Při testování pevnosti a tažnosti došlo ke dvěma jevům:
a. kompletní přetržení vzorku
b. pouze narušení vazby nebo i částečně polyuretanové pěny
0
34 Tabulka 16 : Seznam jevů vzniklých u testovaných vzorků
Vzorek Směr Chování vzorku
Úplné přetržení všech tří vrstev testovaného vzorku bylo častější u vzorků
střižených po osnově. Narušení vazby či struktury materiálu bylo jevem charakterizujícím chování vzorků střižených po útku. Takto se chovaly téměř všechny zkoušené materiály (viz tabulka č. 16).
U dvou materiálů, A a D, nedošlo k úplnému přetržení během zkoušky po osnově ani po útku. Materiál A je v plátnové vazbě a má za následek druhou nejvyšší pevnost po osnově – 1997,4 N. Materiál D má ve směru osnovy nejvyšší hodnotu pevnosti což také může být způsobeno jeho keprovou vazbou.
Vzorek B prokázal kompletní přetržení jak ve směru osnovy, tak i ve směru útku.
Takový charakter je vyvolán parametrem vrchní vrstvy materiálu, která je tvořena pleteninou. Vzorek má nejvyšší hodnotu tažnosti což může být způsobeno tloušťkou polyuretanové pěny, která u tohoto vzorku je poměrné velká. Avšak hodnoty pevnosti vzorku B překročily 500 N - minimální hodnoty pevnosti, které požadoval výrobce.
6.2 Měření pevnosti švu
Zkoušení pevnosti švu bylo provedeno u vzorků uprostřed sešitých a ustřižených ve směru osnovy a ve směru útku.
Vzorek A
U vzorků zkoušených po osnově většinou došlo k úplnému přetrhu švu, ale pouze u dvou vzorků došlo k částečnému přetrhu. U vzorků ve směru útku praskly všechny švy Průměrné hodnoty pevnosti tohoto vzorků jsou přibližně stejné a jsou nejnižší v ramci zkoušení švu. Naměřená data jsou uvedena v tabulce č. 17.
35 Tabulka 17: Naměřená data pevnosti švu vzorku A
Osnova Útek
Průměrná hodnota zkoušek 365,9 360,9 Směrodatná odchylka zkoušek 19,9 36,6 Variační koeficient zkoušek 5,4 10,1 Minimální hodnota zkoušek 342,2 324,7 Maximální hodnota zkoušek 382,8 406,3 Fmax [N]
Celková průměrná hodnota 363,8
Vzorek B
U osnovních vzorků materiálu B pouze 2 vzorky vykázaly úplné přetržení švu, zatímco švy u útkových vzorků úplně praskly. Materiál B prokázal nejvyšší pevnost jak ve směru osnovy, tak i ve směru útku.
Naměřená data jsou uvedena v tabulce č. 18.
Tabulka 18: Naměřená data pevnosti švu vzorku B Osnova Útek
Průměrná hodnota zkoušek 461,8 497,9 Směrodatná odchylka zkoušek 21,2 88,1 Variační koeficient zkoušek 4,6 17,7 Minimální hodnota zkoušek 431,9 423,5 Maximální hodnota zkoušek 483,1 637,1
Fmax [N]
Celková průměrná hodnota 479,9
Vzorek C
Při testování vzorku C došlo k přetržení švu jak u osnovních vzorků, tak i u útkových.
Naměřená data jsou uvedena v tabulce č. 19.
36 Tabulka 19: Naměřená data pevnosti švu vzorku C
Osnova Útek
Průměrná hodnota zkoušek 447,9 400,7 Směrodatná odchylka zkoušek 19,9 14,3 Variační koeficient zkoušek 4,5 3,6 Minimální hodnota zkoušek 415,9 375,6 Maximální hodnota zkoušek 466,7 416,9
Fmax [N]
Celková průměrná hodnota 424,3
Vzorek D
Vzorky D po osnově měly tendence k přetržení švu a pouze jeden vzorek po zkoušce má v okraje několik stehů. Zatímco ve směru útku situace je opačná – úplné přetržení má jeden vzorek.
