автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.04, диссертация на тему:Разработка клеевых прокладок переменной жесткости для воротников мужских сорочек

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ 'ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ-„ _ л п ТЕХНОЛОГИИ И ДИЗАИНА

Р Г Б ОД

2 НН1 На правах рукошси

ТИТОВ ВЛАДИМИР АЛЕКСАНДРОВИЧ

РАЗРАБОТКА КЛЕЕВЫХ ПРОКЛАДОК ПЕРЕМЕННОЙ ЖЕСТКОСТИ ДЛЯ ВОРОТНИКОВ ¡ШСКИХ СОРОЧЕК

Автореферат диссертации на сои скани в учёно* степени кандидата технических нахк

Специальность 05,19.04 Технология авеиннх изделие

Санхт-Пвтербург 199*» г.

/

Рабата выполнена «Санкт-ПетерСургском технологическом институте сер»иса ГАСБУ на кафедре "Технологии и конструирования швейных изделий".

Научный руководитель доктер технических наук,

профессор Романов В.Е.

Официальные оппоненты доктор технических наук,

профессор Мелихов Е.Х.

кандидат технических наук, децвнт Сафонов Л.U.

Ведущая организация Центр "Сервис-Мода"

Зацита диссертация состоится "29" декабря 1994 года в 10.00 на заседании Специализированного Ученого Совета К 063.67.01 при Санкт-Петербургсмм государственно* Университете технологии и дизайна, ауд. 241.

Адрес: 1ЭЮ65, Саигг-Пггорбург, Б. Мерекая, ЕВ С диссертацией коше ознакомиться в библиотеке Униаерситетв.

Автореферат разослан 28 ноября 1994 год*.

, Ученый секретарь

Специализированного Ученого Совет», к.т.н., дяцеит

f^tfVy ДРУЗГАЛЬСШ Н.М.

■ -3- ... .

ОЩАЯ -ХАРАКТЕРИСТИКА РАКШ

. Актуальность теки. В настоящее время в условиях экономических • реформ, проводимых в-стрдае, осн'одаии.направлением,технического к экономического развития шзейноя отрасли стала необходимость узели-чения производства, расширения ассортимента и повы'шепля качества швейных изделий» '

, 'Валдек фактором, влияющим на качество щв.езных.'Изделий-, явлй—. етсЕ повывёвде формоустоачзабстм отдельных деталей-одехди, которая обеспечивается различными способами. .

Одним из'таких способов, получиашх. широкое распространение г мировой швейноя практике.» является обеспечение фор.иоусго&чивостк деталей одежды за счег применения клеевых прокладочных материалов. При изготовлении м>хских сорочек формоустозчаьая- обработка ворот -ниКов реализуется в о';лсааса следусгхймп технологиями: ;

-применение отлетного каркасного пакета, полученного путем склей-; вания слоев основных и допоянигельяых клеевых прокладок к усилителей; ■

- дубляр.ованке верхнего воротника яеехольхши -.слоями'¡«сег-кх. про- ; кладок с использованием дшолнительных усиливающих элементов. в . углах» В настоящее время ряд ведущих зару йегннх фирм предлагает при обработке воротников использовать однослойные многозональные клеевые прокладки , хогорие уменьшают аатериалоемкоот* и трудоемкость изготовления паке*&.

Однако отечествеяиая Евеяяая. промышленность такими прокладочными материалами не располагает» . /

Проведенный анализ литературных йсточнихов. показывает, что формоустой<авость получаемых тыям образом-твксгилышх ^убларовак-иыг сиаец определяется рядом свойств, среди котормх важное значе-

ние имеет деформация изгиба при усадке и жесткость по выделяемым зонам воротшка, Это обусловлено тем, ч*о технология "пряного дублирования" воротника связана с появлением Многослойного, материало-емкого пакета, который хотя « обеспечивает локальное изменение упруго-эластических свойств на отдельных у чайках воротника, но за счет разноусадочности тканей верха и основы клеевых прокладочных материалов имеет тенденцию к скручивании, чю является скрыты« производственным дефектом.

