автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.01, диссертация на тему:Развитие научных основ и разработка методов оценки качества материалов для изделий легкой промышленности при силовых, температурных и влажностных воздействиях

. На правах рукописи

ЖИХАРЕВ АЛЕКСАНДР ПАВЛОВИЧ

РАЗВИТИЕ НАУЧНЫХ ОСНОВ И РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ИЗДЕЛИЙ ЛЕГКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ ПРИ СИЛОВЫХ, ТЕМПЕРАТУРНЫХ И ВЛАЖНОСТНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ

Специальность 05.19.01 - Материаловедение производств текстильной и легкой промышленности

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва 2004

Работа выполнена в Московском государственном университете дизайна и технологии на кафедре материаловедения Научный консультант:

доктор технических наук, профессор Бузов Борис Александрович Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Бочаров Валерий Григорьевич доктор технических наук, профессор Иванов Михаил Николаевич доктор технических наук, профессор Смирнова Надежда Анатольевна

Ведущая организация: ФГУП «Центральный научно-исследовательский институт кожевенно-обувной промышленности»

Защита состоится 21 апреля 2004 года в 13.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.144.01 при Московском государственном университете дизайна и технологии.

Адрес: 115998, Москва, ул. Садовническая, 33, ауд. 156.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного университета дизайна и технологии. Автореферат разослан марта 2004 г.

Ученый секретарь В.В.Костылева

диссертационного совета

<70

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

Основными факторами, которые воздействуют на материалы при изготовлении изделий легкой промышленности и при их эксплуатации является силовое давление, температура и влага.

Усилиями ученых ФГУП «ЦНИИКП», ОАО «ЦНИИШП», ФГУП «ВНИИПИК», МГУДТ, СПбГУТД, МГТА, ИГТА, РЗИТЛП, МГУС, КГТУ других научных организаций и вузов, а также специалистов промышленности разработаны научные и практические методы, позволяющие изучать воздействие этих факторов на материалы, используемые в легкой промышленности.

Анализ опубликованных работ показал, что выполненные в данной области исследования в основном рассматривают воздействие отдельных из указанных факторов на материалы и системы (пакеты) материалов, причем, как правило, в узком диапазоне действия этих факторов В тоже время известно, что в условиях производства швейных, обувных и кожгалантерейных изделий и их эксплуатации эти факторы действуют, как правило, не изолировано, а комплексно или в определенной последовательности, например при выполнении технологических операций ВТО или формовании заготовок верха обуви.

В условиях промышленного изготовления изделий легкой промышленности все чаще стали применять технологические операции, предусматривающие одновременное (комплексное) или последовательное воздействие влаги, температуры, силового давления.

Систематических исследований, направленных на установление основных закономерностей изменения свойств и качества материалов и систем (пакетов) материалов изделий легкой промышленности, оценку и прогнозирование их технологичности при комплексном или последовательном воздействии влаги, температуры и силового давления в широких диапазонах действия этих факторов не проводилось. Отсутствуют соответствующие приборы и экспериментальные методы изучения качества и технологичности материалов и систем (пакетов) материалов. Не разработан

рования надежности и сохраняемости свойств материалов при эксплуатации изделий легкой промышленности. Все это определяет и подчеркивает актуальность данной темы.

Кроме того, в последнее время обозначилась тенденция расширения ассортимента и появления новых материалов для изделий легкой промышленности, отличающихся сложным химическим составом и многокомпонентным волокнистым строением. В этой связи возрастает необходимость своевременного изучения свойств этих материалов и прежде всего в условиях воздействия технологических и эксплуатационных факторов: силового давления, температуры и влаги, что позволит эффективно использовать эти материалы в производствах изделий легкой промышленности.

Цель работы. Создание методов и средств испытаний, улучшающих оценку материалов, систем (пакетов) материалов в условиях действия температуры, влаги и силового давления; развитие научных основ оценки и прогнозирования технологичности, надежности и качества материалов изделий легкой промышленности.

Для достижения поставленной цели решались следующие основные задачи:

— выявление и обоснование основных факторов воздействия на материалы и системы (пакеты) материалов изделий легкой промышленности в условиях их производства и эксплуатации; систематизация структур основных видов материалов изделий легкой промышленности;

- выбор и обоснование объектов исследований;

— анализ современных методов исследования материалов легкой промышленности в условиях воздействия влаги, температуры и силового давления, выбор основных характеристик для оценки свойств материалов;

- обоснование, разработка или усовершенствование методов и средств испытания материалов и систем (пакетов) материалов изделий легкой промышленности при.действии температуры, влаги и силового давления в широком диапазоне;

- проведение экспериментальных исследований материалов и систем (пакетов) материалов в условиях действия единичных факторов и при комплексном их воздействии; установление изменений основных свойств материалов от воздействия указанных факторов;

- определение механизма влияния единичных и комплексных факторов на свойства материалов и систем (пакетов) материалов и установление закономерностей;

- разработка рекомендаций по оптимизации режимов и параметров обработки материалов в производстве изделий и по условиям их эксплуатации;

- совершенствование методики, улучшающей оценку качества материалов, систем (пакетов) материалов и изделий легкой промышленности.

Основные методы исследования. Методологической основой проведенных теоретических и экспериментальных исследований являлись как классические, так и новые научные представления в материаловедении изделий легкой промышленности.

В диссертации использованы: методология системного анализа, моделирования и квалиметрии; молекулярно-кинетическая теория прочности твердых и вязкоупругих тел, теория колебания систем с распределенной массой, метод аналогий; основные положения механики, термодинамики, сорбции и массопе-реноса.

Исследования выполнялись на базе теоретико-экспериментальных и экспериментально-теоретических подходов, позволивших получить новые научные результаты адекватно отражающие поведение материалов и систем материалов при температурном, влажностном и силовом воздействиях, а также на основе использования теории классификации, математического моделирования, теории алгоритмизации и программирования, корреляционного и регрессионного анализа, математической статистики. В работе использованы программные продукты операционной среды Windows 98, (Word 2000, Pfotoshop, Coral Draw 9), Visual C++ версии 6.О.

Объекты исследования: методы и средства испытаний, материалы для одежды и обуви: ткани, кожа и искусственная кожа, искусственный мех, комплексные материалы, пакеты материалов заготовок верха обуви и деталей одежды, синтетические материалы для деталей низа обуви, материалы технического назначения.

Научная новизна результатов проведенных исследований.

Научная новизна результатов исследований состоит в том, что:

- развиты научные основы изучения материалов легкой промышленности в условиях воздействия влаги, температуры и механической силы;

— разработан алгоритм изучения свойств материалов и систем (пакетов) материалов при комплексном действии факторов окружающей среды;

— разработаны методологические основы для создания приборов и методик испытания материалов разного состава и структуры при действии температуры в широком диапазоне (от 100 до 600К), влагосодержания (до 100%), силового и атмосферного давления (от до разрушающих);

— разработаны методы и технические средства для испытания материалов и систем (пакетов) материалов в условиях действия влажности, температуры и силового давления в широком диапазоне;

— уточнены уравнения расчета показателей дилатометрических и динамических свойств материалов;

— установлены взаимосвязи между состоянием воды «лед - вода» в структуре материалов и систем (пакетах) материалов и характеристиками их свойств; предложены аналитические зависимости влияния состояния воды на показатели механических и теплофизических свойств материалов и систем (пакетов) материалов;

— определены температуры, при которых изменяется агрегатное состояние воды для кож влажностью от 4 до 100% при температурном воздействии от 120 до 500К, установлены аналитические зависимости, позволяющие прогнозировать свойства кож при действии теплового поля и влаги;

— установлено, что при действии теплового поля изменение линейных раз-

меров и внутренних усилий в материалах зависит от состава, характеристик строения, предыстории, параметров технологической обработки; предложены зависимости, позволяющие прогнозировать значения усилий (напряжений) в материалах разных структур при действии теплового поля;

- определен механизм криолитического воздействия на материалы и системы (пакетов) материалов разных структур; установлены зависимости деформационно-прочностных показателей и показателей проницаемости от количества циклов криолиза и скорости охлаждения материалов;

- установлены закономерности и получены новые данные о влиянии совместного действия влаги, температуры и силы на механические и гигиенические свойства материалов и систем (пакетов) материалов разных структур;

- разработан графоаналитический метод для оценки качества материалов и систем (пакетов) материалов изделий легкой промышленности.

Практическая значимость работы и рекомендации по использованию полученных результатов.

Практическая значимость состоит в том, что результаты работы позволяют решать следующие задачи:

- оценивать технологичность и качество материалов и пакетов материалов для изделий, эксплуатирующихся в различных климатических зонах Российской Федерации;

- оптимизировать режимы технологической обработки материалов при изготовлении одежды и обуви;

- формировать пакеты материалов и создавать новые комплексные материалы для изделий с заданными свойствами;

- выпускать изделия, характеризующиеся улучшенными потребительскими свойствами, в условиях действия температур нагрева и охлаждения, криолитического и силового воздействия;

- улучшать оценки качества на основе использования разработанного графоаналитического метода выпускаемых изделий.

Приняты к внедрению и использованию:

— материалы. для изготовления вкладных объемных стелек с изменяющейся поверхностью (патент РФ, № 2217026);

— режимы влажно-температурного и силового воздействия на кожевенные и текстильные материалы и системы (пакеты) материалов;

— методики определения дилатометрических, изометрических, термомеханических, теплофизических и акустических (метод вынужденных резонансных изгибных колебаний) характеристик свойств материалов легкой промышленности;

— технологические режимы изготовления комплексных материалов из искусственного меха с заданными физико-механическими свойствами.

Значения полученных результатов для теории.

Для теории существенное значение имеют:

- разработанная концепция оценки и прогнозирования качества материалов и систем материалов путем комплексных исследований влияния факторов температуры, влагосодержания и силового давления на структуры и свойства материалов;

- разработанные методы и средства для исследования материалов и систем (пакетов) материалов при комплексном воздействии основных факторов;

- новый графоаналитический метод оценки и прогнозирования качества материалов и систем (пакетов) материалов изделий легкой промышленности.

Достоверность проведенных исследований.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, полученных в работе, подтверждается согласованностью результатов теоретических и экспериментальных исследований, выполненных с применением современных методов исследований, и анализом результатов эксперимента, а также широкой апробацией полученных результатов и положительной оценкой их в промышленности.

Апробация результатов исследований.

Основные положения и результаты диссертации доложены, обсуждены и получили положительную оценку на: Международном симпозиуме «Улучше-

ние качества швейных изделий и создание высокоэффективных технологий на основе полимерных материалов», Москва, 1991 г.; Научной конференции «Перспективные материалы и изделия для легкой промышленности», Санкт-Петербург, 1994 г.; «Седьмые Плехановские чтения», Москва, РЭА им. Плеханова Г.В., 1994 г; Межвузовской научной конференции «Современные проблемы текстильной и легкой промышленности», Москва РЗИТЛП, 1996 г.; Международной конференции «Лен-96», Кострома, КГТУ, 1996 г.; 1-ой Международной научно-практической конференции «Материаловедение - 1999» - «Актуальные проблемы создания и использования новых материалов и оценка их качества», М., МГУ С, 1999 г.; Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы науки, техники и экономики легкой промышленности», М., МГУДТ, 2000; Международной научной конференции: «Роль предметов личного потребления в формировании среды жизнедеятельности человека», МГУДТ, 2002 г.; Межвузовской научно-технической конференции «Современные проблемы текстильной и легкой промышленности» М., РЗИТЛП, 2002 г.; 11-ой Международной научно-практической конференции «Материаловедение — 2002» - «Актуальные проблемы создания и использования новых материалов и оценка их качества», М., МГУС, 2002.

Теоретические обобщения, новые научные положения оценки технологичности, надежности и качества материалов и систем (пакетов) материалов, методы и средства испытаний при действии температур в широком диапазоне, влаги, силового давления, а также их совместного действия используются в лекционном курсе и лабораторном практикуме при подготовке бакалавров и магистров по направлению 553900 - «Технология, конструирование изделий и материалы легкой промышленности» и при подготовке дипломированных специалистов по направлению 656100 - «Технология и конструирование изделий легкой промышленности»; при написании и издании 5-ти учебных пособий, в том числе: «Лабораторный практикум по материаловедению изделий из кожи» / М., Легпромбытиздат, под общей редакцией А.П. Жихарева, 1993, 381 с; «Свойства материалов», М., МГУДТ, 2003, 164 с; в учебниках «Материалове-

дение изделий из кожи»/ Легпромбытиздат, 1988, 417 с; «Материаловедение в производстве изделий легкой промышленности» / М., Изд. ЗАО «Информ-Знание», 2003,383 с, для специальностей 28.11.00 и 28.12.00.

Результаты научных исследований и рекомендаций внедрены на; ЗАО «Московская обувная фабрика им. Г.В.Муханова»; С-Петербургской обувной фабрике «Скороход»; Московской швейной фабрике ОАО «АКРО»; обувной фабрике ЗАО «Стиль», г. Ростов-на-Дону; Новочеркаской обувной фабрике ООО «Рант»; обувной фабрике ООО «Мадлена», г. Шахты; Мамонтовском ПО искусственных кож; ФГУП НПО «Прикладной механики им. М.Ф.Решетнева», г. Красноярск; Уральском Филиале Центрального научно-исследовательского института материаловедения г. Пермь. Общий годовой экономический эффект от внедрения результатов исследований составляет 561 тыс. руб. Документы, подтверждающие внедрение результатов диссертационной работы, приведены в приложении диссертации и в делах МГУДТ.

Личный вклад автора состоит в определении и формулировании основной идеи и темы диссертации, определившей развитие научного направления в материаловедении производств изделий легкой промышленности в области исследования строения и свойств материалов при воздействии факторов окружающей среды, в разработке методов научных исследований, постановке и разработке идей и основных проблем теоретических и экспериментальных исследований по данному направлению. Под руководством и при непосредственном участии автора разработана аппаратура и методики исследования дилатометрических, термомеханических, изометрических, теплофизических и акустических свойств материалов и систем (пакетов) материалов в широком диапазоне температур, выполнялись теоретические и экспериментальные исследования материалов и систем (пакетов) материалов. Автору принадлежит теоретическое обобщение результатов работ опубликованных в соавторстве и использованных при написании настоящей диссертации.

Тема диссертационной работы утверждена советом Московского государственного университета дизайна и технологии и выполнялась в соответст-

вии с тематическими планами НИР МГУДТ и разрабатывались в рамках «Грант» Минобразования РФ по теме: «Развитие теоретических основ и экспериментальных методов определения взаимосвязей строения и деформационно-прочностных свойств материалов и пакетов изделий легкой промышленности» 1996 г.

Автор защищает:

- развитые научные основы взаимодействия материалов с влагой, температурой и силой при однофакторном и комплексном воздействии;

- теоретическое обоснование, исследования и технические решения при разработке приборов и устройств для проведения испытаний материалов при действии в широком диапазоне температуры, влажности и силового давления;

- методики изучения строения и свойств, и расчета показателей при дилатометрических, изометрических, термомеханических и акустических испытаний материалов и систем (пакетов) материалов;

- результаты исследований строения и свойств материалов и систем (пакетов) материалов при комплексном воздействии температуры, влажности и силового давления;

- методы исследования позволившие обосновать механизмы процессов протекающих в материалах и системах (пакетах) материалов при температур -ном, влажностном, силовом воздействии, установить закономерности и определить взаимосвязи между указанными факторами и характеристиками строения и свойствами материалов;

- методику оценки качества материалов и систем (пакетов) материалов изделий легкой промышленности графоаналитическим методом.

Публикации. Основные результаты исследований опубликованы в 45 работах в том числе: монография «Теоретические основы и экспериментальные методы исследований для оценки качества материалов при силовых, температурных и влажностных воздействиях», М, МГУДТ, 2003 г., 327 с; патент; 43 статьи, из которых 16 опубликованы в изданиях, включенных в список, который рекомендован ВАК для публикации материалов докторских диссертаций.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, общего заключения по работе, списка литературы и приложения, изложена на 374 стр., включая 60 рисунков, 57 таблиц, 231 библиографических источников. Приложения представлены на 23 страницах.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность работы, сформулированы цели, основные задачи исследований. Приведены сведения об объектах исследований, дана характеристика научной новизны и практической значимости результатов работы и ее апробация.

В первой главе диссертации рассмотрены факторы, действующие на материалы изделий легкой промышленности, приведена систематизация видов структур материалов и дано описание исследуемых материалов и систем (пакетов) материалов.

Проведен анализ современных технологий производства и условий эксплуатация изделий легкой промышленности. Показано, что температура, влага и силовое давление являются основными факторами, воздействующими на материалы как при их изготовлении изделий, так и при их эксплуатации. Указанные факторы действуют на материалы в жизненном цикле изделий и изменяются в широких пределах: температура - от 193 до 523 К, влага - от паровоздушной до жидкой, давление (от нулевого до разрушающего значения) при разной скорости воздействия факторов на материалы в зависимости от применяемой технологии и условий эксплуатации изделия.

На основе анализа применяемых в легкой промышленности материалов научно обоснована и предложена систематизация структур материалов. Выделены структуры: монолитная, монолитно-наполненная, монолитно-пористая, пористая, волокнистая, волокнисто-сетчатая, сетчатая, комбинированная.

В качестве объектов исследований в работе использованы: кожа; синтетическая и искусственная кожа; комплексные материалы; ткани хлопчатобу-

мажные, шерстяные и др.; клеевые материалы; пленки; синтетические материалы для низа обуви; системы (пакеты) материалов для верха обуви, костюма и пальто; текстильные материалы технического назначения.

Во второй главе дано научное обоснование разработанных приборов и устройств; разработаны методы проведения испытаний, а также методики расчета основных показателей свойств материалов.

