автореферат диссертации по металлургии, 05.16.06, диссертация на тему:Исследование влияния волокнистого состава и структуры на физико-механические свойства композиционных нетканых материалов

На правахрукописи

ЧАДОВА ТАТЬЯНА ВЛАДИМИРОВНА

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ВОЛОКНИСТОГО СОСТАВА И СТРУКТУРЫ НА ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОМПОЗИЦИОННЫХ НЕТКАНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Специальность - 05.16.06 Порошковая металлургия и композиционные материалы

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Владивосток - 2004

Работа выполнена на базе Дальневосточного государственного технического университета им. В В. Куйбышева и Дальневосточной государственной академии экономики и управления

Научные руководители: Заслуженный деятель науки РФ

доктор технических наук, профессор Лаврушин Г.А.

Официальные оппоненты: Заслуженный работник транспорта РФ

доктор технических наук, профессор Друзь Б. И.

Заслуженный работник рыбного хозяйства РФ кандидат технических наук, профессор Филиппов Т. С.

Ведущее предприятие: Дальневосточный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт по строительству Российской академии архитектуры и строительных наук ДальНИИС РААСН

Защита диссертации состоится

часов на заседании диссертационного совета К 212.055.05 в Дальневосточном государственном техническом университете им. В В. Куйбышева по адресу: 690600, г. Владивосток, ул. Пушкинская, 10, ДВГТУ (ауд^)^, главный корпус)

Отзывы на автореферат просим направлять по вышеуказанному адресу на имя секретаря диссертационного совета

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Дальневосточного государственного технического университета им. В В Куйбышева

Автореферат разослан « •/ » КХ)<$ОР< 2004 года.

Ученый секретарь диссертационного совета К 212.055.05, кандидат технических наук, доцент

В П. Рева

4 8 М Ь ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Новую категорию композиционных материалов (КМ) с новыми возможностями их использования и с новым потенциалом на рынке составляют нетканые материалы (НМ). Эти материалы отвечают потребностям строительного комплекса и тенденциям мирового развития производства строительных материалов. Композиционные НМ, изделия и конструкции на их основе помогают восполнить дефицит натурального сырья и предоставить относительно дешевые материалы для различных применений, зачастую с уникальными и специфическими свойствами.

НМ относятся к волокнистым армирующим КМ, компоненты которых находятся в твердой фазе. По геометрии компонентов НМ относят к двухмерным компонентам; по схеме армирования они плоскостные; по природе компонентов - из неметаллических элементов. Согласно классификации, выведенной Тарнопольским Ю.М., Жигуном И.Р., Поляковым В.А и Ашкенази Е.К., НМ относятся к пространственно-армированным КМ. В них пространственные связи создаются за счет введения волокон третьего направления, где материалы образуются системой трех нитей и представляют собой слоистую структуру, в которой каждый слой армирован большим числом параллельных непрерывных волокон. Соединение волокнистых холстов композиционных НМ осуществляется методом иглопрокалывания, позволяющим получать плотно упакованные волокнистые системы с хаотическим расположением волокон.

Научные исследования возможности переработки вторичного сырья, повторного его использования в производстве НМ и исследование свойств этих материалов, а также разработка общих требований к ним и методов их оценки актуальны в связи с необходимостью более широкого применения НМ в различных отраслях производства. НМ могут обеспечить энерго- и ресурсосбережение, повысить долговечность конструктивных элементов, улучшить технологию строительных работ, понизить материалоемкость конструкции. Развитие производства и применения композиционных НМ в

различных отраслях промышленности ставит их

( РОС НАЦИОМЛЛЬЯКЯ'

I МБЛИОГСКЛ . ,

| СП-—— - ' 3

* о»

физико-механических свойств. Вместе с тем в научной литературе встречаются противоречивые сведения об оценке описания физико-механических характеристик композиционных НМ, что связано с их особенностью, сложностью описания деформационных процессов, происходящих в них. Также существует мнение, что использование вторичных волокон не позволяет получать материалы высокого качества. В какой-то степени это обусловлено тем, что научно-исследовательские работы в этом направлении ведутся недостаточно, в связи с чем необходимо более детальное изучение особенностей композиционных НМ.

Цель работы - исследование влияния вторичного волокнистого сырья и структуры на физико-механические свойства композиционных нетканых материалов, выработанных иглопробивным способом и определение области их применения.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- исследовать физико-механические свойства вторичного волокнистого сырья, используемого для производства экспериментальных композиционных иглопробивных нетканых материалов (ИНМ),

- исследовать физико-механические свойства композиционных ИНМ;

- исследовать- особенности деформационного процесса при сдвиге волокнистых композиционных ИНМ;

- исследовать характер изменения упругих характеристик композиционных ИНМ при различных видах напряженного состояния, величины уровня напряжения, скорости деформирования, направления рисунка иглопрокалы-вания;

- изучить анизотропию физико-механических свойств композиционных ИНМ;

- определить область использования экспериментальных композиционных ИНМ;

- провести комплексную оценку качества экспериментальных композиционных ИНМ по показателям исследования их основных свойств;

- разработать нормативный документ (ТУ) на производство композиционных ИНМ.

Научная новизна полученных результатов:

- установлены закономерности изменения упругих характеристик композиционных ИНМ от вида напряженного состояния, величины уровня напряжения, скорости деформирования, направления рисунка иглопрокалы-вания при нагружении и разгрузке;

- предложена математическая зависимость по описанию анизотропии физико-механических свойств композиционных ИНМ;

- установлены особенности деформационного процесса при сдвиге волокнистых композиционных ИНМ.

Практическая значимость работы:

- полученные результаты исследования физико-механических свойств композиционных ИНМ можно использовать для оценки качества волокнистых композиционных материалов, изделий и конструкций на их основе, а также для моделирования и оптимизации технологических процессов при их изготовлении. Полученные экспериментальные данные дают возможность расширить представление о процессах, происходящих в неметаллических композиционных материалах для оценки их долговечности.

- установлена возможность использования экспериментальных композиционных ИНМ в качестве подосновы под полимерные покрытия и утепляющего прокладочного материала в одежду специального назначения. На основании проведенных исследований освоено производство ИНМ (2 акта о внедрении).

- разработана и утверждена нормативная документация на предлагаемые композиционные ИНМ - ТУ 8391-011-20778138-2002 «Полотно иглопробивное», подтвержденная Санитарно-эпидемиологическим заключением от 09 04.03 № 25. АЦ.04.744.Т. 000205.04.03.

Теоретические положения и экспериментальные результаты диссертационной работы используются в специальных курсах при подготовке товаро-

ведов-экспертов по специальности «Товароведение и экспертиза товаров» в Дальневосточной государственной академии экономики и управления и при подготовке специалистов по прикладной механике по дисциплине «Прочность материалов и конструкций» в Дальневосточном государственном техническом университете.

Апробация работы. Основные положения работы были доложены и обсуждены на Межрегиональной конференции «Актуальные проблемы качества: теория и практика» (Владивосток, 2001г.); на международной конференции «Fourth International Young Scholars' Forum of the Asia-Pacific Region Countries» (Владивосток, 2001г.); на научной конференции «Вологдинские чтения» (Владивосток, 2001г.); на региональной научной конференции «Проблемы пути развития рыночных отношений в сфере коммерческой деятельности и предпринимательства» (Владивосток, 2002 г.); на Всероссийской научно-практической конференции «Промышленно-ресурсный потенциал региона и проблемы обеспечения экономического роста» (Владивосток, 2003 г.); на региональной научно-технической конференции «Молодежь и научно-технический прогресс» (Владивосток, 2004г.).

Положения, выносимые на защиту:

- результаты комплексного исследования физико-механических свойств композиционных ИНМ;

- результаты исследования влияния вида напряженного состояния, режима нагружения, направления раскроя материала и скорости деформирования на упругие характеристики композиционных ИНМ;

- особенности исследования деформационного процесса при сдвиге волокнистых композиционных материалов;

- показатель качества для оценки анизотропии физико-механических свойств композиционных ИНМ (коэффициент структуры);

- комплексная оценка качества композиционных ИНМ.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ.

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, обзора литературы (1 глава), собственных исследований (4 главы), заключения, списка использованной литера гуры (включает 191 источник), 12 приложений. Диссертация изложена на 172 страницах, включая 25 таблиц и 22 рисунка.

Благодарности. Автор выражает благодарность к.т.н, профессору, зав. кафедрой «Товароведения и экспертизы непродовольственных товаров» ДВГАЭУ Л.А. Серебряковой за советы и помощь в работе над диссертацией.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность, сформулированы цели и задачи работы, показана научная новизна и практическая значимость диссертации.

В первой главе проведен анализ современного состояния и показаны перспективы развития производства композиционных НМ, представлены области их применения. Рассмотрены вопросы возможности использования вторичного сырья для производства товаров народного потребления. Охарактеризованы основные свойства ИНМ, указаны их преимущества и недостатки. Представлены исследования в данной области других авторов. Освещены вопросы исследования деформационного процесса при сдвиге. Проведен анализ рынка ИНМ и выявлена потребность новых видов ИНМ на рынке ДВ региона.

Во второй главе обоснован выбор объектов исследования, дана характеристика экспериментальных композиционных ИНМ и представлена технология изготовления ИНМ.

С целью установления возможности использования местного сырья и исследования влияния волокнистого состава на свойства ИНМ было выработано три варианта экспериментальных ИНМ различного сырьевого состава (табл.1). В качестве компонентов смесок выбраны: сырье полиамидное вторичное, восстановленная шерсть и хлопок, являющиеся отходами потребления местной рыболовецкой промышленности - вышедшие из эксплуатации орудия рыбной ловли (сети, канаты) и бытовые отходы местных швейных фабрик (лоскут, обрезки).

Приведены методики и результаты исследования вторичного волокнистого сырья, применяемого для производства экспериментальных ИНМ, а также методики и сравнительный анализ исследования физико-механических свойств экспериментальных ИНМ различного волокнистого состава.

Таблица 1

Состав смесок для выработки экспериментальных композиционных ИНМ

Варианты Наименование компонентов волокнистой смески, %

ИНМ Полиамид (капрон) Хлопок Шерсть восстановленная

1 вариант 100 — —

2 вариант 50 50 —

3 вариант 40 30 30

Таблица 2

Свойства вторичных волокон, используемых в производстве ИНМ

о-<и я « £ Разрывная нагрузка, сН Удлинение при разрыве, % Устойчивость к истиранию, цикл

Волокно Удельный г/см3 Линейн плотное текс сухого волокна мокрого, % от проч. сухого сухого волокна мокрого, %от проч. сухого о а: ц И

Капрон 1,14 0,30 45,0±2 40,5 25±2 28 8800 4±0,5

Хлопок 1,52 0,2 32,0±3 64,8 7±2 8 900 6±0,5

Шерсть 132 0,33 13,5±2 10,3 35±1 50 800 17±0,5

Таблица 3

Средняя длина и извитость вторичных волокон, используемых для производства экспериментальны композиционных ИНМ

Волокно Длина волокон, мм Коэф. вариации по длине, У% Извитость волокон, мм Степень извитости, % Коэф. вариации по извит., У%

ДО иглопрокал. после иглопрокал.

