Застежка-липучка - Hook-and-loop fastener

Для производителя см. Липучка.
Липучки
Крючки
Петли на липучке
Петли
Обувь с застежкой на липучку
Макро фотография крючков

Застежки-липучки, застежки на крючках или же сенсорные застежки (часто упоминается обобщенный товарный знак липучка, из-за выдающегося положения Марка липучки ) состоят из двух компонентов: обычно из двух линейных ткань полоски (или, альтернативно, круглые «точки» или квадраты), которые прикреплены (сшитый или иным образом приклеены) к противоположным скрепляемым поверхностям. Первый компонент имеет крошечные крючки, второй - петли поменьше. Когда они прижимаются друг к другу, крючки зацепляются за петли, и две части временно скрепляются или связываются. При разделении, потянув или оторвав две поверхности друг от друга, полосы издают характерный «рвущийся» звук.

История

Видны крошечные крючки, покрывающие поверхность этого бур. Конструкция на липучке имитировала этот естественный механизм рассеивания семян.
Крупный план одного прицветника позвоночника Arctium минус

Оригинальная застежка-липучка была изобретена в 1941 году швейцарцами. инженер Джордж де Местраль.[1][2][3] Идея пришла ему в голову однажды после того, как он вернулся из охоты со своей собакой в Альпы. Он внимательно посмотрел на боры из лопух это продолжало прилипать к его одежде и шерсти его собаки. Он исследовал их под микроскопом и заметил сотни их «крючков», которые цеплялись за что-нибудь с петлей, например, одежду, шерсть животных или волосы.[4] Он увидел возможность простого двустороннего связывания двух материалов, если бы он мог придумать, как дублировать крючки и петли.[1][3] На крючок и петлю смотрят некоторые вроде Стивен Фогель[5] или же Вернер Нахтигаль[6] как ключевой пример вдохновения от природы или копирования механизмов природы (так называемый бионика или же биомимезис ).

Предложение де Местраля было первоначально раскритиковано лидерами отрасли, когда он представил свою идею Лион, который тогда был центром ткачества. Ему действительно удалось заручиться помощью одного ткача, который произвел два хлопок полосы по эскизам Де Местраля. Однако хлопок истирался и изнашивался за относительно короткий период времени. В результате Де Местраль начал исследовать использование синтетические волокна, полагая, что они предоставят более устойчивый продукт.[4] В итоге Де Местраль выбрал нейлон на том основании, что он не изнашивается и не притягивает плесень, не поддается биологическому разложению и может быть изготовлен в виде нитей различной толщины.[7] Нейлон был изобретен совсем недавно, и методом проб и ошибок де Местраль в конце концов обнаружил, что при шитье под горячим инфракрасным светом нейлон образует маленькие крючки.[1] Однако ему еще предстояло придумать способ механизации процесса и изготовления петлевой стороны. Затем он обнаружил, что нейлоновая нить, сплетенная в петли и подвергнутая термообработке, сохраняет свою форму и является упругой; однако петли нужно было разрезать в нужном месте, чтобы их можно было застегивать и расстегивать много раз. На грани отказа ему в голову пришла новая идея. Он купил ножницы и обрезал верхушки петель, создав таким образом крючки, которые идеально подходили бы к петлям в стопке.[4]

Механизация процесса плетения крючков заняла восемь лет, а еще год понадобился на создание ткацкого станка, который обрезал петли после их плетения. В целом, на создание работающего механизированного процесса ушло десять лет.[4]

Де Местраль представил свою идею патент в Швейцарии в 1951 году, который был предоставлен в 1955 году.[1] Через несколько лет он получил патенты и начал открывать магазины в Германия, Швейцария, Великобритания, Швеция, Италия, то Нидерланды, Бельгия, и Канада. В 1957 году он перешел в текстильный центр г. Манчестер, Нью-Гэмпшир в Соединенные Штаты.