Для оценки строения и свойств материалов и систем (пакетов) материалов в условиях теплового поля, влагосодержания материала, одноосного и многоосного растяжения, сжатия, статического и динамического изгиба, тепло- и массопереноса разработаны и усовершенствованы методы исследования, позволяющие оценить влияние как отдельных факторов, так и комплексного их воздействия.

При решении этой задачи использовались современные теории статистического анализа, моделирования, теплообмена, механики вязкоупругих тел, что позволило учесть особенности состава, структуры и свойств материалов изделий легкой промышленности в отличие от конструкционных материалов.

Определение показателей свойств материалов проводилось путем косвенных измерений (вычислений) искомой величины х , которая является функцией нескольких величин: х = <р{Х,У,2,...). Минимизация значения А"х — абсолютной или - относительной (приборной) погрешностей при создании измерительной аппаратуры, моделирующей исследуемое воздействие на материал, и при разработке методик проведения испытаний существенно повысила достоверность определяемых показателей физико-механических свойств испытуемых материалов и пакетов.

Для исследования влияния теплового поля (от 100 до 600К) и атмосферто-го давления (от 105 до 10~* Па) на показатели физико-механических свойств материалов разработаны и созданы конструкции криотермокамер малого размера от 0,2 до 0,4 м3 (КТК-1 и КТК-2), в которых использованы методы охлаждения и нагревания, позволяющие создавать в рабочем объеме камер температуры от 100 до 600К; разработаны системы для задания, регулирования и измерения

температуры на испытуемых пробах материалов с погрешностью не более ±0,1 К и регистрацией линейных перемещений в пределах от 10"1 до 10~м м.

Применение разработанных криотермокамер, систем для задания и измерения температуры и деформации материалов позволило создать конструкции приборов для испытаний при одноосьом растяжении, сжатии и изгибе материалов и систем (пакетов) материалов разного химического состава и структуры при действии температуры, влажности и силы.

В работе для определения влияния теплового поля на характеристики геометрических свойств материалов применен дилатометрический метод, основанный на относительном способе измерения тепловых линейных деформаций.

В качестве критериев, характеризующих деформационные свойства материалов, применены среднеинтегральный - и среднедифференциальный

— (¿¡у К"1, коэффициенты линейной температурной деформации (КТЛД). Созданная установка (рис.1) позволяет проводить измерения тепловых линейных деформаций материалов в диапазоне температур от 100 до 600К при давлении атмосферы от 105 до 10_3Па. Исходя из принятого способа измерений и методики проведения испытаний, расчет а1 и осуществляется по формулам:

„ - Уи + (/зС - А/,,-, - А/2„,)]-А-ЛГ, а _ - — ,

кс'^Т,

'' <57}(1 + агД7}) *

где £/ — суммарное приращение верхней подвески, пробы материала и нижней подвески при Тг температуре; //с, ¡¡с и 1зс - значение длины верхней подвески, пробы материала и нижней подвески при Тс = 293К; А/1/_1 и А/2,-1 — приращение верхней и нижней подвески при изменении температуры

- значение коэффициента температурной деформации подвески при соответствующих Т, температуре (табличное значение); 5Г1 - перепад температур равный 10К; 1=1,2,3,п.

Нагревание и охлаждение материалов приводит к возникновению внутренних усилий (напряжений). Результаты исследований внутренних усилий (напряжений) приведены в 3-й и 4-й главах. Для определения усилий в пробах

материалов при нагревании и охлаждении применен изометрическим метод, а созданная установка (рис. 2) позволяет измерять возникающие усилия Рт в диапазоне температур от 100 до 520К. Темп изменения температуры в рабочем объеме камеры при измерении Рх -/(Т) в материале был принят равным 0,05 К/с.

Для кож и искусственных кож рассчитывалось напряжения От по формуле:

а для тканей определяли усилие (?т по формуле:

а также напряжение и усилие в материалах после действия температуры: (г'т ~Рт-!Р , 0?7 = Р^1Ь, где Рт - величина усилия в пробе материала при определенной температуре, Н; Р£ - величина усилия в пробе материала после действия температуры и кондиционирования, Н; •/**-- площадь поперечного сечения пробы, м2; Ъ - ширина, м, пробы, измеренные при Т = 293К.

Для определения показателей теплофизических свойств материалов и систем (пакет) материалов, применяемых для изготовления изделий легкой промышленности, использовали методы стационарной теплопроводности ( Г и Ф = const и не зависят от /, где Ф — тепловой поток, / — время) и нестационарной теплопроводности

Определение характеристик теплофизических свойств материалов и пакетов осуществлено на созданной установке (рис. 3), позволяющей проводить испытания материалов в интервале температур от 100 до 500К и атмосферном

давлении от 10 ДО 10 Па и действии внешнего давления N до 2МПа. При ис-

пользовании метода стационарной теплопроводности Л , Вт/мК материалов и пакетов вычисляют по формуле:

1-и-И

л=-

2Б-А Т

к,

а при методе нестационарной теплопроводности по формуле, предложенной В.А.Смирновым:

Я =

/•¿/•у/»

2л/8яе • 5 • /тах • АТ

к,

где /— сила тока в нагревателе, А; (7— напряжение, В; — время включения нагревателя; А — толщина пробы, м; постоянные— к= 3,14; е = 2,72; площадь нагревателя, - время достижения максимального перепада температуры

в материале; ЛТ — максимальное значение перепада температур в материале, К; к — тарировочный коэффициент установки, равный 0,84.

Тепловое сопротивление — Я (м -К/Вт) материалов вычисляется по формуле: Ж = к/Л.

Экспериментально установлено, что для гидрофильных и обводненных материалов, а также при действии на материал температуры и силового давления целесообразно определение X осуществлять методом мгновенного источника тепла, так как время включения нагревателя составляло до 10 с, а перепад температур на испытуемом материале не более 10К. Соблюдение данных условий практически не приводит к десорбции влаги из материалов и нарушению термодинамического равновесия при проведении испытаний в области низких и высоких температур, а также силового давления до 2 МПа.

Производство и эксплуатация материалов в изделии связана с действием на материал периодически изменяющейся силы, частотный диапазон которой изменяется в пределах от 1 до 200 Гц. Для определения характеристик динамических свойств материалов при действии температур от 100 до 500К и силы в частотном диапазоне от 1 до 500 Гц была разработана и создана установка и методика испытаний, схема которой представлена на (рис. 4).

Проведенные нами исследования при разных значениях атмосферного давления, частоты воздействия внешней силы и температуры окружающей среды, позволили определить оптимальные геометрические размеры проб материалов, частотный диапазон для проведения исследований влияния факторов окружающей среды, и предложить уточненные формулы для расчета характеристик динамических свойств материалов:

Е - модуль упругих потерь, МПа: Е' = —

Е" - модуль вязких потерь, МПа: Е' = -

коэффициент механических потерь: жесткость при изгибе:

скорость распространения упругих колебаний (скорость звука):

где 1т - длина незакрепленной части пробы материала, м, определенная при некоторой Т температуре и равная 1Г = 1С + а,- •¡С-АТ1, Д7) = Т,-ТС, а,- коэффициент линейной термической деформации материала при 7) температуре, Тс

= 293К ; р - средняя плотность материала, кг/м3; оо - коэффициент для первой гармоники (ао = 1,875); А -толщина пробы, м-резонансная частота, Гц; А/разность между частотами, Гц, амплитуда которых равна 0,707Апвх от максимальной, Д/=/г -// (рис. 4 б); J - момент инерции поперечного сечения пробы материала, м4, J =ЬИ3/12, Ь - ширина пробы, м.

а б

Рис. 4. Схема установки для определения динамических характеристик материалов методом вынужденных резонансных изгибных колебаний (а) и амплитудно-частотная характеристика пробы (б): 1 - генератор электрических сигналов; 2 - частотомер; 3 — широкополосный усилитель; 4 — генератор механических колебаний; 5 — виброшток; 6 - криотермокамеры;.7 - АСР температуры; 8 - проба материала; 9, 10 - измерительные микроскопы

Для определения характеристик динамических свойств материалов легкой промышленности использован метод вынужденных резонансных изгибных колебаний консольно закрепленной пробы, предложенный Васильевым С.С. и Смирновым А.П.

В работе применены стандартные и общеизвестные приборы и методы для проведения: дифференциально-термический анализ, оптических и микрорентгенографических испытаний, прибор RELAX, разработанный А.Г.Бурмист-ровым и АВ.Кочеровым, для проведения испытаний материалов на двухосное

растяжение, прибор Г.П. Булатова и СП. Рыкова для исследования анизотропии и др.

В третьей главе представлены результаты изучения дилатометрических, изометрических, термомеханических, динамических, деформационно-прочностных и теплофизических свойств материалов разных структур при действии температуры, влаги и силового давления.

Согласно основным положениям механики полимеров и молекулярно-кинетической теории прочности действие на материалы теплового поля приводит к увеличению или ослаблению энергии активации, замедлению или ускорению протекания релаксационных процессов в полимерных материалах.

Установлено, что охлаждение синтетических материалов ПЗУ, резин, ТЭП и ПВХ-пластика для деталей низа обуви от 293 до 223К ведет к снижению деформационных свойств при сжатии и изгибе, приводит к увеличению твердости и жесткости материалов, что связано с переходом полимерного вещества из высокоэластического в стеклообразное состояние. Изменение показателей свойств материалов при охлаждении зависит как от химического состава, так и от структуры материала. Уменьшение средней плотности (увеличение пористости) материалов одного химического состава сопряжено с возрастанием деформационных свойств материалов при соответствующих температурах охлаждения. Так, при повышении пористости материалов, изготовленных на основе по-лиэфируретанов (ПЗУ) до 70%, снижается твердости материала при 223К в 57 раз, а модуль упругости при изгибе также снижается в 6,8 раз. Проведенные исследования позволили выработать рекомендации по температурным условиям эксплуатации обуви из исследованных материалов при охлаждении.

В ходе проведения термомеханических испытаний установлено, что введение в клеи-расплавы на основе полиамида-54 модифицирующей добавки (ма-леинового ангедрида, е-капролактама и глицирина) до 15% снижает температуру плавления клеев-расплавов с 433 до 398К и жесткость клеевого соединения текстильных материалов в 2 раза.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что химическая модифи-

кация полимерного вещества и изменение структуры монолитных материалов позволяют направленно изменять термомеханические характеристики свойств материалов.

В работе впервые проведены системные исследования характеристик дилатометрических свойств капроновой ткани полотняного переплетения арт.56041 (сетчатая структура), кожи хромового дубления (волокнисто-сетчатая структура) и синтетической кожи «Велюр» (волокнистая структура) при действии температур от 120 до 500К. Получены значения коэффициентов интегральной (от) и дифференциальной (а) температурной линейной деформации. Установлено, что на показатели и зависимости влияет вид волокнообра-

зующего полимера, ориентация структурных элементов в материале, технология изготовления и процессы, протекающие в полимерах при охлаждении и нагреве. Определено, что при охлаждении материалы уменьшают исходные линейные размеры, а при температурах более 293К изменение исходных размеров

Рис. 5. Зависимость а и а от температуры для синтетической кожи - Велюр (вдоль рулона): I - зависимость а = /(Т);2- зависимость а = /(Т)

а,&.10-5К"1

зависит от состава и вида волокнообразующих полимеров. Капроновые ткани и кожа при нагревании уменьшают исходные размеры, а синтетическая кожа

Велюр (рис. 5) при нагревании вначале увеличивает линейные размеры, а затем при определенной температуре происходит их уменьшение.

Изменение с положительных значений на отрицательные обуслов-

лено протеканием однотипных процессов при нагревании в полипропиленовых и лавсановых волокнах, составляющих основу синтетической кожи Велюр. При нагревании, в полимерном веществе этих волокон протекают переходные процессы: из высокоэластического в вязкотекучее состояние в аморфных и плавлением в кристаллических участках, но при разных температурах (рис. 5). У полипропиленовых волокон эти процессы наступают при более низких температурах, чем в лавсановых волокнах.

В результате изометрических исследований установлено, что при нагревании кож хромового дубления и капроновой ткани (рис 6) значения у проб, ориентированных вдоль линии хребта или нити основы, при соответствующих температурах выше, чем в поперечных направлениях. Анализ зависимостей исследованных материалов позволил установить

аналитическую связь между параметром напряженного состояния материала, действующей температурой и характеристиками его строения и свойств: ат /¿'Е-а-АТ,

где - коэффициент, характеризующий ориентацию структурных элементов в материале; П - пористость; /1 - коэффициент Пуассона; Е - модуль упругости, МПа; а- коэффициент линейной температурной деформации, К-1; ДТ- перепад температур, К.

Исследования показали, что деформационно-прочностные свойства при одноосном растяжении кожи юфть обувная, синтетического Велюра и Винили-скожи-Т после кондиционирования при действии температур от 173 до 423К определяются параметрами действующей температуры, характеризующей энергетику флуктуационных процессов и.ориентационную способность структурных элементов материалов. При действии температуры показатели деформационно-прочностных свойств исследованных материалов изменяются в соответствии с известными положениями механики вязкоупругих тел. Однако при

температурах ниже температур стеклования полимерного вещества структурных элементов и веществ, входящих в состав материалов (жиры, наполнители, связующие и др.), прочность падает, например, для синтетического Велюра (волокнистая структура) или юфти (волокнисто-сетчатая структура) (рис. 7).

а -.ел б

Рис. 6. Зависимость внутреннего напряжения для кож хромового дубления (а) и усилия для капроновой ткани арт.56041 (б) от температуры: 1 - вдоль, 2 — поперек; (—) -нагрев, (—) —охлаждение. ч„.

173 213 243 293 333 363 403 423 т.к

Рис. 7. Деформационно-прочностные свойства материалов: 1,1' — кожа юфть; 2,2' -синтетическая кожа Велюр; 3,3' - Винилискожа -Т; 1, 2, 3 - усилие при разрыве, 1',2',3' - деформация при разрыве

Известно, что силовое давление на материал приводит к перемещению структурных элементов относительно друг друга и к их ориентации вдоль действующей силы. Образование дополнительных жестких связей, между структурными элементами и снижение их эластичности при охлаждении изменяют механизм деформирования материала. Поэтому вводимые в материал вещества, сообщающие ему требуемые потребительские свойства, должны иметь температуры стеклования на 10-20К меньше, чем температура стеклования основного полимерного вещества материала и температуры эксплуатации изделия, что обеспечит подвижность структурных элементов и тем самым повысится долговечность изделия.

Действие влаги на материалы изделий легкой промышленности во многом аналогично действию теплового поля, то есть для материалов изделий легкой промышленности соблюдается температурно-влажностная аналогия. Исследования, проведенные на приборе RELAX, позволили установить, что увлажнение материалов в паровоздушной среде (влажность воздуха «100%, время - 24 час, температура - 293 К) приводит к уменьшению постоянной времени релаксации медленных процессов в кожах хромового дубления в 2,5 раз, х/б тканях полотняного переплетения - в 8,42 раза, а саржевого - в 2,7 раз, в тоже время в синтетических кожах МСК-НТ и Велюра изменений не наблюдалось. Возрастание скорости релаксаций в гидрофильных материалах очевидно связано с ослаблением когезионных, адгезионных сил и сил трения между структурными элементами.

В ходе проведения термомеханических, акустических, одноцикловых и полуцикловых испытаний при растяжении найдены эмпирические зависимости, устанавливающие агрегатное состояния воды в коже влажностью от 4 до 100% в диапазоне температур от 120 до 500К:

где Т/— температура характеризующая переход воды в коже из жидкой в твер-

Tf = To + aW

\

Г0' - e~bW ;4% <,WZ 40% Г0' • с;40% <1¥й 100%

дое; Т0 = 143К; Г0'= 457,6К; W - влажность, %; Т9 - температура, характеризующая начало испарения воды из кожи; а, Ъ, с — коэффициенты, которые равны: а = 1,26 К; Ъ = 0,0058; с = 0,762.

Уравнения зависимости агрегатного состояния воды в коже от действующей температуры позволяют определить влажностно-температурную область, в которой кожа сохраняет технологические и эксплуатационные свойства.

Экспериментально подтверждено, что деформационно-прочностные свойства кож хромового дубления влажностью от 4 до 100% при температурах менее Т/ ввиду образования дополнительных связей между структурными элементами при кристаллизации несвязанной влаги наблюдается резкое снижение прочности и деформации. Найдены эмпирические зависимости характеристик усилия и удлинения при разрушении от параметра влажности и температуры:

Р^=Р*-е т< ,Ы*т=М'-е Т' ,

где Р^ и Р* - усилие при разрыве при некоторой температуре охлаждения и при 7} = 293К; IV - влажность,%; Д7* - перепад температур, равный АТ=ТС - 7/; и безразмерные коэффициенты.

Согласно молекулярно кинетической теории прочности С.Н.Журкова долговечность материалов зависит от величины структурно-чувствительного коэффициента материала - у. Возрастание у > 1 при постоянно действующих напряжениях и температуры снижает энергию когезионной связи. Экспериментальные исследования позволяют прийти к выводу, что действие влаги и температуры изменяют исходную структуру материалов. Данный вывод основан на том, что, например, при обводнении кож от 4 % до 100% и охлаждении от 293 до 123К структурно-чувствительный коэффициент в зависимости от параметров действующих факторов изменяется от 1,19 до 3,15 м3/моль.

Одними из важнейших характеристик технологических и гигиенических свойств материалов являются теплопроводность и тепловое сопротивление. Экспериментально определено, что уменьшение атмосферного давления изменяет механизм теплопереноса в материалах сетчатых структур. С уменьшением

атмосферного давления от 105 до 1(Г3Па теплопроводность у х/б тканей снижается в 2,5 раз, стеклотканей - от 2,28 до 4,5 раз. Причем к текстильной нити из х/б волокна уменьшается в 1,5 раз, а из стекловолокна - от 1,1 до 1,6 раз.

