Полная версия

Главная arrow Товароведение arrow Аналитический контроль в производстве кожи и меха

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Износостойкость кож для низа обуви.

Изнашивание подошвы можно рассматривать как процесс отрыва микрочастиц кожи от ее поверхностных слоев вследствие механического воздействия. Устойчивость кожи к истиранию зависит от вида дубления, наполнения и содержания влаги в ней. Влияние влаги на истирание значительно для кож всех видов дубления, — при увлажнении истирание подошвы ускоряется.

Износостойкость кожи для низа обуви характеризуется величиной потери толщины Ah, мм, за время т, ч:

Обратная величина называется показателем износостойкости:

Существуют два метода определения сопротивления иисти- ранию кож для низа обуви в воздушно-сухом состоянии на приборе УкрНИИКП и во влажном состоянии на приборе И КВ (Позняка). Суть испытания на приборе УкрНИИКП состоит в определении потери толщины образцов кожи под влиянием трения скольжения при периодическом прижиме их с заданным усилием к поверхности вращающегося истирающего диска. По второму методу на приборе И КВ определяют потерю толщины образцов вследствие действия трения-качения по поверхности, образованной зернами кварцевого песка, при определенной нагрузке.

Схема прибора УкрНИИКП

Рис. 24. Схема прибора УкрНИИКП

Сопротивление истиранию кож для низа обуви в воздушно-сухом состоянии определяют на приборе УкрНИИКП. Два образца 8 (рис. 24) закрепляют на пластине 2 и прижимают к шлифовальному полотну 1, прикрепленному с помощью шайбы 3 к вращающемуся диску 4 с частотой 0,7 с-1. Диск насажен на полый вал. Образцы при испытании прижимаются к диску силой, которая создается грузом 6, соединенным с пластиной 2 с помощью гибкой тяги, перекинутой через блок 5, и стержня 10. Образцы 2x2 см, вырезанные из участка кожи для физико-механических испытаний, предварительно выдерживают в нормальных условиях. Определяют среднюю толщину замерами в пяти точках каждого образца, сделанными с помощью толщиномера с абсолютной погрешностью 0,01 мм, и результат заносят в табл. 13. Образцы кожи наклеивают нитроцеллюлозным, перхлорвиниловым или другим клеем на медные или дюралюминиевые основания (плоские квадраты с длиной стороны 3 см) и выдерживают в течение 1—2 ч под давлением для лучшего склеивания.

На металлических основаниях образцы кожи располагают в гнездах пластины 2 прибора и закрепляют винтом, находящимся с противоположной стороны пластины. При этом образец должен выступать из гнезда пластины 2 на 6,8 мм. Такую высоту выступающей части образца устанавливают с помощью специальной калибровочной накладки.

Пластину с закрепленными образцами устанавливают на прибор так, чтобы стрежень 10 вошел в полый вал диска 4. К концу стержня подвешивают груз 6 массой 4,8 кг.

После 20 оборотов диска для притирания образцов прибор останавливают и отмечают исходное показание индикатора. Истирание продолжают до половины средней толщины каждой пары образцов. Через определенное число оборотов, например 10—20, замеряют толщину образцов и заносят в табл. 13. Затем строят графическую зависимость потери толщины, которые откладывают по оси ординат, за время т — по оси абсцисс.

Таблица 13

Результаты испытания кожи на истирание

№ образца

Количество оборотов диска, п

Толщина образца, мм

Потеря толщины двух образцов Ah (средняя арифметическая), мм

Продолжител ьность испытания, с, по возрастанию

Сопротивление истиранию, об/мм

начальная

через п оборотов

через п оборотов

по нарастанию п

После окончания работы определяют показатель сопротивления истиранию кожи — количество оборотов диска, необходимые для истирания 1 мм толщины кожи (среднее арифметическое из результатов испытания двух параллельных образцов).

Недостатком испытания кожи на приборе УкрНИИКП является истирание образцов при трении скольжения, в то время как в условиях эксплуатации кожаной подошвы преобладает трение качения. Испытание кож для низа обуви, содержащих более 3,5% жировых веществ, а также наполненных полимерами, не дает сравнительных результатов вследствие «засаливания» шлифовального полотна. Его необходимо заменять через каждые 200 оборотов диска.

Сопротивление истиранию кож для низа обуви во влажном состоянии определяют на приборе ИКВ. На основании 1 (рис. 25) укреплены горизонтальные направляющие 3, по которым возвратно-поступательно перемещается ванна 4. Она приводится в движение электродвигателем со скоростью 104 двойных хода в мин. В ванне есть три сектора 5, на любом из них с помощью зажимов 7 укрепляют одним концом образцы 6, второй конец образцов закрепляют зажимом 2, расположенным на дне ванны. Секторы с образцами прижимают ко дну ванны грузом 9, закрепленным на рычагах 8. В качестве материала для истирания используется смесь кварцевого песка (диаметр зерен 0,50—0,85 мм) с водой в соотношении по массе 10:1. Нагрузка на каждый сектор варьируется от 50 до 300 Н в зависимости от положения груза на рычаге.