Обозреватель Сильвия Портер впервые упомянула о продукте в своей колонке Ценность ваших денег от 25 августа 1958 г., написав: «С понятным энтузиазмом я представляю вам сегодня эксклюзивный репортаж по этой новости: наконец-то была изобретена« молния без молнии ». Новое застегивающее устройство во многих отношениях потенциально более революционно, чем было то молния четверть века назад ".[8]

Монреальская фирма Velek, Ltd. приобрела исключительное право на продажу продукта в Северной и Южной Америке, а также в Японии с американскими Липучка, Inc. из Нью-Гэмпшира и Velcro Sales из Нью-Йорка, продающих «молнию без молнии» в Соединенных Штатах.[9]

Де Местраль получил патенты во многих странах сразу после изобретения застежек, так как ожидал немедленного высокого спроса. Однако отчасти из-за его косметического внешнего вида интеграция застежки-липучки в текстильную промышленность потребовала времени.[нужна цитата ] В то время застежки выглядели так, как будто они были сделаны из остатков дешевой ткани, и поэтому не были вшиты в одежду и не использовались широко, когда она дебютировала в начале 1960-х годов.[10] Это также было сочтено непрактичным.[10]

Ряд продуктов Velcro Corporation был показан на показе мод в отеле Waldorf-Astoria в Нью-Йорке в 1959 году.[11] и ткань получила свой первый прорыв, когда ее использовали в аэрокосмический промышленность, чтобы помочь космонавты маневрировать и выходить из громоздкого космические костюмы. Однако это укрепило мнение населения о том, что крючок и петля имеет очень ограниченное утилитарное применение. Следующим по популярности пила с липучкой была у лыжников, которые увидели сходство между своей верхней одеждой и одеждой космонавтов и, таким образом, увидели преимущества костюма, который легче надевать и снимать. Подводное плавание и вскоре после этого последовало морское снаряжение. Увидев космонавтов, складывающих пакеты с едой на стенах,[12] на борт прибыли производители детской одежды.[10] Поскольку сенсорные застежки стали широко использоваться только после НАСА После его принятия НАСА широко - и ошибочно - приписывают его изобретение.

К середине 1960-х застежки-липучки использовались в футуристических творениях модельеров, таких как Пьер Кардэн, Андре Курреж и Пако Рабанн.[13]

Более поздние улучшения включали усиление нити за счет добавления полиэстер.[7]

В 1978 году срок действия патента де Местраля истек, что вызвало поток недорогих имитаций от Тайвань, Китай и Южная Корея на рынок. Сегодня товарный знак зарегистрирован более чем 300 товарными знаками в более чем 159 странах.[уточнить ] Джордж де Местраль был введен в должность в США. Национальный зал славы изобретателей за его изобретение.[4]

Жорж де Местраль совершил большой прорыв в том, чтобы задуматься о застежки на крючки в сильно уменьшенном масштабе. Застежки на липучках были обычным явлением на протяжении веков, но новым в застежках на липучках была миниатюризация крючков и петель. Уменьшение размеров крючков привело к двум другим важным отличиям. Во-первых, вместо цепочки крючков, состоящей из одного файла, у сенсорных застежек двухмерная поверхность.[14] Это было необходимо, потому что при уменьшении размера крючков неизбежно уменьшалась и прочность, что требовало большего количества крючков для той же прочности. Другое отличие состоит в том, что крючок и петля имеют неопределенное совпадение между крючками и ушками. С более крупными застежками-липучками у каждого крючка есть собственное ушко. В таком маленьком масштабе, как застежка-липучка, сопоставление каждого из этих крючков с соответствующей проушиной нецелесообразно, что приводит к неопределенному совпадению.[14]

Сила

Застежка-липучка сфотографирована с помощью микроскопа с малым увеличением.

Доступны различные конструкции и прочности. Некоторые сенсорные застежки достаточно прочные, чтобы квадрат размером два дюйма (5 × 5 см) выдержал нагрузку в 175 фунтов (80 кг).[7] Крепеж из Тефлон петли, крючки из полиэстера и стеклянная подложка используются в аэрокосмической отрасли, например на шаттлы. Прочность соединения зависит от того, насколько хорошо крючки входят в петли, какая площадь поверхности соприкасается с крючками, а также от характера петли. сила разрывая его. Если для скрепления двух жесткий Поверхности, такие как панели кузова и рама автомобиля, сцепление особенно прочное, потому что любая сила, разрывающая детали, равномерно распределяется по всем крюкам. Кроме того, любая сила, сжимающая части вместе, непропорционально применяется к зацеплению большего количества крючков и петель. Вибрация может улучшить сцепление твердых деталей. Были созданы полные костюмы на липучках, которые могут удерживать человека на стене с соответствующим покрытием.

Когда одна или обе части являются гибкими, например клапан кармана, части могут быть разорваны с помощью отслаивающего действия, которое прикладывает силу к относительно небольшому количеству крючков одновременно. Если гибкий кусок тянут в направлении параллельно к плоскости поверхности, тогда сила распределяется равномерно, как с жесткими частями.