Предложено уравнение • расчета теплопроводности материалов сетчатых структур с учетом характеристик строения материалов:

где Л^ И - теплопроводность текстильной нити и газовой среды соответственно; и - структурный коэффициент материала, равный V — к-П-В, где к — 0,01, м"1; Я- количество нитей на 100 мм; Б - диаметр нити, м.

Зная теплофизические характеристики текстильной нити, решается обратная задача — определения теплопроводности ткани.

Установлено, что в материалах, имеющих волокнистую, волокнисто-сетчатую и комбинированную структуры, теплопроводность возрастает при понижении температур от 293 до 223К. Увеличение теплопроводности материалов при охлаждении связано с изменением геометрических размеров материалов и образованием иммерсионных контактов между структурными элементами при конденсации влаги из воздуха, находящегося в объеме материала, и при последующей ее кристаллизации (рис. 8). На основе анализа экспериментальных результатов получена аналитическая зависимость:

где Л?, Л - теплопроводность материала при некоторой температуре испытаний 7) и при нормальных условиях соответственно; а - коэффициент, 1/К., который зависит от вида и характеристик строения материала изменяется в пределах от 0,004 до 0,009, 1/К; АГ = 293 - 71 - перепад температуры; Т( - температура испытаний, К.

При исследовании характеристик теплофизических свойств (Я и Я) материалов: тканей, кож, искусственных кож и меха, комплексных и триплирован-ных материалов - установлено, что наиболее существенные изменения исходных характеристик наблюдаются при комлексном действии влаги и силового давления. При возрастании влагосодержания до 40% и давления до 157,35 кПа

наблюдается снижение теплового сопротивления материалов, что вызвано увеличением площади контакта между структурными элементами, уменьшением интегральной пористости материалов или средней плотности.

Рис. 8. Графики изменения теплопроводности материалов от температуры: 1 - Вини-лискожа-Т+пснополиуретан+трикотаж (ПА волокно); 2 — Ткань калровая+пенопо-лиуреган+трикотаж (IIA волокно); 3 - кожа хромового дубления; 4 - синтетический Велюр; 5 - ткань байка х/б; (-) - экспериментальные; (----) - расчетные

В четвертой главе приведены результаты исследования строения и свойств материалов после воздействия на них влаги, температуры и силового давления.

В результате однократного действия на материалы низких температур (от 196 до 101К) и температур охлаждения (от 290 до 197К) в материалах не происходит изменения их строения и свойств.

После однократного действия на материалы температур меньших, чем температуры, соответствующие плавлению кристаллических участков полимерного вещества структурных элементов, изменений свойств не обнаружено.

X, Вт/м К

П Ч -I

а 6

Рис. 9. Влияние термостаггировання на коэффициент линейной температурной деформации капроиой ткани арт.56041: а -состоянии поставки; б - после термостатиропания при 423К в течение 2 часов: зависимость а = /(Т) для: 1 - основных проб, 2 уточных проб; зависимость а = /(Т) для: 3 - основных проб, 4 - уточных проб

При продолжительном действии (до 15 мин) на кожу хромового дубления кондиционной влажности температуры 393К < Т9 и 433К > Тг в коже наблюдаются изменения исходных свойств и тем существеннее, чем ближе температура соответствует температуре начала протекания процесса плавления в кристаллических участках коллагена. Так, при действии температур в 433К остаточное внутреннее напряжение (с^) возрастает до 0,45МПа, что в 2 раза выше, чем при действии температуры 393К, динамический модуль упругости после

этого воздействия температуры в 433К составил 8,82МПа, что в 3,2 раза больше по сравнению с исходным значением и в 2,3 раза больше после действия температуры 393К, а tgS снизился по сравнению с исходным состоянием кожи от 0,23 до 0,18.

Установлено, что после воздействия температуры в 423К в течение 2-х часов (термостатирование) на пробы капроновой ткани арт.56041 наблюдаются существенные изменения показателей исходных свойств. Результаты дилатометрических и изометрических испытаний термостатированных проб капроновой ткани свидетельствует о том, что после термостатирования происходит снижение более чем в 2 раза усилий как при нагревании, так и при охлаждении и показателей в диапазоне температур от 293 до480К по сравнению с пробами ткани в состоянии поставки, что наглядно видно на представленных графиках (рис. 9).

Термостатирование капроновой ткани приводит к выравниваю показателей свойств материалов вдоль нитей основы и утка, наблюдается смещение температур перехода полимерного вещества ткани в область более высоких температур (рис. 9). Данные изменения можно объяснить снижением внутренних напряжений и перестройкой структуры полимера в результате протекания релаксационных процессов.

Предварительное деформирование приводит к нарушению исходного термодинамического состояния материалов, что сопровождается изменением исходных свойств. Так, после предварительного одноосного деформирования синтетической кожи Велюр до 40% в результате проведения дилатометриче-

ских испытаний установлено (рис. 10), что чем выше величина предварительной деформации, тем более неустойчиво равновесное состояние материала при действии теплового поля.

10_ Деформация, %

Рис. 10. Влияние предварительного растяжения на тепловую деформацию сиптетиче-ской кожи Велюр: предварительное растяжение: 1 - 0%; 2 - 10%; 3 - 30%; 4 - 40%

При двухосном деформировании кож на приборе RELAX установлено, что чем выше значение действующей на материала силы Р(а), тем процесс ориентации структурных элементов протекает интенсивней, а изменение исходной ориентации структурных элементов приводит к изменению вязкоупру-гих показателей характеристик свойств материалов (таблица 1).

Таблица 1. Показатели вязкоупругих свойств кожи хромового дубления

Характеристика Величина прилагаемого усилия Р, Н

4,91 9,81 11,77 13.73 18,15 22,56

а МПа 0,194 0,267 0,312 0,344 0,455 0,524

Ei, МПа 13,77 7,76 7,85 7,47 9,85 9,39

Е2, МПа 59,31 33,93 36,79 34,89 46,42 61,95

г}з , МПа-с 72,81 56,52 71,88 79,21 99,59 90,29

После циклического двухосного растяжения при постоянном значении действующей силы Р(а) кожи хромового дубления, синтетических кож и тканей бязь и тик-саржа полная деформация испытанных проб материалов растет, стремясь к максимальному значению. Остаточная деформация также увеличивается с каждым циклом и стремится к максимально возможной после действия внешней силы. Прирост полной и остаточной деформаций при каждом испытании уменьшается, что связано с процессом ориентации структурных элементов и увеличением сил трения между структурными элементами материала.

у

жРл э

-2

-I б

-2 -4 ■6 -8 -10

^МПа4 I

У

**

\ 1&С

-2 Ц -1 В

Рис. 11. Спектры времен релаксации деформации материалов после многократного двухосного растяжения: а - ткань бязь х/б; б - ткань тик-саржа х/б; в - кожа хромового дубления для верха обуви: 1, 2, 3,..., 9 - цикл нагружения

Выявлено, что наиболее существенное изменение вязкоупругих свойств в материалах наблюдается после первого цикла деформирования. Так, например, постоянные времени // и t2 после первого цикла двухосного растяжения имеют минимальные значения, а затем смещаются в сторону больших времен (рис.

11). После 3-4 циклов двухосного растяжения значение модуля мгновенной упругости - у испытанных материалов стабилизируются, а значения модуля высокоэластичности - и коэффициента пластической вязкости — возрастают даже после 10 циклов деформирования. Это связано с развитием ориента-ционных процессов между структурными элементами в материалах и образованием новых связей.

Исследования влияния охлаждения (до 253К) и нагрева (до ЗОЗК) показали, что после 50 циклов в коже хромового дубления за счет многократной тепловой деформации структурных элементов наблюдается снижение количества поперечных связей между структурными элементами от 3,52 до 1,72-103моль/м3, динамической жесткости при изгибе - с 3,51 до 1,7Ы0~5Нм2 и скорости звука- с 180,43 до 126,47 м/с.

Наиболее существенные изменения характеристик строения и показателей свойств материалов наблюдаются у обводненных до 100% материалов и циклического их (до 150 циклов) охлаждения и нагрева (криолиз). При обводнении материалов до 100% и их охлаждении до 223К в материалах протекают два параллельных процесса: кристаллизация воды и уменьшение объема материала. Так, например, при охлаждении кож до 253К объем уменьшается на 4%, при этом несвязанная влага при кристаллизации увеличивает объем на 9%. В результате проведенных исследований определено, что многократное протекание в материалах этих процессов приводит к разрушению лицевых покрытий у материалов, к разрушению когезионных и адгезионных связей между структурными элементами, к расслоению комплексных материалов. Причем, характер изменения физико-механических свойств после криолического действия на материалы зависит от их состава.

Экспериментально определено, что наибольшая паропроницаемоть у синтетической кожи Велюр, кожи хромового дубления и коплексного материала (Винилискожа-Т обувная (основа х/б ткань) + пенополиуретан + трикотажное полотно) наблюдается после 50 циклов криолиза, а затем паропроницаемость уменьшается (рис. 12). По всей видимости, дальнейшее криолитическое воздей-

ствие приводит к образованию в структуре материалов более мелких пор, что приводит к увеличению сопротивления прохождения пара. Жесткость при статическом изгибе, например, у синтетического велюра после 50 циклов криоли-за возрастает на 25.%, а после 100 циклов жесткость уменьшается и после 150 циклов криолитического воздействия снижается на 30% по сравнению с показателями жесткости проб, не подвергнутых криолизу.

Экспериментально доказано и теоретически обосновано, что изменение скорости охлаждения обводненных (до 100%) проб материалов с 0,0 Г до 0,65 К/с вызывает меньшее изменение исходных характеристик свойств материалов одного вида при том же количестве циклов криолиза ввиду образования более мелких кристаллов льда в структуре материалов.

Таким образом криолитическое воздействия на этапах производства материалов позволяет регулировать показатели паропроницаемости, пористости, жесткости.

После комплексного действия температур (от 353 до 433К), влаги (до 30%), одноосного (до 40%) и двухосного (до 20%) растяжения в течение до 10 мин в кожах хромового дубления и синтетической кожи наблюдается увеличение остаточной деформации, жесткости, скорости прохождения упругих колебаний и снижение коэффициента механических потерь tgS, что связано с перестройкой структурных элементов материалов и образованием новых связей. Экспериментально установлено, что действие на кожу хромового дубления температур более Т9 в материалах возникают остаточные напряжения <т 'т, которые тем выше, чем больше величина предварительной деформации. При температурах < Т9 значения а'ту кож в 2 раза меньше, независимо от величины предварительной деформации. У синтетических кож значения <т'т тем меньше, чем выше параметр действующей температуры.

Приведенные в работе результаты исследований материалов после воздействия факторов, имитирующих условия эксплуатации и технологические операции производства изделий, позволили установить закономерности их

влияния на свойства материалов. совместному

1 БИБЛИОТЕКА |

действию факторов на этапах технологической обработки материалов, а предложенный последовательно-параллельной метод проведения исследований строения и свойств материалов позволил обосновать процессы, приводящие к изменению исходных характеристик строения и свойств материалов.

В пятой главе приведены исследования физико-механических свойств систем (пакетов) материалов, применяемых в производствах изделий легкой промышленности.

Проведенные экспериментальные исследования прочностных свойств систем (пакетов) материалов для заготовок верха обуви при одноосном растяжении (нормальные условия) показали, что усилие, действующее на материалы, собранные в параллельную систему (пакет) при одноосном растяжении, распределяется таким образом, что более изотропный материал верха воспринимает часть усилия при растяжении менее изотропных материалов, входящих в пакет (таблица 2).

Таблица 2. Значения показателей деформационно-прочностных свойств мате_риалов и систем (пакетов) материалов_

Материалы и пакеты Усилие Относитель- Коэффи- Показа-

разрыва, ная деформа- циент тель сте-

Р\ даН ция при растя- пени«

разрыве жимо- уравнения,

е',% сти, Л , даН"1 е = А&

Бязь 40,83 9,41 4,62 0,48

Тик-саржа 87,40 15,23 3,56 0,66

Кожа хромового дубления 140,67 60,4 8,00 0,78

Кожа + бязь 46,40 9,9 2,49 0,90

Кожа + тик-саржа 90,93 14,8 3,02 0,75

Кожа + бязь + тик-саржа 100,68 10,5 1,96 0,76

Велюр-1 69,87 . 62,12 6,40 1,21

Велюр-1+бязь 51,63 10,31 2,67 0,83

Велюр-1+ тик-саржа 97,33 15,29 2,31 0,86

Велюр-1+ бязь + тик-саржа 105,13 11,15 1,78 0,79

МСК-НТ 113,60 52,40 2,13 1,26

МСК-НТ + бязь 79,07 11,50 1,96 0,87

МСК-1ГГ + тик-саржа 126,67 16,89 1,78 0,92

МСК-НТ + бязь + тик-саржа 120,90 11,81 1,60 0,83

Выявленная закономерность изменения деформационно-прочностных свойств систем (пакетов) материалов позволяет осуществлять рациональный подбор материалов в пакет в зависимости от характеристик строения и свойств материалов верха и тем самым прогнозировать их деформационно-прочностные свойства при проведении технологических операций.

Экспериментально определено, что жесткость при одноосном растяжении пакетов материалов для одежды при нормальных условиях зависит от волокти-стого состава, строения и свойств материалов верха и клеевого прокладочного материала, а также от ориентации клеевого материала относительно материала верха. Найденные в работе закономерности позволяют целенаправленно регулировать жесткость пакета материала, обеспечивая требуемые технологические и потребительские свойства изделия.

Аналогичные закономерности были выявлены при исследовании характеристик свойств пакетов для верха обуви и одежды при изгибе.

Установлено, что для материалов верха обуви показатели вязкоупругих свойств систем (пакетов) материалов при нор-

мальных условиях, в основном, зависят от их вязкоупругих свойств. Параметры характеристик вязкоупругих свойств пакетов обувных материалов зависят не только от свойств отдельных материалов, но и от факторов окружающей среды: влаги, температуры и силового давления. Так, увеличение влажности (до 60%) и температуры (до 308К) пакета материалов (кожа хромового дубле-ния+ПВХ-пленка) для вкладной объемной стельки снижает динамическую жесткость при изгибе с 1,81 до 1,2- и увеличивает коэффициент механических потерь с 0,29 до 0,61, что ускоряет процесс формообразования и при-формовыния материалов к форме плантарной части стопы.

Совместное действии температуры и влаги на пакет материалов (кожа хромового дубления+ПВХ-пленка) уменьшает время протекания быстрых и медленных процессов по сравнению с нормальными условиями: до

с. Таким образом в системах (пакетах) материалов,

как и в отдельных материалах, соблюдается температурно-влажностная аналогия.

Качественный и количественный анализ результатов предварительного комплексного воздействия влаги (до 30%), двухосной деформации (20%) и температуры (293К - материал верха кожи хромового дубления; 423 К - синтетические кожи) приводит к тому, что, например, у пакета. материала ко-жа+бязь+тик-саржа коэффициент пластической вязкости Т]з возрастает в 2 раза, модуля мгновенной упругости - в 4 раза, свидетельствуя о существенных изменениях механических свойств исходного пакета материалов.

Изменения вязкоупругих свойств пакетов материалов для заготовки верха обуви связаны с перестройкой структурных элементов как в отдельных материалах, так и в пакете материалов.

Определено, что после комплексного действия на пакеты материалов крио-литического воздействия — криолиза (50, 100 и 150 циклов), температуры охлаждения (25 3К) и многократного изгиба (до 300000 циклов изгиба) происходит изменение исходных свойств пакетов материалов обуви: удлинение при разрыве возрастает в 1,5—2,0 раза, предел прочности в зависимости от материалов пакета снижается на 20%, прочность при расслаивании падает на 10-44%. Степень и характер разрушения систем (пакетов) материалов зависит от количества циклов криолиза, циклов изгиба. Установлены корреляционные зависимости между показателями предела прочности и удлинением при разрыве, прочности при расслаивании материалов пакетов как от количества циклов изгиба, так и от циклов криолиза.

Воздухо-, паро- и теплопроводность пакетов материалов зависят от вида материалов в пакетах и технологий их формирования. Установлено, что воздухопроницаемость пакетов материалов костюма и пальто существенно зависит от характеристик материалов, входящих в пакет, и параметров проведения операции дублирования. Экспериментально определено, что если изменение поверхностной плотности ) пакета материалов костюма не превышает 8% от исходного значения после проведения операции дублирования (давление - 0,25

МПа; температура верхней подушки пресса Тд — 413К; температура нижней подушки пресса Тц= 418К; время прессования - / = 16 с; скорость перемещения -V = 5,5 м/мин), то расчет воздухопроницаемости пакета с ошибкой не более 10% можно осуществлять по формуле Клейтона. При увеличении р^ более чем на 8% формулу Клейтона применять не следует, так как это приводит к завышению значений воздухопроницаемости. Изменение поверхностной плотности связано с тепловой деформацией материалов пакета и изменением их структуры. В результате анализа экспериментальных данных в работе предлагается уточненная формула Клейтона:

Для регулирования массообменных процессов пакетов для одежды разработан метод формирования пакетов с использованием, перфарированной поли-этиленой пленки толщиной 0,04 мм, которая одновременно является скрепляющим материалом между материалами пакета при дублировании. Изменение коэффициента живого сечения пленки - площадь пленки

с отверстиями (диаметр отверстия 2 мм) и площадь пленки без отверстий соответственно, позволяет получать пакеты для деталей изделия с требуемыми характеристиками воздухо- и паропроницаемости.

Определено, что закономерность.изменения паропроницаемости (77) пакетов материалов для верха обуви после определенного количества циклов криолиза аналогична изменению паропроницаемости отдельных материалов, составляющих пакет материалов (рис. 12), но паропроницаемость пакетов меньше, чем у отдельных материалов, ввиду увеличения сопротивления, и может быть описана уравнением:

П = ап + Ьп2 + сп3,

где а, Ь, с - коэффициенты для исследованных групп материалов и систем (пакетов) материалов, имеющих размерность паропроницаемости.

