СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОТОСТОЙКОСТИ КОЖИ Российский патент 2008 года по МПК G01N33/44 

Описание патента на изобретение RU2314525C1

Изобретение относится к легкой промышленности и может быть использовано при определении потостойкости капиллярно-пористых волокнистых и пленочных материалов, например натуральной и искусственной кожи.

Известен способ определения потостойкости кож, заключающийся в том, что образцы исследуемых материалов выдерживают в растворе искусственного пота в течение 24 часов, высушивают в течение 24 часов и эту операцию повторяют шесть раз. После этого определяют физико-механические характеристики образцов: предел прочности при растяжении, относительное удлинение и жесткость. Для получения сопоставимых данных используют контрольные образцы, которые обрабатывают по такой же схеме, с той лишь разницей, что вместо пота применяют дистиллированную воду.

Потостойкость оценивают по отношению полученных показателей до и после испытаний, причем показатели образца до испытания принимают за единицу (Бернштейн М.М. Потостойкость и микробиологическая устойчивость кож для подкладки обуви: Реф. сб. «Кожевенная промышленность». - М.: ЦНИИТЭИлегпром, 1977. №6. - С.8-14).

Недостатком данного способа является его трудоемкость, влияние направления вырубаемого образца (анизотропии) на точность измерения.

Наиболее близким аналогом предложенного технического решения является способ определения потостойкости кожи, заключающийся в том, что после шестикратной циклической обработки опытного образца в растворе искусственного пота, а контрольного - в дистиллированной воде, с последующим высушиванием их в течение суток, определяют модули упругости кож, а значение потостойкости, выраженное в процентах, рассчитывают по отношению модулей упругости кож, обработанных потом и водой. Причем модуль упругости Е испытываемого образца и контрольного рассчитывают по отношению напряжения σ=9,8 МПа к соответствующему относительному удлинению ε, полученному при этом напряжении при испытании на разрывной машине, по формуле: Е=σ:ε [В.А.Волков, И.З.Пуримов. Технический анализ и контроль кожевенного производства. - М.: Легкая индустрия, 1972. - 232 с.].

Недостатком этого способа является необходимость многократных циклов обработки и сушки, использование дистиллированной воды в качестве среды сравнения, большой разброс получаемых значений потостойкости.

Техническим результатом изобретения является повышение точности определения показателя потостойкости и снижение трудоемкости способа.

Данный результат достигается тем, что способ определения потостойкости кож заключается в том, что образец испытываемого материала размером 10×10 см помещают в измерительное устройство прибора Релакс и определяют модуль упругости Ey1 или модуль высокоэластичности Eэ1, после чего образец выдерживают в растворе искусственного пота при комнатной температуре в течение 3-х суток, затем лодсушивают в естественных условиях в течение 22-24 часов и на приборе Релакс определяют модуль упругости Еу2 или модуль высокоэластичности Еэ2, потостойкость кожи П в процентах рассчитывают по формуле П=(Еу2:Ey1)·100 или (Еэ2:Eэ1)·100, где Ey1 - модуль упругости исходного образца, МПа; Еу2 - модуль упругости образца после обработки в растворе искусственного пота, МПа; Eэ1 - модуль высокоэластичности исходного образца, МПа; Еэ2 - модуль высокоэластичности образца после обработки в растворе искусственного пота, МПа.

Отличительной особенностью предложенного способа является то, что испытываемые образцы выдерживают в растворе искусственного пота в течение 3 суток без промежуточного высушивания, определение модуля упругости или высокоэластичности до и после обработки проводят на приборе Релакс на одном и том же образце без его разрушения, а показатель потостойкости определяют в процентах по отношению модуля упругости или высокоэластичности образца, обработанного в растворе искусственного пота, к модулю упругости или высокоэластичности исходного образца.

Сущность способа заключается в следующем.

Образец испытываемого материала размером 10×10 см помещают в измерительное устройство прибора Релакс и определяют модуль упругости Ey1 или модуль высокоэластичности Eэ1. Этот же образец после испытаний помещают в емкость, содержащую раствор искусственного пота, с тем расчетом, чтобы он был полностью покрыт жидкостью. В состав искусственного пота входят (на 150 мл раствора): хлорид натрия - 3,0 г, углекислый аммоний - 0,1 г, динатрийфосфат - 0,03 г, карбамид - 3,6 г, молочная кислота - 0,2 г. Образец выдерживают в растворе при комнатной температуре в течение 3 суток, после чего его вынимают, подсушивают в естественных условиях в течение 22-24 часов и вновь определяют значение модуля упругости или высокоэластичности на установке Релакс. Потостойкость в процентах рассчитывают как отношение модуля Еу2 или Еэ2, измеренного после выдерживания образца кожи в растворе искусственного пота, к модулю Ey1 или Еэ1 исходного образца соответственно.