Три способа максимизировать прочность связи между двумя гибкими деталями:

  • Увеличьте площадь соединения, например используя более крупные куски.
  • Убедитесь, что сила прилагается параллельно плоскости поверхности застежки, например, при загибании угла или шкив.
  • Увеличьте количество крючков и петель на единицу площади.

Застежки обуви могут противостоять большой силе с помощью небольшого количества застежек на липучках. Это связано с тем, что ремешок намотан через прорезь, уменьшая вдвое усилие на скрепление, действуя как система шкивов (таким образом получая механическое преимущество ) и дополнительно поглощая часть силы трения вокруг крутого изгиба. Такое расположение также гарантирует, что сила параллельна полосам.

Преимущества и недостатки

RFID транспондер прикреплен к автомобилю с помощью сенсорной застежки

Сенсорные застежки просты в использовании, безопасны и не требуют обслуживания. Даже после многих застегиваний и отстегиваний наблюдается лишь минимальное снижение эффективности. Рвущий шум, который он издает, также может быть полезен против карманники. Этот громкий шум также может стать помехой, особенно для военной одежды, такой как Армия США с Армейская боевая форма, где он может привлечь нежелательное внимание на поле боя.

Но есть и недостатки: после нескольких месяцев регулярного использования на крючках скапливаются волосы, пыль и мех. После длительного использования петли могут удлиниться или сломаться. Крючки часто прикрепляются к предметам одежды, особенно неплотно. сотканный такие предметы, как свитера. Эта одежда может быть повреждена при попытке снять липучку, даже если стороны медленно разъединяются. Он также впитывает влагу и пот при ношении рядом с кожей, а это значит, что он будет пахнуть, если его не мыть.

Текстиль может содержать химические вещества или соединения, такие как красители,[15] это может быть аллергенный чувствительным людям. Некоторые продукты были протестированы в соответствии с Oeko-tex стандарт сертификации, который устанавливает ограничения на химический состав текстильных изделий для решения проблемы экологической безопасности человека.[соответствующий? – обсуждать]

Приложения

Из-за простоты использования застежки-липучки используются в самых разных областях, где требуется временное соединение. Он особенно популярен в одежде, где заменяет пуговицы или молнии, а также как обувь застежка для детей, которые еще не научились завязывать шнурки. Сенсорные застежки используются в адаптивная одежда, который предназначен для людей с ограниченными физическими возможностями, пожилых людей и немощных, которые могут испытывать трудности с одеванием из-за невозможности манипулировать застежками, такими как пуговицы и молнии.

Застежка-липучка (патент США №: US 8 469 996 B2) используется у людей в качестве временных протезов-расширителей фасции для лечения синдрома брюшной полости, а также в тех случаях, когда необходимо несколько вводов в брюшную полость для контроля и устранения внутрибрюшной патологии. Сенсорные застежки скрепили человека сердце во время первого искусственное сердце хирургия, и он используется в атомная электростанция и армия танки держать фонарики к стенам. В автомобилях он используется для приклеивания потолков, ковриков и крышек динамиков. Он используется в домашних условиях при складывании драпировки, удержании ковров на месте и прикреплении обивки.[4] Он закрывает рюкзаки, портфели и записные книжки, закрепляет карманы и удерживает одноразовые подгузники, и подгузники для тканевых подгузников для младенцев. Это неотъемлемая часть таких игр, как бирка регби и флаг футбол, и используется в доска для серфинга поводки и ортопедические скобы.

НАСА широко использует сенсорные застежки. Каждый космический челнок был оснащен специальной застежкой на десять тысяч дюймов, сделанной из Тефлон петли, полиэстер крючки и стекло поддержка.[7] Сенсорные застежки широко используются, от костюмов космонавтов до якорного оборудования. В условиях, близких к невесомости на орбите, застежки-липучки используются для временного удержания объектов и предотвращения их улетания.[16] Нашивка используется внутри шлемов космонавтов и служит царапиной для носа.[4][7] Во время еды космонавты используют подносы, которые прикрепляются к их бедрам с помощью пружин и застежек.[12] Сенсорные застежки также используются на борту Международная космическая станция.

Варианты сенсорных застежек

3 млн Двойной замок

Застежка со скользящим захватом была разработана для решения нескольких проблем, связанных с обычными застежками-липучками.[17][18]Варианты для тяжелых условий эксплуатации (такие как «Dual Lock» или «Duotec») имеют грибовидные стержни на каждой стороне застежки, обеспечивающие слышимый щелчок при сопряжении двух сторон. Сильный чувствительный к давлению клей связывает каждый компонент с его подложкой.