Výsledky naměřené pevnosti švu jsou znázorněny v tabulce č. 20 Tabulka 20: Naměřená data pevnosti švu vzorku D
Osnova Útek
Průměrná hodnota zkoušek 415,9 350,9 Směrodatná odchylka zkoušek 18,3 11,6 Variační koeficient zkoušek 4,4 3,3 Minimální hodnota zkoušek 389,2 336,5 Maximální hodnota zkoušek 433,2 364,8
Fmax [N]
Celková průměrná hodnota 383,5 6.2.1 Shrnutí výsledků měření
V grafu č. 6 je znázorněno porovnání celkových průměrných hodnot pevnosti švu všech vzorků.
37 Graf 6: Porovnání celkových průměrných hodnot pevnosti švu vzorků
Z grafu je vidět, že nejvyšší hodnotu pevnosti švu má vzorek B, přičemž jak ve směru osnovy, tak i ve směru útku.
6.3 Měření odolnosti vůči oděru
Odolnost v oděru byla zkoušena u materiálů na přistroji do 50 000 otáček a byl hodnocen počet otáček, při kterém došlo k poškození vzorku. Po zkoušce byly vypočítány průměrné hodnoty, které jsou uvedeny v tabulce č. 21. Grafické porovnání výsledků měření je uvedeno dále v grafu. č. 7
Tabulka 21: Naměřené hodnoty odolnosti vůči oděru
Vzorek A B C D
38 Graf 7: Porovnání průměrných hodnot odolnosti vůči oděru
Nejvyšší odolnost vůči oděru prokázal vzorek D což může být způsobeno jeho druhem vazby. Nejnizší výsledky má vzorek B, je možné kvůli nestejnoměrné struktuře jeho vrchní vrstvy.
6.4 Měření odolnosti proti tvorbě žmolků
Žmolkovitost byla zkoušena u materiálů na přístroji při 500, 1000, 2 000, 5 000 a 7 000 otáček. Při každém cyklu byl zaznamenán dosažený stupěň žmolkovitosti podle hodnoticí tabulky (viz tab. č. 7). Průměrné hodnoty zkoušek jsou uvedeny v tabulce č. 22.
Tabulka 22: Naměřené hodnoty odolnosti proti tvorbě žmolků Vzorek Průměrný stupeň žmolkovitosti při
500 ot. 1 000 ot. 2 000 ot. 5 000 ot. 7 000 ot.
39 Graf 8: Porovnání průměrných stupňu žmolkovitosti při různých cyklech
Jak je vidět z grafu č. 8 pouze jeden vzorek D získal 4. stupeň což znamená lehké rozvlaknění a/nebo začátek tvorby žmolků. Výsledky ostatních vzorků lze hodnotit jako dostatečně dobré odolnosti vůči žmolkům.
0 1 2 3 4 5 6
A B C D
500 ot.
1 000 ot.
2 000 ot.
5 000 ot.
7 000 ot.
40
ZÁVĚR
Cílem této bakalářské práce byla analýza vlivu a testování strukturních a trvanlivotsních vlastností materialů určených pro výrobu autopotahů.
V první části práce byly popsány textilní materiály určené pro výrobu autpotahů a jeich historický vývoj, byla provedena analýza vlivu strukturních parametrů textilií na jeji vlastnosti, seznámení s metodami testování základních trvanlivostních vlastnosti
autopotahových materiálů.
V druhé části byl popsán vlastní experiment, zaměřený na testování trvanlivostních vlastnosti vybraných textilních materiálů určených pro výrobu autopotahů. Při testování se objevily následující výsledky.
Vzorek A, vyplněný v plátnové vazbě prokázal nejlepší pevnost ze všech představených vzorků – 1575,9 N při tažnosti 54,1 %. Hodnota jeho pevnosti švu byla 363,37 N což je třetí místo mezi všemi vzorky. Při zkoušce odolnosti vůči oděru vzorek A také prokázal dobré výsledky, jsou to 47 200 otáček, je to počet otáček, při kterém došlo k poškození vzorku. Při testování žmolkovitosti vzorek A dosáhl mezistupňu 4 až 5 při maximálním cyklu v 7 000 otáček.
