Некоторые детали одежды должны иметь пространственную форму. Такая форма из плоского материала может быть создана вытачкой, выкраиванием деталей одежды соответствующей формы или же способом формования, в процессе которого ткань на одних участках получает принудительное растяжение, на других — сжатие. При изготовлении одежды из тканей получение объемной оболочки чаще всего достигается комбинированием перечисленных способов.
Способность плоского материала формоваться, т. е. принимать пространственную форму для покрытия кривых поверхностей, называется формовочной способностью материала. Формовочная способность определяется тем, насколько легко из данного материала получают оболочку заданной кривизны и насколько устойчиво эта оболочка сохраняет форму в процессе эксплуатации. Образование объемной оболочки может быть достигнуто: 1) в процессе влажно-тепловой обработки, когда ткань подвергают действию формующих усилий, создаваемых утюгом или прессом при одновременном воздействии целого комплекса тепло-физических процессов — нагревания, теплодиффузии, увлажнения и сушки, сорбции и десорбции паров воды, охлаждения; 2) методом перекоса сетки ткани, когда формующие усилия, прикладываемые под углом к нитям основы и утка, поворачивают их, превращая прямоугольные ячейки ткани в параллелограммы, без воздействия давления и теплофизических факторов (рис. 11-71).
Рис. 11-71. Образование пространственной формы методом перекоса сетки.
Устойчивое закрепление формы в обоих случаях достигается высушиванием под давлением горячей поверхности, фиксирующей нити и волокна во вновь принятом положении. При влажно-тепловой обработке процессы формования и фиксации формы совмещаются, при формовании перекосом сетки проводится последующая фиксация формы утюгом или прессом.
В процессе влажно-тепловой обработки влага служит и теплоносителем, и пластификатором обрабатываемых материалов. Под влиянием адсорбционно связанной влаги ослабляется действие молекулярных сил и ускоряется переход волокон из застеклованного состояния в высокоэластическое. Однако эффект, достигаемый влажно-тепловой обработкой тканей различного волокнистого состава, неодинаковый. Изделия из чисто шерстяных тканей формуются лучше и дольше сохраняют форму в процессе эксплуатации (рис. 11-72, а). Добавление к шерсти целлюлозных волокон ухудшает условия формования. Особенно большие затруднения возникают при изготовлении костюмов и пальто из тканей со значительным содержанием лавсановых или нитроновых волокон (рис. 11-72, б).
Рис. 11-72. Векторная диаграмма, характеризующая формовочную способность под разным углом ткани: а-шерстяной; б — шерстяной с лавсаном (50%)
Неодинаковая формуемость тканей различного волокнистого состава объясняется прежде всего различной молекулярной структурой волокон. Структура кератина шерсти характеризуется пространственной сеткой изогнутых цепных молекул с различными по своей энергии поперечными связями. В обычных атмосферных условиях деформация кератина определяется главным образом преодолением сил межмолекулярного сцепления и взаимного притяжения в пределах одной и той же цепи.
Переход шерсти из одной конфигурации в другую связан с поворотом и распрямлением отдельных сегментов цепи молекул; такому переходу в сухом состоянии препятствуют межмолекулярные связи. Под действием воды и особенно пара, когда происходит разрыв дисульфидных связей кератина, значительно возрастает гибкость полипептидных цепей, что повышает эластичность кератина.
Влага, проникая внутрь структуры кератина, ослабляет действие межмолекулярных сил. Поглощение влаги сопровождается набуханием, расстояние между цепями в поперечном направлении увеличивается и связи ослабляются. Под влиянием влаги и тепла колебание макромолекул ускоряется, благодаря чему формование осуществляется значительно легче. Под воздействием давления, оказываемого подушкой пресса или утюгом, макромолекулы занимают новое положение, а при высыхании и охлаждении до температуры окружающего воздуха между смещенными молекулярными цепями возникают новые связи, прочно фиксирующие их новое положение. Благодаря этому изделия из шерстяных тканей устойчиво сохраняют приданную им в процессе влажно-тепловой обработки форму.