Ограниченность ассортимента клеевых прокладочных материалов в отечественной швейной прошалзнности сказывается и на рациональности подбора пакета. Отсутствуют достаточно обоснованные рекомендации по расчету деформации изгиба дублированного соединения. Поэтому важное значение на стадии проектирования изделий отводится разработке методики расчета деформации изгиба, позволяющей прогноза -ровоть .формоустойчивосхь готового изделия, •

£аким образом, задача разработки способа снижения материалоемкости пакета воротника иужски-х сорочек за счет получения одно -слойной клеевоа прасдадш пфеменноа гесткбстй, обеспещваядей ' расчедай уровень значений деформации изгиба яа различных участках всроткяка является актуальной. Её ршение позволит создавать спти-иальнув.форюусюйчивость воротников, повышая качество изделий в целом, ■■■ С

Цель « задачи исследования« Основной Целью настоящей работы I является разработка клеевых прокладок переменной жесткости для во-|

ротников мужских сорочек, применение которых в текстильных дубли

»:: . ■ ■■ г

рованных соединениях обеспечивает им зад анные заршее параметры ..

деформации изгиба й жесткости, '

■■ ■ ....... . . • г

Достижение постеленной цели в работе обеспечивалось решение).!

сл ед-уицих задач;

- определением факторов, влияших наформоустэачивостъ тскстильноя дублированной астецы и оценкой их значимости; .

- разработкой технологических рекомендация по- изготовлению' клеевых прокладочных материалов, на основе данных расчета, ..обеспечиЕавдйх при дублировании заданные показатели деформации изгиба;

-практической реализацией результатов работы. .

Основные методы яаучних исследования. Поставленные в работе., задачи решались с использованием комплексной методики исследований, ' которая объединяет методы теоретического анализа и проведени-о. раз -личных экспериментов.

В основу теоретических исследований положены элементы анализа явления скручивания текстильных систем, на основе исследования .интенсивности изгаба системы в-зашеиности от.свойств её компонентов. Прикладные расчеты выполнены на ЭВМ^Теоретичестае подходы при построении методики прогнозирования оптимальных значенаЯ.деформации > изгиба основывались на методах ыатеыатическоа статистики* корреля- -ционного и регрессионного анализов. ...

Теоретические положения подтверждались результатами эк-спери -центов* проводишь с использованиеы специально' разработанного л'а - С бораторного оборудования.

Научная новизна работы состоит в следующей:

- подучена теоретическая модель хомпозиционкого материала, состоящая йз ткани верха и однословного каеевого прокладочного материала, описыващая деформации изгиба текстильно* дублирозанноа си-стены;

- установлены факторы, влияющие на дефориацив изгиба текстильная

дублированной системы;

- теоретически установлен и экспериментально подтвержден харакхе; зависимости величины деформации изгиба дублированного соединен! от геометрии нанесения клеевого слоя на основу прокладочного М! териала;

- разработана методика расчета диаметра и периодичности нанесения клеевых точек на основу прокладочного материала, позволяющая обеспечивать заданные величины деформации изгиба дублированных соединений;

- предложен способ получения однослойной клеевой прокладки переменной жесткости за счет нанесения разного количества клеевых точек на единицу площади прокладки в соответствии с зонами жесткости, защищенный авторским свидетельством.

Практическая значимость работы заключается в разработке методики расчета деформации изгиба текстильных дублированных соеди-'яашй, позаоляадеа на этапе конструирования изделий оценивать их фораоустойчивость в процессе эксплуатации.

Разработка предложенного способа регулирования свойств пакете за счет строго определенного нанесения клеевого слоя на основу прокладочного материала, позволяет создавать новые конструкции воротников мухешх сорочек с минимальной материалоемкостью и упро -ренноя технологией сборки. Это обеспечивает эконшическиа эффект в размере 83,32 рублей.на единицу изделия.

Предложенный сносов нанесеаия клеевого слоя позволил разработать и. изготовить универсальную линии для выпуска прокладочных материалов.