Vzorek B má ve zkoušce pevnosti v tahu 1309 N a tažnost 66%, jeho pevnost ve švu je 479,86, co je nejlepší výsledek mezi všemi vzorky. Počet otáček, při kterém došlo k poškození vzorku je 33 559, což je nejhorší výsledek. Při zkoušce žmolkovitosti vzorek dosáhl stupňu 4-5.
Vzorek C, vrchní vrstva kterého je tvořena pleteninou, má nejvyšší tažnost 75% při nejnizší pevnosti 984N. Při testování pevnosti švu, vzorek C získal průměrně 424 N. Při testování odolnosti v oděru vzorek odolal 38 400 otáčkám, kdy došlo k poškození vzorku.
Vzorek D, který má relativní vysokou pevnost v tahu 1445 N, má zároveň i nizší tažnost 37,9 %. Při zkoušení pevnosti švu vzorek měl průměrně 383,5 N. Počet otáček, kdy poprvé došlo k poškození vzorků je 50 000 což je nejlepší výsledek zkoušky odolnosti v oděru. Ale ve zkoušce žmolkovitosti pouze vzorek D dosáhl stupňu 4.
Vzhledem k tomu, že textilní materiály určené pro výrobu autosedaček jsou vícevrstvé a obsahují v sobě několik druhů textilních výrobků, musíme porovnávat u textilních materiálů kombinace všech výsledků měření. Ve výše uvedených trvanlivostních zkouškách nejlepší celkové výsledky prokázal vzorek potahového materiálu A.
Na základě provedených experimentů je možné konstatovat, že strukturní parametry textilních materiálů mají značný vliv na trvanlivostní vlastnosti. Textilní materiál A obsahuje polyesterovou tkaninu v plátnové vazbě, polyuretanovou pěnu a
41 osnovní pleteninu je správnou volbou pro výrobce autopotahů, taková kombinace
textilních výrobků je optimální pro autopotahový materiál.
42
Použítá literatura
(1) [online] [cit. 28 04 2014 г.] http://www.roadplanet.ru/home/news/2162/.
(2) Fung W., Hardcastle M. Textiles in automotive engineering. Cambridge : Woodhead Publishing Ltd , 2001. ISBN 1 85573 493 1.
(3) Drive2.ru. [Online] [cit. 28 4 2014] http://www.drive2.ru/c/753121/.
(4) PHYSIOLOGICAL AND SENSORY PROPERTIES OF CAR SEATS. Havelka A., Glombíková V. 2014.
(5) Fung W. Coated a laminated textiles. Cambrige : Woodhead Publishing Ltd, 2002.
ISBN 1 85573 576 8.
(6) Muhkopadhahyay S.K., Partridge J.F. Automotive Textiles: a critical appreciation of recent developments in manufacturing processes and perfomance criteria of automotive textiles. Manchester : The Textile Institute, 1999. ISBN 1-870372-21-2.
(7) Základy textilní a oděvní výroby. skripta.ft.tul.cz. [Online] 2010. [cit. 22 4 2014 ] (8) ČSN EN 12127 : Textilie - Plošné textilie - Zjištování plošné hmotnosti pomocí malých vzorků.
(9) ČSN EN ISO 5084 :Textilie - Zjišťování tloušťky textilií a textilních výrobků.
(10) Kovačič, V. Textilní zkušebnictví. Díl II. Liberec : Technická univerzita v Liberci, 2004. IBSN 80-7083-825-6.
(11) Pamuk G. Research on the breaking and tearing strengths and elongation of
automobile seat cover fabrics. Textile Research Journal. January, 2009, Vol . 79, No. 1, s.
47 - 58.
(12) Nikolić M., Mihailović T., Simonović Lj. Real value of weave binding coefficient as a factor of woven fabrics. FIBRES & TEXTILES in Eastern Europe. October/December, 2000, s. 74-78.
(13) Kumpikaitė E. Analysis of dependencies of woven fabric's breaking force and elongation at break on its structure parameters. FIBRES & TEXTILES in Eastern Europe.
January/March, 2007, Vol. 15, No.1(60), s. 35 - 38.
(14) Kaynak H.K., Topalbekiroglu M. Influence of fabric pattern on the abrasion resistance property of woven fabrics. FIBRES & TEXTILES in Eastern Europe.
January/March, 2008, Vol. 16, No. 1(66).