Модули упругости и высокоэластичности являются одними из основных показателей, характеризующих упруго-пластические свойства кожи.

На фиг.1 изображена блок-схема прибора Релакс.

Прибор Релакс для измерения упругопластических свойств натуральных и синтетических материалов неразрушающим методом состоит из механического блока нагрузки - разгрузки образца 1, электронного блока преобразования сигнала 2, системного блока компьютера 3, монитора 4, клавиатуры 5, принтера 6.

Точность измерения: деформации - 2%, напряжения - 3%. Диапазон напряжений при испытании на растяжение: 0,2-2 МПа.

Определяемые показатели: модуль упругости, модуль высокоэластичности; постоянные времени и коэффициенты вязкости - быстрого и медленного процессов релаксации; коэффициент пластической вязкости.

Оригинальное программное обеспечение включает следующие программы:

- для получения файла данных отдельного испытания;

- для его обработки и получения результатов;

- для статистической обработки нескольких испытаний одного образца с автоматическим составлением протокола, сводной таблицы показателей и спектра. Определяется также точность аппроксимации и ошибки опыта по каждому показателю. Размеры прибора - 275×180×70 мм. Масса прибора - не более 3 кг.

Прибор позволяет без разрушения образца исследовать деформационные свойства кож, меха, пленок, тканей и других подобных материалов, а также их пакетов путем компьютерного анализа процесса релаксации образца, получать с высокой точностью комплекс до пятнадцати показателей упругих, вязких и пластических свойств и спектр времен релаксации материала, на основе чего совершенствовать технологию, надежно сертифицировать качество материала [Бурмистров А.Г., Кочеров А.В. Компьютерный комплекс «RELAX» для оценки качества материалов // Кожевенно-обувная промышленность. - 1998. № 1. -С.17-19].

До настоящего времени испытания различных материалов на потостойкость на приборе Релакс не проводились.

На фиг.2 представлены графики изменения модулей упругости по прототипу - А, по предлагаемому способу - Б и модуля высокоэластичности ×10-1 - В по предлагаемому способу в зависимости от количества циклов обработки в растворе искусственного пота.

На фиг.3 представлены графики изменения модулей упругости по прототипу - А, по предлагаемому способу - Б и модуля высокоэластичности ×10-1 - В по предлагаемому способу в зависимости от количества циклов обработки в воде.

Как следует из представленных на фиг.2 и фиг.3 зависимостей, изменения модуля упругости образцов кожи под действием воды имеют большие абсолютные величины, чем под действием искусственного пота. В этой связи определение потостойкости кожи в прототипе, как отношение модуля упругости образца под действием пота к модулю упругости образца под действием воды представляется некорректным, так как рассчитанные показатели потостойкости в некоторых случаях превышают 100%.

На фиг.2 и фиг.3 показано, что модули упругости и высокоэластичности опытного образца изменяются на протяжении 3 циклов испытаний, а затем остаются практически постоянными, что дает основание ограничить время обработки образца в растворе искусственного пота тремя сутками.

Поскольку изменения, происходящие в структуре дермы исследуемого образца, непосредственно влияют на его упругопластические характеристики, более правомерно оценивать потостойкость как отношение модуля упругости или высокоэластичности, определенного после выдерживания образца в растворе искусственного пота, к модулю упругости или высокоэластичности исходного образца.

Пример 1. Образец кожи хромового дубления для верха обуви размером 10×10 см помещают в измерительное устройство прибора Релакс и определяют модуль упругости Ey1. Этот же образец помещают в емкость, содержащую раствор искусственного пота, с тем расчетом, чтобы он был полностью покрыт жидкостью. В состав искусственного пота входят (на 150 мл раствора): хлорид натрия - 3,0 г, углекислый аммоний - 0,1 г, динатрийфосфат - 0,03 г, карбамид - 3,6 г, молочная кислота - 0,2 г. Образец выдерживают в растворе при комнатной температуре в течение 3 суток, после чего его вынимают, подсушивают в естественных условиях в течение 22 часов и вновь определяют значение модуля упругости Еу2 на установке Релакс. Потостойкость в процентах рассчитывают по формуле

П=(Ey2:Ey1) 100

Пример 2. Образец подкладочной кожи из сырья КРС размером 10×10 см испытывают и обрабатывают в растворе искусственного пота, как в примере 1, но подсушивание образца осуществляют в течение 23 часов. Потостойкость определяют по примеру 1.