Капрон 80,7 77,2 35,1 6,6 9,4 4,9

Хлопок 36,3 35,5 11,0 7,8 28,3 1,3

Шерсть 45,4 42,3 26,4 12,8 43,2 7,2

Исследования основных свойств вторичных волокон, представленные в табл. 2,3 показали, что волокна капрона обладают более высокими показателями устойчивости к истиранию и разрывной нагрузкой. Волокна хлопка и капрона имеют низкие показатели влажности, что объясняется их небольшой гигроскопичностью. Достаточную влажность имеют только волокна шерсти,

которые обладают также наибольшей извитостью (43,2%), что способствует более высокой сцепляемости волокнистого холста, а следовательно, и прочности. Наименьшую величину извитости имеют волокна капрона. Исходные волокна капрона округлые, гладкие, совсем не извитые, что обусловливает пониженную сцепляемость их с другими волокнами. Проведенные исследования показали, что вторичные волокна капрона обладают небольшой степенью извитости (9,4%), которую они, по-видимому, приобрели в процессе операций кручения при производстве сетей, канатов и при их эксплуатации, оставаясь длительное время в таком состоянии, в результате чего структура волокон изменилась, придав им новые положительные свойства. Как видно из табл. 2,3, вторичные волокна, используемые для производства ИНМ, хотя и уступают первичным по своим свойствам, тем не менее имеют достаточную прочность, извитость, длину, хорошие физико-механические свойства и могут быть использованы для производства ИНМ.

Рис.1 показывает схему армирования композиционного ИНМ, имеющего волокнисто-слоистую структуру.

РИС. 1. СХЕМАТИЧЕСКОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ ТРЕХМЕРНОЙ СТРУКТУРЫ ПРОСТРАНСТВЕННО-АРМИРОВАННЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ ИНМ

Проведено исследование структуры ИНМ и получены макроизображения, сделанные микроскопом, работающем в проходящем свете в компьютерном исполнении, которые дают представление о связи волокон, их располо-

жении; о рисунке иглопрокалывания; дают представление о том, что ИНМ состоит из нескольких волокнистых холстов, которые в процессе производства накладываются друг на друга; показывают трехмерную структуру ИНМ, скрепление слоев волокнистого холста иглопробиванием, где волокна перепутываются в третьем направлении - в направлении толщины волокнистого холста, что позволяет получить уплотненный материал с пространственным расположением волокон.

При проведении исследований гигиенических свойств ИНМ установлено, что ИНМ обладают химической стабильностью - индекс токсичности всех трех вариантов экспериментальных ИНМ не превышает установленных норм, сырьевой состав ИНМ не выделяет в воздушную и водную среду токсических веществ (формальдегид, бензол и метиловый спирт). По результатам измерения активности техногенных радионуклидов экспериментальные ИНМ признаны безопасными в радиационном отношении и не превышают гигиенический норматив, регламентируемый НРБ-99. Исследование гигиенических свойств ИНМ подтверждено протоколами лабораторных испытаний Государственной санитарно-эпидемиологической службой РФ по Приморскому краю.

Композиционные ИНМ имеют невысокую гигроскопичность, достаточную капиллярность, высокую паропроницаемость, небольшую массу, жесткость обладают хорошими теплозащитными свойствами и не накапливают на своей поверхности статическое электричество выше 15 кВ/м. ИНМ относятся к практически безусадочным материалам. Наиболее прочными как в продольном направлении, так и в поперечном являются ИНМ, выработанные из 100% капрона, которые по показателю разрывной нагрузки в 2 раза превосходят ИНМ, выработанные из хлопка-капрона, и в 1,8 раза - ИНМ, выработанные из хлопка-капрона-шерсти. В поперечном направлении показатель разрывной нагрузки ИНМ более высокий, что объясняется особенностью их производства - волокнистый холст ориентирован в поперечном направлении, поэтому в этом направлении ИНМ обладают лучшими прочностными свойствами. Наибольшее значение удлинения при разрыве наблюдается в направлениях рисунка

иглопрокалывания (угол 45° и 135°). Это говорит о том, что в этом направлении ИНМ обладают большей растяжимостью. ИНМ, выработанные из хлопка-капрона, уступают по показателю разрывной нагрузки ИНМ, выработанным из хлопка-капрона-шерсти.

Таблица 4

Физико-механические свойства экспериментальных ИНМ__

Варианты

Нетканые материалы 1 2 3

Поверхностная плотность, г/м2 249,0 419,2 391,6

Толщина, мм 2,9 2,3 2,0

Разрывная нагрузка, Н:

продольное направление 403,0 217,3 243,1

поперечное направление 505,1 228,0 250,8

Разрывное удлинение, %:

продольное направление 63 71 64

поперечное направление 89 63 92

Жесткость, сНхсм2

продольное направление 0,28 0,28 0,20

поперечное направление 0,31 0,38 0,21

Объемная плотность, г/см3 140 160 145

Общая пористость, % 92,0 92,3 94,8

Изменение линейных размеров, % :

продольное направление 0,74 1,03 0,69

поперечное направление 0,26 0,39 0,38

Напряженность электростатического поля, кВ/м 2,7 2,4 2,2

Сорбционные свойства:

гигроскопичность, % 4,49 5,89 6,88

влагоотдача, % 5,01 4,2 3,32

капиллярность, мм 9,0 9,8 12,0

Проницаемость:

Коэфф. воздухопроницаемости, дм3/(м2 с) 47,2 53,7 693

Коэфф. паропроницаемости, мг/м2 с 14,0 14,3 14,8

Температуропроводность, м^/с 1,8-Ю'7 2,24-10'7 1,7-10"7

Коэфф. теплопроводности, Вт/м»рал 0,040 0,05 0,047

(-0.004) (±0,005) (±0,003)

Обьемная 1егооемкость, дж/м3град 2,22-10' 2,27-10* 2,60 105 '

Удельная тетиоемкосгь, дж/кх-1рад 1,58-10'5 1,42-Ю3 1,86-Ю3

Тепловое сопротивление, м2 град/Вг 7,25-10а 4.610- 4,2610--

В основу оценки одноцикловых характеристик ИНМ был положен анализ диаграмм растяжения в цикле «нагрузка-разгрузка-отдых», получаемых при непрерывном нагружении. Для оценки свойств материала строили диаграммы растяжения исследовали влияние уровня напряжения, скорости нагру-

жения и длительности испытаний на упругие характеристики ИНМ: модуль упругости Е и коэффициент Пуассона (л в различных направлениях ИНМ.

Диаграммы растяжения представляют собой незамкнутую гистерезис -ную петлю, характерную для упругих материалов (рис.2). Форма кривых растяжения ИНМ во всех направлениях рисунка иглопрокалывания характерна для материалов, способных к хорошей ориентации структурных элементов. В момент приложения нагрузки ИНМ испытывают не только упругую, но и эластическую деформацию, доля упругой деформации незначительна. После разгрузки ИНМ не возвращаются к своим первоначальным размерам, доля остаточной деформации составляет 10-15%.

РИС. 2. ДИАГРАММА РАСТЯЖЕНИЯ ИНМ, ВЫРАБОТАННЫХ ИЗ 100% КАПРОНА:

1 •—■ псодольное направление;

2 •—•поперечное направление;

Кривые изменения модуля упругости Е представляют собой параболу (рис.3). Но если кривые Е=/(ф) ИНМ, выработанных из 100% капрона и хлопка-капрона-шерсти подобны, то кривые изменения Е от направления раскроя ИНМ, выработанных из хлопка-капрона, имеют другой вид параболы, что, возможно, объясняется наибольшим содержанием волокон хлопка. Наиболее высокое значение Е имеет место при нагружении ИНМ. Высокое значение Е говорит об анизотропии материала, которая свойственна волокнистому холсту с поперечным расположением волокон. В поперечном направлении значение Е выше, чем в продольном и в направлениях рисунка иглопрокалывания. Наиболее высокий Е наблюдается у ИНМ, выработанных из 100% капрона и из смеси хлопок-капрон-шерсть (2-8 МПа), наименьшее - у ИНМ, выработанных из хлопка-капрона (2-5 МПа). В первые три секунды нагружения Е ИНМ имеет

наибольшее значение; с увеличением длительности выдержки ИНМ под нагрузкой величина Е снижается, начинают развиваться вязкоупругие и пластические деформации.

В научной литературе нет четкого описания коэффициента Пуассона (коэффициент поперечной деформации), но знание, его необходимо для прогнозирования поведения материала, также не дается полная картина описания изменения ц во времени. На рис.4 представлены результаты исследования изменения от времени нагружения и уровня напряженного состояния. Форма кривых ИНМ напоминает прямую. Коэффициент поперечной

деформации ИНМ с увеличением уровня напряжения и длительности наг-ружения образца растет. Это говорит о том, что объем ИНМ, увеличивается, но незначительно, что типично для тел, обладающих упругой деформацией. Но в то же время при незначительном растяжении имеет небольшие значения, что говорит о недостаточной упругости материала. Таким образом, исследуемые ИНМ обладают достаточно высокими упруго-эластическими свойствами в заданном интервале напряжений. Среднее значение ИНМ находится в пределах 0,3-0,7. Поперечное сокращение ИНМ небольшое, что говорит о том, что волокна, используемые для производства ИНМ при одноосном растяжении,

обладают некоторой устойчивостью. Значения ц для всех ИНМ при нагружении и разгрузке имеют близкие показатели, но при нагружении эти показатели более высокие.

РИС. 4. КРИВЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ПОПЕРЕЧНОЙ ДЕФОРМАЦИИ ИНМ ВО ВРЕМЕНИ ПРИ РАЗНЫХ УРОВНЯХ НАПРЯЖЕНИЙ:

При исследовании влияния скорости деформирования на упругие свойства ИНМ установлено, что с ростом скорости деформирования значения Е ИНМ возрастают, при малых скоростях Е уменьшается, что оказывает влияние на снижение упругих характеристик ИНМ. При повышении и понижении напряжения характер кривой упругости не меняется (рис.5), но значения Е=/(и) снижаются.

РИС. 5. ИЗМЕНЕНИЕ МОДУЛЯ УПРУГОСТИ ОТ СКОРОСТИ ДЕФОРМИРОВАНИЯ ДЛЯ ИНМ, ВЫРАБОТАННОГО ИЗ 100% КАПРОНА:

1 •—• поолольное напоавление 2 поперечное направление 3 ■—«?гол45 4

угол 135

Функциональная зависимость позволяет учесть условия,

влияющие на деформационный процесс - время действия нагрузки, напряжение, которое испытывает материал и направление раскроя образца. Полную деформацию ИНМ можно представить в виде:

|в=а(1)ь с(о)*т(еГ,|

где а,Ъ - постоянные упругой деформации; t - время наблюдения, с;

постоянные функции влияния уровня напряжения а на рост деформации е во времени ^ m, п - постоянные функции влияния раскроя образца ф.

В третьей главе определена область применения новых ИНМ - в качестве подосновы под полимерные покрытия для жилых, общественных и производственных помещений и утепляющей прокладки в одежду специального назначения.

Нетканая подоснова, предназначенная для армирования покрытия пола, улучшит его механические свойства, будет способствовать равномерному распределению и снижению напряжения, т.к. при нагружении волокна в ИНМ проскальзывают друг относительно друга, распрямляются и нагрузка между ними распределяется равномерно. Экспериментальные ИНМ будут хорошо сохранять тепло, т.к. по классу теплопроводности относятся к малотеплопроводным материалам. Полимерные покрытия, выполненные из вторичных отходов производства, будут теплыми, т.к., установлено, что ИНМ обладают малым теплоусвоением (1,5-1,75 ккал/м2-чград). Показатель не-ровноты по поверхностной плотности ИНМ находится в пределах 12-17%. Определено, что приблизительный износ экспериментального ПВХ-линолеума на нетканой подоснове в тысячах наступаний на 1 мм износа материала составляет 242,7 наступаний/мм износа. Таким образом, ПВХ-линолеум на экспериментальной нетканой подоснове будет ровным, мягким, упругим.