(15) Malik Z.A., Tanwari A. Influence of plain and twill (3/1) weave designs on the tensile strengths of PC blended fabrics. Mehran uvinersity research journal of engineering
& technology. January, 2011, Vol. 30, No.1 .
(16) ČSN EN ISO 13934-1 :Textilie - Tahové vlastnosti plošných textilií - Část 1:
Zjišťování maximální síly a tažnosti při maximální síle pomocí metody Strip.
(17) ČSN EN ISO 13935-1 (800841) : Textilie - Tahové vlastnosti švů plošných textilií a konfekčních výrobků - Část 1: Zjišťování maximální síly do přetrhu švu metodou Strip.
43 (18) ČSN EN ISO 12947-2 (800846) : Textilie - Zjišťování odolnosti plošných textilií v oděru metodou Martindale - Část 2: Zjišťování poškození vzorku.
(19) ČSN EN ISO 12945-2 (800837) : Textilie - Zjišťování sklonu plošných textilií k rozvláknění povrchu a ke žmolkování - Část 2: Modifikovaná metoda Martindale.
(20) Kumpikaitė E. The fabric weave's influence on the character of fabric break.
Materials Science (Medžiagotyra). 2007, Vol.13, No.3, s. 245-248.
44
Seznam obrázků
Obrázek 1 : Automobil začátku 20. století (1)... 9
Obrázek 2 : Sedadla auta Audi Coupe v roce 1980 (3) ... 10
Obrázek 3: Sandwichová struktura autopotahového materiálu ... 11
Obrázek 4 : Základní vazby tkanin (7) ... 15
45
Seznam tabulek
Tabulka 1 : Textilní výrobky používané pro výrobu autopotahů (4) ... 11
Tabulka 2: Přehled vlastností textilních materiálů používáných pro výrobu autopotahů (2) ... 13
Tabulka 3 : Naměřené hmotnosti vzorků (14) ... 18
Tabulka 4 : Parametry měření tloušťky ... 20
Tabulka 5 : Výstupní parametry zkoušek na Testometric M 350-5CT ... 21
Tabulka 6 : Podmínky švu ... 21
Tabulka 7 : Hodnocení stupňu žmolkovitosti (19) ... 23
Tabulka 8 : Charakteristika vzorku A... 25
Tabulka 9 : Charakteristika vzorku B ... 26
Tabulka 10: Charakteristika vzorku C ... 27
Tabulka 11 : Charakteristika vzorku D... 28
Tabulka 12 : Naměřená data zkoušení pevnosti a tažnosti materiálu A ... 29
Tabulka 13 : Naměřená data zkoušení pevnosti a tažnosti materiálu B ... 30
Tabulka 14 : Naměřená data zkoušení pevnosti a tažnosti materiálu C ... 31
Tabulka 15: Naměřená data zkoušení pevnosti a tažnosti materiálu D ... 32
Tabulka 16 : Seznam jevů vzniklých u testovaných vzorků ... 34
Tabulka 17: Naměřená data pevnosti švu vzorku A ... 35
Tabulka 18: Naměřená data pevnosti švu vzorku B ... 35
Tabulka 19: Naměřená data pevnosti švu vzorku C ... 36
Tabulka 20: Naměřená data pevnosti švu vzorku D ... 36
Tabulka 21: Naměřené hodnoty odolnosti vůči oděru... 37
Tabulka 22: Naměřené hodnoty odolnosti proti tvorbě žmolků ... 38
46
Seznam grafů
Graf 1: Graf úbytku hmotnosti tkanin při různých cyklech (14) ... 18
Graf 2: Porovnání pevnosti tkanin ve směru osnovy (15) ... 19
Graf 3: Porovnání pevnosti tkanin ve směru útku (15) ... 19
Graf 4: Porovnání celkových průměrných hodnot pevnosti vzorků ... 33
Graf 5: Porovnání celkových průměrných hodnot tažnosti vzorků ... 33
Graf 6: Porovnání celkových průměrných hodnot pevnosti švu vzorků ... 37
Graf 7: Porovnání průměrných hodnot odolnosti vůči oděru ... 38
Graf 8: Porovnání průměrných stupňu žmolkovitosti při různých cyklech ... 39