Способ склеивания материалов
Владельцы патента RU 2292826:
Казанский государственный технологический университет (RU)
Изобретение относится к способам клеевого соединения деталей швейных изделий. Способ склеивания материалов заключается в том, что перед процессом дублирования ткань верха и клеевой прокладочный материал подвергают воздействию неравновесной низкотемпературной плазмы высокочастотного емкостного разряда в вакуумной камере в течение 60-600 с, при рабочем давлении в камере 13,0-50,0 Па, расходе плазмообразующего газа аргона или воздуха 0,01-0,08 г/с, при этом плотность ионного тока 0,3-0,6 А/м2. Изобретение обеспечивает увеличение адгезионной прочности клеевых соединений деталей одежды в 2,4-3,6 раза, повышение формоустойчивости изделий, снижение температуры плавления полиамидного клея и сокращение времени прессования. 1 ил., 1 табл.
Изобретение относится к технологии клеевого соединения деталей швейных изделий, в частности к обработке ткани верха и клеевого прокладочного материала, и может найти применение в легкой промышленности.
Известен способ склеивания материалов путем обработки клеевого прокладочного материала с помощью метода радиационно-химического воздействия и обработки токами сверхвысокой частоты 2,9 ГГц перед процессом дублирования [см. журнал «Швейная промышленность», М., 1996. №2. С.41-42].
Недостатком известного способа является недостаточно высокая адгезионная прочность клеевого соединения деталей одежды.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является технология создания клеевого соединения деталей швейных изделий с использованием микроволнового излучения. Разработанная технология позволяет повысить адгезионную прочность клеевых соединений введением в технологический процесс операций воздействия электромагнитных волн высокой частоты. Технология предусматривает наличие синтетического клеевого материала между соединяемыми деталями в виде дискретно нанесенного порошка на поверхность прокладочной ткани, пропаривание, горячее прессование, охлаждение. Перед охлаждением композиционный материал подвергается микроволновому излучению, причем последнее совмещается во времени с сушкой до диэлектрического нагрева клеевого соединения в течение 60-90 с при частоте излучения 2450 МГц, мощностью 0,5 кВт, в микроволновой печи типа «Электроника». Процесс склеивания производится на универсальном прессе ПГУ-1, прочность клеевых соединений определяется на приборе для определения сопротивления расслаиванию дублированных материалов. Результатом действия электромагнитного излучения на клеевое соединение текстильных материалов является изменение общей молекулярной ориентации, размеров кристаллов, относительной степени кристалличности вследствие поляризации, что ведет к уменьшению доли аморфных участков, снятию внутренних напряжений в клеевом соединении, увеличению связей между звеньями адгезива и субстрата и способствует более прочным и устойчивым ко всем видам эксплутационных воздействий клеевым композивам [см. журнал «Известие вузов. Швейная промышленность», Иваново, 1990. №4. С.57-60].
Недостатками известного способа является недостаточно высокая адгезионная прочность, высокая температура прессующей поверхности, длительное время прессования.
Задачей изобретения является повышение адгезионной прочности клеевых соединений при дублировании деталей одежды, повышение формоустойчивости изделий, снижение температуры плавления полиамидного клея и сокращение время прессования.
Поставленная задача достигается тем, что перед процессом дублирования ткань верха и клеевой прокладочный материал подвергают воздействию неравновесной низкотемпературной плазмы высокочастотного емкостного разряда в вакуумной камере в течение 60-600 с, при рабочем давлении в камере 13,0-50,0 Па, расходе плазмообразующего газа аргона или воздуха 0,01-0,08 г/с, при этом плотность ионного тока 0,3-0,6 А/м2.
Способ осуществляется на плазменной установке, представленной на чертеже. Плазменная установка содержит высокочастотный генератор (1), плазмотрон (2), вакуумную камеру(3), вакуумный блок (4), систему газоснабжения (5), систему откачки (6), контрольно-измерительный прибор (7), вакуумный трубопровод (8).
Обработка материалов в плазменной установке осуществляется следующим образом.
Основной и клеевой прокладочный материал помещают в вакуумный блок между двумя параллельно расположенными электродами высокочастотного напряжения и плазмообразующего газа-аргона или воздуха в течение 60 с. На внешней плоскости установки установлен вакуумный блок (4). На нем размещены плазмотрон (2), вакуумный трубопровод (8), соединяющий вакуумную камеру с вакуумным насосом. Система откачки (6) позволяет откачать воздух с примесью паров воды из вакуумной камеры (3), после чего плазмообразующий газ-аргон или воздух подается в плазмотрон в безрасходном режиме из системы газоснабжения (5) через измерительный регулятор расхода газа (7) и далее поступает в вакуумную камеру (3), вентиль регулировки расхода газа закрывают. В вакуумной камере (3) создается рабочее давление 33 Па. В качестве источника питания используют высокочастотный генератор (1) с частотой 13,56 МГц, с плотностью ионного тока в оптимальном режиме 0,6 А/м2. При подаче с высокочастотного генератора (1) на электроды высокочастотного напряжения в межэлектродном промежутке под действием электромагнитного поля газ ионизируется и возникает плазма, которая и является средством обработки.
