CC BY
49
УДК 489.017
ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ЧЕХЛОВ Бурых Галина Викторовна, к.х.н., доцент
(е-mail: bgalav@mail.ru) Кузнецова Светлана Эдуардовна, магистр
(е-mail Goloshapowa.svetlana@yandex.ru) Дудин Александр Владимирович, магистр Юго-Западный государственный университет, г.Курск, Россия
(е-mail: fexez@mail.ru)
В данной статье рассматриваются эксплуатационные характеристики натуральных и искусственных, тканых и нетканых материалов, используемых при изготовлении автомобильных чехлов. Уделено внимание некоторым моментам химической технологии получения отделочных композиций на текстильных материалах с целью повышения их эксплуатационных свойств
Ключевые слова: автомобиль, автомобильные чехлы, материал, отделка, показатели качества
Автомобильный транспорт играет существенную роль не только в жизни транспортного комплекса страны, но и в жизни каждого человека. Мобильность и гибкость доставки грузов и пассажиров автомобильным транспортом определяется уровнем работоспособности, техническим и эстетическим состоянием автомобиля.
В настоящее время автомобиль представляет собой не только средство передвижения, но и показатель престижа, удобства и комфорта. В этом вопросе немаловажная роль отводится интерьеру салона, в котором автомобильные цехлы способны преобразовать внешний вид салона автомобиля в соответствии с запросами владельца. Материал для автомобильных чехлов должен быть не только красивым и гармонично вписываться в интерьер салона автомобиля, но и обладать определенным набором свойств. Если к выбору подойти с пониманием и учесть все нюансы, можно быть уверенным в том, что выбранный материал будет радовать глаз долгие годы.
В настоящее время для внутренней отделки салона автомобиля используются разнообразные материалы. Они могут быть натуральными и искусственными, ткаными и неткаными. Для декоративных целей, в основном используются натуральная и искусственная кожи, а также ткани, получаемые ткаными переплетениями или натканными способами.
В состав материалов могут входить различные нити (волокона)- акрил, хлопок, лен, нейлон, полиэстер, шелк, вискоза, шерсть. Нити, используемые при производстве этих тканей, могут быть простыми, плетеными (состоящими из нескольких простых, переплетенных в косичку), распушенными (обычную нить распушают в воздушном потоке, делая толстой и
пушистой). Комбинация волокон и способ изготовления тканей в совокупности создают различные виды обивочных тканей. Прочность ткани зависит от прочности волокон, от ткацкого переплетения и характера отделки ткани.
Все ткани, применяемые сегодня в производстве чехлов для автокресел, можно условно разделить на два основных типа. Тканые, вырабатываемые путем переплетения продольных и поперечных нитей, заранее окрашенных в различные цвета нитей по заданному узору. К тканым тканям относятся гобелены, жаккарды, шениллы, замша, рогожка.
Например, жаккард - безворсовая гладкая ткань, в состав которой входят органические и синтетические волокна (50% хлопка и 50% синтетики), и выполняется специальным жаккардовым переплетением на специальных станках пряжей различной плотности. Жаккард может быть одно- и двухслойным, мелко- и крупноузорчатым. Существует такая разновидность жаккарда, как стреч-жаккард - высокоэластичная современная ткань с "дышащим" эффектом. Сложный рельеф рисунка жаккарда появляется в результате применения особой техники плетения на плотной ткани, в основном из хлопчатобумажной, синтетической или смесовой пряжи. Прочность ткани напрямую зависит от толщины нити. Жаккардовая ткань - одна из "дорогих" тканей, характеризуется повышенной прочность и долговечностью, удобством в эксплуатации, обладает высокой степенью огнеупорности. На рисунке 1 представлен внешний вид материалов жаккард (А) и велюр (Б)
Рисунок 1 - Внешний вид материалов жаккард (А) и велюр (Б)
Другим, наиболее часто используемым материалом, является велюр. В настоящее время ассортимент велюровых тканей известных производителей огромен. Велюр - прочная ткань с ворсом, получаемая при переплетении нескольких нитей. Внешний вид, потребительские свойства и качество велюра определяет ворсовая нить, технология производства велюра достаточно сложная. Особенности велюра:
- очень легко чистится;
- долговечен и износостоек;
- устойчив к сухому и мокрому трению, к различным средствам по уходу;
- используется производителями автомобилей всех известных марок.