Пример 3. Образец подкладочной кожи из спилка размером 10×10 см испытывают и обрабатывают в растворе искусственного пота, как в примере 1, но подсушивание его осуществляют в течение 24 часов. Потостойкость определяют по примеру 1.

Пример 4. Образец кожи хромового дубления для верха обуви размером 10×10 см помещают в измерительное устройство прибора Релакс и определяют модуль высокоэластичности Eэ1. Этот же образец помещают в емкость, содержащую раствор искусственного пота, с тем расчетом, чтобы он был полностью покрыт жидкостью. В состав искусственного пота входят (на 150 мл раствора): хлорид натрия - 3,0 г, углекислый аммоний - 0,1 г, динатрийфосфат - 0,03 г, карбамид - 3,6 г, молочная кислота - 0,2 г. Образец выдерживают в растворе при комнатной температуре в течение 3 суток, после чего его вынимают, подсушивают в естественных условиях в течение 22 часов и вновь определяют значение модуля высокоэластичности Еэ2 на установке Релакс. Потостойкость в процентах рассчитывают по формуле

П=(Еэ2э1)·100

Пример 5. Образец подкладочной кожи из сырья КРС размером 10×10 см испытывают и обрабатывают в растворе искусственного пота, как в примере 4, но подсушивание образца осуществляют в течение 23 часов. Потостойкость определяют по примеру 4.

Пример 6. Образец подкладочной кожи из спилка размером 10×10 см испытывают и обрабатывают в растворе искусственного пота, как в примере 4, но подсушивание его осуществляют в течение 24 часов. Потостойкость определяют по примеру 4.

Результаты испытаний образцов по предложенному способу и прототипу представлены в таблице.

Анализ полученных данных показывает, что предложенный способ определения потостойкости кожи позволяет повысить точность измерения в 2,7-3 раза, сократить длительность способа в 3 раза и материалоемкость в 5 раз.

ТаблицаПоказателиПримеры123456ПрототипМодуль упругости
Ey1, МПа
30,056,956,630,6 (пот)
Модуль упругости
Еу2, МПа
21,138,446,632,7 (вода)
Потостойкость, % П=(Еу2у1)·10070,367,582,393,6Модуль высокоэластичности Еэ1, МПа160275274-Модуль высокоэластичности Еэ2, МПа109179218-Потостойкость, % П=(Еэ2э1)10068,165,179,693,6Ошибка определения, %5,26,05,85,26,05,816,2Длительность подготовительного процесса, сут44444412Длительность измерения модулей упругости, мин10101010101060Количество испытываемых образцов, шт1111114Площадь образцов, см2100100100100100100500

Похожие патенты RU2314525C1

название год авторы номер документа
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕЛАКСАЦИОННЫХ СВОЙСТВ КОЖИ И ПОДОБНЫХ ЕЙ ГИБКИХ МАТЕРИАЛОВ 2001
  • Бурмистров А.Г.
RU2210753C1
СПОСОБ ОЦЕНКИ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ ОБУВНЫХ ПОДОШВЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ 1998
  • Магомедов Ш.Ш.
RU2149377C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛЕНКИ МЕДИЦИНСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ ХИТОЗАНА (ВАРИАНТЫ) 2010
  • Шиповская Анна Борисовна
  • Бузинова Дарья Андреевна
  • Фомина Валентина Ивановна
  • Юсупова Кристина Андреевна
RU2429022C1
Способ получения биополимерного гидрогеля 2020
  • Щипунов Юрий Анатольевич
  • Суполова Яна Игоревна
RU2743941C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОДУЛЯ УПРУГОСТИ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОЛЗУЧЕСТИ БЕТОНОВ И РАСТВОРОВ 2007
  • Несветаев Григорий Васильевич
  • Шубина Ирина Александровна
RU2339945C2
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРЕДЕЛЬНОЙ РАСТЯЖИМОСТИ ЦЕМЕНТНЫХ ШТУКАТУРНЫХ СОСТАВОВ 2012
  • Бабков Вадим Васильевич
  • Синицин Дмитрий Александрович
  • Резвов Олег Александрович
  • Гафурова Элина Альбертовна
  • Кузнецов Дмитрий Валерьевич
  • Чуйкин Александр Евгеньевич
RU2506587C1
Способ модифицирования бетона комплексной добавкой, включающей гидротермальные наночастицы SiO и многослойные углеродные нанотрубки 2020
  • Потапов Вадим Владимирович
  • Полонина Елена Николаевна
  • Леонович Сергей Николаевич
  • Жданок Сергей Александрович
RU2750497C1
СПОСОБ ПРОВЕДЕНИЯ ОБТЯЖНО-ЗАТЯЖНЫХ ПРОЦЕССОВ ОБУВИ 2012
  • Александров Сергей Петрович
  • Бердникова Ирина Петровна
  • Морозова Галина Васильевна
RU2526780C2
ПОРИСТАЯ ОСНОВА ДЛЯ ПЕРЕВЯЗОЧНОГО СРЕДСТВА 2019
  • Парамонов Борис Алексеевич
  • Алексеев Андрей Анатольевич
  • Андреев Дмитрий Юрьевич
  • Апель Павел Юрьевич
  • Дмитриев Николай Сергеевич
  • Нечаев Александр Николаевич
  • Щеголев Дмитрий Владиславович
  • Ястребов Павел Анатольевич
RU2717312C1
Устройство для определения твердости 1978
  • Капоровский Борис Меерович
  • Кучерский Александр Михайлович
  • Никитин Олег Владимирович
SU728046A1

