Пригодность клеев (пленок) для склеивания тканей, а также их качество определяют на основании данных, полученных при испытании швов, выполненных с помощью этих клеев.
При испытании опредеделяют прочность клеевых швов (сопротивление сдвигу и расслаиванию), их жесткость, устойчивость к воздействию влаги и температурных изменений; в отдельных случаях определяют адгезионную способность клея (его пленки).
Рис. IV-9. Клеевой накладной шов для испытания на сдвиг.
По методу ЦНИИШП, прочность склеивания определяют путем испытания специально изготовленных образцов на расслаивание и сдвиг.
Образец для определения сопротивления клеевого шва сдвигу состоит из двух полосок ткани длиной 150 мм (по основе) и шириной 50 мм (по утку), соединенных клеевым накладным швом размером 8×50 мм (рис. IV-9). Испытания проводят на разрывной машине при скорости опускания нижнего зажима 110 мм/мин. Показателем сопротивления клеевого шва шириной 5 см сдвигу служит среднее арифметическое результатов испытания пяти образцов.
Для определения прочности клеевого шва на расслаивание готовят специальные образцы: вырезают две полоски ткани длиной 150 мм (по основе) и шириной 25 мм (по утку). На лицевой стороне одной из полосок прочерчивают две поперечные линии; одну на расстоянии 1 см, а другую — 11 см от края. Затем полоски склеивают по всей ширине до второй поперечной линии и подравнивают до ширины 20 мм. Испытания проводят на разрывной машине со шкалой 10 или 50 кГ. Свободные концы образца заправляют в зажимы и при поднятых собачках производят расслаивание на длину 10 см (до первой поперечной линии). При этом отмечают наибольшее и наименьшее показания стрелки силовой шкалы. Среднее арифметическое результатов испытания пяти образцов в кГ/см и служит показателем прочности клеевого шва на расслаивание.
Данные результатов испытания клеевых швов на сдвиг и расслаивание представлены в табл. IV-8.
Адгезионную способность клея (пленки) определяют на приборах — адгезиометрах. Был предложен угловой адгезиометр для определения величины адгезии методом неравно мерного отрыва. На пластинку 1 (рис. IV-10), которая может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси, наносят слой клея (пленку) 2. К нижнему концу пленки клея 3, слегка отделенной от поверхности пластинки, прикрепляют груз 4, При вращении пластинки вокруг оси при определенном значении угла а происходит отрыв пленки от пластинки. По результатам испытания вычисляют работу отрыва (отслаивания) по формуле:
где А — работа отрыва в эрг/см2;
Ь — ширина отрываемой пластинки в см;
Р — нагрузка в кГ;
ао — угол, при котором наступает отрыв пленки.
Рис. IV-10. Угловой адгезиометр.
Результаты испытания по этому методу зависят от скорости отрыва, которая в свою очередь меняется с изменением веса груза и угла отрыва.
Силу расслаивания склеенных материалов при постоянном угле расслаивания определяют на установке, выполненной на базе разрывной машины. Установка состоит из механического приспособления 1 (адгезиометра) (рис. IV-11,а), тензометра 2, являющегося силоизмерителем, и электрической схемы 3 для регистрации показаний тензометра. Адгезиометр выполнен в виде кулачкового диска. Форма кулачков зависит от заданного угла расслаивания и определяется по формуле:
где ρи φ — полярные координаты;
а — угол расслаивания (на рис. IV-11, б между прямыми т и п);
R — постоянный радиус диска.
Механическое приспособление закреплено на месте нижнего зажима и может перемещаться в вертикальном направлении.
Таблица IV-8.Результаты испытания клеевых пленок и швов (по данным ЦНИИШП).
Характеристика | БФ-6 | ПВБ-К-1 | Поливинилхлоридные | ||
пластикат | смола | ПА-548 | |||
Сопротивление клеевых швов шириной 5 см сдвигу в кГ | 74,2 | 63,2 | 73,0 | 70,0 | — |
Прочность клеевых швов на расслаивание в кГ/см | 1,92 | 1,86 | 3,31 | 2,16 | 3,89 |
Жесткость клеевых швов в мг×см2 | 36 092 | 22 416 | 57 804 | 43 892 | 111 057 |
Относительное удлинение клеевой пленки толщиной 0,13—0,15 мм при разрыве в % | 244 | 458 | 169 | — | — |
Потеря прочности клеевых швов на сдвиг после пребывания в воде в течение 24 ч при температуре 18—20° С в % | 24,8 | 31,2 | 5,0 | — |
|
Потеря прочности клеевых швов на сдвиг после кипячения в воде в течение 2 ч в % | 21,1 | 92,7 | — | — | — |
Морозостойкость пленок клея толщиной 0,15 мм при температуре, °С: —15 | Эластичная | Эластичная | Эластичная | — | — |
—20 | То же | То же | То же | — | — |
—30 | Хрупкая | » » | » » | — | — |
—55 | » | » » | Хрупкая | — | — |
Кроме того, диск адгезиометра может вращаться вокруг оси О.