Нетканые материалы получают скреплением слоев волокон различными способами (иглопробивные материалы, клеевые материалы и др). В качестве примера нетканых тканей выступает флок и искусственная кожа.
Флок относится к нетканым материалам, и представляет собой, в некотором роде, аппликацию мелких натуральных и синтетических волокон на липкую тканую основу. Флок является нетканым текстилем. При создании флока используют мелкий нейлоновый или полиамидный ворс. Рисунок на флоковую ткань наносится с помощью мокрой и сухой печати. Флок бывает тисненным и нетисненым. Новое поколение флоков - флок на флоке (в основном используется для производства авточехлов) практичный, непромокаемый, тяжеловоспламеняемый материал.
Все эти материалы, наряду с натуральной кожей, находят широкое применение для изготовления автомобильных чехлов.
Технологический процесс изготовления натуральной кожи довольно сложный, сопряжен не только с истреблением животных, но и наносит вред окружающей среде, загрязняя её.
Искусственный аналог натуральной кожи, дерматин (листы из ПВХ, армированные тканью), очень сильно уступал по показателям качества, из-за чего к нему появилось предвзятое отношение со стороны потребителей.
Экокожа - материал, получаемый синтетически, путём нанесения микропористой («дышащей») плёнки из полиуретана на тканую (из хлопка или полиэфира) основу.
Полимер, образующий пленку экокожи - это полиуретан. Полиуретан -материал с удивительными свойствами. Полиуретан относится к конструкционным материалам, механические свойства полиуретана дают возможность использовать его в объектах, подвергающихся силовым нагрузкам. К данному виду промышленных материалов предъявляются очень серьезные требования с точки зрения сопротивляемости воздействию агрессивной внешней среды. Полиуретан относится к группе неметаллических материалов, хотя обладает и определенным набором свойств металлов и композитов. Существует ряд важнейших критериев для оценки применимости конструкционных материалов в определенных промышленных условиях (прочность, ресурс, температурная стойкость, износостойкость, химическая инертность, электрическая проводимость и др.). По своим параметрам полиуретан является одним из наиболее универсальных конструкционных материалов.
Качество экокожи напрямую зависит от толщины полиуретановой плёнки: чем она толще, тем выше качественные и эксплуатационные характеристики исходного материала, но из-за этого готовое изделие становится более жёстким. Оптимальная толщина выбирается, исходя из того, как будет использоваться исходный материал.
В момент производства экокожи, когда слои полиуретана и ткани подвергаются тиснению, получается рисунок, как у кожи. Экокожа настолько
повторяет рисунок натуральной кожи, что её сложно отличить от оригинала (рисунок 2), хотя, посмотрев на изнанку, это становится очевидным
Рисунок 2 - Экокожа как аналог натуральнй кожи
В производстве экокожи задействованы все передовые наработки мировой индустрии химии, технологии и высокоточного оборудования.
Искусственная кожа нового поколения имеет существенные преимущества по сравнению с аналогами на основе поливинилхлорида.
Важной особенностью технологии производства экокожи является образование сквозных проникающих плёнку микропор, материал в отличие от ПВХ ещё и «дышит», т.е. пропускает воздух и водяные пары, не пропуская воду. Сам полиуретан (ПУ) является классом полимеров с исключительно высокой износоустойчивостью ,морозоустойчивость (до -35оС). Эти свойства полиуретанов во многом обусловлены тем, что современные их марки имеют в своём составе множество т.н. «функциональных групп» атомов, присущих только натуральной коже Другая особенность технологии - бережное отношение к подложке плёнки, в процессе производства хлопчатобумажная ткань не испытывает никаких механических нагрузок и растяжений, поэтому экокожа имеет очень подвижную структуру, замечательную мягкость и эластичность.