Под действием влаги и тепла подвижность молекул натуральных и искусственных волокон из линейных высокополимеров также увеличивается, но отсутствие поперечных химических связей затрудняет сохранение волокнами вновь принятого положения. Если мокрое целлюлозное волокно растянуть и затем высушить в таком положении, между гидроксильными группами растянутых макромолекул целлюлозы возникают новые водородные связи. Однако зафиксированное таким образом состояние не устойчиво, и при первом же увлажнении волокна восстанавливают первоначальное положение. Поэтому с увеличением содержания целлюлозных волокон в полушерстяной ткани ее формовочная способность ухудшается.
Затруднения, возникающие при влажно-тепловой обработке тканей с синтетическими волокнами, объясняются прежде всего их термопластичностью. Ткани плохо сутюживаются, а при повышении температуры гладильной поверхности сверх определенной температуры происходит плавление волокон и их прилипание к поверхности пресса или утюга. При температуре гладильной поверхности, превышающей температуру термофиксации, происходит усадка тканей, которая приводит к образованию морщин и повышению жесткости тканей. Даже при более низкой температуре наблюдается изменение цвета ткани. Этим объясняется то, что в инструкции по обработке тканей с лавсаном для получения пространственной формы вместо влажно-тепловой обработки рекомендуются дополнительные вытачки.
Читайте также: Мондал что это за ткань
В зависимости от формы, которую требуется получить, растяжение или сжатие ткани производится вдоль нитей основы и утка, или же под углами к ним. При влажно-тепловой обработке изменение размеров ткани в определенных пределах может быть достигнуто, как в долевом, поперечном, так и в любом другом направлении. Формование же методом перекоса сетки осуществляется только под углом к нитям основы и утка.
При формовании растяжением вдоль основы или утка нити, расположенные в направлении действующей силы, распрямляются, нити же перпендикулярной системы получают изгиб. С увеличением нагрузки начинается растяжение распрямляющихся нитей вследствие изменения угла наклона спиральных витков крутки, взаимного скольжения, и наконец, удлинения самих волокон.
При принудительной усадке в направлении основы или утка нити, стремясь сжаться, образуют более глубокие волны и выталкивают нити перпендикулярной системы, препятствующие их сжатию. Так как нити при этом почти не укорачиваются, толщина тканей на сутюживаемых участках обычно возрастает. Одновременно с увеличением высоты волн сжимаемых нитей их гребни становятся круче, лежащие на поверхности гребней волокна получают дополнительный изгиб и напрягаются. Участки же волокон, лежащие с внутренней стороны волн нитей, наоборот, сжимаются. Вследствие разности натяжения волокна, преодолевая механическое зацепление и молекулярное взаимодействие, смещаются относительно друг друга. Растяжение и сжатие вызывают изменение конфигурации цепей молекул. Приходя в равновесное состояние, макромолекулы перемещаются, распрямляются или изгибаются. Под действием влаги и тепла процесс ускоряется. Таким образом, возникающие при влажно-тепловой обработке деформации вызывают изменения как тонкой, так и грубой структуры ткани. Поэтому формовочная способность тканей зависит как от структуры и свойств волокон, так и от структуры самой ткани —ее плотности, переплетения, отделки, а также от вида нитей, образующих ткань.
При получении объемной формы растяжением или сжатием по косой нитке способность ткани формоваться определяется в первую очередь подвижностью сетки ткани, т. е. ее грубой структурой. Деформация сетки ткани, приводящая к превращению прямоугольных ячеек ткани в параллелограммы, требует небольших усилий и может осуществляться без воздействия влаги и тепла. Повороту нитей сопутствует незначительное изменение высоты волн нитей без изменения длины самих нитей. Чем меньше угол между диагональю и действующей силой, тем больше удлинение ткани вследствие поворота нитей и меньше вследствие изменения высоты волн. Легче формуются ткани из пряжи низких номеров, малой плотности, с длинными перекрытиями, с мягкой отделкой, без начеса и валки, нити которых имеют более редкие связи и оказывают меньшее тангенциальное сопротивление в местах контакта с нитями перпендикулярной системы.