Апробация работа. Основные результаты работы докладывались#

обсуждались и получили полога тельную оценку на научно-технических конференциях МТИ (1986, 1990 г.гРеспубликанском научи о-практи- ■ ческом семинаре в Хмелышцке (1990 г.), ЭДНХ СССР (1991 г.).

-Публикации .• Основное содержание диссертационной работы опубликовано в 5 работах.

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, указа те яя литературы и приложений.

Работа излокена на 154страницах, из которых 100 страниц машинописного текста, Э7 рису1!ков, 17 таблиц, 98 наименований ли-| тературы. 5 приложений представлены на 66 страницах,

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ¡'

Во введении обосновывается акзу альность темы диссертации, сформулированы цели и задачи исследований.

В первой глазе на. основании анализа литературы по теме лис— | сертации раскрыты вопросы использования клеевых прокладочных мате-' риалов для обеспечения форму стойчивссти воротников мужских сорочек в России и за рубеаои. Установлено, что формообразование оде— | зды и отдельных её деталей за счет применения клеевых прокладоч -] них материалов является перспективным. Однако образуемые при отоы «ногослсккые пакеты, из-за разноусадочности входящих в них компонентов, в процессе их эксплуатации имеют тенденции к скручиванию.,;'

Для устранения этого дефекта, отдельные авторы, предлагают 1' шить взаимное ориентирование слоев системы до операции их скле-[вания. Но такое решение не позволяет уменьшить материалоемкость шкета и приводит при использовании различных тканей верха к до -юлнителышм экспериментам.

-3В .ряде исследовательских работ, посвященных разработке раз-' личных инструкция клеевых прокладок для воротников мухских сорочек, уменьшение материалоемкости пакета связывается с использованием однослойных многозональных прокладок. Однако в них отсутствуют данные •••'о -влив яки -предлагаемых прокладок на формоустойчивоеть ду&иревенных лаке-тор. В исследованиях, юсвяченных текстильным дублеровсшвд.! соединениям, клеевоиу слою отводится в основном роль окрсплпщах' элементов. Между тем, .клеевые■■ полимерные материалы, при внедрении в -структуру ткани ко гут в значительной степени оказывать влияние'на их усадочные свойства. Меняя геометрии нанесения йоли&еркого материала моздо. добиваться существенного изменения зна ч-ениа деформации изгиба и следовательно управлять процессом создания устойчивых дублированных текстильных систем.'

Таким обргзсаj разработка, способа нанесения полимера на основу прсклаАрчиого материала, с помощью которого мохно изменять в достаточно тир окон диапазоне дкскетр- наносимых клеевых точек и расстояние-мсзгду-ними, позволит получать, односдоаные прокладки переменной хесткости, с-беспечаеездие создание устойчивых дублированных сочинений с программируемыми осноеши фкэико-мехаккчески-ми свойствами. '. ■ . . f

Во аторой главе приведены результаты'теоретических.исследовать деформации изгиба текстильной дублированной'системы.

Главной'причиной .возникновения деформаций изгиба текстильной д^бдирсеанноа..системы является неоднородность' её слоев по усадочным параметрам,'Особенно это наглядно проявляется в потере внешнего вида Воротников мугских сорочек после серых их стирок. &то обУсняегоя те и, что влага, воздействуя на текстильную систему, оказывает гдасткфицкруюцее воздействие на структуру волокон, чтд

приводит к уседке тканей-компонентов, при этом они реализуют присущие коздсму слою..напряжения«

Для решения задачи определения деформации изгиба дублированного соединения была рассмотрена текстильная система, образованная иэ ткаян верха и основы- прокладочного материала, скрепленных между собой клеевыми полимерными точками (рис, I).

Поскольку каждая из компонент системы содержит клеевой поли -мерный катер-юл, то для их характеристики введены аффективные «о -дули упругости Е( и и,

Величины последних.как правило, различны, поэтому в результате усадки от замочки и высушивания первая компонента усаживается на величину д , а вторая компонента на величину д tt , Следо-1 вателыю один из слоев системы подвергается растягивающий усилили, а второй - сжимаюци«, что приводит к деформации изгиба,.характерна зуемод кривизной , которая определяется выражением * /п*

4.-г&'О^Ж

• д

где: -

ал _

и № а,) ~ щ. . Ча/й1 + %>(%У.