Тензометр представляет собой резиновую полоску (ширина и толщина полоски изменяется в зависимости от усилий отрыва), на которую наклеен датчик, включенный в электрическую мостовую схему. Тарирование тензометра производится путем подвешивания грузов. Показания тензометра регистрируются на осциллографе.
На рис. IV-12 показана осциллограмма, полученная при записи процесса отслаивания. Среднее усилие расслаивания подсчитывают по формуле:
где t1;2; n—время до отслаивания в точках 1; 2; n;
k — коэффициент пропорциональности;
с = кv; v —вертикальная скорость движения диска;
l — общая длина отслаиваемого образца в мм;
Р1; 2;n — сила отслаивания до отрыва в точках 1; 2; n
Р 1;2;n - сила отслаивания после отрыва в точках 1; 2; n.
Рис. IV-11. Схема установки для расслаивания при постоянном угле:а — установка; б — расположение образца во время расслаивания.
Жесткость клеевых швов определяют по методу, изложенному на стр. 161. Для испытания готовят образец, представляющий собой две полоски ткани длиной 150 мм (по основе) и шириной 50 мм (по утку), склеенные испытуемым клеем (пленкой или порошком) по всей длине и ширине. За показатель жесткости принимают среднее арифметическое результатов испытания пяти образцов клеевых швов (табл. IV-8).
Рис. IV-12. Осциллограмма процесса отслаивания.
Устойчивость клеевого шва к действию воды и к кипячению в воде или в мыльно-содовом растворе является важной характеристикой, определяющей виды швейных изделий, в которых этот клей может быть использован.
Для определения водостойкости клеевого шва готовят образцы, аналогичные тем, которые приняты для испытания сопротивления сдвигу и расслаиванию по методу ЦНИИШП. Затем образцы замачивают в воде, кипятят в воде (мыльно-содовом растворе) в течение определенного времени. После этого образцы во влажном состоянии испытывают на разрывной машине. По потере прочности клеевого шва на сдвиг и расслаивание судят о водостойкости шва. Результаты испытания водостойкости клеевых швов приведены в табл. IV-8.
Морозостойкость клеевых пленок швейных изделий проводят в холодильных камерах. Предварительно из клеевой пленки толщиной 0,13—0,15 мм готовят три образца размером 150X20 мм каждый. Образцы изгибают так, чтобы противоположные концы совпали, и по концам связывают ниткой. Далее образцы помещают в камеру, где выдерживают 2 ч. Испытания производят в камере путем воздействия на образец груза в 1 кг с высоты 0,5 м. Появление излома на перегибе пленки клея свидетельствует о том, что при данной температуре пленка делается хрупкой и, следовательно, неустойчивой к действию низкой температуры (табл. IV-8).
Эластичность клеевых пленок характеризуется показателем их относительного удлинения при разрыве образца определенной формы и размеров (рис. IV-13; аа1 — линии зажимов). Испытание проводят на разрывной машине, а расчет относительного удлинения пленки — по формуле, приведенной выше. Относительное удлинение пленок клеев дано в табл. IV-8.
Следует отметить, что в настоящее время для соединения деталей одежды применяют также клеевые сетки. Сетка, изготовленная из нитей клеевого материала, прокладывается между деталями и после прессования прочно соединяет эти детали. Применение клеевых сеток экономичнее и обеспечивает прочное соединение деталей.
Рис. IV-13. Образец для определения эластичности клеевой пленки.
В последние годы в ЦНИИШП, ВНИИЛТекмаш для соединения деталей одежды из пленок и других материалов (тканей, трикотажа, нетканых материалов, содержащих синтетические волокна или имеющих химическое покрытие) разрабатываются методы сваривания: термоконтактный, высокочастотный и ультразвуковой. При термоконтактном способе материал одежды па участках соединения, соприкасаясь с нагревателем (роликом) расплавляется и под давлением соединяется, давая прочные швы.
Высокочастотная сварка материалов производится в поле высокой частоты. Электроды установки являются одновременно зажимами для скрепляемых деталей.
При ультразвуковом способе сваривания материалов они получают прерывистое перемещение и скрепление производится путем образования ряда сварных точек заданного размера.
Весьма перспективным является также разработанный в ЦНИИШП способ формования и одновременного закрепления фурнитуры (пуговиц, блочек) непосредственно на деталях одежды. Способ формования пуговиц непосредственно на одежде обеспечивает высокую прочность крепления за счет адгезионно-механического взаимодействия полимера с тканью.
Рассмотренные новые направления в швейном производстве требуют дальнейшего глубокого изучения физико-химических и адгезионных свойств текстильных материалов.