Прибор ИКВ

Рис. 25. Прибор ИКВ

Во время движения ванночки образцы испытуемой кожи прокатываются по влажному песку. При этом они сгибаются, и происходит трение качения по песку. Подвижные зерна песка в зависимости от упругих свойств кожи остаются в ней или выталкиваются. Поверхность образцов после испытания имеет такой же вид, как после износа при эксплуатации.

Образцы кожи размером 3 х 19 см вырубают из общего участка кожи для физико-механических испытаний. Толщина образцов измеряется толщиномером с абсолютной погрешностью 0,01 мм в трех точках: первая расположена посреди средней продольной линии, две другие — на расстоянии 25 мм от первой.

Для каждого испытуемого образца подбирают прокладку из стелечной кожи толщиной 24—25 мм и размером, отвечающим образцу. Их склеивают нитроцеллюлозным, перхлорвиниловым или другим клеем, обеспечивающим прочность склеивания во влажных условиях. Склеенные образцы выдерживают под грузом (40—60) мин.

Перед испытанием образцы обводняют в течение 2 ч при соотношении масс образцов и воды 10 : 1 и температуре (20 ± 2) °С. Затем в ванночку кладут песок с водой, образцы закрепляют зажимами, опускают груз и включают прибор. Через 3 ч прибор останавливают, прибавляют еще песка с водой, но уже в соотношении 2 : 1 и вновь включают прибор. Во время испытания рекомендуют прибавлять воду по мере ее испарения.

Испытание длится до появления на образце сквозной потертости, обнаруживающейся при периодическом осмотре образцов. Для этого прибор останавливают, поднимают груз и вынимают сектор. Более точный и менее трудоемкий способ контроля окончания испытания основан на использовании несложной электрической схемы. В этом случае между прокладкой и испытуемым образцом перед склеиванием помещают тонкую медную проволоку, включенную в электрическую цепь. В момент сквозного протирания образца одновременно перетирается и проволока, что размыкает электрическую цепь. Сигналом этого является звонок или загорание контрольной лампочки.

По окончании испытания отмечают время с точностью до 1 мин. Затем образец вынимают из ванночки, тщательно очищают и отмывают от песка, высушивают, отклеивают прокладку, очищают от остатков клея и измеряют толщину в тех же точках.

Сопротивление истиранию, г/мм, определяют по средней величине потери толщины кожи и характеризуют временем истирания 1 мм толщины образца. Если число двойных ходов ванночки прибора в мин не равно 104, то продолжительность истирания образца Г, ч, приведенную к времени истирания на эталонном приборе (104 двойных хода в мин), подсчитывают по формуле

где К — число двойных ходов за время испытания образца.

Испытания на прочность держания шпильки выполняют для подошвенных и стелечных кож винтового и гвоздевого методов крепления. Метод основан на определении нагрузки, необходимой для извлечения шпильки, выраженной в ньютонах на 1 мм толщины образца. Из каждой пробы вырубают в продольном направлении кожи по два образца в форме прямоугольника размером 20 х 120 мм. Для проведения испытания применяют: машины разрывные типа РТ-250М-2; приспособление для вырывания шпильки из образца (рис. 26), которое состоит из патрона с самоцентрирующими кулачками 2, соединенного с хвостиком 1, служащим для закрепления патрона в разрывной машине, и держателя 3, с пазом для установки образца 5 при вырывании шпильки 6. Для закрепления держателя в разрывной машине служит хвостик 4; стальные закаленные шпильки круглого сечения диаметром 2 мм, длиной от 43 до 45 мм, один из концов которых заточен на конус; пресс марки ПВС для забивания шпилек в образец; металлическая оправка в виде прямоугольной призмы с основанием размером 20 х 20 мм и высотой 30 мм, со сквозным центральным отверстием диаметром 2 мм для направления шпильки при забивании ее в образец кожи; толщиномер, линейку металлическую. Образцы доводят до воздушно-сухого состояния и определяют толщину образцов с погрешностью не более 0,01 мм в пяти точках, расположенных на расстоянии 20 мм одна от другой. Перед прокалыванием образцов кожи производят осмотр шпилек. Шпильки со смятым острием, с поврежденной поверхностью и погнутые к испытанию не допускаются. Новые шпильки и все шпильки, бывшие в употреблении, перед испытанием выдерживают в 3—5%-ном растворе растительного дубителя (в пересчете на та- ниды) от 18 до 24 ч, после чего их высушивают и протирают мягкой тканью. Для проведения испытания в воздушно-сухом состоянии на образец наносят пять точек, располагая их на расстоянии 20 мм одна от другой, при этом первую точку намечают на расстоянии 10 мм от одного из концов образца. Перед испытанием образцов в воздушно-сухом состоянии в намеченные точки вбивают последовательно пять шпилек, после чего образцы выдерживают от 18 до 24 ч в помещении лаборатории при температуре воздуха (20 ± 3) °С и относительной влажности (65 ± 5)% по психрометру.