й, и ".2. - толщины компонентов:, ' V г 14 Ч

Е* и - элективные подули упругости^ '

~ '"с—4 ~ отнооит9льная эффективная усадка образца дли ни £

А = Л,*аг.\ "''■

Технология изготовления прокладочная мкгериыов позволяет нэ~

менять геометрию нанесения клеевого материала и тем сошли варьировать эффективные модули упругости Е/ и Е? в вирохой области значений. Поэтому была исследована зависимость радиуса кривизны

N

-ю-

ох этих параметров и получен её график, названный нами кривой формоустойчаэости:- (рис, 2). - - ■ .

При .дальнейшей аналйзе процесса-деформации изгиба бикомпонек-"гноя системы бала определены эффективные модули упругости Е* , Е/ ' об,сих компонент

Е.ЫШнУЬй.

Г-*? (-К

й-

\2 1 *«>

где: козффвдиент Пуассона, характеризуема в целой •

, .композитный слой;

,¿,.¿1* Ж. ^ 1 1 аг '

Ц, г Нг,- глубхлы проникяовенкя клеевого материала в компоненты.

Эти результаты позволила при заданной геометрии нанесения клеевого материала ($ я А) опдеделнть Е* г 1} к е конечной итоге .. ■

Однако, с технологической точки зрения, более вахкоа яакяет--сл задача справления геометрии нанесешь клеевого материала, га-рвнадувдая дспустимус для данного пакета одеады величину дефор мации кзгаба. Для решения «с <Шо подучено выражение

н:-:^; <4

Рис. I. Модель текстильной дублированной ш стены,

Г

Рис. 2, Кривая' формоустойчивости.

А . "

и

и-е,

Рис, 3. Грефах зависимости геометрии ввяесеняя клеевого иатериала от отковекия аффективных модулей упругое» .

«

где: ; Е| 5 Е^ - моду® упругости клеевого материала,

основы прокладочного материала к ткани верха, £ = ■( -ЗЛ/ + - параметр,

определяющий относительную глубину про!шкно-вения клеевого Материала,

Л с *

Построенные графики зависимости--4- от (рис. 3), подтвер-

и- Сд с'

дали монотонность изменения относительной эффективной жёсткости—;

в пределах между (отсутствие клеевого нанесения) и

с* е» Ь1

(сплошное клеевое нанесение).

Проведенный енализ влияния клеевого слоя композиционного материала на величину деформации изгиба позврлил разработать методику определения геометрии нанесения клеевого материала на основу про -■кладочного материала для обеспечения заданной величины деформации изгиба текстильной дублированной шсгеш. " г (

. . В третьей главе обоснован выбор материалов и.методов ийсле— < дования, использушых в работе. Приведена оценка основных факторов,' влияющих на деформации изгиба дублированных систем. В этих целях проводились отсеиваподае эксперименты с применением метода случайного баланса, ..

Результаты эксперимента обрабатывались методами корреляционного и регрессионного анализа, Ь итоге Сша выделена сильно, связаннш группа, включающая следующие фавхорк:

- усадка ткани верха,

Х3усадка основы прокладочного материала,

- модуль упругости основы прокладочного материала, Х4 - модуль упругости тхши верха;

Х5 - толщина ткани верха, |

На следующем этапе эксперимента была разработана математическая модель зависимости дефощации изгиба от указанных факторов.

После математической обработки результатов экспериментов было получено уравншие регрессии

Уь - .5,?/+ 0,М5)(,-Ю,55X1+0,ШХь -0,56ЬХхХл + 0.?&?Х1 + {39X1+

проверка которого показала, что оно адекватно изучаемому процессу.