Одинаковые усилия, прикладываемые при формовании тканей в различных направлениях, вызывают разные по величине деформации. Наибольшую деформацию ткань получает в направлении диагонали ячейки, наименьшую в направлении нитей основы и утка. Пропорционально деформации при формовании изменяется и ее устойчиво фиксируемая часть при влажно-тепловой обработке.
В тканях, подвергавшихся валке при растяжении и сжатии под любым углом к нитям основы и утка, формующие усилия воспринимаются не сеткой ткани, а сцепленными между собой волокнами. В этом случае формовочная способность материала зависит от плотности расположения волокон и их макро- и микроструктуры. Таким образом, на процесс формования во всех случаях оказывает влияние как тонкая, так и грубая структура материала. Выбирая параметры формования, следует учитывать особенности ткани. Например, ткани с лавсаном, свойства волокон которых не позволяют производить формование изменением тонкой структуры, могут получать объемную форму путем перекоса сетки ткани.
Устойчивость полученной формы определяется устойчивостью возникающих связей. Разберем происходящий здесь процесс. Увлажненная ткань испытывает давление нагретой гладильной поверхности. Под действием сжимающих усилий ткань становится тоньше, происходит уплотнение ее структуры, изменяется изгиб волн нитей и вместе с этим увеличиваются углы обхвата. Растет площадь трения и вместе с ней величина тангенциального сопротивления в местах контакта нитей. Однако происшедшие изменения в грубой структуре ткани не обеспечивают получения устойчивой формы. Если к концу прессования не удаляется полностью влага физико-механической связи и до равновесного состояния не удаляется адсорбционная влага, устойчивое закрепление формы не достигается. Недостаточно просушенная ткань, в волокнах которой не завершился процесс перехода из высокоэластического состояния в застеклованное, релаксирует, что с течением времени приводит к искажению формы детали. Таким образом, очевидно, что для фиксации формы внешних связей недостаточно и устойчивое закрепление структуры ткани в новом положении без образования новых молекулярных связей невозможно. Поэтому и при формовании путем перекоса сетки для устойчивого закрепления формы требуется влажно-тепловая обработка.
Для определения формовочной способности тканей путем перекоса сетки вводится понятие коэффициента формуемости, характеризуемого углом отклонения нитей под действием груза в 1 кГ, прикладываемого под разным углом относительно нитей основы и утка. Вдоль нитей коэффициент формуемости равен нулю. Ориентировочное представление о формовочной способности материала может быть также получено с помощью номограммы.
Читайте также: Разрастание ткани путем митотического новообразования клеток
(рис. 11-73), устанавливающей зависимость между способностью ткани формоваться, плотностью и длиной перекрытий. На шкале А откладывается поверхностное заполнение ткани (в %), на шкале В количество нитей раппорта (для переплетений гладкого класса). Так как изменение плотности различно влияет на формовочную способность тканей, в зависимости от длины перекрытий переплетения цена делений шкалы В откладывается в арифметической прогрессии. Отмечая на шкалах А и В соответствующие значения и соединяя точки прямой линией, получают на шкале С удлинение ткани под углом 45° при нагрузке в 1 кГ, которое характеризует способность ткани формоваться.
Рис. 11-73. Номограмма для определения формовочной способности ткани.
Как оклеивать стеклотканью
Не секрет, что эпоксидный клей состоит из эпоксидной смолы и отвердителя. Вот только разновидностей смолы в продаже очень много — разные марки, зарубежная и российская и тд. А разные отвердители могут менять свойства эпоксидки весьма сильно.
Эта статья написана для тех, кто только начинает свой путь в использовании стеклоткани и эпоксидных клеев для самостоятельного изготовления SUP Board`ов, лодок Windsurf`ов и тд.
Какой эпоксидный клей использовать для пропитки стеклоткани
Для работы со стеклотканью при создании поверхностей оптимально использовать одну из следующих марок эпоксидных смол на ваш выбор:
- смола ЭД-20 отечественного производства
- смола Epoxy 520 («Spolchemie», Чехия)
- смола D.E.R. 330 («Dow Chemical», Германия)
- отвердитель ПЭПА (полиэтиленполиамин) или модифицированный отвердитель М-4
- пластификатор, активный разбавитель ДЭГ-1
Российская эпоксидка ЭД-20- это один из самых бюджетных вариантов, минус один — желтоватый цвет. Если необходимо получить максимально прозрачное изделие, то необходимо использовать Epoxy или D.E.R. с отвердителем ТЭТА (не ПЭПА), так же и не использовать пластификатор ДЭГ-1 (вместо него взять ДБФ).
