Статьи»Ткани с эластомерным покрытием для мягких оболочечных конструкций»Предел прочности при растяжении

Предел прочности при растяжении

Добавлено 06.03.2014

Предел прочности при растяжении, чаще именуемый разрывной нагрузкой, конечно, в первую очередь определяется текстильной основой. Обычно прочность текстильной основы в  процессе нанесения покрытия не изменяется. Однако иногда при определении разрывной нагрузки получаются меньшие или большие показатели.  Одна из причин снижения прочности ткани при нанесении покрытия – выбор покрытия, разрушающего основу. Такой пример приведен при описании полиэфирных тканей с резиновыми покрытиями на основе этиленпропиленовых каучуков, вулканизованных с использованием ускорителей аминного типа. Такие варианты сочетаний текстильной основы и покрытий должны быть исключены из производства.

Вторая причина – неправильный выбор условий вулканизации (слишком высокая температура, плохая изоляция от пара), не учитывающий свойств текстильной основы. Одна из задач технологов состоит в разработке и соблюдении таких условий технологического процесса, которые не приведут к ухудшению свойств  материалов.

Но могут быть получены более низкие прочностные показатели тканей с покрытиями и в тех случаях, когда никакого отрицательного воздействия на ткань не происходило. Иногда это снижение кажущееся и связано с изготовлением образцов для испытаний. Легко подготовить "по нитке" образцы для испытания ткани-основы. Гораздо труднее это сделать для ткани с покрытием, особенно когда речь идет о многослойных материалах с высокими прочностными показателями нитей. Одна-две обрезанные нити могут существенно снизить прочность полоски ткани. В таких случаях важно, чтобы подготовка образцов была доверена опытному специалисту.

Иногда прочность тканей с покрытиями оказывается выше прочности текстильной основы. Свой вклад может внести само покрытие, однако чаще это связано с усадкой в процессе изготовления и вулканизации, приводящей к повышению числа нитей в испытуемой полоске материала,  а также с повышением показателя одновременности разрыва нитей, скрепленных вместе  покрытием.

При растяжении двухслойных материалов (слойность оценивается по количеству слоев ткани-основы) прочность может суммироваться, если оба слоя текстиля одинаковы или растягиваются синхронно, а нити в обоих слоях параллельны. Если оба слоя имеют разные характеристики растяжения, то может происходить поочередный разрыв. Формально разрывная нагрузка может оцениваться по более прочному слою, т.к. образцы испытываются до полного разрыва, фактически же уже при разрушении первого слоя и весь материал может считаться разрушенным.  По возможности надо стараться избегать сочетания разнородных текстильных слоев, а при необходимости использования вспомогательного слоя выбирать для него ткань с подобным или большим удлинением. Хорошим примером могут служить прорезиненные ткани на основе высокомодульных текстилей (например, СВМ). Для повышения герметичности или для защиты резинового слоя от повреждения в процессе эксплуатации может использоваться второй слой хлопчатобумажного текстиля (перкаля), имеющего подобные удлинения, или полиамидной (полиэфирной) ткани с большими удлинениями. Сочетание полиамидных и полиэфирных тканей с менее прочными хлопчатобумажными нельзя считать удачным примером, т.к. хлопчатобумажный слой  разрушится первым. Однако сочетание диагонального слоя перкаля с  полиамидным слоем возможно. Материалы такой конструкции использовались при изготовлении спасательных плотов (51-ЗТ-040, 51-ЗТ-041).

Особо следует сказать о прочности двухслойных материалов в поперечном направлении. При нанесении покрытия направление нитей утка искажается. Если при дальнейшем дублировании направление нитей будет одинаковым   (дуга нитей утка обоих слоев   будет направлена в одну сторону), то возможно изготовление образцов "по нитке",  с более высокой  прочностью.  Правда,  образец для испытаний не будет прямоугольной полоской. Если же направление нитей не совпадет, то в образце для испытаний многие нити окажутся обрезанными и, как следствие, прочность может снизиться до прочности одного слоя. При наличии игольчатых ширителей на промазочном оборудовании возможно снижение или исключение искривления нитей утка.  Российское оборудование, к сожалению, ими не оснащено.

Испытания таких дублированных тканей на прочность при двухосном растяжении показывает, что наблюдаемое "падение прочности" связано именно с проблемами изготовления образцов для испытаний.

 Фактически же в изделии работоспособны оба слоя дублированного материала.

Для оценки качества дублированных материалов можно рекомендовать включение в техническую документацию показателя прочности только в направлении основы.

Хотелось бы предостеречь от установления нормируемого показателя прочности материала по фактическим показателям (по набору данных).  Нам кажется более правильным ограничивать его прочностью текстильной основы. Часто опытные образцы и опытные партии материалов нарабатываются с использованием текстилей повышенной прочности, иногда значительно превышающий минимальный нормируемый показатель. В процессе серийного выпуска возможны поставки текстильной основы с минимальной нормируемой прочностью. Тогда и прочность тканей с покрытием будет ниже нормы, установленной "по набору данных" несмотря на использование текстильной основы, отвечающей техническим условиям.

Еще раз хочется остановиться на значении прочности материалов, определенной  при повышенных температурах. Этот показатель очень важен, если эксплуатация изделия предполагается в напряженном состоянии в условиях повышенных температур. Определение теплостойкости по показателю сохранения прочности после термического старения материала в термостате недостаточно. Ткани из термопластичных волокон могут совершенно не подвергаться  термическому старению при заданных температурных режимах, но иметь существенно пониженную прочность даже при температуре 50 оС.  Только определение прочности образца, нагретого до заданной температуры и испытанного при этой температуре,  позволит реально прогнозировать поведение материала в таких условиях. 

 

"Ткани с эластомерным покрытием для мягких оболочечных конструкций"

Авторский коллектив; Л.Е. Ветрова, к.х.н В.Ф. Ионова,  П.В. Таскаева, к.т.н. А.Т. Титаренко, к.т.н. В.П. Шпаков

Под общей редакцией  к.т.н. В.П. Шпакова

Фотогалерея

Новости

Детский праздник в НИИРПе

В честь начала нового учебного года ОАО "НИИРП" пр...далее

Ежегодная осенняя акция! Скидка 20%!

Трубки прозрачные по выгодным ценам!...далее

С праздником Победы!

9 Мая - День Победы!...далее

Все новости >>


Мы в СМИ



Прямая связь с руководством

Вы можете отправить сообщение руководству компании.

Форма обратной связи

Вы можете отправить нам сообщение

ОАО НИИРП