Для получения наглядного представ! шия об установленной законе мерности были получены двумерные сечения поверхностей отклика, позволившие определить оптимальные значения деформации изгиба в зависимости от свойств материалов, входящих в пакет дублированных систе Важной задачей, проводимых исследований явилась оценка соответ ствия экспериментальных значений деформации изгиба (^ч экс) п теоре тических (Я теор) расчет которых был произведен по разработанной для ЭБ'1 программе. В основу программы была положена методика определения геометрии нанесения клеевого материала на основу прокладочного материала для обеспечения заданной величины деформации изгиба, текстильной дублированной сяаеиы, а такке классификация текстильных етстеи по интенсивности окручивания,

Датой классификацией предусмотрено характеризовать системы п< степени скручивания коэффициентом интенсивности скручивания К. Устойчивой является ©стека, если в результате расчетов К> 6,8,

Связь между экспериментальными значениями деформации изгиба 'дублированной системы -г--и коэффициентом её скручивания К опрэ-

гч

деляется полученным выражением ' г ■

К-д/У

где.' £ рада ус образца текстнльнод дублированной ш стены, мм

\дЛ~ относительная усадка текстильной системы.

Оценка связи Я теор и Я экс проводилась на основе корреляционного анализа. В результате был установлен явный вид самой связи:

К экс - 0,7*$ Я теор— 36,0.

Расчетное значение коэффициента корреляции составила что свидетельствует о тесном фундаментальном соответствии между экспериментальными значениями радиуса дeфopíaци^^ изгиба и адекватности предложенной нами модели реальным процессам деформации изгиба

В четвертой главе решается задача разработки способа регулярного точечного нанесения клеевого слоя и устройства, реализующего данный способ при изготовлении зональных клеевых прокладок для муж-■ских сорочек.

Анализ результатов теоретических исследований, подтвержденных экспериментальными данными, показал влияние геометрии и количества нанесения клеевого полимера на деформацию изгиба текстильной дублированной системы.

Возможность варьирования параметрами нанесения клеевого слоя' позволяет поручать клеевые прокладочные материалы с определенными, : заранее рассчитанными свойствами.

- Реализация на практике полученных выводов, обеспечивается использованием способа нанесения клеевого слоя с применением перфо -рированного сетчатого трафарета.

На рис. 4 изобрагена схема дозирующего устройства с использо-, ванием сетчатых трафаретов для зонального нанесения клеевого слоя ;

I

на текстильную основу или заготовку. Использование капроновой сет-! ки в качестве основы для трафарета позволяет варьировать размерами перфорационных отверстий и расстояний мехду ними. I

О о » О о о а о о 0 »подооо хи > |Ч 1"»' Г7у 1 0 90 0 <$ 4п о о Р О 7 о с ¿¿оом о

ОТ» »»О ц « \0 я о е в« с,» ф е Сгвь^н а ц и»1 сГ^а^ а и —Ц ОО&ОООООР оооолаойв

а о о о »оо сг

0 0 О в® ©оооооо° в всихУбо вое ооооо ов о

тгс и «тти'у То ОООЬОО^Ъ. О о СОвс^ОС/ ч <» а ю Ос л у о о ** а о О <3 с- О

пги Ч !Г5 О О о ^ о </ о о о

й <• « О О ()

О О о <5

31

---

ОС о о с. о о_

С С О К О О й О & V О ООО с» с* о о £>- с; г«"»1«' 'о <1 'о" О о О в о с о о\о с о о о о о

- - - - та сггго¿1 ег—

РиЪ. 4, Схема дозирующего устройства с набором сетчатых' трафаретов,.для формирования многозональных-клеевых прскладок переменной жесткости воротников мужских сорочек.

I - металлическая рама} 2 - капроновая сетка;

3 - перфорированные отверстия; ч - клеевая точка;

5 - клеевой порошок; б - активатор.' •

I ; П, В - зоны нанесения клеевого слоя.

Даякый способ гибкого дозирования клеевого порошка лег в основу разработанного наш устройства для изготовления зональных клее -вых прокладочных материалов. Узел дозирования устройства оснащен набором двухзональных и трехзональных сетчатых трафаретов, которые позволяют получать клеевые прокладочные материалы в воротники раз личных конструкций с различными значениями жесткости по зонам.