Рассматривая важнейшие потребительские свойства экокожи, а именно, -прочная и износостойкая, -комфортная при любой температуре, -внешне и на ощупь как натуральная кожа, -со временем не протирается, не крошится и не трескается
- сохраняет цвет и не выгорает
- не требует постоянного ухода
можно сказать что, экокожа в некотором смысле является гибридом ткани и кожи.
Для продления срока службы изделий из текстильной кожи желательно обрабатывать её водоотталкивающим средством. Нельзя использовать абразивы и средства с содержанием хлора для чистки. Обязательно (после чистки) вытирать поверхность материала насухо!
Данный материал широко используется различными дизайнерами в своих коллекциях. Они создают уникальные образы в различных вариантах.
Все рассмотренные выше типы материалов должны обладать не только декоративными свойствами, но и иметь высокую устойчивость к истиранию, плотность, цветоустойчивость, обеспечивать простоту в уходе, воздухопроницаемость и другие свойства.
Износ ткани зависит от прочности волокон в ткани. Износостойкость или стойкость к истиранию - это способность ткани противостоять действию трения, растяжения, изгиба, сжатия, влаги, света, солнца, температуры.
Стойкость к истиранию измеряется количеством циклов на истирание. Самым распространенным тестом на истирание является тест Martindale («Мартиндейл»). В итоге каждому образцу ткани присваивается показатель Martindale (число (коэффициент) истираемости). Чем выше этот показатель, тем лучше, тем дольше ткань прослужит. Различные ткани в зависимости от сырьевого состава и своего типа имеют различный порог истирания. Так, вискозный шенилл выдержит в среднем от 6000 до 10000 циклов по тесту Martindale, в то время как полиэстерный велюр выдерживает более 50000 циклов. Самой надежной считается ткань, выдерживающая 20000 циклов на истирание свыше и выше.
Для повышения качества материала используются различные виды защитных пропиток и способов их нанесения на ткань. Наиболее распространенные среди них - teflon (тефлон) и scotchgard (скочгард). Ткань, обработанная этими составами, более долговечна и проста в эксплуатации. Пропитка может наноситься следующими способами:
- методом распыления (спреем) вещества на верхний слой ткани;
- полотно может проходить через резервуар (ванну), наполненный составом, для создания защитного покрытия.
В результате полной пропитки каждое волокно покрыто защитной оболочкой. При этом ткань остается воздухопроницаемой.
Ткань с тефлоновым покрытием меньше пачкается, т. к. вокруг каждого волокна создается невидимая глазу защитная оболочка, которая не позволяет волокну притягивать частички пыли и грязи, впитывать влагу. Тефлон также уменьшает поверхностное трение, тем самым увеличивая срок службы обивки. Тефлон не влияет на выцветание рисунка. Тефлон выдерживает любые режимы стирок и чистки.
Скотчгард - это специальная пыле-, водо- и маслоотталкивающая пропитка, использование которой делает ткань более стойкой к загрязнениям и влаге. Защита распространяется на бытовые пятна водянистого происхождения - пятна от чая, кофе, фруктовых соков, алкогольных напитков и др., а также на пятна маслянистого происхождения - приправы, масло, майонез. Принцип действия скочгарда такой же, как у тефлона, отличается лишь по химическому составу покрытия.
Любое защитное покрытие не вечно. Большинство защитных покрытий смываются после нескольких чисток или стирок.
За последнее время часто используется комбинирование различных материалов для достижения наилучших показателей и наиболее оригинальных дизайнов чехлов. Авточехлы, изготовленные по такой технологии выглядят достаточно модно и стильно.
Так, например, ткани Relax со стрейч-эффектом стали возможены благодаря уникальной эластичной прослойке между ворсом и основой (рисунок
3).
Рисунок 3 - Схема образования ткани Relax
В ее состав входит изопрен — компонент природного каучука, обеспечивающий повышенную упругость, стабильность формы и идеальное скрепление ворса с основой.