Процесс склеивания материалов производится на прессе проходного типа фирмы OSHIMA (Япония), при следующих режимах обработки: температура прессующей поверхности 130°С, продолжительность воздействия 10 с, усилие прессования 0,05 МПа. В качестве прокладочного материала используется термоклеевой материал (арт. 1-с-216/8-34) с регулярным точечным клеевым полиамидным покрытием на трикотажной вискозно-лавсановой основе.
Для оценки прочности клеевых соединений принят показатель сопротивления расслаиванию. Образцы испытываются на разрывной машине марки РТ-250, в соответствии с ТУ-8729-004-05790484-95. Размеры испытуемого образца склеенных текстильных материалов составили 250×50 мм. За основу принят метод прямых многократных измерений. Количество образцов составило пять с 10 фиксируемыми значениями сопротивления расслаиванию одного образца.
Данные испытания и основные технические характеристики прототипа и заявленного способа представлены в таблице.
| Таблица Технические характеристики материалов | ||||
| Ткань, артикул | Поверхностная плотность | Волокнистый состав, % | Сопротивление расслаивания клеевых соединений, Н/см | |
| Контрольный образец | Модифицированный композиционный материал | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Драп «Гренада» | 92 | ВШрс-55 | 6,00 | 19,00 |
| 23252 (прототип) | ВЛс-45 | |||
| Костюмная | 100 | ВЛс-80 | 6,86 | 25,48 |
| «Тюнинг» | ВШрс-20 | |||
| Костюмная | 188 | ВЛс-100 | 9,8 | 23,52 |
| «Габардин» | ||||
| Костюмная | 165 | ВЛс-15 | 5,88 | 21,56 |
| «Атлас-жаккард» | ВПэф-85 | |||
| Костюмная | 260 | ВХ/б-100 | 10,78 | 25,48 |
| «Джинс» |
Из таблицы видно, что обработка ткани верха и клеевого прокладочного материала перед процессом дублирования под воздействием неравновесной низкотемпературной плазмы (НТП) высокочастотного емкостного разряда в вакуумной камере в течение 60-600 с, при рабочем давлении в камере 13,0-50,0 Па, расходе плазмообразующего газа аргона или воздуха 0,01-0,08 г/с, плотности ионного тока 0,3-0,6 А/м2 повышает адгезионную прочность клеевых соединений деталей одежды в 2,4-3,6 раза, при этом не изменяет структуру и внешний вид ткани верха и клеевого прокладочного материала. Воздействие неравновесной низкотемпературной плазмы высокочастотного емкостного разряда на ткань верха приводит к удалению различных препаратов и загрязнений, нанесенных на поверхность ткани в процессе прядения, сохраняет эксплутационные свойства материала, что способствует хорошему проникновению клеевой композиции к активным центрам волокнообразующего полимера и позволяет повысить прочность клеевых соединений при дублировании деталей одежды. Воздействие НТП на клеевой прокладочный материал связывают с изменением его структуры, а также изменением степени кристалличности. В результате образования сшивок расстояние между параллельно ориентированными цепями молекул сокращается, что приводит к тому, что в кристаллических областях участки цепей в районе сшивок оказываются исключенными из кристаллической решетки, происходит уменьшение кристалличности и размеров кристаллов, что сказывается на текучести и температуре плавления модифицированного полиамидного клея.
Результаты исследований образцов до и после обработки НТП показывают, что химический состав основного и клеевого прокладочного материала не изменяется. Распыления или химического травления не происходит.
Преимуществами заявленного способа по сравнению с прототипом являются:
- увеличивается адгезионная прочность клеевых соединений деталей одежды в 2,4-3,6 раза;
- повышается формоустойчивость изделий;
- снижается температура плавления полиамидного клея;
- сокращается время прессования.
Способ склеивания материалов, включающий обработку ткани верха клеевого прокладочного материала высокочастотным разрядом, отличающийся тем, что перед процессом дублирования ткань верха и клеевой прокладочный материал подвергают воздействию неравновесной низкотемпературной плазмы высокочастотного емкостного разряда в вакуумной камере в течение 60-600 с, при рабочем давлении в камере 13,0-50,0 Па, расходе плазмообразующего газа аргона или воздуха 0,01-0,08 г/с, при этом плотность ионного тока 0,3-0,6 А/м2.