Проведено исследование основных эксплуатационных свойств ПВХ-линолеума на экспериментальной нетканой подоснове. На основании полученных данных (табл.5) можно сделать вывод, что линолеум на вспененной

подоснове имеет примерно одинаковую по сравнению с нетканой подосновой теплоизоляцию и удельное поверхностное электрическое сопротивление, но уступает по показателю истираемости, а также обладает большей вдавли-ваемостью и наименьшей способностью восстанавливать форму после деформации - величина остаточной деформации линолеума на вспененной подоснове в 2,5 раза выше, чем линолеума на нетканой подоснове. Это говорит о том, что линолеум на нетканой подоснове более устойчив к воздействию внешних нагрузок, обладает повышенной формоустойчивостью, высокой износостойкостью. ИНМ способны принимать форму основания, на которое укладывается линолеум, и в условиях эксплуатации обеспечивать стабильность линейных размеров. Экспериментальные образцы ПВХ-линолеума на исследуемой нетканой подоснове по физико-механическим свойствам соответствуют требованиям стандартов, предъявляемых к ПВХ-линолеуму на нетканой подоснове.

Таблица 5

Показатели физико-механических свойств линолеума_

Наименование показателя Варианты Норма по ГОСТ

1 2 3 4 5 6

Истираемость, мкм 57 57 56 43 72 90 Не более 60

Потеря в массе при испытаниях на приборе МИВОВ-2, г/м2 7,0 7,0 7,0 5,3 5,0 4,5 Не более 30

Изменение толщины при давлении на пробу плоского индикатора, мм 0,30 0,53 0,52 0,40 0,80 0,90 Не более 1

Стабильность размеров, % 0,5 0,8 0,8 0,2 0,5 0,3 ±1,5

Твердость по Бринеллю при вдавливании стального шарика, мм: абсолютная деформация абсолютная остаточная деформация 0,5 0,62 0,54 0,51 1 1,4 Не более 2,4 Не более 1,5

Удельное поверхностное электрическое сопротивление, Ом 0,3 0,3 0,3 0,4 0,3 0,2 Не более 5х1013

Показатель теплоусвоения, ккал/мЛч-град 12,5 11,7 11,5 12,2 11,6 12 12

* 1-й, 2-й, 3-й варианты - линолеум на экспериментальной нетканой основе; 4-й, 5-й варианты—линолеум на нетканой основе, имеющий промышленное производство, верхний слой которого аналогичен экспериментальному «пакету» линолеума (4-й вариант -подоснова изготовлена из синтетических волокон и волокон восстановленной шерсти; 5-й -подоснова изготовлена из 100% синтетических волокон); 6-й вариант -линолеум из вспененного ПВХ пенопласта.

Анализ проведенных исследований показал, что одним из материалов, наиболее полно отвечающим требованиям в качестве подосновы для линолеума, могут служить однородные ИНМ, выработанные из 100% капрона, которые выгодно отличается по всему комплексу физико-механических свойств от других экспериментальных вариантов ИНМ - высокой износостойкостью, наименьшим показателем теплоусвоением, устойчива к воздействию гнили и различным микроорганизмам, более водоустойчива и обладает более высокой влагоотдачей.

ИНМ также рекомендованы в качестве прокладочных материалов в одежду специального назначения. Предлагаемые материалы формоустойчивы, сохраняют форму, доля остаточной деформации при растяжении мала, что является их существенным преимуществом по сравнению с аналогичными материалами.

В четвертой главе представлены результаты исследования деформационного процесса при сдвиге и анизотропии физико-механических свойств ИНМ.

Деформация при сдвиге описывает сложные процессы растяжения и сжатия, которые происходят в материале одновременно и позволяют судить о формоустойчивости материала. Сопротивление ИНМ сдвигу важно для оценки стабильности строительных сооружений, конструкции или изделия, где используется данный композиционный материал. Деформация сдвига позволяет прогнозировать не только качество изготовляемого материала, но и возможность формирования из него сферических поверхностей.

При исследовании деформации сдвига устанавливались механические постоянные материала - модуль упругости, модуль сдвига, коэффициент Пуассона при следующих уровнях напряжений: а = 0,146; 0,198; 0,256 МПа. Для оценки сдвига ИНМ определяли такие параметры, как деформация сдвига угол сдвига абсолютная величину сдвига удлинение диагонали

РАБОЧАЯ ПЛОЩАДЬ ИССЛЕДУЕМЫХ ИНМ, ПОДВЕРГАЕМЫХ СДВИГУ

На рабочую площадь ИНМ, подвергаемых сдвигу, было нанесено три квадрата (рис.6,а), каждому из которых соответствовало по две диагонали (рис.6,6): диагональ растяжения и сжатия (11-44;22-55;Зз-6б, соответственно).

Характер кривых растяжения при деформации сдвига (рис.7) отличается от характера кривых растяжения при исследовании одноцикловых характеристик (рис.2). Форма кривых растяжения имеет в-образный характер. Такой характер растяжения объясняется тем, что на первом этапе растяжения происходят обычная ориентация волокнистой структуры, а затем текучесть, что свидетельствует о нарушении структуры и создании новой. Кривые растяжения представляют собой незамкнутую гистерезисную петлю. Доля остаточной деформации е^ составляет 7-14%, что в 1,5 раза превосходит значение остаточной деформации ИНМ при простом нагружении. После снятия напряжения возвращение структуры ИНМ к исходному состоянию замедляется вследствие релаксационных процессов деформации.

ПРОДОЛЬНОЕ НАПРАВЛЕНИЕ ПОПЕРЕЧНОЕ НАПРАВЛЕНИЕ

ЕОС-1 ЕОСТ

РИС.7 ДИАГРАММА РАСТЯЖЕНИЯ ПРИ СДВИГЕ ИНМ, ВЫРАБОТАННОГО ИЗ 100% КАПРОНА: м -малый квадрат, ср. - средний квадрат, б-большой квадрат

Значения модуля упругости Е при деформации сдвига находятся в пределах 7-18 МПа (рис.8). Модуль сдвига О и модуль упругости Е примерно пропорциональны, зависимость между этими модулями имеет линейный характер. Чем больше Е, тем выше О, динамика изменения их одинакова. Величина модуля сдвига О составляет 35-45% от модуля упругости Е. Для малых квадратов значения Е и О более высокие, чем для большого и среднего квадратов, здесь сказывается влияние граничных условий и условий закрепления образца ИНМ. Наибольшая величина модуля упругости Е и модуля сдвига О наблюдается у трехкомпонентных ИНМ, выработанных из хлопка-капрона-шерсти, наименьшая - у однородных ИНМ, выработанных из 100% капрона.

Коэффициент Пуассона ИНМ при деформации сдвига находится в пределах 0,09-0,1, т е. изменение объема всего тела ИНМ равно нулю.

РИС. 8 ЗАВИСИМОСТЬ МОДУЛЯ СДВИГА И МОДУЛЯ УПРУГОСТИ ИНМ, ВЫРАБОТАННЫХ ИЗ 100% КАПРОНА ОТ УРОВНЯ НАПРЯЖЕНИЯ:

-большой квадрат -средний квадрат---малый квадрат

Рассчитанный на основе формул теории упругости, сопротивления материалов модуль упругости при сдвиге раза выше модуля упругости

Е при одноосном растяжении. Это объяснятся, видимо, особенностями строения и структуры нетканого материала Отклонение значения ЕО от Е объясняется также тем, что при изучении механических свойств ИНМ часто

используется упругая модель, а не вязкоупругая, которая имеет место в действительности.

Установлено наличие тесной корреляционной линейной связи между модулями жесткости при изгибе и сдвиге исследуемых ИНМ. Коэффициент корреляции находится в пределах 0,74-0,98.

Исследование деформационного процесса ИНМ при сдвиге необходимо для прогнозирования поведения волокнистых НМ при их создании и в условиях реальной эксплуатации.

Для описания влияния структуры ИНМ на прочностные, упругие и другие свойства была использована зависимость, предложенная Е.К.Ашкенази, позволяющая использовать модуль упругости для произвольного угла по отношению к направлению иглопрокалывания, которая характеризуется тремя экстремальными значениями. За основные экстремальные значения принимаем модуль упругости в продольном и поперечном направлениях в

диагональном направлении под углом равном 45°

где о, - коэффициент структуры ИНМ (%);

- модули упругости в соответствующих направлениях иглопробивного нетканого материала с однонаправленной структурой;

<р, - угол между направлением раскроя материала (осью упругой симметрии) и направлением испытания;

X = ЕХо/Еу,,; Ь = ЕХ0/Е(5 - Я. +1/4.

Коэффициент структуры ИНМ является комплексным показателем, который позволит оценить структуру ИНМ, установить закономерности изменения основных его свойств. Аналогично можно рассчитать показатель качества от другой упругой характеристики ИНМ, в частности от коэффициента Пуассона |Л ^ц). С увеличением модуля упругости и коэффициента

Пуассона коэффициент структуры qE и уменьшается, и наоборот, т.е. наблюдается обратная зависимость.

капрон

г ■ м

нагрузка

разгрузка

о

» » « а и я ш 1я 135 т № 1» ця « в п ж и* из м ив 1»

Ф

РИС. 9 ИЗМЕНЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА СТРУКТУРЫ МОДУЛЯ УПРУГОСТИ ПО НАПРАВЛЕНИЮ РАСКРОЯ ИНМ ПРИ РАЗНЫХ УРОВНЯХ НАПРЯЖЕНИЯ:

По величине коэффициента структуры можно судить о качестве материала Для повышения качества, в частности надежности ИНМ, считаем, что комплексный показатель качества (коэффициент структуры) должен быть близким к единице

Установили, что близким к единице по значению коэффициента структуры, а значит, и лучшими по качеству являются ИНМ, выработанные из хлопка-капрона-шерсти. В поперечном направлении коэффициент структуры всех трёх вариантов ИНМ приближается к эталонному значению коэффициента структуры (рис. 9) и равен 0,97<Це<1,1 и 0,97< % <1,06.

В пятой главе представлены результаты определения комплексной оценки качества ИНМ из вторичного сырья, результаты определения дифференциальной оценки качества, определения уровня качества с применением функции желательности.

1. В результате исследования физико-механических свойств вторичных волокон установлено, что использование волокон хлопка, шерсти и капрона в производстве ИНМ не снижает эксплуатационных свойств этих материалов;

2. В результате исследования механических свойств экспериментальных ИНМ, установлено, что в поперечном направлении и в направлении рисунка иглопрокалывания (под углом 135°) ИНМ обладают лучшими упругими

О,ОБЕ ИПа --Ш- 0,132 МП а —А—0,198 МПа

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

свойствами. ИНМ являются вязкоупругими материалами, поскольку обладают остаточной деформацией при растяжении.

