Статьи»Ткани с эластомерным покрытием для мягких оболочечных конструкций»Удлинение при разрыве, прочность связи и раздирающая нагрузка

Удлинение при разрыве, прочность связи и раздирающая нагрузка

Добавлено 11.03.2014

 

Удлинение при разрыве

Удлинение тканей по основе после нанесения покрытия обычно бывает меньше удлинения самой ткани. Происходит это из-за существенного ее натяжения в процессе нанесения покрытия,  вызывающего выпрямление нитей и параллельное их расположение. Нити утка, напротив, изгибаются, поэтому удлинение в этом направлении увеличивается. В остальном же удлинение при разрыве зависит, в первую очередь, от природы текстильной основы, переплетения нитей и крутки, как это описано в разделе «Текстильные материалы»  для тканей без покрытия. 

Прочность связи

Прочность связи между покрытием и текстильной основой складывается из механической и химической составляющих. Механическая адгезия преобладает в случае использования хлопчатобумажных тканей, поверхность которых всегда имеет некоторую ворсистость, синтетических тканей из текстурированных нитей, тканей с высокой рельефностью, а также при пропитке тканей жидкими полимерными составами. Т.е. возможно повышение механической адгезии за счет изменения структуры нитей и повышения рельефности поверхности ткани.  В применении дополнительных промоторов адгезии необходимости не возникает. Достаточный уровень показателя достигается за счет взаимного проникновения ткани и покрытия.

Синтетические волокна с гладкой поверхностью, применяемые при изготовлении современных технических тканей, не позволяют достичь высокой механической адгезии, и тогда требуется применение агентов, обеспечивающих химическое взаимодействие контактирующих поверхностей. Механизм воздействия промоторов адгезии  и достигаемый уровень прочности связи зависят от их природы, природы  текстильной основы, рецептуры покрытия и условий на всех стадиях технологического процесса. Компоненты адгезионных композиций будут рассмотрены в разделе "Материалы, используемые в производстве тканей с эластомерным покрытием". 

Раздирающая нагрузка.

Показатель раздирающей нагрузки очень важен при прогнозировании работоспособности материала. Иногда именно он может быть слабым местом, "ахиллесовой пятой" тканей с покрытием. Он в полной мере соответствует русской поговорке "Где тонко, - там и рвется". Малейшее нарушение целостности материала, находящегося в напряженном состоянии, за счет прокола, разреза или иного повреждения может привести к полному разрушению конструкции по механизму раздира. Для надувных изделий такой механизм разрушения может реализоваться при наличии концентратора напряжений в конструкции из-за ошибок в конструировании, неточности при склеивании или при применении некачественного материала (со стяжками, узлами). Происходит раздир при значительно меньших усилиях, чем разрушение при растяжении.

Попытки определить факторы, влияющие на раздирающую нагрузку, и способы ее повышения  постоянно находятся в зоне внимания исследователей и производителей тканей с покрытиями. Авторы всех статей на эту тему едины во мнении, что сопротивление раздиру зависит от конструкции текстильной основы (прочности нитей, плотности и типа переплетения), и что факторы, снижающие подвижность нитей текстильной основы, вызывают снижение раздирающей нагрузки. После нанесения покрытий раздирающая нагрузка может значительно снизиться, вплоть до прочности одной нити.  Причем по нашему опыту работы, не факт, что нанесение любого покрытия на ткань дает такой эффект. В нашей практике по меньшей мере две рецептуры покрытий (на основе сочетания СКБ-55 и полиизобутилена П-118 с малым наполнением и на основе сочетания бутилкаучука марки А со СКЭПТ-30, 40  давали не снижение, а даже небольшое повышение сопротивления раздиру.   Наиболее подробно факторы, влияющие на этот показатель, рассмотрены в ранних статьях  N. J. Abbott и J. Wypych [ 60, 70 ]и относительно недавних публикациях  U. Eichert. [ 61 ], Julie Chen с соавторами [ 69] на примере шпредингованных тканей. Сопротивление раздиру самих тканей без покрытий будет обсуждаться в соответствующем разделе о свойствах материалов для тканей с покрытиями.  В данном разделе интересно рассмотреть, как на раздирающую нагрузку влияет нанесение покрытия, в первую очередь, прочность связи, глубина проникновения покрытия в ткань, свойства покрытия. Прочность связи покрытия с текстильной основой  играет важную роль в работоспособности готовых материалов.  Для потребителей, как правило, необходимо, чтобы и прочность связи, и раздирающая нагрузка   были  как можно выше. Однако чем выше один показатель, конечно, в пределах однотипной  конструкции, тем ниже другой. Поэтому всегда следует или найти оптимальный вариант, или правильно расставить приоритеты в конкретном случае. 

Глубина проникновения покрытия оказывает влияние как на прочность связи, так и на раздирающую нагрузку, причем с увеличением глубины первый показатель увеличивается из-за повышения механической адгезии, второй уменьшается из-за снижения подвижности нитей и, соответственно, их количества в треугольнике деформации. Пропитка ткани – отличный способ достижения высокой прочности связи, но при этом сопротивление раздиру заметно падает, возрастает жесткость материала. Именно поэтому такой эффективный способ увеличения прочности связи как пропитка ткани латексами находит ограниченное  применение в технологии изготовления тканей с покрытиями.

Повышение жесткости покрытия также ведет к снижению  раздирающей нагрузки материала. Для уменьшения такого воздействия в качестве адгезионных слоев применяют малонаполненные полимерные композиции пониженной жесткости. Упомянутые ранее примеры повышения раздирающей нагрузки тканей после нанесения покрытий на основе сочетания СКЭПТ и БК или ПИБ и СКБ, вероятно, объясняются, в первую очередь,  мягкостью последних, а также повышением коэффициента одновременности разрыва нитей в треугольнике деформации.

Отметим еще раз, что все приведенные факторы, снижающие раздирающую нагрузку, оказывают общее воздействие – уменьшают подвижность нитей, сокращая их число в треугольнике деформации. И если стоит задача создания материалов с высокой раздирающей нагрузкой, все эти факторы необходимо учитывать.

 

"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

4 ноября - День народного единства

  ОАО "НИИРП" поздравляет с Днем народного е...далее

График работы в ноябрьские праздники

Примите к сведению при планировании самовывоза...далее

Распродажа виброизоляторов

ОАО «НИИРП» проводит распродажу виброи...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