В ходе проведения исследований теплопроводности костюмных тканей определено, что методы формирования пакетов для деталей костюма: ткань вер-ха+клеевая прокладочная ткань (сложение или дублирование) - практически не влияют на изменение теплопроводности пакетов материалов, определенных экспериментальным и расчетным методом с использованием известного уравнения сложной стенки.

оН-,-,-г—

О 50 100 150

Количество ципм» криолиза

Рис. 12. Влияние криолитического воздействия на паропроницаемость материалов и пакетов: 1 - синтетическая кожа «Велюр», 2 - синтетическая кожа «Велюр»+байка х/б; 3 - кожа хромового дубления; 4 - кожа хромового дубления + байка х/б; 5 - Ви-нилискожа-Т триплированная; 6 - Винилискожа-Т триплированная + байка х/б; 7 -Амидискожа триплированная; 8 - Амидискожатриплированная + байках/б

При действии на систему (пакет) материалов температур от 293 до 223К механизм изменения их теплопроводности при охлаждении аналогичен, как и для отдельных материалов, что изложено в третьей главе. В результате определения теплопроводности пакетов материалов для верха обуви: синтетическая кожа «Велюр» + байка, Амидискожа триплированная, Виниликожа-Т трипли-рованная+байка, кожа хромового дубления+байка) - определена аналитическая

зависимость вида:

где Л -теплопроводность пакетов материалов при 293К; а - коэффициент, равный 0,0004,1/К; ДТ— 293 — Т/, К; 7/- температура испытаний.

Результаты проведенных исследований систем (пакетов) материалов свидетельствуют об аналогичности протекаемых процессов как при нормальных условиях, так и в условиях действия влаги, температуры и силы. Наряду с этим определено, что величина изменения соответствующих характеристик свойств систем (пакетов) материалов существенно зависит от режимов и параметров технологической обработки материалов. Найденные в работе закономерности изменения свойств систем (пакетов) материалов при воздействии основных факторов позволяют устанавливать оптимальные режимы и параметры проведения технологических операций.

В шестой главе дано теоретическое обоснование разработанного графоаналитического метода, предложена методика оценки качества материалов и систем (пакетов) материалов для изделий легкой промышленности.

В работе на основе современных информационных технологий разработан графоаналитический метод, позволяющий осуществить оценку комплексного показателя качества материалов и систем (пакетов) материалов. Комплексный показатель качества материалов ^Цм) описывается некоторой совокупностью единичных показателей - - номер единичного показателя свойства, 1 и т изменяются от 1 до я; х - численное значение показателя, которое может иметь любое действительное число. Количество единичных показателей для всех материалов одинаково. Тогда имеем:

Нз{хц , Х}2 , Хзз , Хц . X}} , .... х3т},

Единичные показатели качества Л/ материалов могут изменяться от некоторой min до некоторой max величины, а часть показателей могут быть нормированы соответствующими нормативно-техническими документами.

Среди нормируемых единичных показателей качества может быть вариант, когда часть единичных показателей нормируются по максимальным, а часть по минимальным значениям единичных показателей качества материала, тогда

fail}тп {[xid]max + [хф]тт }трм + (xiB}imn ~ xim у

где i - количество материалов, - количество единичных пока-

зателей, оцениваемых по max значениями; D = 1 ...d — количество единичных показателей качества, оцениваемых по нормируемым значениями; количество единичных показателей качества, оцениваемых по min значениями.

После сортировки показателей свойств материалов для максимальных и минимальных совокупностей показателей определяют интервал изменения соответствующего единичного показателя по формулам:

Затем осуществляют масштабирование, определяя значения у/ для каждой группы показателей по формулам:

причем у/ = KjTjnua — Y„opM — Ymin = const. Значение масштабного коэффициента Ау имеет обратную размерность соответствующего показателя свойства материалов, тогда получим (рис. 13) новые приведенные значения соответствующих показателей свойств.

Найденные значения являются осями соответствующих единичных показателей свойств материалов, которые откладывают в полярных координатах под углом ф = 360°//и относительно друг друга (рис. 14). Для совокупностей единичных показателей расположение числовых значе-

ний на осях осуществляют от меньшего (расположенного в

центре окружности) до большего значения, расположенного на окружности. Для совокупности показателей [*/£>]„,;„и (хю}тт расположение числовых

сти показателей {хю}тт расположение числовых значений Д^на осях

осуществляют от большего (лежащего в центре окружности) до меньшего значения, расположенного на окружности.

После нанесения значений единичных показателей качества для каждого материала на соответствующую ось их соединяют прямыми линиями, получая некоторую площадь — S, которая является характеристикой комплексного показателя качества материала - Uu. Проведя аналогичную процедуру для каждого материала, получим площади

S},... И Um„ = S„ . Определение Um материала можно осуществить в декартовых координатах.

В том случае, если из рассматриваемой совокупности единичных показателей свойств {хц}^ , {xlD}Hop и {XiS}mi„_ значение UMj = Sj для Nj материала превосходят значение U^p» = Sm,,M , это свидетельствует о том, что полученный в ходе вычисления материала является характеристикой нового эталон-

ного материала.

Для реализации рассмотренного графоаналитического метода разработана программа на ПЭВМ, реализующая данную методику определения комплексного показателя качества. В качестве языка для создания программы выбран Visual C++ версии 6.0.

Особенность разработанного метода расчета UM материала состоит в том, что при его применении количество сравниваемых критериев качества не ограничено. При определении не требуется осуществлять перевод соответствующих показателей в относительные безразмерные величины по отношению к значению эталонного материала, а также определять коэффициент весомости каждого показателя свойства материала из всей рассматриваемой совокупности единичных показателей, что является достаточно трудоемкой процедурой.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Развито научное направление по исследованию свойств, оценке и прогнозированию технологичности и качества материалов при воздействии основных факторов: температуры, влаги и силового давления имеющее важное значение для совершенствования технологии производства, повышения качества и надежности изделий легкой промышленности.

2. Анализ современного технологического процесса изготовления изделий легкой промышленности и их эксплуатации показал, что в жизненном цикле изделий основные факторы изменяются в широких пределах: силовое давление (от 105Па до 10МПа и более), влагосодержание материала (от 0 до 100% и более) и температура от 193 до 523К.

3. В работе проведено теоретическое обоснование и выполнены исследования по разработке и созданию приборов, устройств и методик испытаний и расчета показателей при проведении дилатометрических, изометрических, термомеханических, акустических и теплофизических исследований как материалов, так и систем (пакетов) материалов при действии температур (от 100 до 600К), влажности (от 0 до 100%) и силового давления от вакуума Ю^Па до 10 МПа и более.

4. Разработаны методы последовательных и параллельных исследований, позволяющие получить новые данные и научно обосновывать механизмы процессов, протекающие в материалах и системах (пакетах) материалов при действии факторов: температуры, влажности, силового давления, а так же при комплексном их действии.

Установлено, что деформация и усилие (напряжение), возникающие в материалах при действии теплового поля, зависят от вида волокнообразующего полимера, структуры и предыстории (технологии изготовления) материала. Показана принципиальная возможность прогнозирования напряженного состояния материала при действии теплового поля. Предложена аналитическая зависи-

мость, устанавливающая взаимосвязь между усилием (напряжением) и характеристиками строения и свойств кож, и параметром действующей температуры.

Определено, что совместное действие температуры от 123 до 293К и влаги до 100% приводит к снижению деформационно-прочностных показателей и возрастанию динамических свойств кожи, что связано с образованием дополнительных связей между структурными элементами.

Предложены аналитические зависимости, определяющие влажностно-температурную область, в которой кожи хромового дубления не претерпевают существенного изменения исходных свойств.

5. В работе установлены зависимости между теплопроводностью и тепловым сопротивлением материалов разных структур (пористой, волокнистой, волокнисто-сетчатой, комбинированной) и систем (пакетов) материалов при влажностном, силовом, температурном и комплексном их воздействии. Определено, что снижение теплозащитных свойств материалов и систем (пакетов) материалов при действии указанных факторов связано с уменьшением их пористости и образованием иммерсионных контактов между структурными элементами.

Предложена зависимость для расчета теплопроводности материалов сетчатых структур с учетом характеристик их строения.

6. Изучен механизм и кинетика криолитического воздействия на материалы и системы (пакеты) материалов. В результате исследования многократного охлаждения и нагрева, обводненных до 100% материалов и систем (пакетов) материалов установлено, что после криолиза ввиду протекания деструктивных процессов в материалах снижаются показатели механических свойств (при растяжении и изгибе) и возрастает паропроницаемость.

Установлены зависимости между показателями свойств и количеством циклов криолитического воздействия, которые могут быть использованы для целенаправленного изменения структуры и свойств материалов на этапах их производства.

7. Совместное действие влаги, температуры, силового давления и времени приводит к изменению характеристик вязкоупругих свойств материалов, что связано с протеканием процессов ориентации структурных элементов и образованием между ними новых связей. Найденные закономерности, установленные критерии и их параметры, определяющие изменения строения и свойств материалов и систем (пакетов) материалов, позволяют прогнозировать режимы проведения технологических операций.

8. На основе современных информационных технологий и положений квалиметрии разработан новый графоаналитический метод, улучшающий процесс определения и оценки качества материалов и пакетов материалов дчя изделий легкой промышленности.

9. Полученные в диссертационной работе результаты широко используются в учебном процессе: в курсе лекций по дисциплине «Материаловедение в производстве изделий легкой промышленности», в курсовом и дипломном проектировании, при выполнении научных исследований аспирантами и студентами. По материалам диссертации написаны и изданы монография, учебники, учебные пособия, конспекты лекций.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Жихарев А.П. Теоретические основы и экспериментальные методы исследований для оценки качества материалов при силовых, температурных и влажно-стных воздействиях / М., МГУДТ, монография, 2003,326 с.

2. Жихарев А.П., Петропавловский Д.Г., Бузов Б.А. Влияние низких температур и влажности на механические свойства кожи хромового метода дубления при растяжении/ Известия вузов. Технология легкой промышленности, 1979, №1, с.52-56.

3. Смирнов А.П., Жихарев А.П., Динамические свойства кожи в непрерывном диапазоне частот от 1 до 200 Гц / Тематический сборник МТИЛП «Химия и технология кожевенного производства», М., 1979, с. 134-136.

4. Смирнов В.А., Жихарев А.П. , Бузов Б.А. Расчет коэффициента теплопроводности ткани / Тематический сборник МТИЛП «Конструирование и технология швейных изделий», М., 1979, с. 117-120.

5. Жихарев А.П., Бузов БА Установка для исследования физико-механических свойств материалов в широком интервале температур / М., Сборник трудов МТИ, Текстильное материаловедение, 1980.

6. Москалец Т.А., Жихарев А.П., Чесунова А.Г. Барамбойм Н.К. Исследование свойств резин на их динамические свойства / Известия вузов. Технология легкой промышленности, 1981, №2, с.34-36.

7. Булатов Г.П., Жихарев А.П., Петропавловский Д.Г. Рыков СП. Исследование одноосного растяжения кожи методом рентгенографии / Известия вузов. Технология легкой промышленности, 1981, №2, с. 44-46.

8. Москалец Т.А., Жихарев А.П., Чесунова А.Г. Барамбойм Н.К. Исследование динамических свойств клеевых соединений в низкочастотном диапазоне / Известия вузов. Технология легкой промышленности, 1981, № 3, с. 82-83.

9. Полухина Л.М., Жихарев А.П., Собко Т.Е., Тихонова В.И., Барамбойм Н.К. Модифицированный клей расплав на основе полиамида./ Известия вузов. Технология легкой промышленности, 1982, № 5, с. 35-37.

10. Полухина Л.М., Жихарев А.П., Колосова Е.А., Собко Т.Е., Барамбойм Н.К. Термопластичные клеевые соединения на основе полиамида-54 / Швейная промышленность, 1984, № 4, с. 28- 29.

11. Жихарев А.П., Рыков СП. Установление корреляционной зависимости между показателями механических свойств кожи / Тематический сборник научных трудов МТИЛП «Экономика, организация и планирование легкой промышленности», 1984,с.131-133.

12. Жихарев А.П., Евдокимова М.Ю., Свешников СА. Исследование теплофи-зических свойств материалов и пакетов для спецобуви / Тематический сборник научных трудов МТИЛП, 1990, с.37-40.

13. Жихарев А.П., Фукина О.В. К вопросу о прогнозировании качества спортивной обуви / Тематический сборник научных трудов МТИЛП, 1990, с 45-47.

14. Жихарев А.П., Материаловедение изделий из кожи в МТИЛП, его становление и развитие / Кожевенно-обувная промышленность, 1990, № 5, с 41-43.

15. Жихарев А.П., Бузов Б.А Прибор и методика определения твердости материалов для низа обуви / Кожевенно-обувная промышленность, 1990,№5,с. 43-45.

16. Жихарев А.П., Хохлова Т.Н. Влияние свойств нового композиционного материала на качество зимней одежды / Сборник докладов "Основные направления технического перевооружения предприятий легкой промышленности", материалы семинара, Общества знание, М., 1990, с. 140-143.

17. Жихарев А.П., Немирова Л.Ф., Булатов Г.П., Способ определения жесткости при растяжении материалов для верха одежды / Швейная промышленность,

1991, №5, с. 7-9.

18. Жихарев А.П., Хохлова Т.Н. Моделирование процесса получения композитов / Сборник докладов «Повышение эффективности производства легкой промышленности», М., «Знание», РСФСР, 1991, с.56-58.

19. Жихарев А.П., Немирова Л.Ф. Оценка свойств и сертификация материалов для швейных изделий / Доклада: Международного симпозиума «Улучшение качества швейных годелий и создание высокоэффективных технологий на основе полимерных материалов», М., 1991, с. 82-86.

20. Кокунова И.В, Жихарев А.П., Бузов Б.А.,. Установка и методика изучение старения обувных материалов / Известия вузов. Технология легкой промышленности, 1991, №3, с. 15-16.

21. Жихарев А.П., Фукина О.В. Пименов А.Ю. Фармаковский В.М Определение механических свойств и условий эксплуатации материалов для низа зимней спортивной обуви / Кожевенно-обувная промышленность, 1992,№ 3, с. 37-38.

22. Карпухин А.А., Жихарев А.П., Мусоев С.С., Модифицирование композиций на основе производных полиолефинов. / Кожевенно-обувная промышленность,

1992, №7, с. 29-31.

23. Бузов Б.А., Жихарев А.П., Румянцева ГЛ., Немирова Л.Ф. Предпосылки к разработке системы автоматизированного подбора материалов для швейных изделий / Швейная промышленность, 1992, № 3, с. 27-28.

24. Жихарев А.П. Сертификация материалов и изделий широкого потребления / Кожевенно-обувная промышленность, 1993, №2, с. 14-15.

25. Лыба В.П., Фаляно B.C., Жихарев А.П. , Фукин В.А., Выбор материалов верха по показателям взаимодействия стопы и обуви / Кожевенно-обувная промышленность, 1993, № 7, с. 17-18.

26. Жихарев А.П., Жагрина И.Н. и др. Описание процесса одноосного растяжения материалов / Сборник научных трудов МГАЛП «Динамика машин легкой промышленности», 1996, с. 39-41.

27. Zhiharev A., Fukina О., Newierow A., Wplyw kompleksowego gzialania kriolizy, wielokrotnego zginania i niskiej temperatury na wlasciwosci wytrzymalo-sciowe materialow przeznaczonych na zimowe / Przemysl skorzany a ochrona srodo-wiska, Wysza Szkola Inzynieska im. Kazimierza Pulaskiego. Radom, 1996.

28. Жихарев А.П., Тимофеев Д.В. Влияние внешнего давления на теплофизиче-ские свойства материалов для внутренних деталей обуви / Сборник научных трудов МГАЛП «Формование и формоустойчивость материалов и изделий легкой промышленности», 1996, с. 87-91.

29. Жагрина И.Н., Жихарев А.П., Бурмистров А.Г, Кочеров А.В. Влияние многократного действия внешней силы на вязкоупругие свойства материалов при многоосном растяжении / Сб. научных трудов МГАЛП «Формование и формо-устойчивость материалов и изделий легкой промышленности», 1996, с. 41-45.

30. Фукина О.В., Жихарев А.П., Неверов А.Н. Влияние термоциклирвания на механические свойства материалов и пакетов для верха зимней кроссовой обуви / Сборник научных трудов МГАЛП «Формование и формоустойчивость материалов и изделий легкой промышленности», 1996, с. 37-41.

31. Мальцев И.М., Жихарев А.П., Иванков Н.Ф., Оптимизация выбора кож при производстве обуви/ Кожевенно-обувная промышленность, 1996, № 4, с.33-34.

32. Жихарев А.П., Петропавловский Д.Г., Жагрина И.Н К вопросу расчёта деформации систем материалов при одноосном растяжении / Сборник научных трудов МГАЛП «Формование и формоустойчивость материалов и изделий легкой промышленности», 1996, с. 41-45.

33. Жихарев А.П. Влияние совместного действия температуры и влаги на свойства кожи / Сб. научных трудов МГЛЛП «Формование и формоустойчивость материалов и изделий легкой промышленности», 1996, с.48-51.

34. Жихарев А.П., Фукина О.В., Неверов А.Н. Исследование теплопроводности материалов и пакетов при пониженных температурах 7 Кожевенно-обувная промышленность, 1997, № 1, с. 31-32.

35. Жагрина И.Н., Жихарев А.П., Шампаров Е.Ю. Методика расчета спектра времен релаксации по численным данным, содержащим шумовые компоненты / Сборник научных трудов МГУДТ «Вопросы динамики и технологии машин легкой промышленности», 2000, с. 65-68.

36. Белгородский B.C., Жихарев А.П., Фукин В А. Качество вкладной стельки для профилактической повседневной обуви / Сборник научных трудов МГУДТ «Новые технологии. Образование и наука», 2000, №2, с. 73-77.