В пятой главе решается задача разработки конструкции клеевой прокладки для эорошиков мужских ссрочек, которая органически сливалось бы с оскоенш материалом изделия, отличалась минимальной материалоемкость!) и обеспечивала требуемые физико-механические свойства дублированного соединения.

В предлагаемой конидокции клеевой прокладки используется в .качестве своеобразного каркаса клеевой слой, зонально нанесенный на основу прокладочного материала. При этом обеспечение требуемых физико-механических свойств дублированного соединения достигается за счет изменения массы и плотности нанесение клеевого слоя «а отдельные участки прохледии. Б результате многослойные клеевые про -кладки заменяются однослойной, многозонной, что позволяет снизить-материалоемкость изделия и сократить затраты времени на его изго товление. ... \ ,

, Проведенные исследования по определению основных физико-иехаш ческих свойств поквзеиш достаточно высокую формоустойчивость разработанных воротников мужских сорочек.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ РАБОТЫ

Проведение настоящих исследований по разработке клеевых про-сладок переменной аесткостидля воротников нухских сорочек обеспе-шло выполнение поставленной задачи за счет решения следующих во -гросов: .'■.*•■

!. Разработана теоретическая модель композиционного материала, со-яоящая из ткани верха и однослойного клеевого прокладочного мате-тала, описывающая деформации изгиба текстильной дублированной си-;темы. Установлена аналитическая зависимость геометрии нанесения лоевого слоя от относительной эффективной жесткости. Разработана [етодика определения .геометрии нанесения клеевого слоя на основу ¡росладочного материала, позволяющая обеспечивать заданные величи-:ы деформации изгиба дублированных, соединений. !. Разработана программа и произведен расчет на ЭВМ геометрии на -есения клеевого полимера, отнонения эффективных модулей упругости, ■кани верха и основы прокладочного материала и деформации изгиба екстильнсз дублированной си стеки.

>. Проведенные эксперицентальные исследования позволили подтвердить «зработанную теоретическую модель процесса деформации изгиба, I» Предложенный способ дозирования клеевого полимера с использова-ней разработанных сетчатых трафаретов позволил поду чить дублиро -анные гастеш с заданными псхззат елями деформации изгиба. ->. Построена графическая зашммость дефориации изгаба текстильной ублированноа шстеш от отношения аффекгавшх модулей упругости кани верха и основы пршладочного материала /кривая фориоустоачи-оста/, позволяющая тределять рабочую зону нанесения клеевого по-имерного материала.

6. Разработана математике скаямодель процесса нагрева клеевого материала, обеспечиващая разработку новых узлов термофиксирования в предложенном нами: устройств е изготовления клеевого прокладочного иате риала, ' . '

7. Предложенные однослойные конструкции клеевых прскладочных материалов для воротников мужских сорочек имшг различные расчетные

• - ■ > "

, значения зон жесткости и обеспечивают требуемую формоустоачивость • Воротников, . '

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

■ • -V *

1. Дмитриев Л.Н., Горева Е.П., Титов В.Д.,Шин £.Е. Процесс внедрения,, клеевых полимерных иатериал-ов в структуру тканей // В сб.: "Совершенствование изготовления одежды по индивидуальным заказам". Тезисы докладов научно-технической кон -ференции профессорско-преподавательского состава, научных со -трудников и аспирантов,'ЩИ, -гЛосква,11986. - 92 с.

2. Горева Е.П., Дмитриев Л.Н., Т»тов В.А..

Разработка нот типов отечественных клеевых прокладок на не ' тканой основе // В сб. тезисов докладов научно-технической кон. . ференции профессорско-преподавательского состава, научных со -трудников и аспирантов* Ш* - Кошева, 1990,-19 с.

3. "¿деьсеев А.М,, Х)4чривв Л.В., Титов БД.

Выбор процесса нанесения клеевого слон на нетканую основу // В сб, тезисов докладов научно-техническое конференции профес -сорско—преподавмельского оомава, научных сотрудников и аспирантов 1ЛИ. - Москва, 1990, - 20 с.