Защитные свойства ткани Relax заложены в составе ворсо-вого слоя и, в отличие от большинства защитных покрытий,не ухудшаются со временем. а дополнительная влажно-тепло-вая обработка придает ткани Relax непревзойденную плот-ность и прочность.
Применение формулы Antistain® при изготовлении ворса гарантирует сохранность защитных свойств на протяжении 10 лет вне зависимости от того, сколько раз вы смывали загрязнения при помощи мыльного раствора.
Список литературы
1. Бурых Г.В., Брусенцев А.И.. Искусственная кожа в отделке салона автомобиля //САМИТ-2016:материалы Международной научно-технической конференции/ Юго-Зап. гос. ун-т. - Курск, 2016.-С.57-61.
2. Бурых Г.В., Масленкин Е.И. Износостойкость материалов для изготовления автомобильных чехлов //САМИТ-2015:материалы Международной научно-технической конференции/ Юго-Зап. гос. ун-т. - Курск, 2015.-С.19-22.
3. Бурых Г.В., Агеева Е.В. Огнезащитная композиция на основе гидроксида алюминия, полученного методом электроэрозионного диспергирования //Известия Юго-Западного государственного университета. - Курск, 2015. - №3. - С.13-17
4. ГОСТ 29104.17-91 Материалы текстильные. Метод определения стойкости к истиранию - М.:Издательство стандартов,1991.-8с.
5. Бурых Г.В., Агеева Е.В., Роик Б.О. Использование гидроксида алюминия, полученного методом электроэрозионного диспергирования, в составе огнезащитной ком-позиции//САМИТ-2014:материалы Международной научно-технической конференции/ Юго-Зап. гос. ун-т. - Курск, 2014.
OPERATIONAL CHARACTERISTICS OF MATERIALS FOR MAKING CAR SEAT COVERS
Burykh Galina Viktorovna, candidate of chemical Sciences, associate Professor
(e-mail bgalav@mail.ru)
Kuznetsova Svetlana Eduardovna, master
( e-mail Goloshapowa.svetlana@yandex.ru) Dudin Alexander Vladimirovich, master South-West state University, Kursk, Russia ( e-mail fexez@mail.ru)
This article discusses the performance characteristics of natural and synthetic, woven and non-woven materials used in the manufacture of car seat covers. Paid attention to some points of chemical technology for finishing compositions to textile materials to improve their operational properties
Keywords: car, car covers, material, finish, quality indicators
УДК 621.365
ИССЛЕДОВАНИЕ И АНАЛИЗ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ИНДУКЦИОННОГО НАГРЕВАТЕЛЯ ЖИДКОСТИ Васильев Иван Владимирович, аспирант, (e-mail: epp@samgtu.ru) Данилушкин Александр Иванович, д.т.н., профессор,
(e-mail: epp@samgtu.ru) Данилушкин Василий Александрович, к.т.н., доцент, (e-mail: epp@samgtu.ru) Самарский государственный технический университет, г.Самара, Россия
Рассматриваются вопросы проектирования индукционной нагревательной установки для нагрева потока технологической жидкости. На основании анализа зависимости энергетических параметров нагревателя от частоты питающего индуктор напряжения и технологических ограничений на температуру нагрева предложены алгоритмы выбора частоты источника питания и распределения мощности по длине нагревателя.
Ключевые слова: индукционный нагрев, проектирование, управление, теплообмен.
В работе [1] рассматривается установка косвенного индукционного нагрева нефти перед транспортировкой ее по трубопроводам. Нагреватель представляет собой осесимметричную систему, состоящую из двух труб различного диаметра и охватывающего внешнюю трубу цилиндрического индуктора. Поток нагреваемой жидкости находится в межтрубном пространстве. Такая конструкция позволяет увеличить площадь теплообмена и обеспечить при соответствующем выборе частоты источника питания симметричный нагрев. В связи с тем, что на процесс технологического нагрева вязких жидкостей накладываются ограничения в виде предельно допустимой температуры трубы, высокопроизводительные индукционные нагреватели состоят из нескольких секций, каждая из которых имеет автономный регулируемый источник питания. При проектировании индукционных нагревательных установок непрерывного действия основными па-
