Развитие научных основ и разработка методов оценки качества материалов для изделий легкой промышленности при силовых, температурных и влажностных воздействиях

• Автор: Жихарев, Александр Павлович
• Шифр специальности: 05.19.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 374 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
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

1.5. Заключение .

2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА МЕ

ТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ФАКТОРОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

2.1. Разработка установок и методик для исследования теплофи

зических свойств материалов в широком диапазоне температур .
2.1.1. Разработка установки и методики по определению характеристик дилатометрических свойств материалов
2.1.2. Разработка установки и методики по определению в материа
лах внутренних температурных напряжений.
2.1.3. Разработка установки и методики по определению теплофизических свойств материалов
2.2. Методы и устройства для исследования механических свойств
материалов при растяжении .
2.2.1. Разработка установки и методики по определению термомеханических характеристик материалов.
2.2.2. Методика исследования деформационнопрочностных свойств материалов и систем пакетов материалов при одноосном растяжении .
2.2.3. Метод исследования вязкоупругих свойств обувных материалов и систем при двухосном растяжении
2.2.4. Неразрушающий метод определения свойств материалов при
растяжении .
2.3. Разработка установки и методики по определению свойств
материалов при сжатии и изгибе в широком диапазоне температур .
2.4. Методика определения характеристик динамических свойств
материалов методом вынужденных резонансных изгибных колебаний
2.5. Методика предварительного воздействия влаги, температуры
и силового давления на материалы .
2.6. Заключение
3. СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ ЛЕГКОЙ ПРОМЫШЛЕННО
СТИ ПРИ ДЕЙСТВИИ ТЕМПЕРАТУРЫ, ВЛАЖНОСТИ И СИЛОВОГО ДАВЛЕНИЯ
3.1. Тепловые свойства материалов
3.1.1. Исследование искусственного меха и комплексных материа
Ф лов при действии температурного поля
3.1.2. Исследование кож и ткани дилатометрическим методом
3.1.3. Влияние температуры на напряженное состояние кожи и ткани .
3.1.4. Исследование термомеханических характеристик материалов
3.2. Теплофизические свойства материалов .
3.2.1. Влияние атмосферного давления .
3.2.2. Влияние силового давления и влаги на теплопроводность и
тепловое сопротивление материалов
3.2.3. Влияние температур охлаждения на теплофизические характеристики материалов .
3.3. Механические свойства материалов
3.3.1. Влияние температуры и влаги на прочностное свойства материалов при одноосном растяжении
3.3.2. Влияние температуры и влаги на характеристики динамических свойства кожи.
3.3.3. Механические свойства материалов для низа обуви при сжатии и изгибе .
3.4. Заключение
4. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МАТЕРИАЛОВ ПОСЛЕ КОМПЛЕКСНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, ВЛАГИ И СИЛОВОГО ДАВЛЕНИЯ
4.1. Свойства материалов после однократного воздействия температуры, влаги и силового давления .
4.1.1. Тепловое поле и влага.
4.1.2. Силовое давление
4.2. Теоретическое обоснование и результаты криолитического
воздействия на свойства материалов
4.3. Свойства материалов после совместного воздействия температуры, силового давления и влаги
4.4. Заключение
5. ФИЗИЧЕСКИЕ И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СИСТЕМ ПАКЕТОВ МАТЕРИАЛОВ
5.1. Свойства пакетов материалов при растяжении
5.1.1. Деформационнопрочностные свойства пакетов материалов
5.1.2. Криолитическое воздействие на свойства пакетов материалов
5.1.3. Прочностные свойства пакетов материалов под воздействием
криолиза и многократного изгиба.
5.1.4. Двухосное растяжение пакетов материалов
5.2. Свойства пакетов материалов при изгибе
5.2.1. Исследование пальтовых тканей, драпов и комплексных ма
териалов при изгибе.
5.2.2. Исследование пакетов обувных материалов при изгибе
5.3. Физические и гигиенические свойства пакетов материалов
5.3.1. Воздухопроницаемость.
5.3.2. Паропроницаемость .
5.3.3. Теплопроводность
5.4. Заключение.
6. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ И ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА МАТЕРИАЛОВ
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ.
Список литературы