Существует бесшумная версия сенсорных застежек, иногда называемая бесшумной застежкой.

Стандарты

  • ASTM D5169-98 (2010) Стандартный метод испытания прочности на сдвиг (динамический метод) застежек с крючками и петлями.
  • ASTM D5170-98 (2010) Стандартный метод испытания прочности на отслаивание (метод "T") застежек с крючками и петлями.
  • Стандартная терминология ASTM D2050-11, относящаяся к застежкам и замкам, используемым с тканями

Прыжки

Прыжки на липучках - это игра, в которой люди в костюмах с крючками прыгают с разбега и бросаются как можно выше в стену, покрытую петлями.[7][19] Стена надутый, и похож на другие надувные конструкции. Это не обязательно полностью покрыто материалом - часто будут вертикальные полосы крючков. Иногда вместо прыжка с разбега используют небольшой батут.

Телеведущий Дэвид Леттерман увековечил это во время 28 февраля 1984 г. Поздняя ночь с Дэвидом Леттерманом на NBC. Леттерман доказал, что с достаточным количеством материала человека можно швырнуть о стену и палку, выполнив этот подвиг во время телетрансляции.[4][10][19]

Прыжки выходили за рамки Дэвида Леттермана: компании по развлечениям арендовали стены и комбинезоны за 400-500 долларов в день.[19] Это также регулярно проводилось в пабах Нью-Йорка и Новой Зеландии, где проводится соревнование, чтобы увидеть, насколько высоко человек может подняться над землей.[20] Джереми Бейлисс и Грэм Смит из Cri Bar and Grill в Нейпире, Новая Зеландия, начали его, увидев, как американские астронавты прилипают к стенам во время космических полетов. Они создали собственное оборудование для соревнований по «человеческой мухе» и продали его нескольким другим в Новой Зеландии.[20]

Игра переехала в США после того, как Sports Illustrated опубликовала о ней рассказ в 1991 году. Адам Пауэрс и Стивен Уастелл из бара Perfect Tommy's в Нью-Йорке прочитали об игре и вскоре стали дистрибьюторами в США оборудования Human Bar Fly. К 1992 году прыжки через стену практиковались в десятках новозеландских баров и считались одним из любимых занятий в барах того времени.[20]