Приспособление для вырывания шпильки из образца (слева) и пресс марки ПВС для забивания шпилек в образец

Рис. 26. Приспособление для вырывания шпильки из образца (слева) и пресс марки ПВС для забивания шпилек в образец

Забивание шпилек в образец производят на прессе, для чего образец располагают лицевой поверхностью вверх на столе 6 пресса между боковыми упорами 4 таким образом, чтобы ось отверстия оправки 3 совпала с осью бойка 2 ударника 1 и точкой прокола образца. Шпильку 7 вставляют в отверстие оправки, после чего нажатием рычага 8 опускают ударник и забивают шпильку в образец 5 таким образом, чтобы острый конец шпильки выступал над поверхностью кожи примерно на 10 мм. Для проведения испытания в мокром состоянии на те же образцы наносят еще пять точек, которые располагают посередине между отверстиями от первых пяти проколов. В намеченные точки вбивают новые пять шпилек. Образцы со шпильками выдерживают от 20 до 24 ч в десятикратном от массы образцов количестве воды при температуре (20 + 3) °С, после чего образцы вынимают и фильтровальной бумагой удаляют с их поверхности избыток влаги.

Испытание проводят при скорости движения нижнего зажима разрывной машины, равной 200 мм/мин. Образец со шпильками помещают в держатель, который закрепляют в нижнем зажиме разрывной машины. В верхний зажим разрывной машины закрепляют патрон с самоцентрирующими кулачками для захвата шпильки, при этом патрон и держатель должны быть центрированы (соосны). После закрепления шпильки в патроне включают машину. В момент вырывания шпильки из образца кожи определяют нагрузку по шкале.

Прочность держания шпильки в образце как в воздушно-сухом, так и в мокром состоянии в Н/мм рассчитывают по формуле

где Р — среднее арифметическое нагрузок вырывания пяти шпилек, Н; Р{ — показатель нагрузки на шкале (исходное показание шкалы), Н; d — среднее арифметическое результатов определений толщины образца в пяти точках в воздушно-сухом состоянии, мм.

За результат испытания принимают среднее арифметическое результатов испытаний двух образцов отдельно в воздушно-сухом и мокром состояниях.

Намокаемость характеризует способность кожи поглощать влагу при непосредственном контакте с водой и определяется отношением, в процентах, количества влаги (см3 или г), поглощенной при определенных условиях, к первоначальной массе образца кожи. Особенно этот показатель важен для кож низа обуви. Повышенная намокаемость приводит к ослаблению винтового крепления, потери конфигурации подошвы (растаптывание), быстрому износу вследствие истирания во время эксплуатации.

Кожу или кожевую ткань меха для испытания отбирают из участка для физико-механических испытаний и выдерживают в нормальных условиях в течение 24 ч.

Схема прибора для определения объемной намокаемости

Рис. 27. Схема прибора для определения объемной намокаемости

Простейшим и самым распространенным методом определения объемного намокания является способ Кубелки. Определение намокания проводят в специальном стеклянном сосуде (рис. 27) с шейкой, на которой нанесены деления ценой 0,1 см3. Этот сосуд наполняют до нулевого деления дистиллированной водой при температуре 20 ± 2°С. Образец в форме круга диаметром 70 мм, доведенный до воздушно-сухого состояния при нормальных условиях и взвешенный с погрешностью 0,01 г, помещают в указанный сосуд, закрывают его резиновой пробкой 3 и переворачивают так, чтобы образец омывался водой. При этом цилиндр 1 сосуда Кубелки должен быть внизу, а шарообразная колба 2 — вверху.

После 10 мин сосуд возвращают в первоначальное положение, чтобы вода перелилась в колбу 2, и определяют объем воды по делениям на шейке сосуда. Затем сосуд вновь переворачивают и оставляют в таком положении на 2 и 24 ч, по окончании которых определяют объемы воды по шкале шейки сосуда.

2-часовую намокаемость, Nv %, рассчитывают по формуле

где V — объем воды, поглощенной образцом за 2 ч, см3; т — масса воздушно-сухого образца, г.

Аналогично рассчитывают и 24-часовую намокаемость.