3. Установлено, что модуль упругости экспериментальных композиционных ИНМ, выработанных из местного вторичного сырья, находится в пределах 2-8 МПа. Среднее значение коэффициента Пуассона ц ИНМ находится в пределах 0,3 - 0,7;

4. В результате комплексного исследования физических свойств ИНМ установлено, что материалы не имеют специфического запаха, не выделяют в окружающую среду биологически активных химических веществ, химически стабильны, не накапливают на своей поверхности статическое электричество выше 15 кВ/м, имеют допустимую степень токсичности и не превышают нормы радиационной безопасности, являются практически безусадочными материалами. ИНМ обладают хорошими сорбционными и теплозащитными свойствами, имеют небольшую массу, жесткость;

5. Установлена динамика изменения упругих характеристик ИНМ при одноосном растяжении и при деформации сдвига от уровня напряжения, волокнистого состава, направления раскроя и вида напряженного состояния материала, скорости деформирования;

6. Предложен комплексный показатель для оценки анизотропии физико-механических свойств ИНМ - коэффициент структуры д. Предлагаемый метод позволяет быстро оценить влияние анизотропии по определенному свойству.

7. Установлена возможность применения экспериментальных ИНМ в качестве подосновы под полимерные покрытия для жилых, общественных и производственных помещений и утепляющей прокладки в одежду специального назначения.

8. Установлено, что экспериментальные ИНМ по комплексному показателю качества, по комплексу безразмерных показателей (на основе относительных показателей и показателей желательности) являются качественными композиционными материалами. По безразмерному показателю качества при определении уровня качества с применением функции желательности все три

варианта экспериментальных ИНМ относятся к градации «отлично». При определении уровня качества с применением функции желательности ИНМ, выработанные из хлопка-капрона и хлопка-капрона-шерсти относятся к градации «хорошо».

9. Разработано и утверждено техническое условие на производство ИНМ.

ПУБЛИКАЦИИ

1. Chadova T.V., Lavrushin GA, Seiebryakova LA Investigation of elastoplastic characteristics of needle-punching nonwoven fabrics // Materials ofthe Fourth International Young Scholars' Forum of the Asia-Pacific Region Countries. Vladivostok, Russia. FESTU publishing house. 2001 - p. 298 -part2., P 60-61.

2. Лаврушин ГА, Серебрякова ЛА, Чадова Т.В. Производство и качество нетканых полотен // Экономика России и экономические знания на рубеже веков: Тезисы форума молодых ученых, и студентов, Екатеринбург, 2001. Ч. 3. С. 95-96.

3. Лаврушин ГА, Серебрякова ЛА, Чадова Т.В. Производство вторичных волокон на основе вторичного сырья. // Наука-Техника-Технологии на рубеже третьего тысячелетия: Тез. докл.. Междунар. научно-практическая конф. - Находка: Институт технологии и бизнеса, 2001. С. 12-13.'

4. Чадова Т.В., Серебрякова ЛА, Лаврушин ГА Применение нетканых утеплителей при производстве одежды // Потребительский рынок: качество и безопасность товаров и услуг: Материалы междунар. научно-практической конф., Орел, 2002., С 186-187.

5. Лаврушин ГА, Серебрякова Л.А., Чадова Т.В. Влияние технологических параметров на структурные показатели нетканого полотна // Вологдинские чтения: Сборник материалов научной конф., Владивосток, 2000., С 9.

6. Чадова Т.В., Серебрякова ЛА Производство нетканых полотен из вторичного сырья // Проблемы и пути развития рыночных отношений в сфере коммерческой деятельности и предпринимательства: Тез. докл. Региональной науч. конф. Владивосток: Изд-во ДВГАЭУ, 2002. - С. 31-32.

7. Лаврушин ГА, Серебрякова ЛА, Чадова Т.В. Исследование деформационных свойств иглопробивных нетканых материалов из вторичного сырья // Приморские зори -2001. Экология, безопасность жизнедеятельности, охрана труда, медицина, гигиена, устойчивое развитие Дальневосточных территорий: Междунар. научные чтения, Владивосток; ТАНЭБ, 2001.140 с. Вып. 3. С 60-64.

8. Чадова Т.В Исследование рынка нетканых материалов // Промышленно-ресурсный потенциал региона и проблемы обеспечения экономического роста: Тез. докл. Всерос. науч.-практич. конф. Владивосток: Изд-во ДВГАЭУ, 2003. - С.248-250.

9. Чадова Т.В., Серебрякова Л А Исследование потребительских свойств иглопробивных нетканых утеплителей // Вестник. - Владивосток: Изд-во ДВГАЭУ, Вып. 2, 2004. - С.

10. Чадова Т.В., Серебрякова Л А. Исследование деформации сдвига текстильных материалов// Вестник. Владивосток: Изд-во ДВГАЭУ, Вып. 3,2004. - С.

11. Чадова Т.В., Субухангулова О.И., АА' Попов Применение иглопробивных нетканых материалов в строительстве// Тез. док. научной межвуз. студенческой конф. по итогам научно-исследовательской работы за 2003 т 2004.. годы. — Владивосток: Изд-во ДВГАЭУ, 2004.

Р114 0 1

РНБ Русский фонд

2005-4 18613

Татьяна Владимировна Чадова

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ВОЛОКНИСТОГО СОСТАВА И СТРУКТУРЫ НА ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОМПОЗИЦИОННЫХ НЕТКАНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Автореферат диссертации

ЛицензияЛР № 020754от 10.03.98

Подписано в печать 12.10.04. Формат 60_84/16 Усл.-печ. л. 1,4. Уч.-изд. л. 1,5 Тираж 100 экз. Заказ № 261

Издательство Дальневосточной государственной академии экономики иуправления Участок оперативной полиграфии 690950, Владивосток, Океанский пр., 19

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ РЫНКА И ПЕРСПЕКТИВЫ ПРОИЗВОДСТВА КОМПОЗИЦИОННЫХ НЕТКАНЫХ МАТЕРИАЛОВ (КНМ).

1.1 Особенности структуры КНМ.

1.2 Перспективы мирового рынка КНМ. Область их применения

1.3 Влияние волокнистого состава и особенностей строения КНМ на их основные свойства.

1.4 Исследование рынка КНМ.

Постановка задач исследования.

ГЛАВА 2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ОСНОВНЫХ СВОЙСТВ КОМПОЗИЦИОННЫХ ИГЛОПРОБИВНЫХ

НЕТКАНЫХ МАТЕРИАЛОВ (КИНМ)

2.1 Характеристика объектов исследования.

2.2 Методика исследования структурных характеристик 49 и физических свойств КИНМ.

2.3 Исследование свойств вторичного волокнистого сырья, используемого для производства КИНМ

2.4 Исследование структуры волокнистых экспериментальных КИНМ

2.5 Исследование физических свойств экспериментальных КИНМ

2.5.1 Гигиенические свойства.

2.5.2 Гидрофизические свойства.

2.5.3 Теплотехнические свойства.

2.5.4 Изменение линейных размеров

2.6 Исследование механических свойств экспериментальных КИНМ

2.6.1 Методика эксперимента.

2.6.2 Экспериментальное исследование механических свойств

ГЛАВА 3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ КИНМ.

3.1 Возможность использования экспериментальных КИНМ в качестве основы под полимерные покрытия.

3.2 Возможность использования экспериментальных КИНМ в одежде специального назначения.

ГЛАВА 4 ИССЛЕДОВАНИЕ ДЕФОРМАЦИОННОГО ПРОЦЕССА

ПРИ СДВИГЕ И АНИЗОТРОПИИ КИНМ.

4.1 Исследование деформационного процесса при сдвиге КИНМ.

4.1.1 Разработка методики исследования деформационного 126 процесса при сдвиге.

4.1.2 Экспериментальное исследование упругих характеристик 130 КИНМ при деформации сдвига.

4.2 Исследование анизотропии КИНМ.

4.2.1 Методика исследования анизотропии.

4.2.2 Экспериментальное исследование коэффициента структуры

КИНМ.

ГЛАВА 5 КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА УРОВНЯ КАЧЕСТВА КИНМ

5.1 Определение относительных индексов качества по показателям 145 основных свойств КИНМ.

5.2 Определение уровня качества КИНМ с применением функции 147 желательности.

5.3 Определение комплексных оценок качества экспериментальных 152 КИНМ по показателям их свойств.

Выводы.

Предложения.

Список используемых источников.

Развитие научно-технического прогресса во многих отраслях промышленности немыслимо без создания новых композиционных материалов (КМ), способных улучшить важнейшие параметры двигателей, машин, агрегатов, приборов и повысить их массовые показатели, надежность, срок службы изделий и снизить их материалоемкость.

За последние годы возрос поток технической информации по этой тематике. Однако встречается противоречивая информация о природе этих материалов, их свойствах и технологии изготовления, которая требует серьезного исследования и анализа. Развитие производства и применения КМ в различных отраслях промышленности ставит задачу прогнозирования их физико-механических свойств.

Новую категорию КМ с новыми возможностями их использования и с новым потенциалом на рынке составляют нетканые материалы (НМ). Эти материалы отвечают потребностям строительного комплекса и тенденциям мирового развития производства строительных материалов. Возрастают масштабы использования НМ в энергосберегающих ограждающих конструкциях, что позволяет обеспечивать энерго- и ресурсосбережение, повысить долговечность конструктивных элементов, улучшить технологию строительных работ.

В настоящее время растет доля материалов, изготовляемых с применением вторичных сырьевых ресурсов и отходов промышленного производства, что способствует снижению затрат и одновременно решает задачи охраны окружающей среды. Одними из таких материалов, где в последние годы утилизируются отходы, являются композиционные нетканые материалы (КНМ). Таким образом, возможность значительного расширения по применению НМ в композитах связана с решением важнейшей экономической проблемы - переработки и утилизации отходов.

Ввиду того, что технология текстильных конструкционных композитов находится по существу в стадии формирования, очень немногие из уже разработанных типов этих материалов проверены на практике. Поэтому для интенсивного развития в области технологии композитов важны сведения обо всех особенностях предлагаемых материалов.

В настоящее время наличие местной сырьевой базы в Приморском крае позволяет фабрике ЗАО «Радуга» (г. Владивосток) производить иглопробивные нетканые материалы на основе вторичных полиамидных волокон только одного назначения, которые используются в строительстве для армирования и защиты строительных дорожных конструкций -дренажные композиции. Но НМ в сравнении с другими видами текстильной промышленности являются наиболее наукоемкими и многоплановыми. Развитие рынка НМ напрямую связано с разработкой новых видов НМ, расширением области их применения и активной пропагандой эффективности их использования.

Все выше перечисленное определило выбор темы, цели и задачи диссертационного исследования.

Целью настоящего исследования явилось исследование влияния вторичного волокнистого сырья и структуры на физико-механические свойства композиционных нетканых материалов, выработанных иглопробивным способом из местного вторичного сырья на фабрике по переработке вторичных ресурсов ЗАО «Радуга» и определение области их применения.

Актуальность выбранного исследования в том, что, использование продуктов переработки и повторное их применение в производстве КНМ, решает многие проблемы — снижение энергоемкости, себестоимости, а также значительное расширение областей и объемов применения НМ для удовлетворения, прежде всего, потребностей региона и самое главное -экологические вопросы, связанные с утилизацией отходов.

Проектирование нетканых композитов должно производиться в соответствии с исходными требованиями к самому изделию, такими как стоимость, эксплуатационные показатели, доступность, технологич-ность, совмещаемость с другими элементами конструкции, а также эксплуатационная ценность изделия. Совместное решение вопросов расширения ассортимента, улучшения качества и снижения материалоемкости изделий и конструкций возможно лишь при знании взаимосвязей свойств изделий с параметрами их структуры и свойствами исходного сырья.