В популярной культуре

  • 1969–1972 - застежки-липучки использовались на костюмах, сумках для сбора образцов и лунных транспортных средствах на протяжении всего периода Программа Аполлон миссии на Луну.[21]
  • 1984 - Дэвид Леттерман носит костюм на липучке и прыгает с батута на стену, покрытую этим продуктом, во время интервью с директором по промышленным продажам в США компании Velcro Companies.[22]
  • 1996 - В Джон Франкенхаймер фильм Остров доктора Моро, Помощник Моро в шутку утверждает, что доктор выиграл Нобелевская премия для изобретения липучки.[23]
  • 1997 - Застежка стала частью повторяющейся шутки в различных средствах массовой информации, в которой утверждается, что современные люди не смогут ее изобрести, и что это фактически форма передовой технологии. Например, K претензии в Люди в черном что липучка изначально была инопланетной технологией,[24]
  • 2002 - Год Звездный путь: Предприятие эпизод "Карбон-Крик "изображает липучку, которую человеческое общество ввело Вулканцы в 1957 году. Один из вулканцев в эпизоде ​​назван «Местраль» в честь настоящего изобретателя застежки и основателя бренда.[25]
  • 2004 - Один из персонажей фильма Garden State заработал огромное состояние на изобретении «бесшумной липучки».[26]
  • 2016 - Как первоапрельская шутка Лексус представила сиденья с регулируемой нагрузкой сзади (V-LCRO), технологию, которая прикрепляет водителя к сиденью с помощью продукта марки Velcro для более агрессивных поворотов.[27]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d Стивенс, Томас (2007-01-04). «Как швейцарское изобретение зацепило мир». swissinfo.ch. Получено 2008-05-09.
  2. ^ Максуини, Томас Дж .; Стефани Раха (август 1999 г.). Лучше зажечь одну свечу: Три минуты в день Христофора: издание для тысячелетия. Международная издательская группа «Континуум». п. 55. ISBN  978-0-8264-1162-4. Получено 2008-05-09.
  3. ^ а б «О нас: История». Velcro.us. Получено 2013-11-13.
  4. ^ а б c d е ж грамм час Штраус, Стивен Д. (Декабрь 2001 г.). Большая идея: как новаторы в бизнесе выводят на рынок отличные идеи. Каплан Бизнес. С. 15 – стр.18. ISBN  978-0-7931-4837-0. Получено 2008-05-09.
  5. ^ Стивен Фогель (1988). Устройства жизни: физический мир животных и растений. ISBN  978-0-691-02418-9.
  6. ^ Nachtigall, W. 1974. Биологические механизмы прикрепления: сравнительная морфология и бионинженерия органов для сцепления. Нью-Йорк: Springer-Verlag.
  7. ^ а б c d е ж Шварц, Джозеф А. (октябрь 2003 г.). Доктор Джо и то, что вы не знали: 99 увлекательных вопросов о химии повседневной жизни. Ecw Press. п. 178. ISBN  978-1-55022-577-8. Получено 2008-05-09. Но не все приложения на липучках работали ... Ремень для импотентов тоже провалился.
  8. ^ Сильвия Портер, «Ценность ваших денег», Syracuse Herald-Journal, 25 августа 1957 г., стр. 21
  9. ^ Идентификатор.
  10. ^ а б c d Фриман, Аллин; Боб Голден (сентябрь 1997 г.). Почему я не подумал об этом: причудливые истоки гениальных изобретений, без которых мы не могли бы жить. Вайли. С. 99 – стр.104. ISBN  978-0-471-16511-8. Получено 2008-05-09.
  11. ^ Суддат, Клэр (15 июня, 2010 г.) Краткая история: липучки, Time.com, В архиве на Wayback Machine
  12. ^ а б Джонс, Томас; Бенсон, Майкл (январь 2002 г.). Полное руководство для идиотов по НАСА. Альфа. С. 130–132. ISBN  978-0-02-864282-6. Получено 2008-05-09.
  13. ^ Джейн Павитт (1 сентября 2008 г.). Страх и мода в холодной войне. Музей Виктории и Альберта. ISBN  978-1-85177-544-6.
  14. ^ а б Вебер, Роберт Джон (февраль 1993 г.). Вилки, фонографы и воздушные шары: практическое руководство к изобретательному мышлению. Издательство Оксфордского университета. С. 157–160. ISBN  978-0-19-506402-5. Получено 2008-05-09.
  15. ^ Креспо и др., Контактный дерматит, 2009 г.
  16. ^ Джонс, Томас; Майкл Бенсон (январь 2002 г.). Полное руководство для идиотов по НАСА. Альфа. п. 18. ISBN  978-0-02-864282-6. Получено 2008-05-09.
  17. ^ Моне, Грегори (2007-05-14). «Награды за изобретение The New Velcro». Популярная наука. В архиве из оригинала 17.01.2010. Получено 2008-05-10.
  18. ^ Body Beauty (11.06.2007). «Новое изобретение липучки». InventorSpot.com. В архиве из оригинала 17.01.2010. Получено 2008-05-10.
  19. ^ а б c Сеннет, Франк (ноябрь 2004 г.). 101 трюк для руководителей школ, чтобы вдохновить студентов на успехи. Корвин Пресс. п. 86. ISBN  076198836X. Получено 2008-05-09.
  20. ^ а б c Клейнфилд, Н. Р. (1992-01-05). "Лети по воздуху, ударься о стену. А теперь оставайся там". Нью-Йорк Таймс. Получено 2008-05-12.
  21. ^ «Работа на Луне». Получено 16 мая 2016.
  22. ^ «LiveScience: Кто изобрел липучку?». Получено 16 мая 2016.
  23. ^ Маслин, Джанет (1996-08-23). "Остров доктора Моро (1996)". Нью-Йорк Таймс. Получено 2008-05-11.
  24. ^ Татара, Пол (1997-07-04). "'Люди в черном: "ДЕЙСТВИТЕЛЬНО верьте шумихе". CNN. Получено 2008-05-11.
  25. ^ "Startrek.com:Carbon Creek". Startrek.com. CBS Studios. Получено 2008-05-11.
  26. ^ Холден, Стивен (2004-07-28). "Состояние сада (2004)". Нью-Йорк Таймс. Получено 2008-05-11.
  27. ^ "ВРЕМЯ: Лучшие первоапрельские шутки". Получено 16 мая 2016.

внешняя ссылка