ СТРОЕНИЯ ПОЛУЛЬНЯНОГО СКАТЕРТНОГО ПОЛОТНА «АИСТЫ»
Г.В. Казарновская, А.В. Попова
В работе решается одна из актуальных задач, стоящих перед дизайнерами-текстильщиками: возрождение и сохранение белорусского народного наследия в современных изделиях бытового назначения.
Изделия из текстиля придают интерьеру завершенный вид и создают определенное настроение, становятся окончательным штрихом, логической вершиной в создании дизайна помещения. Скатерти - очень важная и нужная часть домашнего текстиля, она издавна воспринималась как знак благополучия, благосостояния, именно с нее начинается любое торжество. Скатерть служит гармоничной деталью в интерьере.
В Западной Европе обеденный стол обрел тканую скатерть в рыцарские времена. Это было нередко полотнище длиной в двадцать четыре метра, а шириной в два с половиной; скатерть ткали из ниток двойного кручения, вся она покрывалась вышивкой и украшалась роскошной бахромой. К середине XV века скатерти употреблялись уже не только в знатных домах, но и среди ремесленников, купцов, нотариусов, врачей и аптекарей. На Руси льняное ткачество, одно из основных крестьянских ремесел, сделало скатерти, а также полотенца-рушники