В связи с этим для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- исследовать основные свойства вторичного волокнистого сырья, используемого для производства экспериментальных композиционных иглопробивных нетканых материалов (КИНМ);

- исследовать влияние волокнистого состава и структуры на физико-механические свойства КИНМ;

- исследовать особенности деформационного процесса при сдвиге волокнистых КИНМ;

- исследовать характер изменения упругих характеристик КИНМ при различных видах напряженного состояния, величины уровня напряжения, скорости деформирования, направления рисунка иглопрокалывания;

- изучить анизотропию физико-механических свойств КИНМ;

- определить область использования экспериментальных КИНМ;

- провести комплексную оценку качества экспериментальных КИНМ по показателям исследования их основных свойств;

- разработать нормативный документ (ТУ) на производство КИНМ;

- Научная новизна полученных результатов в том, что:

- установлены закономерности изменения упругих характеристик КИНМ от вида напряженного состояния, величины уровня напряжения, скорости деформирования, направления рисунка иглопрокалывания при нагружении и разгрузке;

- предложена математическая зависимость по описанию анизотропии физико-механических свойств КИНМ;

- установлены особенности деформационного процесса при сдвиге волокнистых КИНМ.

Методика исследований

При решении поставленных задач был проведен анализ современного состояния рынка КИНМ, а также изучена научно-техническая литература отечественных и зарубежных авторов, касающаяся проблемы переработки вторичного сырья в КИНМ различного назначения; охарактеризовано влияние волокнистого состава на основные свойства КИНМ, представлены их преимущества и недостатки, и направление совершенствования свойств КИНМ; условия их эксплуатации. Проведен теоретический анализ литературы по вопросу оценки качества КИНМ, изучена нормативная документация на методы испытаний КИНМ. В работе применялись современные методы теоретических и экспериментальных исследований, в том числе методы математической статистики. При теоретическом изучении рассматри-ваемой проблемы использованы методы теории упругости анизотропно-го тела, методы технологии конструкционных материалов, текстильного материаловедения и механики композиционных материалов.

Практическая значимость заключается в том, что:

- полученные результаты исследования физико-механических свойств КИНМ можно использовать для оценки качества волокнистых композиционных материалов, изделий и конструкций на их основе, а также для моделирования и оптимизации технологических процессов при их изготовлении. Полученные экспериментальные данные дают возможность расширить представление о процессах, происходящих в текстильных композитах для оценки их долговечности.

- установлена возможность использования экспериментальных КИНМ в качестве подосновы под полимерные покрытия и утепляющего прокладочного материала в одежду специального назначения. На основании проведенных исследований освоено производство КИНМ (2 акта о внедрении).

- разработана и утверждена нормативная документация на предлагаемые КИНМ - ТУ 8391-011-20778138-2002 «Полотно иглопробив-ное», Санитарно-эпидемиологическое заключение № 25.АЦ.04.744.Т. 000205.04.03 суг 09.04.03.

Теоретические положения и экспериментальные результаты диссертационной работы используются в специальных курсах при подготовке специалистов по прикладной механике по дисциплине «Механика композиционных материалов» и «Технология конструкционных материалов» в Дальневосточном государственном техническом университете и при подготовке товароведов-экспертов по специальности «Товароведение и экспертиза товаров» в Дальневосточной государственной академии экономики и управления.

Практическая ценность работы заключается в рациональном применении отходов производства и потребления, расширении области применения КИНМ, что позволяет эффективно решать сырьевую, социальную и экологическую задачи, увеличить эффективность производства КИНМ, расширить ассортимент НМ на ЗАО «Радуга».

Объем и структура работы

Работа состоит из введения, обзора литературы (1 глава), собственных исследований (4 главы), заключения, списка использован-ной литературы (включает 191 источник), 9 приложений. Диссертация изложена на 161 страницах, включая 25 таблиц и 18 рис.

Результаты исследования деформации сдвига могут быть использованы для прогнозирования поведения материала в различных условиях эксплуатации, а также при конструировании готового изделия, разработке его технологии, создании объективных методов оценки качества этих материалов.

4.2 Исследование анизотропии КИНМ

Развитие современной промышленности предъявляет большие требования к показателям качества волокнистых нетканых материалов. Одним из способов повышения их качества является ориентация волокон в холсте, т.е. сообщение структуре материала упорядоченности.

Вопросы разработки методов оценки анизотропии нетканых материалов актуальны, поскольку способствуют расширению информации об их свойствах, позволяют выявить наиболее статичные и динамичные системы, служат посылкой к разработке новых способов проектирования и использования их в конструкциях, позволяют рационально использовать полученные данные на стадиях проектирования конструкций.

4.2.1 Методика исследования анизотропии

Анизотропия металлов, стеклопластиков, древесины и др. композиционных материалов оценивается исходя из идеализированных расчетных схем, по которым отдельный материал рассматривают как некий монолит. Анализ структуры исследования анизотропии текстильных материалов выявил подобный подход [24,118, 130], при этом вводились допущения о сплошной квазе — гомогенной среде, где вместо реальной рассматривается некоторая идеализированная сплошная однородная среда, которая обладает симметрией строения и симметрией свойств. Такой подход может быть применен и для КИНМ.

Расчетная схема анизотропии зависит от симметрии в расположении структурных элементов, т.е. порядок в расположении структурных элементов обуславливает анизотропию среды, а в нашем случае это ориентация волокон в холсте.

Симметрия структуры и симметрия физического свойства материала не всегда совпадают. Согласно принципу Неймана [118] симметрия физического свойства, как правило, оказывается более высокой, чем симметрия структуры. Симметрия физических, в частности механических свойств анизотропной среды определяется математическими законами (формулами), пригодными для количественного описания изменения характеристик этих свойств в зависимости от направления. Симметрией среды определяется число независимых исходных характеристик, входящих в такие формулы и подлежащих экспериментальному определению.

При оценке качества какого-либо материала, как правило, определяются прочностные параметры материала в основном только в продольном и поперечном направлениях. Современные методы контроля прочности материалов связаны в основном с оценкой косвенной статистической взаимосвязи прочности и физических параметров, измеренных на одних и тех же образцах, по которым судят о прочности материала на конкретном участке изделия. Надежность и достоверность такой косвенной оценки прочности материала в изделии зависит от интенсивности изменения прочностных характеристик при изменении физических параметров. Установлено [116], что точность оценки прочности материала существенно повышается при использовании комплекса тех физических параметров, которые максимально реагируют на изменения прочностных свойств материала и чувствительны к минимальным искажениям структуры материала.

Наряду с высокими эксплуатационными свойствами КИНМ характеризуются значительной изменчивостью физико-механических свойств, что характерно для анизотропного тела. Для описания влияния анизотропной структуры КИНМ на прочностные, упругие и другие свойства автор предлагает использовать зависимость (4.8), выведенную Ашкенази Е.К. [130], позволяющую определить модуль упругости Е для произвольного угла по отношению к направлению волокон, где элементарные волокна характеризуются тремя экстремальными значениями. За три основных экстремальных значения принимаем значения модуля упругости Е в продольном и поперечном направлениях и в направлении рисунка иглопрокалывания (под углом 45°).

Коэффициент структуры КИНМ (qj) является комплексным показателем, который позволит оценить структуру КИНМ, установить закономерности изменения основных его свойств, а модуль упругости Е - тем физическим параметром который максимально реагирует на изменения прочностных свойств материала и чувствителен к минимальным изменениям структуры материала. bSin22cp1 + Я SinV '

Откуда q =

Еф1

CosV +bSin229i+ Я SinV 1

4.9) где qs - коэффициент структуры КИНМ (qE);

Ex0; Ey0 E45 - модули упругости в соответствующих направлениях иглопробивного нетканого материала; ф; - угол между направлением раскроя материала (осью упругой сим-метрии) и направлением испытания; X = Ехо/Еуо; b = EXo/E45 - X +1/4.

Для изучения влияния анизотропии строения нетканых полотен на их свойства образцы полотен обычно раскраивают в различных направлениях. Предлагаемый метод позволяет быстро оценить влияние анизотропии по определенному свойству. Для определения коэффициента структуры КИНМ достаточно знать только три упругих постоянных материала: в продольном, поперечном направлениях и под углом 45°. Этот показатель может быть использован при оценке качества материала.

4.2.2 Экспериментальное исследование коэффициента структуры

Для установления закономерности изменения показателя качества -коэффициента структуры qE в зависимости от модуля упругости использовали данные, полученные при исследовании КИНМ на одноосное растяжение (см. гл. 2, п.2.6).

По характеру кривых, представленных на рис. 18 можно сделать вывод, что с увеличением модуля упругости коэффициент структуры qi.: уменьшается, т.е. присутствует обратная зависимость. 2

If 1

0,5 0

А капрон

НАГРУЗКА РАЗГРУЗКА

НАПРАВЛЕНИЕ РАСКРОЯ Ф 5

4,5 4

3,5 3

2,5

Г *» в о 1 к

Д хлопок-капрон

НАГРУЗКА РАЗГРУЗКА \ \ \ \ \ д д

15 30 « 60 75 90 105 130 135150 1651>0 15 30 46 60 75 90 105 130 135 1501651*0

НАПРАВЛЕНИЕ РАСКРОЯ Ф хлопок-капрон-шерсть

15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 180 15 30 45 60 75 90 10$ 120 135 150 165 190

НАПРАВЛЕНИЕ РАСКРОЯ

0,066 МПа - -■ - 0,132 МПа —±—0,198 МПа

РИС. 18 ИЗМЕНЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА СТРУКТУРЫ КИНМ ДЛЯ РАЗНЫХ

УРОВНЕЙ НАПРЯЖЕНИЯ ОТ НАПРАВЛЕНИЯ РАСКРОЯ МАТЕРИАЛА

По величине коэффициента структуры автор предлагает судить о качестве материала и включить этот показатель в оценку качества текстильных материалов. Учитывая, что предъявляются повышенные требования в части надежности по определению качества, рекомендуем для положительной ее оценки применять абсолютную величину коэффициента структуры, равную qi=l.

Согласно таблице, представленной в приложении 5 коэффициент структуры для всех трех вариантов КИНМ варьируется в пределах 0,62. Как показал анализ рис. 18, наиболее качественным материалом по прочностным свойствам являются КИНМ, выработанные из 100% капрона. Значения коэффициента структуры по модулю упругости КИНМ, выработанных из 100% капрона более близки к единице и показывают небольшой разброс данных (рис.18-а), что, возможно, объясняется его однородностью. В поперечном направлении коэффициент структуры у всех трех экспериментальных КИНМ близок к эталонному значению коэффициента структуры. Это подтверждает ранее проведенные исследования, что в поперечном направлении КИНМ обладают наиболее высокими упругими свойствами по сравнению с продольным направлением.

Кривые, описывающие анизотропию КИНМ, отличаются некоторой периодичностью, которую можно представить в виде синусоидов и косинусоидов. На всех кривых можно отметить максимум qmax и минимум qmin изучаемых параметров, Как правило, это происходит при угле раскроя материала 45° и 135°, а также 90°, являющихся наиболее характерными. Максимальные значения коэффициента структуры КИНМ, выработанных из хлопка-капрона-шерсти и у КИНМ, выработанных из 100% капрона наблюдаются при угле раскроя 45° и 135°, минимальные при угле раскроя 90°; для КИНМ, выработанных из хлопка-капрона максимальное значение qE приходится на угол раскроя 90°.