Приспособление для образцов при определении весовой намокаемости

Рис. 28. Приспособление для образцов при определении весовой намокаемости

Весовую намокаемость определяют на образцах кожи прямоугольной формы размером 50 х 60 мм. После выдерживания их в нормальных условиях образцы взвешивают с погрешностью 0,01 г и погружают в дистиллированную воду температурой 20 ± 2°С так, чтобы они омывались водой. Для этого образцы подвешивают на тонких нитях или располагают между витками спирали из медного провода (рис. 28). Воду берут в десятикратном объеме относительно массы образцов. После 2 ч образцы вынимают из воды, обсушивают фильтровальной бумагой (без нажатия) и определяют массу с погрешностью 0,01 г. Затем образцы вновь погружают в ту же самую воду еще на 22 ч, после чего определяют массу.

Весовую намокаемость Nx, %, определяют по формуле

где Атх = тх — т0 прирост массы образца за 2 или 24 ч, г; тх и т0 — масса образца, соответственно, после и до намокания (воздушно-сухая), г.

При испытании образцов, содержащих значительное количество водовымываемых веществ, вводят поправку. Для этого воду после испытания переносят в мерный цилиндр и определяют ее объем. Отбирают 50 см3 жидкости и определяют содержание сухого остатка выпариванием и сушкой в сушильном шкафу при температуре 130°С.

Массу сухого остатка из всего объема жидкости прибавляют к массе образца после намокания и рассчитывают намокаемость с поправкой на вымываемые вещества.

Фоггинг тест (.гравиметрический метод) — тест на испарение веществ с поверхности кожи при нагревании, рекомендуется проводить для оценки качества автомобильных кож. Используемые в настоящее время для внутренней отделки автомобилей ПВХ, текстильные материалы и кожа могут выделять летучие компоненты в условиях повышенной температуры в салоне. Осаждаясь на ветровом стекле, эти вещества могут ухудшать видимость и привести к аварийным ситуациям.

В ходе анализа определяют массу веществ, выделившихся с поверхности кожи за определенное время и при определенной температуре. Образцы нагревают в стеклянных стаканах, испаряющиеся при этом вещества конденсируются на охлаждаемых дисках из алюминиевой фольги. По завершении процесса диски снимают со стакана и взвешивают на электронных весах. Количество конденсата определяют по разнице масс диска до и после испытаний. Используется также фотометрический метод испытаний, при котором определяется степень помутнения стеклянной пластины вследствие оседания на ее поверхности веществ, выделяемых кожей за определенное время и при определенной температуре. По завершении анализа пластины снимают со стакана и измеряют количество отраженного под определенным углом света с помощью блескомера.

Испытания проводят с использованием комплекса Fogging Test (рис. 29) в соответствии со стандартами DIN 75201, ISO 6452

Комплекс для измерения уровня выделений летучих компонентов Fogging Test

Рис. 29. Комплекс для измерения уровня выделений летучих компонентов Fogging Test

Огнестойкость определяют при анализе кож, обработанных специальными огнезащитными составами, предназначенных для обивки мебели, салонов автомобилей, и в некоторых случаях для одежных кож.

Для проведения испытаний вырезают образцы кож размером 305 х 51 мм. Каждый образец закрепляется в штативе в вертикальном положении. Для создания пламени используется газовая горелка с шириной головки 25 мм или спиртовая горелка с шириной фитиля 25 мм. Высота пламени спиртовой горелки должна быть 20 мм, газовой — 40 мм. Пламя подводится по оси нижней кромки образца и образец опускается до середины пламени, и в этот момент включают секундомер. Длительность воздействия пламени на образец составляет 12 с.

После удаления пламени регистрируется продолжительность горения образца, с, и длина обугленного участка, мм. За продолжительность горения принимают время горения образца после его удаления из пламени горелки. Длина обугленного участка — это расстояние от исходной кромки до фиксируемого визуально повреждения образца под действием пламени, за исключением участка на котором наблюдается только оплавление образца.

В соответствии с требованиями на кожу эластичную для одежды и мебели продолжительность горения должна составлять не более 15 с, а длина обугливания не превышать 203 мм.

Контрольные вопросы для самопроверки

  • 1. Подготовка образцов кожи и меха к физико-механическим испытаниям.
  • 2. Какие показатели определяют при испытании на растяжение?
  • 3. Как определяют общее удлинение кожи?
  • 4. Привести формулу расчета относительного удлинения.
  • 5. Как рассчитать значение нагрузки, соответствующей напряжению 9,8 МПа?
  • 6. Каким методом определяют жесткость кож для верха обуви?
  • 7. Принцип испытаний на устойчивость окраски к сухому и мокрому трению.
  • 8. В каких единицах определяют устойчивость окраски к трению?
  • 9. С использованием какого прибора определяют светостойкость окраски?
  • 10. В чем заключается особенность испытания юфти на гигротермическую устойчивость?
  • 11. Для каких видов кож определяют прочность держания шпильки?
  • 12. В чем отличие показателей весовой и объемной намокаемости?
  • 13. Что определяется фоггинг-тестом?
 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>