Иллюстрации к изобретению RU 2 314 525 C1

Реферат патента 2008 года СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОТОСТОЙКОСТИ КОЖИ

Изобретение относится к легкой промышленности и может быть использовано при определении потостойкости капиллярно-пористых волокнистых и пленочных материалов, например натуральной и искусственной кожи. Техническим результатом изобретения является повышение точности определения показателя потостойкости кожи и упрощение способа. Технический результат достигается способом определения потостойкости кожи, заключающимся в том, что образец испытываемого материала размером 10×10 см помещают в измерительное устройство прибора Релакс и определяют модуль упругости Ey1 или модуль высокоэластичности Еэ1 образца. После этого образец выдерживают в растворе искусственного пота при комнатной температуре в течение 3-х суток, затем подсушивают в естественных условиях в течение 22-24 часов и на приборе Релакс определяют модуль упругости Еy2 или модуль высокоэластичности Еэ2. Потостойкость кожи П в процентах рассчитывают по формуле П=(Ey2:Ey1)·100 или (Еэ2э1)·100, где: Ey1 - модуль упругости исходного образца, МПа; Еy2 - модуль упругости образца после обработки в растворе искусственного пота, МПа; Еэ1 - модуль высокоэластичности исходного образца, МПа; Еэ2 - модуль высокоэластичности образца после обработки в растворе искусственного пота, МПа. 1 табл., 3 ил.

Формула изобретения RU 2 314 525 C1

Способ определения потостойкости кожи, заключающийся в том, что образец испытываемого материала размером 10×10 см помещают в измерительное устройство прибора для измерения упруго-пластических свойств материалов неразрушающим методом и определяют модуль упругости Ey1 или модуль высокоэластичности Еэ1, после чего образец выдерживают в растворе искусственного пота при комнатной температуре в течение 3-х суток, затем подсушивают в естественных условиях в течение 22-24 ч и на приборе для измерения упруго-пластических свойств материалов неразрушающим методом определяют модуль упругости Еy2 или модуль высокоэластичности Еэ2, потостойкость кожи П в процентах рассчитывают по формуле

П=(Ey2:Ey1)·100 или (Еэ2э1)·100,

где Ey1 - модуль упругости исходного образца, МПа;

Еy2 - модуль упругости образца после обработки в растворе искусственного пота, МПа;

Еэ1 - модуль высокоэластичности исходного образца, МПа;

Еэ2 - модуль высокоэластичности образца после обработки в растворе искусственного пота, МПа.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2008 года RU2314525C1

ВОЛКОВ В.А., ПУРИМОВ И.З
Технический анализ и контроль кожевенного производства
- М.: Легкая индустрия, 1972, с.232
Пожарный двухцилиндровый насос 0
  • Александров И.Я.
SU90A1
Способ испытания резин в ненапряженном состоянии на стойкость к воздействию жидких агрессивных сред 1986
  • Кукин Геннадий Михайлович
  • Домчишин Игорь Максимович
  • Полякова Лидия Михайловна
  • Фомина Людмила Григорьевна
  • Лазуткин Андрей Анатольевич
SU1423963A1
Способ определения механических свойств кожи 1981
  • Смирнов Алексей Парфирьевич
  • Петрук Юрий Борисович
SU1000910A1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСТЯЖКИ И КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА КОЖИ 2000
  • Шейнин Б.М.
  • Егоренков В.В.
  • Пискарев А.В.
RU2168547C1

RU 2 314 525 C1

Авторы

Чурсин Вячеслав Иванович

Львова Алла Николаевна

Сафронов Денис Александрович

Даты

2008-01-10Публикация

2006-05-22Подача