Рассмотренная автором взаимосвязь структуры с модулем упругости Е на примере анизотропных КИНМ позволяет нам определить в каком направлении материал будет обладать более упругими свойствами. Использование данной зависимости представляет возможность определить свойства волокнистого материала по какому-либо определенному показателю, а также установить в каком направлении коэффициент структуры qi будет иметь максимальные и минимальные значения.

Таким образом, подводя итог вышеизложенному можно сделать вывод, что при проектировании изделия, наряду с оценкой качества материала по отдельным показателям их свойств возникает необходимость в комплексной оценке, включающей ряд наиболее значимых показателей свойств материала и отражающей определенное групповое свойство. Для этой цели и был предложен комплексный показатель — коэффициент структуры qj. Предлагаемый метод позволяет быстро оценить влияние анизотропии по определенному свойству для КИНМ. Для определения коэффициента структуры КИНМ достаточно знать только три упругих постоянных материала: в продольном, поперечном направлениях и под углом 45°.

Этот показатель может быть использован при оценке качества материала. Автору представляется, что этот комплексный анализ анизотропии физико-механических свойств КИНМ, а также любого текстильного материала является объективным методом обобщения изменчивых по своему смыслу различных параметров и является основой для правильного прогнозирования и оценки эксплуатационных свойств КИНМ.

ГЛАВА 5 КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА УРОВНЯ КАЧЕСТВА КИНМ

Учитывая, что КИНМ предлагаются в качестве теплоизоляционной прокладки в одежду специального назначения, необходим комплексный метод оценки их качества, который учитывал бы всю совокупность разнородных единичных показателей их свойств.

Теоретической основой комплексной оценки свойств материалов являлись общие положения о качестве товаров (ГОСТ 15467-70). В решении проблемы измерения и оценки показателей качества нетканых материалов использованы методы определения дифференциальных и комплексных характеристик, которые дополняют друг друга [136, 137, 138,139].

Выполнение последующих этапов работ по оценке качества материалов целиком зависит от результатов, полученных на первом этапе. Разработка новых методик, установление базовых значений — нормирование должна проводиться по тем показателям, которые были получены на первом этапе работ по оценке качества материалов и по выбору определяющих показателей качества этих материалов.

5.1 Определение относительных индексов качества по показателям основных свойств КИНМ

Дифференциальная оценка составляет базу для интегральных комплексных оценок. Изделие не может быть высококачественным, если базовые элементы не обладают свойствами высокого качества, поэтому при анализе качества допустимо каждое отдельное свойство рассматривать самостоятельно.

Дифференциальная оценка осуществлялась путем сопоставления основных единичных показателей качества оцениваемых материалов с единичными базовыми показателями, установленными для данного вида продукции. Такое сопоставление удобно проводить, подсчитывая относительные показатели качества продукции. Автором были проведены исследования показателей качества КИНМ, предназначенных в качестве основного компонента в одежду специального назначения, как теплоизоляционная прокладка. Полученные результаты представлены в табл.19.

1. Васильев А.Н. Экономические проблемы развития легкой промышленности: Монография — М.: Легпромбытиздат, 1988 — 160с.

2. Бершев Е.Н., Горчакова В.М., Курицина В.В, Овчиникова С.А. Физико-химические и комбинированные способы производства нетканых материалов: Учебник для вузов. М.: Легпромбытиздат, 1993-352с.

3. Джавахишвили Д.Ш. Усовершенствование структуры и свойств иглопробивных нетканых материалов для напольных покрытий. Дис. .канд. техн. наук. 05.19.08. Утв. 1.04.81; 61:905/2223-8. - Киев, 1988- 132с.: ил. - библиогр.: с. 124- 132

4. Мгалоблишвили М.Г. Разработка ассортимента и оценка эксплуатационных свойств иглопробивных нетканых материалов декоративного назначения. Дис. .канд. техн. наук; 61:86-5/1121— 4.Л. -85

5. Ходжаев М., Исаев А.И., Хайдаров А.А. Нетканые материалы и их применение в народном хозяйстве// Обзорн.информ./ УзНИИНТИ Ташкент, 1989. - с.50

6. Поликарпов И.С. Справочное пособие Московский ордена Дружбы народов кооперативный институт Центросоюза, 1988, М., С.4910. http:/textileclub.ru, по материалам ж-ла «Химические волокна»1 l.http:/eur asiangroup.boom.ru/part2. html

7. Бершев E.H., Смирнов Г.П., Заметта Б.В., Назаров Ю.П., Корнев В.Н. Нетканые текстильные полотна: Справоч. пособие. — М.,87

8. Лабораторный практикум по технологии нетканых материалов. Под ред. Барабанова.: М,-88

9. Вильцин С.А. и др. Экономическая эффективность вторичного использования пластических масс в народном хозяйстве.: М, 73. Т. 1 и Т.2

10. Кальдина М.Ю., Конюхова С.В., Балова В.И. Нетканое полотно из отходов полиамидных нитей // Текстильная промышленность, 85. №2 с. 48 - 49

11. Гензер М.С. Производство нетканых полотен: Учеб. Пособие для вузов. — М.: Легкая промышленность, 1982. -248с.

12. Лебедев Н.А. Некоторые аспекты решения проблемы переработки текстильных отходов // Текстильная промышленность — 95, №2

13. Лебедев Н.А. Переработка регенерированных волокон в нетканые материалы и взаимосвязь их свойств. Монография в ЦНИИТЭИлегпром 19.07.94 № 3538

14. Филипова К.Н., Куликова B.C., Лебедев Н.А. Использование отходов комплексных химических нитей в производстве нетканых материалов // Сб.научн. Трудов ВНИИР при Госснабе СССР/ ВНИИЭСМ. М, 1991. с. 87-90

15. Переработка отходов коврового производства / Н.Б. Печкурова, Н.А. Лебедев Н.А., Н.В. Нечахин и др. //Сб. науч. трудов ВНИИР при Госснабе СССР/ ВНИИЭСМ. М, 1991. с.96 97

16. Свойства, измерения, испытания и контроль качества текстильных материалов и изделий. ЦНИИТЭИлегпром, М, - 88.

17. Ицикович Г.М. Сопротивление материалов.: Учеб. для учащихся машиностроит. техникумов. 7-е изд., испр. - М.: Высш. шкл., 1986

18. Архангельская М.П. О методике определения усадки тканей // Текстильная промышленность — 55, №5, с. 32 — 36

19. Жихарев А.П. Свойства материалов. Учеб. пособие. Часть 1., М.- 2001, с.75.

20. Садыкова Ф.Х. и др. Текстильное материаловедение и основы текстильного производства, М — 89

21. Смолейчук И.М. и др. Оптимизация волокнистого состава иглопробивных нетканых материалов в зависимости от назначения //Швейная промышленность, №1, 98

22. Перепелкин J1.E. Структура и свойства волокон, М: Химия-85г.

23. Hearle Y.W.S., Newton A Nonwoven Fabric Studies Part XIV, Derivation of Generalized Mechanics by the Energy Method // Text. Res. Y.- 1967. vol. 37 №9.- p. 778-797

24. Petterson D.R., Backer S. Relationships between the Structural Geometry of a Fabric and its Phisical Properties. Part VII. Mechanics of Nonwovens Orthotropic Behaviour // Text. Res. Y. 1963. №10. - p. 809 -816

25. Wyatt N., Goswami B. Structure Properties Relations hips in their Mally Bonded Nonwoven Fabrics // С and Y. Coat. Fabr. № 10., 1984, vol. 14, p. 100-123

26. ЗЗ.Зырин С.Г. Исследование теплопроводности шерстяных тканей с различным содержанием искусственных волокон / Труды ЦНИИШерсти Вып.8. - 1953 с. 76 - 77

27. Назаров Г.Н., Сушкин В.В., Дмитриевская J1.B. Конструкционные пластмассы. М. «Машиностроение», 1973, 192с.

28. Baxter S. The thermal conductivity of Textiles // Proc. Phys. Soc.: 1946 Vol. 58. p. 105

29. Тихомиров В.Б. Планирование и анализ эксперимента. М.: Легкая индустрия, 1974, с.41

30. Rees W.H. The Transmission of Heat Through Textile Fabric Y.T.J. // Journ. Text. Jnst. 1946. Vol. 32. p. 132

31. March M.C. The termal Jnsulating Properties of Fabrics // Journ. Text. Jnst. 1959. Vol. 231. p. 227 - 245

32. Энциклопедия полимеров. — M.: Советская энциклопедия, Т. З.-с. 596-599.

33. Эсмурзиев, Гусев. Влияние технологических параметров на структурные показатели иглопробивных нетканых материалов // Текст, промышленность, 86-№4 с. 54—58

34. Сопротивление материалов / под ред. Смирнова А.Ф. и др. -«Высшая школа», 1968

35. Барабанов Г.А., Бурибаева И.Н. Прогнозирование прочности иглопробивных материалов из химических волокон //Технология текстильной промышленности, №4 1999г.

36. Папков С.П. Об одной современной тенденции в развитии технологии химических волокон // Хим. волокна, №2 1995 г.

37. Химизация народного хозяйства требования времени // Хим. волокна, №3 - 1986., с. 4 - 6

38. Прогноз развития текстильной промышленности до 2000 г. -ЦНИИЕЭИЛегпром. Текст, промышленность за рубежом. М., 1977, № 29, с. 1- 8

39. Белозеров Б.П. и др. Влияние режима иглопрокалывания на свойства нетканых иглопробивных полотен из капроновых нитей -Сборник трудов ВНИИМСВа, 1978, Т. 33, с. 146 153.

40. Besso М.М., Gillberg G.E., Stuetz D.E. Contributions of binder and fiber to nonwoven properties. Tex. Res. J., 1982, №9, p. 587 597.

41. Engineering properties of fiber for nonwoven fabrics. -Nonwovens lnd., 1983, №4, 18 p. 18, 21-22

42. Методические указания по оценке качества и изучению свойств нетканых полотен: ЦНИИТЭИЛегпром, М. — 91.

43. Перепелкина М.Д., Щербакова М.Н., и др. Механическая технология и оборудование производства нетканых материалов. М.: Легкая индустрия, 1973. - 535 с.

44. Мертвищев Ю.И. Использование химических волокон в валяльно-войлочном производстве. -М.: Легкая индустрия, 1967

45. Якушева Л.А., Агапов В.А. Разработка нетканых полотен из оленьей шерсти Л.: МеТЛП им. Кирова С.М., 1989 - 109 с.

46. Жуковская И.И., Волков В.Ф., Сахарова В.Ю. Исследование физико-механических свойств нетканых материалов из отходов прядильного производства Л.: МеТЛП им. Кирова С.М., 1989 - 109 с.

47. Литвинова Н.М. Разработка технологии иглопробивных нетканых материалов малой объемной плотности технического назначения из вискозных волокон. Дис. .канд. техн. наук М., 94 г.

48. Мирошников А.Е. Исследование анизотропии некоторых физико-механических свойств тканей из химических волокон. Дис.канд. техн. наук —Киев, 1978.

49. Иванова Е.А. Изучение деформаций тканей, возникающих при деформировании деталей одежды. Дис.канд. техн. наук М., МТИЛП, 1963 г, с. 165.

50. Корицкий К.И. Методы проектирования свойств тканей новых структур. Научные труды ЦНИИХБИ, М., 1961, с. 28 34

51. Модестова Т.А. Деформация растяжения тканей в различных направлениях. Научные труды МТИЛП, 1959, вып. 12, с. 34 51

52. Модестова Т.А., Бузов Б.А. К вопросу о методике определения некоторых показателей формовочных свойств тканей, ИВУЗ «Технология легкой промышленности», 1960, №1, с. 124 137.