37. Zhiharev A., Fukina ОЖФукина О.В. Odpornose termiezna materialow ipakie-tow na wierzchy obuwia przy zmiania cisnienia zewnetrznego J Materialy Miedzy-narodowej Konferencji Naukowej, Prace naukowe nr 17, Politechnlka Radomska im. Kazimierza Pulaskiego, Radom, 2000 с 258-259.

38. Белгородский B.C., Жихарев А.П., Фукин В.А. Повышение эргономических свойств обуви / Международная научная конференция «Роль предметов личного потребления в формировании среды жизнедеятельности человека», Сборник докладов, М., МГУДТ, 2002, с. 115-120.

39. Оганесян А.А., Жихарев А.П., Бурмистров А.Г Упругопластические свойства материалов и пакетов для одежды из кожи / Международная научная конференция «Роль предметов личного потребления в формировании среды жизнедеятельности человека», Сборник докладов, М., МГУДТ, 2002, с.44-47.

40. Оганесян А.А., Жихарев А.П., Бурмистров А.Г. Метод прогнозирования формоустойчивости одежды из кожи / Швейная промышленность, 2002, №6, с.30-31.

41. Федосеева О.Ю., Стельмашенко В.И. Жихарев А.П., Исследование износостойкости комплексных текстильных обивочных материалов / Известия вузов. Технология текстильной промышленности, 2002, №6, с. 14-15.

42. Жихарев А.П. Методологические и теоретические основы совершенствования оценки качества материалов / М., Вестник МГУДТ, 2003, с. 179-188.

43. Бессонова Н.Г., Жихарев А.П., Медиков Е.Х. и др. Оценка влияния силового давления на тепловое сопротивление пакета одежды. / М., Вестник МГУДТ, 2003, с. 189-193.

44. В.С.Белгородский, Жихарев А.П., В.А.Фукин Свойства систем материалов при комплексном воздействии внешних факторов / Материалы II Международной конференции «Легкая промышленность — хром в коже», Польша, Радом, 2003, с. 157-162.

45. Жихарев А.П., Белгородский В.А., Фукин В.А. Вкладная стелька / Патент РФ, № 2217026, Бюллетень изобретения, №33, 27.11.2003

Подписано в печать 03.03.2004 Формат 60x90 Тираж 100. Зак.51

ООО «ЛОГОС»

гМосква ул.Кедрова, 15

-5 579

ВВЕДЕНИЕ.

1. СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ И СТРУКТУРИЗАЦИЯ ФАКТОРОВ ВОЗДЕЙСТВИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ. ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТА

1.1. Анализ производственных и эксплуатационных факторов.

1.2. Классификация структур материалов

1.3. Объекты исследований

1.4. Математическая обработка результатов эксперимента

Стремление России к вступлению во Всемирную торговую организацию ставит перед швейными, обувными, кожгалантерейными и другими предприятиями отрасли задачу по выпуску высококачественной и конкурентоспособной одежды, обуви и кожгалантереи разного вида, назначения и условий эксплуатации для всех социальных групп населения. Решение этой важнейшей задачи возможно при использовании в производствах последних отечественных и мировых научных достижений в области конструирования, технологии и материаловедения, разработки и производства материалов с требуемыми технологическими и потребительскими свойствами.

Благодаря проведенным и проводимым работам научными коллективами в ведущих Российских высших учебных заведениях под руководством: Ю.П.Зыбина, М.Л.Шусторовича, В.Н.Цветкова, В.А.Фукина, А.В.Савотицкого, Е.Х.Меликова, Е.Б.Кобляковой, Б.А.Бузова и др. (МГУДТ); В.Е.Романова, М.И.Сухарева, М.Н.Иванова, Ю.А.Карагезяна, Е.Я.Сурженко, К.Е.Перепелкина, А.В.Куличенко и др. (СПГУТД); Л.П.Шершненой, К.М.Зурабяна, С.А.Александрова, и др. (РЗИТЛП); Н.А.Смирновой (КГТУ); В.Т.Прохорова, Л.А.Бекмурзаева И.Ю.Бринк и др. (ЮРГУЭС); в науно-исследовательских институтах под руководством: К.П. Яковлева, Л.В.Кедрова, Е.Я.Михеевой, А.Ю.Зыбина, В.И.Чурсина, и др. (ФГУП «ЦНИИКП»); П.П.Кокеткина, П.А. Колесникова, С.А.Беляевой и др. (ОАО «ЦНИИТТТП»); в других организациях России разработаны и внедрены в швейное, обувное и кожгаланерейное производства высокоэффективные малооперационные и ресурсосберигающие технологии изготовления широкого ассортимента изделий легкой промышленности разного вида и назначения, базирующиеся на применении современных методов проектирования и обработки материалов, позволяющих производить изделия малыми и крупномасштабными сериями.

Производство и эксплуатация изделий легкой промышленности связаны с воздействием на материалы факторов силового давления, влаги и температуры. Анализ опубликованных работ показал, что выполненные в данной области исследования в основном рассматривают воздействие отдельных факторов на материалы и системы (пакеты) материалов, температуры, температуры и влаги, температуры и силового давления, влаги и силового давления. В тоже время известно, что в условиях производства швейных и обувных изделий и их эксплуатации эти факторы, как правило, действуют на материалы и пакеты материалов одновременно (при формовании деталей одежды - влажно-тепловая обработка - ВТО) или в определенной последовательности при формовании заготовок верха обуви.

Комплексные систематические исследования, направленные на установление основных закономерностей изменения свойств, оценку и прогнозирования качества материалов и пакетов материалов в изделиях при одновременном или последовательном воздействии температуры, влажности и силового давления, а также разработку соответствующих методик исследований не проводились. Отсутствуют соответствующие экспериментальные методы оценки свойств, качества и технологичности материалов и систем (пакетов) материалов, а также их надежности при эксплуатации изделий.

При производстве изделий легкой промышленности применяют разнообразный ассортимент отечественных и зарубежных материалов, отличающихся сложным химическим и волокнистым составом и строением. Широкое применение их в производствах, в ряде случаев, сопряжено с отсутствием сведений о характеристиках свойств, при воздействии технологических и эксплуатационных факторов, что негативно влияет на качество изделий.

Все это сдерживает совершенствование и разработку новых методов и средств технологической обработки материалов в производствах изделий легкой промышленности, улучшение их качества и повышение конкурентоспособности.

Цель работы. Создание методов и средств испытаний, улучшающих оценку материалов, систем (пакетов) материалов в условиях действия температуры, влаги и силового давления; развитие научных основ оценки и прогнозирования технологичности, надежности и качества материалов изделий легкой промышленности .

Для достижения поставленной цели решались следующие основные задачи:

- выявление и обоснование основных факторов воздействия на материалы и системы (пакеты) материалов изделий легкой промышленности в условиях их производства и эксплуатации; систематизация структур основных видов материалов изделий легкой промышленности;

- выбор и обоснование объектов исследований;

- анализ современных методов исследования материалов легкой промышленности в условиях воздействия влаги, температуры и силового давления, выбор основных характеристик для оценки свойств материалов;

- обоснование, разработка или усовершенствование методов и средств испытания материалов и систем (пакетов) материалов изделий легкой промышленности при действии температуры, влаги и силового давления в широком диапазоне;

- проведение экспериментальных исследований материалов и систем (пакетов) материалов в условиях действия единичных факторов и при комплексном их воздействии; установление изменений основных свойств материалов от воздействия указанных факторов;

- определение механизма влияния единичных и комплексных факторов на свойства материалов и систем (пакетов) материалов и установление зако-номер-ностей;

- разработка рекомендаций по оптимизации режимов и параметров обработки материалов в производстве изделий и по условиям их эксплуатации;

- совершенствование методики, улучшающей оценку качества материалов, систем (пакетов) материалов и изделий легкой промышленности.

Основные методы исследования. Методологической основой проведенных теоретических и экспериментальных исследований являлись как классические, так и новые научные представления в материаловедении изделий легкой промышленности.

В диссертации использованы: методология системного анализа, моделирования и квалиметрии; молекулярно-кинетическая теория прочности твердых и вязкоупругих тел, теория колебания систем с распределенной массой, метод аналогий; основные положения механики, термодинамики, сорбции и массопереноса.

Исследования выполнялись на базе теоретико-экспериментальных и экспериментально-теоретических подходов, позволивших получить новые научные результаты адекватно отражающие поведение материалов и систем материалов при температурном, влажностном и силовом воздействиях, а также на основе использования теории классификации, математического моделирования, теории алгоритмизации и программирования, корреляционного и регрессионного анализа, математической статистики. В работе использованы программные продукты операционной среды Windows 98, (Word 2000, Pfotoshop, Coral Draw 9), Visual С++ версии 6.0.

Объекты исследования: методы и средства испытаний, материалы для одежды и обуви: ткани, кожа и искусственная кожа, искусственный мех, комплексные материалы, пакеты материалов заготовок верха обуви и деталей одежды, синтетические материалы для деталей низа обуви, материалы технического назначения.

Научная новизна результатов проведенных исследований. Научная новизна результатов исследований состоит в том, что: - развиты научные основы изучения материалов легкой промышленности в условиях воздействия влаги, температуры и механической силы;

- разработан алгоритм изучения свойств материалов и систем (пакетов) материалов при комплексном действии факторов окружающей среды;

- разработаны методологические основы для создания приборов и методик испытания материалов разного состава и структуры при действии температуры в широком диапазоне (от 100 до 600К), влагосодержания (до 100%), силового и атмосферного давления (от 10~4Па до разрушающих);

- разработаны методы и технические средства для испытания материалов и систем (пакетов) материалов в условиях действия влажности, температуры и силового давления в широком диапазоне;

- уточнены уравнения расчета показателей дилатометрических и динамических свойств материалов;

- установлены взаимосвязи между состоянием воды «лед - вода» в структуре материалов и систем (пакетах) материалов и характеристиками их свойствами; предложены аналитические зависимости влияния состояния воды на показатели механических и теплофизических свойств материалов и систем (пакетов) материалов;

- определены температуры, при которых изменяется агрегатное состояние воды для кож влажностью от 4 до 100% при температурном воздействии от 120 до 500К, установлены аналитические зависимости, позволяющие прогнозировать свойства кож при действии теплового поля и влаги;

- установлено, что при действии теплового поля изменение линейных размеров и внутренних усилий в материалах зависит от состава, характеристик строения, предыстории, параметров технологической обработки; предложены зависимости, позволяющие прогнозировать значения усилий (напряжений) в материалах разных структур при действии теплового поля;

- определен механизм криолитического воздействия на материалы и системы (пакетов) материалов разных структур; установлены зависимости деформационно-прочностных показателей и показателей проницаемости от количества циклов криолиза и скорости охлаждения материалов;

- установлены закономерности и получены новые данные о влиянии совместного действия влаги, температуры и силы на механические и гигиенические свойства материалов и систем (пакетов) материалов разных структур;

- разработан графоаналитический метод для оценки качества материалов и систем (пакетов) материалов изделий легкой промышленности.

Практическая значимость работы и рекомендации по использованию полученных результатов.

Практическая значимость состоит в том, что результаты работы позволяют решать следующие задачи:

- оценивать технологичность и качество материалов и пакетов материалов для изделий, эксплуатирующихся в различных климатических зонах Российской Федерации;

- оптимизировать режимы технологической обработки материалов при изготовлении одежды и обуви;

- формировать пакеты материалов и создавать новые комплексные материалы для изделий с заданными свойствами;

- выпускать изделия, характеризующиеся улучшенными потребительскими свойствами, в условиях действия температур нагрева и охлаждения, криолитического и силового воздействия;

- улучшать оценки качества на основе использования разработанного графоаналитического метода выпускаемых изделий.

Приняты к внедрению и использованию:

- материалы для изготовления вкладных объемных стелек с изменяющейся поверхностью (патент РФ, № 2217026);

- режимы влажно-температурного и силового воздействия на кожевенные и текстильные материалы и системы (пакеты) материалов;

- методики определения дилатометрических, изометрических, термомеханических, теплофизических и акустических (метод вынужденных резонансных изгибных колебаний) характеристик свойств материалов легкой промышленности;

- технологические режимы изготовления комплексных материалов из искусственного меха с заданными физико-механическими свойствами.

Значения полученных результатов для теории.

Для теории существенное значение имеют:

- разработанная концепция оценки и прогнозирования качества материалов и систем материалов путем комплексных исследований влияния факторов температуры, влагосодержания и силового давления на структуры и свойства материалов;

- разработанные методы и средства для исследования материалов и систем (пакетов) материалов при комплексном воздействии основных факторов;

- новый графоаналитический метод оценки и прогнозирования качества материалов и систем (пакетов) материалов изделий легкой промышленности.

Достоверность проведенных исследований.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, полученных в работе, подтверждается согласованностью результатов теоретических и экспериментальных исследований, выполненных с применением современных методов исследований, и анализом результатов эксперимента, а также широкой апробацией полученных результатов и положительной оценкой их в промышленности.

Апробация результатов исследований.

Основные положения и результаты диссертации доложены, обсуждены и получили положительную оценку на: Международном симпозиуме «Улучшение качества швейных изделий и создание высокоэффективных технологий на основе полимерных материалов», Москва, 1991 г.; Научной конференции «Перспективные материалы и изделия для легкой промышленности», Санкт-Петербург, 1994 г.; «Седьмые Плехановские чтения», Москва,

РЭА им. Плеханова Г.В., 1994 г; Межвузовской научной конференции «Современные проблемы текстильной и легкой промышленности», Москва РЗИТЛП, 1996 г.; Международной конференции «Лен-96», Кострома, КГТУ, 1996 г.; 1-ой Международной научно-практической конференции «Материаловедение - 1999» - «Актуальные проблемы создания и использования новых материалов и оценка их качества», М., МГУС, 1999 г.; Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы науки, техники и экономики легкой промышленности», М., МГУДТ, 2000; Международной научной конференции: «Роль предметов личного потребления в формировании среды жизнедеятельности человека», МГУДТ, 2002 г.; Межвузовской научно-технической конференции «Современные проблемы текстильной и легкой промышленности» М., РЗИТЛП, 2002 г.; И-ой Международной научно-практической конференции «Материаловедение - 2002» - «Актуальные проблемы создания и использования новых материалов и оценка их качества», М., МГУС, 2002.

Теоретические обобщения, новые научные положения оценки технологичности, надежности и качества материалов и систем (пакетов) материалов, методы и средства испытаний при действии температур в широком диапазоне, влаги, силового давления, а также их совместного действия используются в лекционном курсе и лабораторном практикуме при подготовке бакалавров и магистров по направлению 553900 - «Технология, конструирование изделий и материалы легкой промышленности» и при подготовке дипломированных специалистов по направлению 656100 - «Технология и конструирование изделий легкой промышленности»; при написании и издании 5-ти учебных пособий, в том числе: «Лабораторный практикум по материаловедению изделий из кожи» / М., Легпромбытиздат, под общей редакцией А.П. Жихарева, 1993, 381 е.; «Свойства материалов», М., МГУДТ, 2003, 164 е.; в учебниках «Материаловедение изделий из кожи»/ Легпромбытиздат, 1988, 417 с; «Материаловедение в производстве изделий легкой промышленности» / М., Изд. ЗАО «Информ-Знание», 2003, 383 е., для специальностей 28.11.00 и 28.12.00.

Результаты научных исследований и рекомендаций внедрены на: ЗАО «Московская обувная фабрика им. Г.В.Муханова»; С-Петербургской обувной фабрике «Скороход»; Московской швейной фабрике ОАО «АКРО»; обувной фабрике ЗАО «Стиль», г. Ростов-на-Дону; Новочеркаской обувной фабрике ООО «Рант»; обувной фабрике ООО «Мадлена», г. Шахты; Мамонтовском ПО искусственных кож; ФГУП НПО «Прикладной механики им. М.Ф.Решетнева», г. Красноярск; Уральском Филиале Центрального научно-исследовательского института материаловедения г. Пермь. Общий годовой экономический эффект от внедрения результатов исследований составляет 561 тыс. руб. Документы, подтверждающие внедрение результатов диссертационной работы, приведены в приложении диссертации и в делах МГУДТ.

Личный вклад автора состоит в определении и формулировании основной идеи и темы диссертации, определившей развитие научного направления в материаловедении производств изделий легкой промышленности в области исследования строения и свойств материалов при воздействии факторов окружающей среды, в разработке методов научных исследований, постановке и разработке идей и основных проблем теоретических и экспериментальных исследований по данному направлению. Под руководством и при непосредственном участии автора разработана аппаратура и методики исследования дилатометрических, термомеханических, изометрических, те-плофизических и акустических свойств материалов и систем (пакетов) материалов в широком диапазоне температур, выполнялись теоретические и экспериментальные исследования материалов и систем (пакетов) материалов. Автору принадлежит теоретическое обобщение результатов работ опубликованных в соавторстве и использованных при написании настоящей диссертации.

Тема диссертационной работы утверждена советом Московского государственного университета дизайна и технологии и выполнялась в соответствии с тематическими планами НИР МГУДТ и разрабатывались в рамках «Грант» Минобразования РФ по теме: «Развитие теоретических основ и экспериментальных методов определения взаимосвязей строения и деформационно-прочностных свойств материалов и пакетов изделий легкой промышленности», 1996 г.

Публикации. Основные результаты исследований опубликованы в 45 работах в том числе: монография «Теоретические основы и экспериментальные методы исследований для оценки качества материалов при силовых, температурных и влажностных воздействиях», М, МГУДТ, 2003 г., 327 е.; патент; 43 статьи, из которых 16 опубликованы в изданиях, включенных в список, который рекомендован ВАК для публикации материалов докторских диссертаций.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, общего заключения по работе, списка литературы и приложения, изложена на 374 стр., включая 60 рисунков, 57 таблиц, 231 библиографических источников. Приложения представлены на 23 страницах.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Развито научное направление по исследованию свойств, оценке и прогнозированию технологичности и качества материалов при воздействии основных факторов: температуры, влаги и силового давления имеющее важное значение для совершенствования технологии производства, повышения качества и надежности изделий легкой промышленности.