Только учтите — ПЭПА (стандартный отвердитель входящий в состав набора эпоксидного клея в хозяйственных и строительных магазинах) прощает многие ошибки и легко заставляет застывать смолу при температуре ниже 20 градусов. ПЭПА добавляется 1:10, то есть — на килограмм смолы надо 100 грамм отвердителя.
Вообще, при оклейке стеклотканью лучше использовать отвердитель М-4.
Отвердитель М-4 позволяет получить изделие со значительно лучшими механическими характеристиками, чем при использовании ПЭПА или ТЭТА. Согласно испытаниям, проведенным изготовителем, прочность полученного с применением М-4 изделия в 2-3 раза превышает прочность изделий, полученных с использованием ПЭПА или ТЭТА. М-4 немного пластифицирует изделие, что также повышает его долговечность, прочность при склеивании / приклеивании с использованием М-4 выше, чем с использованием ПЭПА.
М-4 так же позволяет отверждать изделия в условиях пониженных температур, вплоть до 2-5 градусов выше нуля.
Расход М-4, заявленный производителем, составляет 22,3 массовых частей на 100 массовых частей смолы, на килограмм смолы надо 223 грамма отвердителя. Опыт показывает, что в оптимальных условиях отверждения достаточно значительно меньшего количества отвердителя (от 15%), но это неофициальное заявление.
Если у вас штучное производство, а не потоковое, то самым лучшим выбором для новичка является использование смолы Epoxy 520 и отвердителя М-4. Разница в цене не столь уж и велика, но качество и долговечность — гораздо выше!
Как правильно замешать эпоксидную смолу
Для замешивания необходимы кухонные цифровые весы. От того сколько отвердителя добавлено будет зависеть и качество оклеенного стеклотканью изделия.
Добавленный отвердитель необходимо тщательно перемешать со смолой! Тут вам поможет шуруповерт с насадкой из хозмага.
Внимание! Вливать отвердитель необходимо тонкой струйкой, с помешиванием. После перемешивания необходимо перелить в другую тару и еще раз перемешать. Это нужно для того, что бы не осталось не смешанных частей смолы. Как ни старайся, но в углах банки у станок и дна всегда остается неперемешанная часть. Переливая в другую тару мы избавляемся от неравномерности замеса.
Какую стеклоткань использовать для оклейки
Практически любую! Только учитывайте то, что электротехническая — для изоляции проводов, обычно она опарафинена и ее необходимо отжигать перед использованием. Чем плотнее ткань, тем крепче изделие, но при этом тяжелее и дороже.
Для оклейки SUP Board`а обычно используют ткань плотностью от 160 до 200. Клеится один слой. Дополнительно проклеивается вторым слоем место гребца.
Стекломат дешевле, но поверхность при его использовании очень шершавая и грубая. Так же при его использовании прочность изделия гораздо ниже.
Читайте также: Как обработать круглый край ткани
Стеклоткань и стекломат с эпоксидной смолой, полиэфирной смолой
Технология оклейки SUP Board стеклотканью
Выбор направления оклеивания — располагать вдоль длины SUP те нити ткани (уток или основу), которые имеют большую суммарную прочность.
Нарежте полотнища стеклоткани на куски. Сделайте это заранее, когда риск запачкать ткань смолой минимален. На сухую примерьте куски на корпусе. Перекрытия кусков должны быть 5-10 см.
Приготовьте велюровый валик, пластиковые шпатели (7-8 см шириной).
Если вы используете шариковый пенопласт (он дешевле экструдированного), то необходимо сделать грунтовку пенопласта клеем ПВА. Ошкурите все места оклейки самодельного SUP Board, к гладкому и нешкуренному пеноплексу эпоксидная смола прилегает плохо и может отскочить от него в процессе эксплуатации.
Замешайте смолу, старайтесь работать с компонентами имеющими комнатную температуру.