53. Модестова Т.А., Бузов Б.А. Определение формовочной способности тканей. Научные труды МТИЛП, 1962, вып. 22, с. 107 -114.

54. Модестова Т.А., Бузов Б.А. К вопросу об изменении геометрии ткани при растяжении. ИВУЗ «Технология легкой промышленности», 1963, № 3, с. 156 157.

55. Модестова Т.А. О деформации равноплановых тканей при одно-цикловом растяжении в различных направлениях. ИВУЗ «Технология легкой промышленности», 1965, № 1, с. 16 — 24.

56. Модестова Т.А. К вопросу об изменении геометрии ткани при одноцикловых нагрузках, прикладываемых в различных направлениях, ИВУЗ «Технология легкой промышленности», 1966, № 2, с. 14-20.

57. Кукин Г.Н., Соловьев А.Н. Исследование релаксации деформации растяжения в текстильных нитях, Научные труды МТИ, 1956, № 17, с. 142- 145.

58. Архангельский М.П. Сравнительное исследование методов определения упругих свойств текстильных материалов и выбор методов определения. Отчет № 63 по теме № 40 за 1951 г., ЦНИИШелка.

59. Павлова М.И. К вопросу проектирования тканей, Научные труды МТИ, 1954, т.12, с. 4 7.

60. Шишов И.П. Семенова А.Н., Лебедев Н.А. Исследование свойств клееных утепляющих нетканых материалов. — Текстильная промышленность. 1995, № 11. с. 42 - 43.

61. Месяченко В.Т. Ткани с химическими волокнами. Технология важнейших отраслей промышленности. Минск, 77.

62. Кукин Г.Н., Соловьев А.Н., Кобляков А.И. Текстильное материаловедение (текстильные полотна и изделия): Учебное пособие для вузов. — 2-е изд. перераб. и доп. — М.: Легпромбытиздат, 1992. -272 с.

63. Белицкий М.Н. Синтетические и искусственные нити: Структура и свойства, М.:76.

64. Васильев А.Н. Экономические проблемы использования химических волокон в текстильной промышленности // Известия ВУЗов, серия: Технология текстильной промышленности. — М., 73, с. 35.

65. Экологически чистый технологический процесс производства нетканых материалов гидродинамическим способом с использованием новых видов волокнистого сырья — Отчет/ руководитель работы Заметта Б.В., Серпухов, 1992 - 1995.

66. Кукин Г.Н., Соловьев А.Н. Текстильное материаловедение. — М.: Легпромбытиздат, 1964. т. 2 337 с.

67. Соловьев А.Н. Деформация и выносливость хлопчатобумажной пряжи разной крутки, Научные труды МТИ, 1954, № 14, с.134- 143.

68. Голикова Л.А., Кукин Г.Н., Аскадский А.А. О расчете деформации текстильных нитей в процессе их релаксации, Научные труды МТИ, Легкая индустрия, 1969, т.22, с. 27 37.

69. Шиктарь В.В. Разработка метода расчета релаксации усилия при одноцикловом растяжении ткани в различных направлениях, Дис.канд. техн. наук.

70. Алыменкова Н.Д., Модестова Т.А. К вопросу изучения релаксации усилия при одноцикловом растяжении ткани в различных направлениях. Сб. «Механические свойства и износостойкость текстильных материалов», В-к, 1971, с. 182 185.

71. Матуконис А.В. Строение и механические свойства однородных нитей. М.: Легкая индустрия, 71, — 191 с.

72. Мортон В.Е., Херл Дж. B.C. Механические свойства текстильных волокон. -М.: М.: Легкая индустрия, 71, — 181 с.

73. Мелентьев П.В. Построение суперпозитивных кривых при исследовании свойств полимерных материалов. Из. ВУЗов. — «Технология легкой промышленности», 1973, № 4, с. 52.

74. Мередит Р., Херл Дж.В.С. Физические методы исследования текстильных материалов. М.: Гизлегпром, 1963, - 387 с.

75. Каргин В. А., Слонимский Г. Л. Краткие очерки по физикохимии полимеров. М.: Химия, 1967, —231 с.

76. Кобеко П.П. Аморфные вещества. М.: Изд. АНН СССР, 1952,-432 с.

77. Френкель С .Я. Дополнения к книге Джейха Ф.Х. Полимерные монокристаллы. — Л.: Изд. Химия, 1968, с. 479 541.

78. Александров А.П. Лазуркин Ю.С. Изучение полимеров. Высоко-эластические деформации полимеров. Динамический метод исследования эластических полимеров // «Техническая физика»,39, т.9, № 4, с. 1249- 1266.

79. Слонинский Г.Л. О законе деформации реальных материалов // «Техническая физика», 1939, т. 9, № 20, с. 1791 1807.

80. Бартенев Г.М., Зеленев В.В. Релаксационные явления в полимерах. Л.: Химия, 1972, - 249 с.

81. Сухарев М.И. Свойства нетканых текстильных материалов и методы их исследования. М.: Легкая индустрия, 1969, 155 с.

82. Алфрей Т. Механические свойства высокополимеров. — М.: Издат. ИНЛИТ, 1952, - 619 с.

83. Табольский А. Свойства и структура полимеров. — М.: Химия, 1964,-332 с.

84. Ферри Дж. Вязкоупругие свойства полимеров М.: Издат. -ИНЛИТ, 1963,-535 с.

85. Уорд И. Механические свойства твердых полимеров. М.: Химия, 1975,-350 с.

86. Мирошников А.Е. Исследование анизотропии некоторых физико-механических свойств тканей из химических волокон: Дис.канд. техн. наук. 05.19.01.-Киев, 1978 171с.: ил. - библиогр.: С.140- 157.

87. Бернштейн М.Х., Ябко Я.М. Нетканые материалы. — М., «Экономика», 1966.

88. Тонких И.А. Разработка нетканых утеплителей гидродинамическим способом. М, 97.

89. Петров И.Н., Андросов В.Ф. Ассортимент, свойства и применение нетканых материалов. М.: Легпромбытиздат, 1991. — 207 с.

90. Якобсен М. Области применения нетканых текстильных материалов // Nonwovens Industry/ 1986. - № 8 - с. 18 — 26.

91. Гусев В.Е., Баранов Г.Л. Методы повышения прочности иглопробивных нетканых материалов // Текст, промышленность, 1970 №3 с. 52-54

92. Бычкова Н.А., Гусев В.Е., Баранова Г.А. и др. Иглопробивные нетканые материалы из полиамидных волокон // Текстильная промышленность. — 1984. № 21. с. 32 - 35.

93. Колесников З.Н., Новиков П.В., Конькова Т.А. Отделка нетканых текстильных материалов. М.: Легкая индустрия, 1978 - 92 с.

94. Charles Y. Shimalla, John С. Whitewell. «Thermomechanical Behavior of Nonwovens». Tex. Res. J., 1976, № 6,7.

95. Бабаев M.A. Исследование основных факторов, влияющих на прочность закрепления волокон нетканых иглопробивных полотен: Дис.канд. техн. наук. 05.19.08.- Утв. 1.04.81; К 260823. М, 1980 -132с.

96. Тихомиров В.Б. Физико-химические основы получения нетканых материалов. М.: Легкая индустрия, 1969 - 328 с.

97. Вайншенкер В.А., Бернштейн М.Х. Влияние толщины и длины химических волокон и метода их формирования на свойства иглопробивных нетканых материалов ЦНИИТЭИЛегпром // Текст, промышленность. - М., 1970. № 9. с. 3 - 10

98. Roadway or runway, nonwovens voll on. «Textile word», 1978, vol. 128, №9, p. 79-98

99. Назаров Ю.П. Влияние длины волокон на прочность и неровноту по прочности иглопробивных нетканых материалов. -ЦНИИТЭИ-Легпром.// Текстильная промышленность. М., 1973. №29. с. 23 - 29.

100. Косова Р.А. Зависимость свойств иглопробивных нетканых материалов от длины и толщины перерабатываемых волокон. — ЦНИИТЭИ-Легпром.// Текстильная промышленность. М., 1967. № 2. с. 23-29.

101. Исследование непродовольственных товаров: Учеб. пособие для товаровед. Фак. Торг. Вызов/ А.Т. Голубятникова, Т.С. Горяинова, Г.В. Жильцова и др. — М.: Экономика, 1982. — 384 с.

102. Moffett К. Modern bilders technigul of nonwovens. — Modern Textile Magazine, 1956, № 10, 37, 62

103. Горчакова B.M., Устинова E.T., Воюцкий С.С. Влияние на механические свойства нетканых материалов природы, диаметра и длины волокна в холстике // Известия вузов. Технология легкой промышленности., 1968, № 5. с. 20-24.

104. Катунскис Ю.Ю. Разработка метода и прибора для исследований деформаций сдвига тканей Дис. . .канд. техн. наук.,75г.

105. Милюкайте—Гульбинене А.Б. Исследование характеристик сдвига тканей, дублированных с поролоном. Дис. . канд. техн. наук В.м.,74: защищена в г. Каунас. Политехи, институте им. Снечкуса.

106. Шишков И.П. Влияние регенерированных химических волокон и заводской оленьей шерсти на свойства и назначение нетканых материалов.: Дис. .канд. техн. наук: 05.19.08. — Новосибирск, 1991.- 175с.:

107. Афанасьева Р.Ф. Гигиенические основы проектирования одежды для защиты от холода. М., «Легкая индустрия», 1977

108. Коломеец Л.Б., Гутаускас М.М. О возможностях создания дублированных систем с заданными свойствами и прогнозирование их поведения. В кн.: Текстильная технология и материаловедение: Материалы конференции. - Вильнюс, 81. с. 71 -75.

109. Ашкенази Е.К. Прочность анизотропных древесных и синтетических материалов: М.,

110. Лабораторный практикум по текстильному материаловедению: Учебное пособие для вузов/ Кобляков А.И., Кукин Г.Н., Соловьев А.Н. и др. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Легпромбытиздат, 1986.

111. Ашкенази Е.К., Панов Э.В. Анизотропия конструкционных материалов.: Л., «Машиностроение», 1972, 216 с.

112. Потапов А.И. Контроль качества и прогнозирование надежности конструкций и композиционных материалов—Л.: Машиностроение. Ленинград. Отделение, 1980, 216 е., ил. -(Межиздат. Серия 2. «Надежность и качество»).

113. Гущина К.Г., Беляева С.А., Юрченко Н.Н. и др. Ассортимент, свойства и технические требования к материалам одежды. М., «Легкая индустрия2, 1978, 160 с.

114. Нечахин Н.В. Разработка процесса разволокнения текстильных отходов из химических волокон и их использование в нетканых геотекстильных материалах.: Дис.канд. техн. наук. 05.19.02.-Москва, 2001 192с.: ил. - библиогр.: с. 176- 184.

115. Амброладзе Ц.Н. Разработка и совершенствование методов оценки и нормирование показателей качества фильтровальныхиглопробивных нетканых материалов. :Дис—канд. техн. наук. 05.19.01.-Москва, 1993 158с.: ил. - библиогр.: с. 142- 150

116. Формирование ассортимента и экспертиза текстильных товаров: Учебное пособие / ДВГАЭУ; сост.: Серебрякова J1.A., Переверзева В.И., Мелехова Л.И., Гарбузова Г.Ф. — Владивосток, 1995.-66с.