2. Анализ современного технологического процесса изготовления изделий легкой промышленности и их эксплуатации показал, что в жизненном цикле изделий основные факторы изменяются в широких пределах: силовое давление (от 105Па до ЮМПа и более), влагосодержание материала (от 0 до 100% и более) и температура от 193 до 523К.

3. В работе проведено теоретическое обоснование и выполнены исследования по разработке и созданию приборов, устройств и методик испытаний и расчета показателей при проведении дилатометрических, изометрических, термомеханических, акустических и теплофизических исследований как материалов, так и систем (пакетов) материалов при действии температур (от 100 до 600К), влажности (от 0 до 100%) и силового давления от вакуума 10'4Па до 10 МПа и более.

4. Разработаны методы последовательных и параллельных исследований, позволяющие получить новые данные и научно обосновывать механизмы процессов, протекающие в материалах и системах (пакетах) материалов при действии факторов: температуры, влажности, силового давления, а так же при комплексном их действии.

Установлено, что деформация и усилие (напряжение), возникающие в материалах при действии теплового поля, зависят от вида волокнообразующего полимера, структуры и предыстории (технологии изготовления) материала. Показана принципиальная возможность прогнозирования напряженного состояния материала при действии теплового поля. Предложена аналитическая зависимость, устанавливающая взаимосвязь между усилием (напряжением) и характеристиками строения и свойств кож и параметром действующей температуры.

Определено, что совместное действие температуры от 123 до 293К и влаги до 100% приводит к снижению деформационно-прочностных показателей и возрастанию динамических свойств кожи, что связано с образованием дополнительных связей между структурными элементами.

Предложены аналитические зависимости, определяющие влажностно-температурную область, в которой кожи хромового дубления не претерпевают существенного изменения исходных свойств.

5. В работе установлены зависимости между теплопроводностью и тепловым сопротивлением материалов разных структур (пористой, волокнистой, волокнисто-сетчатой, комбинированной) и систем (пакетов) материалов при влажностном, силовом, температурном и комплексном их воздействии. Определено, что снижение теплозащитных свойств материалов и систем (пакетов) материалов при действии указанных факторов связано с уменьшением их пористости и образованием иммерсионных контактов между структурными элементами.

Предложена зависимость для расчета теплопроводности материалов сетчатых структур с учетом характеристик их строения.

6. Изучен механизм и кинетика криолитического воздействия на материалы и системы (пакеты) материалов. В результате исследования многократного охлаждения и нагрева, обводненных до 100% материалов и систем (пакетов) материалов установлено, что после криолиза ввиду протекания деструктивных процессов в материалах снижаются показатели механических свойств (при растяжении и изгибе) и возрастает паропроницаемость.

Установлены зависимости между показателями свойств и количеством циклов криолитического воздействия, которые могут быть использованы для целенаправленного изменения структуры и свойств материалов на этапах их производства.

7. Совместное действие влаги, температуры, силового давления и времени приводит к изменению характеристик вязкоупругих свойств материалов, что связано с протеканием процессов ориентации структурных элементов и образованием между ними новых связей. Найденные закономерности, установленные критерии и их параметры, определяющие изменения строения и свойств материалов и систем (пакетов) материалов, позволяют прогнозировать режимы проведения технологических операций.

8. На основе современных информационных технологий и положений квалиметрии разработан новый графоаналитический метод, улучшающий процесс определения и оценки качества материалов и пакетов материалов для изделий легкой промышленности.

9. Полученные в диссертационной работе результаты широко используются в учебном процессе: в курсе лекций по дисциплине «Материаловедение в производстве изделий легкой промышленности», в курсовом и дипломном проектировании, при выполнении научных исследований аспирантами и студентами. По материалам диссертации написаны и изданы монография, учебники, учебные пособия, конспекты лекций.

5.4. Заключение

Экспериментально установлено, что усилие на материалы в пакете распределяется таким образом, что более однородный материал берет на себя часть нагрузки менее однородного. Поэтому, в зависимости от вида материала верха относительное удлинение и нагрузка при разрыве ткани в пакете могут как увеличиваться, так и уменьшаться.

Определено, что жесткость при растяжении пакетов материалов для одежды во многом зависят от свойств клеевого прокладочного материала. Изменяя положение клеевого прокладочного материала относительно основного материала и характеристики свойств можно целенаправленно регулировать жесткость пакета материала, обеспечивая изделию требуемые механические свойства.

Установлено, что после криолиза пакеты материалов (50, 100 и 150 циклов) при действии температур охлаждения (25ЗК) и многократного изгиба ( до 300000 циклов изгиба):

- удлинение при разрыве возрастает для разных пакетов в 1,5-2,0 раза;

- предел прочности при разрыве снижается на 2-20% в зависимости от состава пакета;

- прочности при расслаивании пакетов падает на 10-44%.

- степень и характер разрушения пакетов материалов зависит от количества циклов криолиза, циклов изгиба и наличия лицевого покрытия у материала.

Определены корреляционные зависимости между показателями предела прочности и удлинением при разрыве; между прочностью при расслаивании пакетов материалов для верха обуви и количеством циклов криолиза.

На основе полученных теоретических и экспериментальных данных сделаны рекомендации по выбору оптимальных видов материалов и систем для одежды и верха обуви (в том числе кроссовой), эксплуатируемой в зимний период.

Определено, что параметры характеристик вязкоупругих свойств пакетов обувных материалов зависят не только от свойств отдельных материалов, но и от факторов окружающей среды: влаги, температуры и силового давления. Установлено, что спектры времен релаксации деформации адекватно отражают особенности вязкоупругих свойств материалов в пакете и действие факторов окружающей среды.

Определено, что в реальных условиях свойства при изгибе пакета материалов зависит не только от величин жесткости и упругости отдельных материалов, входящих в пакет, но и от их расположения в пакете, а также действия влаги, температуры и силового давления.

В результате исследования воздухо-, паро- и теплопроводности, критериев, характеризующих качество изделий, установлено, что свойство пакетов материалов зависят от состава пакета материала, технологии формирования пакетов и параметров действующих факторов окружающей среды.

Предложены эмпирические уравнения, позволяющие рассчитывать основные показатели гигиенических свойств пакетов материалов, в зависимости от характеристик строения материалов, входящих в пакет, и от факторов окружающей среды.

Глава. 6. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ И ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА МАТЕРИАЛОВ

Качество продукции относится к числу важнейших характеристик производственно-хозяйственной деятельности предприятий легкой промышленности. Повышение качества продукции, особенно при стремлении России вступить в ВТО, определяет темпы научно-технического прогресса, становится одним из основных рычагов повышения эффективности производства, экономии материальных и финансовых ресурсов, роста благосостояния народа, его культурного уровня.

В работах Б.А.Бузова, А.И.Коблякова, С.М.Кирюхина, В.Г.Романова, М.И.Сухарева, М.Н.Иванова, П.А.Колесникова, З.С.Чубаровой, К.Г.Гущиной, С.А.Беляевой, Л.В.Кедрова и других установлено, что при создании изделий легкой промышленности важную роль в обеспечении требуемого уровня качества изделий играет качество применяемых материалов, которые обеспечивают конструкторско-технологические и потребительские свойства продукции.

Качество любого из материалов для изделий можно представить в виде суммы обобщенных комплексных показателей 1-ого уровня [220 - 224] (UM):

6.1) им = 1М( где Mj - комплексные показатели качества материалов 1-ого уровня; i = 1,2,3.л.

Комплексный показатель 1-ого уровня может включать показатели: социального назначения, функциональные, надежности, эргономические, эстетические, экологические, конструкторско-технологические, безопасности, экономические и др. [222, 223].

В свою очередь Mi состоит из комплексных показателей качества П-ого уровня:

М: = £ Mf,

7=1 J

6.2) где Mj — комплексные показатели качества материалов П-ого уровня; j — Ш

1,2,3 .п.

Комплексные показатели качества П-ого уровня состоят из единичных показателей качества:

6.3)

М■= Z хт, М где хт - единичные показатели качества материала, т = 1,2,3.п. # Таким образом, качество изделия U с учетом (6.2)5.5) и (6.3)5.6) при выполнении условия (Iff, Ur) = const зависит от единичных показателей свойств материалов, применяемых в производстве изделия: п (6.4)

U= т=1

Для комплексной оценки качества материалов UM применяют до 84 единичных показателей качества материалов [21]. При выборе материалов на соответствующий вид изделия с учетом его назначения и условии эксплуатации необходимо проводить комплексную оценку качества действующего ассортимента материалов, применяемых для изготовления соответствующих деталей изделия или, как показано в работе [21], осуществлять проектирование и создание новых материалов для конкретного вида изделия.

Оценку качества материалов проводят экспертным или расчетным ме-^ тодами.

В работах Хохловой Т.П, Немировой JI. Ф., Фукиной О.В., Белгородского B.C., Федосеевой О.Ю., в которых автор данной работы являлся научным руководителем или научным консультантом, при разработке номенклатуры показателей для оценки качества материалов для зимней одежды из искусственного меха [146], демисезонного пальто [205], кроссовой обуви [172], внутренних деталей обуви [225], а также новых комплексных материалов для обивки салонов автомобилей [226, 227] применен экспертный метод [21,

223, 230]. Существенным недостатком экспертного метода является длительность процедуры сбора информации, а также в подборе и согласованности экспертов при решении поставленной перед ними задачи.

При использовании расчетного метода комплексного показателя качества (КПК) материалов для последующего их выбора на изделие применяют графоаналитические и аналитические методы [228, 230, 231].

К графоаналитическим методам относятся методы треугольника А.Блажея и четырехугольника М.Н.Иванова и другие [228], которые позволяют оценить качество сравниваемых материалов по трем или четырем показателям путем вычисления площадей фигуры треугольника или четырехугольника соответственно. Достоинством графоаналитического метода оценки комплексного показателя качества является его наглядность, а недостатком - ограниченное число показателей сравниваемых свойств материалов. В результате этого приходится проводить отсеивание некоторых показателей свойств материала.

Аналитические методы расчета комплексных показателей частично лишены этих недостатков и тем самым позволяют учитывать неограниченное число единичных показателей качества материалов методами [221]: арифметическое средневзвешенное uM=1Zaixi> п

6.5) среднее гармоническое взвешенное 1 п

6.6) м , среднее квадратическое взвешенное

UM =t<xf*? и

6.7) 1 среднее геометрическое взвешенное

Vm = f\X? >

1=1 (6.8) где Xi - относительная величина z-ого показателя качества, %; а/ - коэф п фициент весомости показателя X,, =1; п - число единичных показаi=\ телей качества материала.

При использовании данных методов расчета КПК применяют безразмерные величины, вычисленные относительно соответствующего показателя свойств эталонного материала, что, по мнению М.Н.Иванова [228] не всегда обосновано.

В данной работе предложен усовершенствованный графоаналитический метод определения комплексного показателя качества материалов как для некоторой совокупности показателей качества материалов, например, механических, гигиенических, эстетических, так и для комплексного показателя качества материала - UM.

Допустим, необходимо определить показатель качества Um у N; материалов. Свойство материалов описывается некоторой совокупностью единичных показателей - xim , где i - номер материала, т — номер единичного показателя свойства, г и т изменяются от 1 до п; х - численное значение показателя, которое может иметь любое действительное число от -оо до +оо. Количество единичных показателей для всех материалов одинаково. Тогда имеем:

Nj{xn, Xl2 , *]3> *14> Xlm} ,

N2{X21 , X22 , *23 > *24 , *25 , ■•■> *2т} , Ns{X3i , Хз2 , Х33 , Х34 , Хз5 , ., Хзт} ,

Ni{Xu , Xi2 > Xi3 , Xi4 , Xi5 , ., Х(т}

Единичные показатели качества Nt материалов, например, прочность, паропроницаемость, белизна и др., могут изменятся от некоторой min до некоторой max величины. Для удобства применения графоаналитического метода проведем масштабирование всех максимальных значений единичных показателей к некоторой произвольно выбранной величине - у/ = const. Для этого максимальное значение х™ах и минимальные значения умножим на масштабный коэффициент кт , имеющий обратную размерность соответствующего показателя свойства материалов, тогда получим: = К • = К • *Г = Ушах = Уmin (РИС. 6.1).

Найденные значения являются осями соответствующих единичных показателей свойств материалов, которые откладываем в полярных координатах под углом ф = 360°/т относительно друг друга (рис. 6.2, а). После нанесения значений единичных показателей качества для каждого материала на соответствующую ось их соединяют прямыми линиями, получая некоторую площадь - S, которая является характеристикой КПК материала. Проведя аналогичную процедуру для каждого материала, получаем площади Si, S2 ,S3, . иSn или Umi = Si, UM2 = S2 у UM3 = S3,. и UMn = S„ .

Масштабирование единичных показателей качества материалов = cont

0 1 2 3 4 5 6 7

I I I

Х^ | | I | I [ I I I i I

0 10 20 I I I I I I It I I 1 I I 11 о

100 I

200 I о

0,1 0,2

300 I т

I-1-»-L

JL

0,3

IL к2 к з к<т

01? ^ I I I I I

3 4 5 6" ■ ' ■ | ■ ' ■ | ■ D

10 20 х' j 111 11 11 I 11 I I 11

0 100 200 300

1i—iiiii i •

0 0,1 0,2 0,3

Xm I-1-1-1-1-1-1-L a - до масштабирования; б - после масштабирования

Изображение площадей с применением разработанного графоаналитического метода для определения КПК

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13/п

00 000 000000000 Единичные показатели свойств материала б a: S] , S2, S3, Sn ~ площади, соответствующие комплексному показателю качества материалов; б: S, (АГЕЛА), S2 (AB3JIA), S2 (АДЖЛА), Sn (АБКЛА)

Определение КПК материала можно осуществить в декартовых координатах, для этого ось «X - X» разбивают на равные участки, а оси, соответствующие единичным показателям свойств, откладывают перпендикулярно (рис. 6.2, б). Соединяя значения единичных показателей качества для каждого материала, получают площади, которые характеризуют КПК материала.

Для определения достоверности разработанного метода оценки комплексного показателя качества материалов проведено сравнение результатов расчета КПК с данными, полученными М.Н.Ивановым в работе [228].

Расчет КПК материалов М.Н.Ивановым был осуществлен по показателям гигиенических свойств мягких искусственных кож и кожи хромового метода дубления с естественной лицевой поверхностью и анилиновой отделкой для верха обуви, эти показавтели были экспериментально определены Э.С.Глейзером (см. таблицу 6.1) для всех материалов по единой методике.

В работе мы также воспользовались результатами Э.С.Глейзера и провели расчет КПК по разработанной графоанлитической методике, используя два метода определения КПК: в полярных и декартовых координатах. При этом определение КПК по трем, четырем и шести единичным показателям качества осуществлено в полярных координатах, а в декартовых - по шести показателям. Расчет КПК по трем и четырем показателям проведен по критериям, которые использовал М.Н.Иванов при применении метода треугольника и четырехугольника.

Анализ результатов КПК для представленных материалов (таблица 6.2) свидетельствует о том, что значения КПК, определенные по разработанной методике, имеют высокую сходимость результатов как с графоаналитическими, так и с аналитическими методами расчета. Это позволяет говорить о том, что разработанный метод расчета может быть использован для оценки качества материалов.

1. Фукин В.А., Калита А.Н. Технология изделий из кожи / Легпром-бытиздат , часть 1, 1988, 272 с.

2. Бондарев А.А. Разработка методов прогнозирования изменений размеров ткани при изготовления одежды. / М. МТИПЛ, 1987, Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. тех. наук., 23 с.

3. Раяцкас В.Л., Нестеров В.П. Технология изделий из кожи. / Лег-промбытиздат, часть 2, 1988, 320 с.

4. Савостицкий А.В., Меликов Е.Х., Куликова И.А, Технология швейных изделий. / Легкая индустрия, 1971. 600 с.

5. Испытательная техника, справочник под редакцией Клюева В.В., ч. 1, / Машиностроение, 1982, 528 с.

6. Деулин Б.Л. Научные основы процесса ультразвуковой сварки швейных изделий и принципы создания оборудования / М., МГАЛП, Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук, 1998,45с.

7. Физический энциклопедический словарь. Главный редактор Прохоров A.M. / Советская энциклопедия, 1983, 928 с.

8. Колесников П.А. Основы проектирования теплозащитной одежды./ Легкая индустрия, 1971, 109 с.

9. Бузов Б.А., Никитин А.В. Исследования материалов для одежды в условиях пониженных температур. / М., Легпромбытиздат, 1985, 221 с.

10. Зыбин Ю.П., Ключникова В.М., Кочеткова Т.С., Фукин В.А. Конструирование изделий из кожи. / М., Легкая и пищевая промышленность, 1982, 264 с.

11. Горбачик В.Е., Кульпина К.И., Зыбин Ю.П. Исследование распределения давления по плантарной поверхности стопы в обуви. / Известия вузов. Технология легкой промышленности, № 2, 1970, с. 86-91.

12. Белгородский B.C. Разработка методов и средств повышения комфортности обуви. / М. МГУДТ, 2001, Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. тех. наук., 22 с.

13. Смирнов А.П. Исследование упругопластических свойств материалов легкой промышленности методами акустики в диапазоне частот от 1 до 105 Гц. / М. МТИЛП, 1967, Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук, 23 с.

14. Гущина К.Г. и др. Эксплуатационные свойства материалов для одежды и методы оценки их качества. / М., Легкая и пищевая промышленность, 1984,312 с.

15. Рэнби Б., Рабек Я. Фотодеструкция, фотоокисление, фотостабилизация полимеров / Мир. 1978, 675 с.

16. Янкелевич В.И. Перенос тепла через воздухопроницаемые материалы. / Известия вузов. Технология легкой промышленности, №1, 1971, с. 104-108.

17. Склянников В.П., Афанасьева Р.Ф., Машкова Е.Н. Гигиеническая оценка материалов для одежды. / М., Легпромбытиздат, 1985, 142 с.

18. Делль Р.А., Афанасьева Р.Ф., Чубарова З.С. Гигиена одежды. / М., Легкая индустрия, 1979, 144 с.

19. Бузов Б.А., Модестова Т.А., Алыменкова Н.Д. Материаловедение швейного производства. / Легкая и пищевая промышленность, 1985, 380 с.

20. Мишаков В.Ю. Разработка материалов для спецодежды краткосрочного использования и методов оценки их качества. / М., МТИЛП, Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. тех. наук, 1992, 21с.

21. Бузов Б.А. Разработка методов оценки качества материалов для швейных изделий, используемых при пониженных температурах. / М., МТИЛП, 1985, Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук, 48 с.

22. Каргин В.А., Слонимский Г.Л. Краткие очерки по физико-химиии полимеров. / М., Химия, 1970, 232 с.

23. Кулузнев В.Н. Основы физики и химии полимеров. / М., Высшаяшкола, 1977, 247 с.

24. Кокунова И.В. Разработка методов испытаний и оценка качества тканей для специальной одежды хлопкоробов. / М. МТИЛП, 1990, Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. тех. наук., 24 с.

25. Жихарев А.П. Свойства материалов./ М., МГУДТ, 2003, 163 с.

26. Зыбин Ю.П. и др. Материаловедение изделий из кожи. / Легкая индустрия, 1968, 382 с.

27. Зурабян К.М., Краснов Б.Я., Бернштейн М.М., Материаловедение изделий из кожи. / Легкая промышленность и бытовое обслуживание, 1988, 416 с.

28. Кокеткин П.П., Чубарова З.С., Афанасьева Р.Ф., Промышленное проектирование специальной одежды. / Легкая и пищевая промышленность, 1982, 184 с.

29. Никитин А.В. Исследование тканей для одежды, предназначенной к эксплуатации при низких температурах. / М., МТИЛП, Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук, 1980, 23 с.

30. Сурженко Е.Я. Теоретические основы и методическое обеспечение эргономического проектирования специальной одежды. / М., МГУДТ, Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук, 2001,43с.

31. Страхов И.П., Левенко П.И., Шифрин И.Г. Ионизирующие излучения в кожевенной промышленности. / Легкая индустрия, 1973, 158 с.

32. Шошина В.И., Никонович Г.В., Ташпулатов Ю.Т. Изометрический метод исследования полимерных материалов./ Т., ФАН, 1989, 173 с.

33. Тагер А.А. Физико-химия полимеров. / М., Химия, 1968, 536 с.

34. Регель В.Р., Слуцкер А.И., Томашевский Э.Е. Кинетическая природа твердых тел. / М., Наука, 1974, 559 с.

35. Михайлов А.Н. Химия и физика коллагена кожного покрова. / М., Легкая индустрия, 1980, 231 с.

36. Черепенько А.П. Разработка методов проектирования высокоэффективных процессов влажно-тепловой обработки швейных изделий. / М., МТИЛП, диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук, 1992, 432 с.

37. Луцик Р.В., Хомяк Н.Е., Холод В.П. Влияние влаги на релаксационные процессы, происходящие в обувных материалах при формовании. / Известия ВУЗов Технология легкой промышленности, №2, 1987, с 59-63.

38. Карнаухов А.П. Адсорбция. Текстура дисперсных и пористых мат-риалов. / Н., Наука, 1999, 469 с.

39. Справочник обувщика. Под редакцией Калиты А.Н., т. 1 / Легкая промышленность, 1988, 427 с.

40. Литвиненко А.Г., Михайлов В.А., Кипнис Б.Я. и др. Искусственные кожи и пленочные материалы./ Легкая промышленность и бытовое обслуживание, 1987, 398 с.

41. Венцель Е.С. Теория вероятностей. / М., Наука, 1969, 576 с.

42. Шенк X. Теория инженерного эксперимента. / М., Мир, 1972, 381 с.

43. Кассандрова О.Н., Лебедев В.В. Обработка результатов наблюдений. / М., Наука, 1970. 103 с.

44. Годовский Ю.К. Теплофизические методы исследования полимеров. / Химия, 1976, 215 с.

45. Аматуни А.Н. Методы и приборы определения температурных коэффициентов линейного расширения материалов / Стандартов, 1972, 139 с.

46. Новикова С.И. Тепловое расширение твердых тел. / М., Наука, 1974, 291 с.

47. Малинский Ю.М. и др. О тепловом линейном расширении ориентированных капроновых волокон./ Высокомолекулярные соединения, 1967, серия Б, 55 с.

48. Otto J. Thomas W. Die thermische Ausdehnung von Quarzglas im Tem-perturbereich von 0° bis 1060°C. «Z. Phys.», 1963, 175, p.337-344.

49. Oishi J., Kimura T. Thermal Expausion of Fused Quartz. / Metrologia, 1969, 5, p.2.

50. Каймень И.©. Универсальный прибор для исследозашя темптера-турных характеристахк полимеров. / Пластические классы, 1966 № 9, с. 62-65.

51. Plummer W.A. Thermal expansion measurements to 130°C by laser in-terferometry. / «Therm. Expans 1971. 3rd AJP Sump. Corning. N.Y. 1971», New York, 1972, p.36-43.

52. Горелик C.C., Расторгуев JI.H. Скаков Ю.А. Рентгеновский и электрооптический анализ./М., Металлургия, 1970, 84 с.

53. Кутянин Г.И., Уруджев Р. С. Метод исследования полимерных пленок./ Заводская лаборатория, №9, 1964, 1130 с.

54. Кузнецов А.К. Приборы высокотемпературной дилатометрии. / сб. Методы измерения теплового расширения стекол и спаиваемых с ними металлов. Л., Наука, 1967, с. 160-166.

55. Сидорович А.В., Кувшинский Е.В. Установка для определения теплового расширения пленок и нитей. / Заводская лаборатория, 1959, №9, с.1124-1125.

56. Раглис В.В., Сидорович А.В., Ефанова Н.В. Автоматическая установка для линейно-дилатометрического и термомеханического изучения полимеров./ Механика полимеров, 1978, №2, с.361-362.

57. Madajan N., Graham G.M. The Thermal expansion of Cd and Jn. / «Canod. J. Phys.», 1964, 43, p.221.

58. Фельдман Р.И., Будыгина Г.И., Михайлов A.H. Температурно-дилатермические исследования коллагена и проколлагена. / Биофизика, 1970, т.ХУ, выпуск 4, 573 с.

59. Бартенев Г.М. и др. Тепловые свойства и методы измерения теплового расширения, теплоемкости и теплопроводности полимеров. / Пластические массы, 1963, №1, с.56-64.

60. Бергер Jl. И. Способ измерения теплового расширения образцов твердых тел. / Авторское свидетельство №155974, бюллетень №14, 1963.

61. Жихарев А.П. Разработка методов и исследование материалов для одежды и обуви в широком интервале температур./ М., МТИЛП, Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук, 1980, 24 с.

62. Кейн В.М. Конструирование терморегуляторов. / М., Советское радио, 1971, 151 с.

63. Певзнер В.В. Прецизионные регуляторы./ Энергия, 1973, 192 с.

64. Зыбин А.Ю. Двухосное растяжение материалов для верха обуви. / Легкая индустрия, 1974, 120 с.

65. Агейкин Д.И. и др. Датчики контроля и регулирования./ Машиностроение, 1969, 275 с.

66. Берлин Г.С. Электромеханические преобразователи (механотроны) и их применение. / Приборы и техника эксперимента, 1970, №6, с.5-12.

67. Макаров Р,А. Тензометрия в машиностроении. / Машиностроение, 1975,325 с.

68. Жихарев А.П., Смирнов А.П. Оптимальные параметры индуктивного моста для записи процессов релаксации деформации материалов легкой промышленности. / Научные труды МТИЛП, выпуск 38, с.323-325.

69. Гарбара М.И., Акутина М.С., Егорова Н.М, Справочник по пластическим массам. / Химия, 1967, т. 1,462 с.

70. Лабораторный практикум по материаловедению изделий из кожи. / Легпромбытиздат, под. общей редакцией А.П.Жихарева, 1993, 383 с.

71. Жихарев А.П.,Бузов Б.А. Установка для исследования физико-механических свойств материалов в широком интервале температур. / Сб. трубовМТИ, Текстильное материаловедение, 1980, с. 35-38.

72. Бузов Б.А., Жихарев А.П. Определение показателей некоторых фи-хико-механических свойств партии аримидных нитей, сетеполотен на их основе и композиционных материалов / М., МИТИЛ, 8226/617-х, 1983, 213 с.

73. Бузов Б.А., Жихарев А.П. Исследование свойств углеродных нитей. /М., МИТИЛ, 8618-х, 1987, 151с.

74. Бузов Б.А., Жихарев А.П. Температурная деформация углеродных нитей / Межвузовский сборник: «Разработка и совершенствование методов и приборов оценки качества и надежности текстильных материалов», М., МТИ, 1990, с 86-89.

75. Артомонова Р.В., Виноградова Л.М. и др. Исследование внутренних напряжений в сильносшитых кремнейорганических полимерах. ДАН СССР, 1972, том 202, №6, с.1300-1303.

76. Болотин В.В., Воронцов А.Н. Образование остаточных напряжений в изделиях из слоистых и волокнистых композитов в процессе отверждения. / Механика полимеров, 1976, №5, с. 190-194.

77. Санжировский А.Т., Епифанов Г.И. Экспериментальные методы изучения внутренних напряжений в полимерных и лакокрасочных покрытиях. / Высокомолекулярные соединения, 1960, т. №2, №11, с. 1703-1706.

78. Blazej А/ «Kazarstvi», 1966, 16, р.359.

79. Воробьев В-М. Метод определения внутренних напряжений в полимерных материалах. Заводская лаборатория, 1971, №8, 975-976 с.

80. Грозовская З.П. и др. Адгезия полимеров. / Химия, 1963, 375 с.

81. Михеев М.А. Основы теплопередачи. / Государственное энергетическое издательство, 1856, 390 с

82. Смирнов В.А. Исследование теплофизических свойств обувных материалов методом мгновенного источника тепла. / Известия вузов Технология легкой промышленности. 1967. №2. С.99-106.

83. Лычников Д.С., Бондарь Т.И., Павлин А.В. Исследование теплозащитных свойств обуви./ Кожевенно-обувная промышленность, 1982, № 1.

84. Утту Т.С., Фомина Т.Т., Жаворонков А.И., Бахшиева Л.Т., Сергеева Т.В. Метод определения теплофизических характеристик обувных материалов./ Кожевенно-обувная промышленность, 1988, №3,с. 49-51.

85. Пушкова В.В., Свердлин А.Е., Карабанов Ю.Ф. Установка для определения теплозащитных свойств искусственной кожи./ Известия Вузов Технология легкой промышленности, 1986, № 10,- с.42-43.

86. Лабораторный практикум по материаловедению швейных изделий. / Легпромбытиздат, под редакцией Д.А.Бузова, 1991, 431 с.

87. Грязева И.В. Разработка методов эргономической оценки верха обуви по антропометрическим показателям./ М., МТИЛП, диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, 1992. 231 с.

88. Фаляно B.C., Лыба В.П.,Жихарев А.П. Фукин В.А,. Выбор материалов верха по показателям взаимодействия стопы и обуви. / Кожевенно-обувная промышленности, 1993, № 7, с. 17-18.

89. Лыба В.П. Теория и практика проектирования комфортной обуви.// М., МГАЛП, диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук, 1996, 345 с.

90. Лыков А.В. Теория сушки. / Энергия, 1968. 472 с.

91. Кей Дж., Лэби Т. Таблицы физических и химических величин. / Физико-математической литература, 1962, 223 с.

92. Бузов Б.А., Жихарев А.П., Смирнов В.А. и др. Исследование некоторых физико-механических свойств материалов в широком интервале температур. / М., МТИЛП, 450-х, 1974, 128 с.

93. Бузов Б.А., Жихарев А.П. Никитина В.Н. и др Исследование теп-лофизических свойств теплопроводящего состава для изделий спецтехники. / М., МТИЛП, 590-х, 1980, 51 с.

94. Жихарев А.П., Петропавловский Д.Г., Бузов Б.А. Влияние низких температур на механические свойства кожи хромового дубления при растяжении. / Известия вузов. Технология легкой промышленности, 1979, №1, с. 52-56.

95. Ким Б.Н., Бузов Б.А., Барамбойм Н.К. Изменение механических свойств кожи в зависимости от температуры и влажности. / Кожевенно-обувная промышленность, 1974, № 7, с.29-31.

96. Поляков Ю.Н. Прибор для термомеханических исследований волокон и нитей. / Заводская лаборатория, 1973, №1, c.l 117.

97. Сталевич A.M., Тиранов В.Г. и др. Устройство для исследования релаксационных свойств полимерных материалов в комбинированных режимах / Кожевенно-обувная промышленность, 1969, №12, с.41-43.

98. Хофман Д. Техника измерений и обеспечения качества / Энерго-атомиздат, 1983.

99. Жихарев А.П., Привалов А.А., Петропавловский Д.Г., Жагрина И.Н. Описание процесса одноосного растяжения. / М., сб. научных трудов МГАЛП, Динамика машин легкой промышленности, 1995, с. 39-41.

100. Завьялов Ю.С., Квасов Б.И., Мирошниченко В.Л. Методы сплайн-функций / Наука, 1980, 352 с.

101. Бурмистров А.Г., Соколовский А.Р. Установка для исследования реологических спектров кожевой ткани. Сб.науч.трудов МТИЛП, 1986.

102. Бурмистров А.Г., Кочеров А.В., Сочнев С.А. Автоматизированная установка для контроля деформационных свойств кожи./ Материалы семинара "Основные направления технического прогресса в легкой промышленности", МДНТ, 1990, с.136-140.

103. Бурмистров А.Г., Ибара П., Чурсин В.И., Илюхина О.А. Исследование деформационных характеристик дермы на отдельных стадиях кожевенного производства. / Кожевенно-обувная промышленность, 1992, № 6, с.31-35.

104. Ибара П. Автоматизированное управление технологическими процессами кожевенного производства с использованием релаксационных свойств кожи./ М., МТИЛП, Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук, 1992, 21 с.

105. Жихарев А.П., Жагрина И.Н., Шампаров Методика расчета спектра времен релаксации по численным данным, содержащим шумовые компа-ненты / М., Сборник научных трудов МГУДТ, Вопросы динамики и технологии машин легкой промышленности, 2000, с. 65-68.

106. Жагрина И.Н. Разработка метода и исследование деформационных свойств систем материалов обуви. / М., МГАЛП, Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук, 1998, 22 с

107. Булатов Г.П., Рыков С.П. Способ измерения анизотропии жесткости кожи для верха обуви / Авторское свидетельство 11011736 СССР, № 25, 1984.

108. Жихарев А.П., Немирова Л.Ф., Булатов Г.П. Способ определения жесткости при растяжении материалов для верхней одежды. / Швейная промышленность, 1991, №5, с. 11-13.

109. Жихарев А.П., Бузов Б.А. Прибор и методика определения твердости материалов для низа обуви / Кожевенно-обувная промышленность, 1990, № 5, с 43-45.

110. Зеленев Ю.В., Ходырев Б.С. Установка для определения динамических характеристик полимеров./ Заводская лаборатория, 1972, №4, с. 5 04506.

111. Новицкий Б.Г., Фридман В.М. Ультразвуковой прибор для измерения некоторых физико-механических свойств кожи, резины, пластических и высокомолекулярных материаловю. / Акустический журнал, 1957, 3, №1, с.92-94.

112. Лопандин И.В.,Комиссаров А.И. Применение пьезодатчиков для измерения импульсных нагрузок в нитях / Известия вузов. Технология легкой промышленности, 1966, № 3, с-144-148.

113. Куприянов М.П., Павленко Ю.С., Чижмаков Н.П. Применение метода вынужденных колебаний для определения механических свойств кожи и элементов конструкции обуви. / Известия вузов. Технология легкой промышленности, 1968, №4, 24-27 с.

114. Смирнов А.П., Шейнис В.З., Васильев С.С. Применение резонансного метода при исследовании вязкоупругих свойств материалов обувной промышленности./ Научные труды МТИЛП, 1970, т.35, с. 153-157.

115. Перепечко И.И. Акустические метода исследования полимеров. / Химия, 1973, 253 с.

116. Ross S.E. Modulus Temperature Relationships of Various Fibers. / «Textil reseach journal», 1965, v.35, p.958-960.

117. Балодис А.А., Латишенко В.А. Прибор для резонансных испытаний полимерных материалов. / Механика полимеров, 1966, №6, с.923-926.

118. Белокуров В.Н. Разработка методов определения жесткости натуральных кож в статическом и динамическом резонансном режимах. / М., МТИЛП, 1989, Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук, 20с.

119. Калита А.Н. Исследование деформации верха обуви при изгибе с целью повышения его износостойкости и формоустойчивости./ М., МТИЛП, Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук, 1966, 23 с.

120. Никифоров В.М. Исследование вибромашин для формования деталей из кожи. / М., МТИЛП, 1969, Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук, 24 с.

121. Корнилов В.П. Исследование процесса обработки материала виброножом при повышенных частотах./ М., Научные труды МТИЛП, 1970, т.36, 239-246 с.

122. Микалаускас А.П., Гутаускас М.М. Исследование формований тканей циклической нагрузкой./ Известия вузов. Технология легкой промышленности, 1970, №5, с. 110-114.

123. Фоломеев К.А., Меликов Е.Х., Полова Л.П. Виброформование деталей одежды./ Швейная промышленность, 1978, №2, с.25.