Параметр силового давления определяет величину деформации материала, которая зависит от химического состава, сил когезии в полимерном веществе и связей между структурными элементами материала. Параметр действующей на материал температуры изменяет внутреннюю энергию материала и силы взаимодействия между атомами и макромолекулами полимерного вещества и структурными элементами материала. Повышение или понижение температуры внутренней энергии материала приводит к возникновению тепловых деформаций и внутренних температурных напряжений , , , . Совместное действие данных факторов на материал согласно термофлуактационной теории прочности, разработанной С. Н.Журковым , определяет одну из фундаментальных характеристик материалов долговечность. Джмоль, т. Па, действующее в процессе испытания к постоянная Больцмана, равная 1, кДжК Т абсолютная температура испытания, К, термодинамической шкалы Кельвина. В работах Г. Н.Кукина, А. А.Аскадского, Б. А.Бузова Л. П.Косаревой, А. М.Сталевича, В. Г.Тиранова, К. Е.Перепелкина и других авторов показано, что термофлуктационная теория прочности может быть распространена не только на материалы со строго ориентированной структурой волокна или нити, но и на такие как ткань, трикотаж и другие материалы изделий легкой промышленности. Действие влаги в производстве и при эксплуатации играет заметную, а иногда определяющую роль. Вода, как и температура, действует на тонкую структуру материала, то есть на полимерное вещество. Однако это воздействие возможно только на гидрофильные полимерные материалы. При взаимодействии воды с гидроксильными группами полимера влага абсорбции уменьшается сила межмолекулярного взаимодействий, приводя к изменению исходных свойств материала 1, , . Снижение сил межмолекулярного взаимодействия приводит к возрастанию деформации материалов при действии меньших силовых давлениях. Учитывая данное действие влаги на гидрофильные материалы, перед проведением операций формования или в процессе формования их увлажняют. Так, лля кожи оптимальная влажность перед формованием составляет от до 1, . Действие влаги на гидрофобные материалы не оказывает столь существенного влияния на полимерное вещество, как на гидрофильные материалы, поэтому при производстве изделий из гидрофобных материалов основным фактором, ускоряющим проведение технологических операций, в том числе формования, является температура. В швейном и обувном производствах широкое применение нашли текстильные полотна и искусственные кожи, имеющие смешанный волокнистый состав натуральные, искусственные и синтетические волокна. Поэтому при проведении влажнотепловой обработки и формовании деталей применяют совместное действие на материал влаги и температуры. Так как температура и влага действуют на тонкую структуру материала, то совместное действие этих факторов ускоряет протекание релаксационных процессов 2, , ,. Для бытовой одежды и обуви действие специальных сред, таких как морская вода газы, пары органических веществ, кислот и щелочей и пыли растворы кислот и щелочей, нефтепродукты бензин, масла и т. СВЧ волн большой мощности, которые важны для производственной и специальной одежды и обуви. В зависимости от способа получения материалы могут иметь разные структуры таблица 1. Монолитное строение имеют материалы, у которых отсутствуют поры. Следует отметить, что в природе практически не встречаются материалы, имеющие монолитное строение. Таблица 1. Монолитная Полимерные пенки и листы, листы резин, формованные подошвы и др. Монолитнопористая Полимерные пленки и листы, листы резин, формованные литьевые подошвы и др. Полимерные пленки и листы, формованные полимерные подошвы и др. Полимерные пленки, вспененные синтетические полимерные материалы и др. Волокнистая Волокнистые холсты, нетканые материалы, войлок, картон и др. Волокнистосетчатая Кожа, волокнистые холсты и нетканые полотна с ориентированным расположением волокон и др. Сетчатая Ткани, трикотаж, нетканые ните и тканопрошивные материалы и др. Монолитнонаполненная Искусственные однослойные кожи, кожеподобные резины и др. Комбинированная Искусственные многослойные кожи, комплексные материалы дублированные и триплированные и др.