117. Склянников В.П., Афанасьева Р.Ф., Машкова У.Н. Гигиеническая оценка материалов для одежды. (Теоретические основы разработки). М.: Легпромбытиздат, 1985 - 144 с.

118. ГОСТ 13074 -77 Полотна холстопрошивные, обувные. Техническое условие. Введен 01.01.79. - М.: Изд-во стандартов, 78.- Юс.

119. ГОСТ 11696 —76 Ткани чистошерстяные и полушерстяные обувные. Общие технические условия. Введен с 01.01.78 до 01.01.88.- М.: Изд-во стандартов, 85. 5 с.

120. Колесников П.А. Основы проектирования теплозащитной одежды. М., 1971

121. Делль Р.А. и др. Гигиена одежды. М., 1977

122. Ашкенази Е.К. Анизотропия машиностроительных материалов. Изд-во «Машиностроение», Л., 1962, 112с.

123. Воронцова К.А., Выжлова К.А. Запруднова Е.А. Применение нетканых утеплителей для изготовления одежды // «Текстильная промышленность», 1977, № 11, с.71

124. ГОСТ 4.34 84 Полотна нетканые и штучные нетканые изделия бытового назначения. Номенклатура показателей. - Введен 01.01.86., М.: Изд-во стандартов, 1985 - 12с.

125. Делль Р.А., Афанасьева Р.Ф., Чубарова З.С. Гигиена одежды: Учебное пособие для вузов. — 2-е изд., перераб. и доп. М.: Легпромбытиздат, 1991. - 160 с.

126. Уорд. И. Механические свойства твердых полимеров. М.: Химия, 1975,-350 с.

127. Назаров Ю.Т., Афанасьев В.М. Нетканые текстильные материалы. — М.: Легпромбытиздат, 1987г.-278с.

128. Соловьев А.Н., Кирюхин С.М. Оценка качества и стандартизация текстильных материалов. М., «Легкая индустрия», 1974.

129. Варковецкий М.М. Количественное измерение качества продукции в текстильной промышленности. М.: Легкая индустрия, 76,- 103 с.

130. Додонкин Ю.В., Кирюхин С.М. Ассортимент, свойства и оценка качества тканей. М.: Легкая индустрия, 1979. — 192 е., ил. -(Надежность и качество).

131. Исследование непродовольственных товаров: Учеб. Пособие для студентов вузов, обуч. по спец. 1732 «Товароведение и орг. торговли непрод. товарами» / И.М. Лифиц, Е.Д. Леженин, А.И. Меркулова и др. 2-е изд., перераб. - М.: Экономика, 1988

132. Дарков А.В., Шпиро Г.С. Сопротивление материалов: Учеб. для техн. вузов 5-е изд. Перераб. и доп. - М.: Высш. шкл., 1989.

133. Модестова Т.А., Бузов Б.А. «Технология текстильной промышленности», 1963 г.-№ 6, с.22; 1965 г.-№2, с. 14; 1965 г.-№ 1, с. 16.

134. Бузов Б.А. Механические свойства и износостойкость текстильных материалов. Доклады VII Всесоюз. Науч. Конф. По текстильному материаловедению. Каунас - Вильнюс, 1971, с. 192.

135. Treloar L.R.G. The Effect of Test-piece Dimensions on the Behavior of Fabric in their/ «Journal of Textile Institute», 1965, p. 56.

136. Cusick G.E. The Resistance of Fabric to shearing Forces. -«Journal of Textile Institute», 1961, p. 52.

137. Cusick G.E. The Dependence of Fabric Drape on Bending and Shear Stiffness. «Journal of Textile Institute», 1965, p. 56.

138. Dreby E.C. Physical Method for Evaluating the Hand of Fabrics and for Determining of Effect of Certain Textile Finishing Processes. -«American Dyestuff Reptr», 1942, p. 31.

139. Brenner F.C. and Chen C.S. The Mechanical Behavior of Fabric. Part 1: Wrinkling. Text. Res. Y., 1964, p. 34.

140. Соловьев A.H., Кирюхин C.M. Техника статистических вычислений, М. Наука, 1971.

141. Комплексная программа научно-технического прогресса СССР на 1991-2010 годы. Проблемный раздел 2.11. Вторичные ресурсы. М, 1988, 95 с.

142. Мустаев И.Ф. Потребительские свойства обивочных тканей автомобильного назначения.: Дис.канд. техн. наук. 05.19.08. — СПб, 1999.

143. Логвинов А.Н. Разработка методов прогнозирования строения свойств тканых лент.: Дис.канд. техн. наук. 05.19.01. — Москва, 2000.

144. Тканые конструкционные композиты: Пер. с англ./Под ред. Т.-В. Чу и Ф. Ко. М.:Мир, 1991. - 432 е., ил.

145. Чистобородов Г., Роньжин А., Аврелькин В. Новое в текстильной технологии // Информационный портал ЛегПромБизнес, «Текстиль», №3, 2003.

146. Матвеева Т. Производство нетканых материалов в России в период 2001-2003гг. // Информационный портал ЛегПромБизнес, «Текстиль», №3, 2003.

147. Капкаев А. Прогнозы развития рынков технического текстиля // Информационный портал ЛегПромБизнес, «Текстиль», №2, 2002.

148. Пузанова Н.В. Институт нетканых текстильных материалов // Информационный портал ЛегПромБизнес, «Текстиль», №5, 2003.

149. Пузанова Н.В. Нетканые материалы в России. Анализ состояния и перспективы // СтройПРОФИль, № 10, 2001

150. Козинда З.Ю., Крюкова И.К. Геосинтетические материалы нового поколения //Информационный портал ЛегПромБизнес, «Текстиль», №5, 2003.

151. Кащеев О. Российский рынок технического текстиля: Анализ, проблемы, тенденции и перспективы его развития //Информационный портал ЛегПромБизнес, «Текстиль», №2, 2002.

152. Сидоренко Ю.В. Геотекстиль от ЗАО «Нипромтекс Компани» //Информационный портал ЛегПромБизнес, «Текстиль», №1,2002.

153. Борисов Ю. Новые технологии для стандартного оборудования //Информационный портал ЛегПромБизнес, «Текстиль», №1, 2002.

154. Пузанова Н.В. Нетканые геотекстильные материалы // СтройПРОФИль, № 2, 2002

155. Толочкова О.Н. Нетканые материалы для средств индивидуальной защиты и изделия из них //Информационный портал ЛегПромБизнес, «Текстиль», №1, 2002.

156. Кащеев О. Российский рынок технического текстиля: Анализ, проблемы, тенденции и перспективы его развития //Информационный портал ЛегПромБизнес, «Текстиль», №1, 2002.

157. Рикошинский А.Е. Коммерческий линолеум и его перспективы на российском рынке // «Снабженец», № 12(364), 2003 г.

158. Савостов Н.С. Высокоэффективный теплоизоляционный материал «Геокар» на основе торфа // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI век, № 1, 2002

159. Бабушкин С., Дедов А. Армированные нетканые иглопробивные материалы //Информационный портал ЛегПромБизнес, «Текстиль», №2, 2003 г.

160. Дедов А., Бабушкин С. Мебельные и строительные иглопробивные материалы производства ОАО "Монтем" // Информационный портал ЛегПромБизнес, «Текстиль», №1, 2003 г.

161. Алексеев Н.С. Товароведение хозяйственных товаров. В 2-х т. Т. 1. Учебник для товаровед, фак. торг. вузов, М., «Экономика», 1977.

162. Горчаков Г.И. Строительные материалы. Учебник для студентов вузов. М.; Высш. школа, 1981.

163. Белоусов Е.Д., Линде Е.М., Быков А.С. Полы жилых и общественных зданий. М., Стройиздат, 1974, 336 с.

164. Попов К.П. Оценка качества строительных материалов. М., -2001.

165. Чехов А.П., Глущенко В.М. Строительные материалы. Лабораторные занятия: Учеб. Пособие для вузов. — 2-е изд., перераб. и доп. Киев: Вища школа. Головное изд-во, 1981. - 208 с.

166. Воробьев В.А. Лабораторный практикум по общему курсу строительных материалов. 4-е изд., перераб. и доп. - М.; Высш. школа.

167. Современные композиционные материалы / под ред. П. Крока и Л. Б.роумена, пер. с англ., М., 1978.

168. Волокнистые композиционные материалы, пер. с анг., М.,1967.

169. Большая советская энциклопедия, главн. Том 12 / под ред. A.M. Прохоров, М., 1973.

170. Сендецин Дж. Композиционные материалы. Механика композиционных материалов. Том 2. / под. ред. Л. Браутман, Р. Крок, М.: издат. «Мир», 1978.

171. Композиционные материалы: В 8-ми томах. Пер. с англ. / под. ред. Л. Браутман, Р. Крок, Пер.изд.: Composite Materials/ Нью-Йорк, 1975. Т.7. Анализ и проектирование конструкций. 4.1. / под. ред. К. Чамиса, - М.: Машиностроение, 1978, 300 с.

172. Структура и свойства композиционных материалов / К.И. Портной, С.Е. Салибеков, И.Л. Светлов, В.М. Чубаров, М.: Машиностроение, 1979. - 255с.

173. Материалы будущего: перспективные материалы для народногохозяйства. Пер. с нем./ под ред. А. Неймана. Л.: Химия, 1985.

174. Достижения в области композиционных материалов: Сб. науч. тр. конф., Испра, Италия, 1978. / под ред. Дж. Пласти; Перевод с англ. М.Ю. Матвеева и др.; под ред. В.И. Лизунова- М.: Металлургия, 1982.-301с.

175. Композиционные материалы: Справочник / Л.Р. Вишняков, Т.В. Грудина, В.Х. Кадыров и др.; Под ред. Д.М. Кариноса. — Киев: Наука. Думка, 1985. 529 с.

176. Симонов-Емелльянов И.Д, Кулезнев В.Н. Основы создания композиционных материалов. Учеб. пособие. / Моск. институт хим. машиностроения. М.: МИХМ, 1986. - 85с.

177. Кравчук А.С, Майборода В.П., Ужумцов Ю.С. Механика полимерных и композиционных материалов./ Учеб. пособие для вузов спец. «Механика», «Прикладная математика». М.: Наука, 1985. — 303с.

178. Ашкенази Е.К. Ганов Э.В. Анизотропия конструкционных материалов: Справочник. 2-е изд., перераб. и доп. Л.: Машиностроение, 1980.-247с.

179. Тарнопольский Ю.М., Жигун И.Г., Поляков В.А. Пространственно-армированные композиционные материалы: Справочник. М.: Машиностроение, ё1987. - 223 с.

180. Гольдадэ В.А., Неверов Л.С., Лимчин Л.С. Низкомодульные композиционные материалы на основе термопластов / под. ред. А.И. Свирденко. Минск: Наука и техника, 1884. - 231,

181. Ванин Г.А. Микромеханика композиционных материалов. — Киев.: Наук, думка, 1985. 529с.

182. Материаловедение и конструкционные материалы: Учеб. пособие для вузов/ JI.C. Пинчук, В.А. Струк, Н.К. Мышкин, А.И. Свириденок; Под ред. В.А. Белого. Мн.: Высш. шк., 1989. - 461 с.

183. Технология конструкционных материалов: Учеб. пособие для вузов по спец. «Комплексная автоматизация машиностроения»/ Под общей ред. A.M. Дальского. 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1990. — 352 с.