124. Sinnott К.М. Apparatus for the Measurement of Shear Modulus and Internal Friction between 4,2 and 100K / «J. of Physics», 1958, v.29, №10, p.1433-1437

125. Балодис А.А., Латишенко В.А. Прибор для резонансных испытаний полимерных материалов./ Механика полимеров, 1966, №6, с.923-926.

126. Геллер Л.М., Смушкович Б.Л. Перепечко И.И. и др. Прибор для определения динамического модуля и потерь в пластмассах. /Заводская лаборатория, 1970, 36, № 9, 1127 с.

127. Бергман Л. Ультразвук и его применение в науке и технике./ Иностранная литература, 1957, 453 с.

128. Бражников Н.И. Ультразвуковые методы./ Энергия, 1965, 275 с.

129. Horio М., Onogi S. Forced Vibration of Reed as a Method of Determining Viscoelasticity./ «J. Appl. Phis.», 1951, №7, p.22-27.

130. Смирнов A.IL, Жихарев А.П. Исследование влияния аэродинамического сопротивления внешней среды на колебания систем с распределенной массой. /Известия вузов. Технология легкой промышленности, 1968, № 3, 61-65 с.

131. Смирнов А.П., Васильев С.С. Решение основного уравнения из-гибных колебаний балки с распределенными параметрами при учете диссипации энергии во внешнюю среду./ М., МТИЛП, Научные труды, 1970, вып. 36, с 229-233,

132. Сорокин Е.С. Внутреннее и внешнее сопротивление при колебаниях упругих систем./ Госстройиздат, ЦНИИСК, 1957. вып. 3, с.85-113.

133. Сорокин Е.С., К теории внутреннего третья при колебаниях упруfr гих систем. М.: Академия строительства н архитектуры СССР, I960, 217 с.

134. Жихарев А.П., Смирнов А.П., Динамические свойства кожи в непрерывном диапазоне частот от 1 до 200 Гц. / Тематический сборник МТИЛП: "Химия и технология кожевенного производства", 1979, с 134-136.

135. Жихарев А.П., Москалец Т.А., Чесунова А.Г., Барамбойм Н.К. Исследование динамических свойств клеевых соединений в низкочастотном диапазоне / Известия вузов Технология легкой промышленности, 1981, № 3,с 82-83.

136. Рыкова Н.Б., Понетаев Е.И., Лопасова Л.В., Меликов Е.Х. Влияние виброформования на кожевую ткань меха / Кожевенно-обувная промышленность, 1990, №5, с. 86-88.

137. Бурмистров А.Г., Меликов Е.Х, Рыкова Н.Б., Понетаев Е.И., Майдпнюк Р.А. Виброформование головных уборов / Сборник научныхтрудов МГАЛП: "Формование и формоустойчивость материалов и изделий легкой промышленности", 1996, с. 94-96.

138. Жихарев А.П., Москалец Т.А., Чесунова А.Г., Барамбойм Н.К. Исследование состава резин на их динамические свойства / Известия вузов Технология легкой промышленности, 1981, № 2, с 35-36.

139. Жихарев А.П., Полухина Л.М., Собко Т.Е., Тихонова В.И., Барамбойм Н.К. / Известия вузов Технология легкой промышленности, 1982, №5, с.35.37.

140. Хохлова Т.Н. Разработка способа изготовления утепленной одежды с регулируемыми свойства из композитов / М., МТИ, 1992, Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук, 21с.

141. Коршак В.В. Химическое строение и температурные характеристики полимеров. / Наука, 1970, 420 с.

142. Уэндлан У. Термические методы анализа, 1978. / Мир, 1978, 526 с.

143. Кутянин Г.И., Уруджев Р.С. Термостойкость и износостойкость кожи.,/Легкая индустрия, 1973, 165 с.

144. Осташенко Л.С., Кутянин Г.И. Термографическое и термограво-метрическое исследование хромовых кож различной интенсивности дубления. / Кожевенно-обувная промышленность, 1973, №8, с. 51-54.

145. Утевский Л.Е., Покровская Л.В. О связи величин внутренних напряжений и усадки синтетических волокон из кристаллических полимеров. / Высокомолекулярные соединения, 1969, серия Б, № 7, с.528-530.

146. Kolarik Н., Janactk J/ J. of Polimer Sci., C, № 16, 1967, p. 441.

147. Braown W.B., Cambell G.A., Nowell J.B./ Am. Chem.Soc.Polemer Preprints, 1969, 10, №2, p 647.

148. И.П.Страхов И.П., Ю.Н.Аронтна, Л.П.Гайдаров и др. Химия и технология кожи и меха/ Легкая индустрия, 1985.

149. Андрианова Г.П., К.А.Полякова К.А., А.С.Фильчаков и др Химия и технология полимерных пленочных материалов и искусственной кожи./ Легкая и пищевая промышленность, т. 2, 1990.

150. Жихарев А.П., Петропавловский Д.Г. Бузов Б.А. Влияние низких температур и влажности на механические свойства кожи хромового метода дубления при растяжении / Известия вузов Технология легкой промышленности, 1979, № 1, с. 52-56.

151. Жихарев А.П., Ким. Б.Н., Бузов Б.А., Барамбойм Н.К. Исследование некоторых физико-механических свойств кожи динамическим методом при низкой температуре / Известия вузов Технология легкой промышленности, 1974, №2, с. 31-34

152. Жихарев А.П. Влияние совместного действия температуры и влаги на свойства кожи / Сб. научных трудов МГАЛП, "Формование и формустой-чивость материалов и изделий легкой промышленности", 1996, с. 48-51.

153. Жихарев А.П., Полухина Л.Г., Колосова Е.А., Собко Т.Е., Барам-бойм Н.К. Термопластичные клеевые соединения на основе полиамида-54./ Швейная промышленность, 1984, № 4, 28-29, 1984 г.

154. Каштан B.C., Вишенский С.А. и др. Исследование теплофизических свойств кожи ./Известия вузов. Технология легкой промышленности, 1976, №4, с.20-22.

155. Бузанов Г.Б., Сухарев М.И. К вопросу исследования теплозащитных свойств текстильных материалов и пакетов из них / Известия вузов. Технология текстильной промышленности, 1974, №5, с.9-12.

156. Саливон Н.И. Казанский М.Ф., Луцик П.П. Влияние влаги и пористой структуры на коэффициенты тепло- и массопереноса некоторых шерстяных тканей. / Известия вузов Технология легкой промышленности, 1978. №5. С.24-29.

157. Иванов М.Н. Проблемы улучшения гигиенических свойств обуви./ Лнгпромбытиздат, 1989, 231 с.

158. Онищенко Л.А., Ливинский Ц.П., Чудаков А.Ф., Сухарев М.И. Установка и метод исследования теплозащитных характеристик текстильных материалов в вакууме. / Известия вузов. Технология легкой промышленности, 1982, №5, с 19-22.

159. Дульнев, Г.Н. Заричняк Ю.П. и др. Труды ЦНИИШПа, сб. № 16, с. 133, М., / Легкая индустрия, 1970.

160. Смирнов В.А., Жихарев А.П., Шапкин В.Е., Бузов Б.А. Расчет коэффициента теплопроводности тканей./Конструирование и технология швейных изделий. М. 1979. С. 117-120.

161. Попов В.М. Теплообмен в зонах контакта разъемных и неразъемных соединений./ Энергия, 1971,213 с.

162. Бузов Б.А., Жихарев А.П. Исследование теплофизических свойств теплопроводящего состава, для изделий спецконструкции , М, МТИЛП, 1980, х/т 590, 71 с

163. Мышленник Г.В., Кипнис Ю.Б., Спирин Г.Г. Влияние влагосодержания на теплофизические свойства искусственных кож/ Кожевенно-обувная промышленность, 1996, №7, с. 44-46.

164. Жихарев А.П., Тимофеев Д.В. Влияние внешнего давления на теплофизические свойства материалов для внутренних деталей обуви / Сб. научных трудов МГАЛП: «Формование и формоустойчивость материалов и изделий легкой промышленности», 1996, 87-91 е.,

165. Жихарев А.П., Фукина О.В. Тепловое сопротивление материалов и пакетов для верха обуви при изменении внешнего давления./ Материалы международной коференции: Проектирование, материалы, технология обуви и одежды, Радом, Польша, 2000, №17, с 258-259.

166. Фукина О.В. Поведение обувных материалов и конструкций в экстремальных температурно-влажностных условиях./ М., РЭА им. Плеханова, Автореферат диссертациЬ на соискание ученой степени кандидата технических наук, 1994, 23 с.

167. Булатов Г.П., Жихарев А.П., Рыков С.П., Петропавловский Д.Г. Исследование одноосного растяжения кожи методом рентгенографии. / Известия вузов. Технология легкой промышленности, 1981, № 2, с. 44-46 с

168. Железняков А.С., Жихарев А.П., Кочеров А.В., Ябко Я.М. Зависимость свойств пропитанных волокнистых систем от степени завершенности процесса структурирования./ Кожевенно-обувная промышленность, 1975, №4, с. 50-52.

169. Керча Ю.Ю. Физическая химия полиуретанов / Наукова думка, 1979, 224 с.

170. Жихарев А.П., Рыков С.П. Установление корреляционной зависимости между показателями механических свойств кожи./ Тематический сб.научных трудов МТИЛП: "Экономика, организация и планирование легкой промышленности", 1984, с. 129-131.

171. Жихарев А.П., Фукина О.В., Пименов А.Ю., Фармаковский В.Мт

172. Определение механических свойств и условий эксплуатации материалов для низа зимней спортивной обуви. / Кожевенно-обувная промышленность, 1992, № 3, с.37-38.

173. Васильева Л.Е., Смирнов Л,С., Загородняя С.С. Влияние процессов текстурирозания на структуру и свойства капроновых нитей. / Известия вузов. Технология легкой промышленности, 1976, №3, с. 19-22.

174. Бычковский Н.И., Носов М.П., Баранов В.Г. Структурные пере* ходы при ориентационной вытяжке образцов поликапроамида содержащихсферолиты. / Механика полимеров, 1971, №5, с.954.

175. Перепечко И.И., Квачева Л.А. и др. Влияние структуры полимерных материалов на их упруговязкие свойства./ Пластические массы, 1970, №8, с.43-48.

176. Жихарев А.П., Булатов Г.П., Рыков С.П., Петропавловский Д.Г. # Исследование одноосного растяжения кожи методом рентгенографии / Известия вузов Технология легкой промышленности, 1981, № 2, с 44-46

177. Зыбин А.Ю. Двухосное растяжение материалов для верха обуви/ Лёгкая индустрия, 1968, 381 с

178. Куприянов М.П. Деформационные свойства кожи для верха одежды./ Легкая индустрия, 1969,246 ст

179. Ким Б.Н. Влияние низких температур на некоторые физико-механические свойства кожи./ М., МТИЛП, 1974, Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук, 102 с.

180. Прохорова Л.И. Исследование свойств хлопчатобумажных тканей с повышенной влажностью при циклическом действии знакопеременных температур. / М., МТИЛП, 1975, Автореферат диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, 134 с.

181. Жихарев А.П., Ким Б.Н., Бузов Б.А., Барамбойм Н.К. Изменение толщины кожи под действием низких температур./ Научные труды МТИЛП, 1976, т. 40, с 351-352

182. Феннема О., Паури В. Основы консервирования пищевых продуктов с помощью низких температур./ В сб.: Новое в зарубежной пищевой промышленности, 1971, с. 22-108.

183. Паундер Э. Физика льда.//М.- 1967.

184. Перепечко И.И. и др. Аномальное влияние густоты пространственной сетки эпоксидных полимеров на их вязкоупругие свойства в стеклообразном состоянии. / Высокомолекулярные соединения, 1969, т. XI, Б, № 1, с. 3-4.

185. Перепечко И.И. и др. Молекулярная подвижность и релаксационные процессы в сшитых эпоксидных полимерах./ Высокомолекулярные соединения, т. ХШ, А, 1971, №1, с. 124-130.

186. Перепечко И.И. Акустические метода исследования полимеров./ Химия, 1973, 253 с.

187. Раяцкас В.Л. Основы прогнозирования прочности клеевых соединений материалов, применяемых в изделиях из кожи. / М., МТИЛП, диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук, 1972,362 с.

188. Шестакова Н.А. Исследование реологических свойств кожи на основе сетчатой модели./ М. МТИЛП, 1970, Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук, 182 с.

189. Бузов Б.А. Основные параметры исследований и оценки качества материалов для изделий, эксплуатируемых в условиях низких температур. / сб. доклов. X Всесоюзной конференции по текстильному материаловедению,1. Львов, 1980, с.7-11.

190. Жихарев А.П., Белгородский B.C., Фукин В.А. Вкладная стелька. / Патент РФ, № 2217026, Бюл. изобретений, №33, 27.11.2003

191. Жихарев А.П., Белгородский B.C., Фукин В.А. Свойства систем материалов при комплексном воздействии внешних факторов./ Сб. Докладов

192. Международной конференции, Польша, Радом, 2003, р. 35-40.

193. Ефимова О.Г. Влияние структуры и свойств компонент пакетов одежды на ее качество./ М., МТИЛП, 1985, Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук, 210 с.

194. Короткова И.В. Разработка аналитического метода оптимизации параметров строения пакетов одежды. / М., МТИЛП, 1982, Автореферат дис

195. Ф сертации на соискание учёной степени кандидата технических наук, М., 24 с.

196. Рогова А.П., Табакова А.И. Изготовление одежды повышенной формоустойчивости. М.: Легкая индустрия, 1989, 183 с.

197. Кирилова Л. И. Разработка методов испытаний формоустойчивости многослойных пакетов одежды. / М., МТИЛП, 1992, Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук, 23 с.

198. Немирова Л.Ф. Разработка метода автоматизированного подбора материалов для одежды. / М., МГАПЛ, 1993, Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук, 21с.

199. Гонтаренко А.Н., Рукавцев Г.И., Смирнов Л.С. Технология искусственного меха./ Киев, Техника, 1984, 183 с.

200. Торкунова З.А. Испытания трикотажа. / Легпромбытиздат, 1985,200 с.

201. Методы формообразования и оценка формоустойчивоети материалов для одежды / ЦНИИШП; А.Ю.Мазов, Б.И.Воронин, Е.И.Смирнова, Т.В.Чаусова. ЦНИИТЭИлегпром, 1987,49 с.

202. Соловьев А.Н., Шахбазян В.В. Оценка несминаемости при многократном смятии образцов./ Известия вузов Технология текстильной промышленности. 1975, № 4, 21-22с.

203. Шайдоров М.А. Исследование и разработка рационального пакета и технологии изготовления швейных изделий из дублированных материалов / Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. техн. Наук МТИЛП, 1981,23 с.

204. Меликов Е.Х., Шайдоров М.А., Буркин А.Н. Оценка качества швейных изделий по свойствам пакета материалов./ Исследование износостойкости и оценка качества текстильных материалов и готовых изделий, Львов, 1980, ч.2, с. 108-111.

205. СтепинП.А. Сопротивление материалов./Высшая школа, 1988,367 с.

206. Лабораторный практикум по материаловедению швейного производства. Под редакцией Б.А.Бузова /Лгпромбытиздат, 1991, 426 с.

207. ГОСТ 8978-75 Кожа искусственная и пленочные материалы. Методы определения устойчивости к многократному изгибу.

208. ИСО 2528. 1974 (F) Т.29 "Метод определения паропроницаемости тонких листовых и пленочных материалов".

209. ГОСТ 3815.4-77. Материалы ворсовые. Метод определения толщины. Введ. 01.01.79. / Изд-во стандартов, 1977, 2 с.

210. Гущина К.Г. Теплозащитные свойства тканей и материалов /Улучшение качества швейных изделий и создание высокоэффективных технологий на основе применяемых материалов: Докл. Междунар. симпоз., М., 1991, с.13-20.

211. Афанасьева Р.Ф. Гигиенические основы проектирования одежды для защиты от холода. / Легкая индустрия, 1977, 136 с.

212. Фаляно B.C., Лыба В.П., Жихарев А.П., Фукин В.А., Выбор материалов верха по показателям взаимодействия стопы и обуви / «Кожевенно-обувная промышленность», 1993, № 7, с. 17-18.

213. Кирюхин С.М., Соловьев А.Н. Контроль и управление качеством текстильных материалов. М. 1977.

214. Шишкин И.Ф. Метрология, стандартизация и управление качеством, М., Изд. Стандартов, 1990, 341 с.

215. Бузов Б.А. Управление качеством продукции. М. МГУДТ, 2000 г.

216. Аристов О.В. Управление качеством. М., ЗАО «Финстатинформ», 1999, 126 с.

217. Жихарев А.П. Фукина О.В. К вопросу прогнозирования качества спортивной обуви./ М., сб. МТИЛП Конструирование и технология изделий из кожи, 1990, с. 59-62.

218. Белгородский B.C. Разработка методов и средств повышения комфортности обуви. / М., МГУДТ, 2001, Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук, 21с.

219. Жихарев А.П., Федлсеева О.Ю., Стельмашенко В.И. Исследование износостойкости комплексных текстильных обивочных материалов/ Известия вузов.Технология текстильной промышленности, 2002, №6, с. 14-15

220. Иванов М.Н. Проблемы улучшения гигиенических свойств обуви. / Легпромбытиздат, 1989, 135 с.

221. Склянников В.П., Афанасьева Р.Ф., Машкова Е.Н. Гигиеническая оценка материалов для одежды. / Легпромбытиздат, 1985,142с.

222. Соловьев А.Н., Кирюхин С.М. Оценка и прогнозирование качества текстильных материалов./ Легкая и пищевая промышленность, 1984, 215 с.

223. Жихарев А.П., Иванков Н.Ф., Мальцев И.М. Оптимизация выбора кож при производстве обуви / Кожевенно-обувная промышленность, 1996, № 4, с. 33-34.