Начинайте наносить смолу на фанеру валиком, тщательно смачивая поверхность. Нанесите смолу на весь тот участок, который покроет первый кусок стеклоткани. Добавьте смолы там, где она полностью или сильно впиталась.
После нанесения смолы уложите ткань на смоченную поверхность. Ткань начнет местами пропитываться смолой и прилипать к поверхности. Разровняйте ткань на поверхности, но не пытайтесь при этом действовать так же, как если бы вы разглаживали ткань, лежащую на столе. Нужно тянуть только за края ткани, выбирая те нити, которые проходят через участки, требующие выравнивания. Так вы избежите образования складок ткани. Структура ткани нарушается на складках, их появления нужно избегать.
После общего выравнивания полотна, начинайте наносить смолу поверх ткани. Делать это можно валиком, вам также может помочь пластиковый шпатель, который эффективно распределяет смолу по ткани. Помогайте валиком на неровных участках. Действуйте быстро, без сильного нажима.
После пропитывания всего полотнища еще раз проверьте поверхность и устраните пузыри, удаляя воздух из под ткани шпателем. На этом этапе нужно удалить из края ткани краевую синтетическую нить. Она удерживает край ткань от осыпания и больше не нужна. Если нить оставить, она образует ненужный валик, особенно в случае перехлеста другим полотнищем стеклоткани.
Всегда проверяйте предыдущее на наличие пузырей и отслоений, которые могут возникнуть пока вы работали с новым.
Завершающая операция – заполнение структуры ткани смолой там, где смола сильнее впиталась в основание и распределение излишков смолы. Лучший инструмент для этого – пластиковый шпатель. Нажим на поверхность должен быть умеренным, во избежание смещения ткани.
Как правильно пропитать стеклоткань эпоксидной смолой
Советы по оклейке стеклотканью на эпоксидном клее
При оклейке смола наносится на большие поверхности, ее пары могут оказаться в воздухе, поэтому всегда работайте в фильтрующей полумаске или качественном респираторе! Не забывайте про вентиляцию.
Постарайтесь работать при нормальной температуре воздуха и компонентов смолы, избегайте оклейки в холодном помещении и холодного корпуса.
При оклейке больших поверхностей, если возможно, пригласите помощника. Поручите ему заботиться о том, чтобы разведенная смола всегда была у вас под рукой. Он также поможет при укладке больших полотнищ.
Не разводите за раз больше 250-300 гр. готовой смолы и не разводите смолу, если вы не готовы использовать ее сразу после приготовления. См. статью об отверждении смолы.
Иногда, из-за температуры воздуха в помещении, а также если вы используете вязкую смолу, смола неохотно пропитывает ткань. ОСТОРОЖНЫЙ совет – разведите готовую смолу небольшим (4-6% по объему) количеством ацетона. Это ненадолго снижает вязкость смолы, облегчает пропитывание ткани. Не добавляйте больше ацетона – это может привести к снижению конечной прочности смолы.
Если вы работаете один, вам будет легче укладывать ткань на покрытую смолой поверхность, если предварительно вы скатаете каждое полотнище ткани в «двойной» рулон, то есть от каждого края к середине. Разместив такой рулон в нужном месте корпуса, раскатайте обе его части. Если что-то пошло не так, не переживайте и начинайте расправлять, руководствуясь выше упомянутым правилом – тяните только за край ткани, правильно выбирая точку приложения усилия (нужные нити). У вас все получится.
Оклеивая сильно искривленные поверхности, заранее сделайте перехлест с соседним полотнищем чуть больше. Это позволит при выравнивании ткани по поверхности иметь запас по перехлесту, который можно вытянуть в нужное место корпуса. Стеклоткань относительно легко деформируется, принимая, в том числе и сферическую и более сложные формы. Выравнивание ткани по сложной поверхности необходимо делать после полной пропитки полотнища ткани смолой.
Края полотнищ ткани могут впитывать больше смолы, чем остальные участки, рекомендуется прижимать края ткани к поверхности, наклеивая на них полосы бумажного малярного скотча.
- Свежие записи
- Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
- Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
- Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
- Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
- Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом