Экономика и промышленность
Опираясь о грунт с реакцией опоры, превышающей массу тела человека при ходьбе в 1,2 раза, а при беге в 2,5 раза, стопа сжимает материал низа и одновременно надавливает на материал верха в результате увеличения своей длины на 1—3 мм, ширины на 1—7 мм и обхвата в самой широкой ее части (пучках) на 4—12 мм по мере перехода из висячего состояния в опорное, а также подвергает изгибу материал в процессе шага.
Экономически нецелесообразно заготавливать шкуры мелких животных и не использовать шкуры млекопитающих с красивым волосяным покровом, пригодные для меховых изделий. На кожу перерабатывают сравнительно крупные (свыше 0,2 м ) шкуры млекопитающих, преимущественно домашних животных и реже диких зверей, если численность их превышает экологические нормы.
Кожевенное сырье делят на мелкое, крупное и свиное.
На уровне половины длины к внешней оболочке фолликула прикреплен мускул, который при сокращении изменяет наклон фолликула. Корень окрашенного волоса на стадии роста содержит зерна пигмента.
Переход фолликулов из активной фазы развития в пассивную сопровождается исчезновением пигмента в корне, искривлением базальной мембраны и отмиранием сосочка, питающего корень волоса. Фолликул нерастущих (пассивных) корней волос значительно короче, расположен выше активного фолликула и тоньше в результате деградации нижней части луковицы, исчезновения внутреннего корневого влагалища, сосочка и сердцевины корня, а также частичного обезвоживания ороговевших клеток.
Количество слоев и общая толщина эпидермиса колеблются в зависимости от характера контакта кожного покрова с окружающей средой и степени развитости волосяного покрова. Самый толстый эпидермис (до 0,2—5 мм) находится на участках соприкосновения кожного покрова с грунтом или водной средой, а сравнительно тонкий (до 15—40 мкм) — у шкур животных с густым волосяным покровом. Утолщенный эпидермис обнаруживается на шкурах с признаками линьки и наличием развивающихся корней волос.
Химическая и биохимическая структура шкуры. Парная шкура без волосяного покрова содержит 55— 75 % влаги и 25—45 % сухого остатка.
Максимальное содержание в л а г и в шкурах молодых животных с начинающимся ростом корней волос, а минимальное — в шкурах взрослых животных с волосяным покровом на стадии пассивного состояния. Шкуры с сильно развитым подкожным жировым слоем и большим скоплением жировых клеток в дерме имеют низкое содержание влаги.
Коллагеновые белки синтезируются и выделяются клетками соединительной ткани (фибробластами) в виде полипептидных а-цепей, состоящих из 1250 и
более аминокислотных остатков. В межклеточном пространстве три а-цепи скручиваются в палочко-подобную молекулу длиной более 280 нм и диаметром 1,5 нм. В результате скручивания происходит сближение пептидных групп —NH—CHR—СО— аминокислотных остатков и образование водородных связей между кислородными и азотными атомами, а боковые радикалы при этом оказываются на поверхности молекулы.
Оно: является весьма важным процессом, который не только нарушает связь волоса с дермой и изменяет структуру последней, но и существенно влияет на свойства готовой кожи. В процессе золения дерма набухает, некоторые компоненты ее (межтканевые белки) растворяются, пучки коллагеновых волокон разрыхляются, а липиды омыляются. Более толстые пучки коллагеновых волокон распадаются на составные элементы, что отражается на.
Сгонка шерсти и повторное мездрение предназначены для удаления с дермы волоса с эпидермисом и остатков подкожной клетчатки, сохранившейся после первого мездрения. Одновременно с этим выполняют чистку лицевого слоя и удаление грязи и продуктов распада волосяных сумок из отверстий, образовавшихся после удаления корней волос.
Выделенная из шкуры дерма, называемая гольём, проходит дальнейшие операции в зависимости от назначения и свойств будущей кожи.
Кальций препятствует проникновению в дерму других химических реагентов и поэтому должен быть полностью или частично удален обеззоливанием — обработкой голья растворами кислот в присутствии хлорида натрия или сульфатом аммония (солеванием).
Мягче кию подвергают гольё, предназначенное для выработки мягких кож для верха обуви. В качестве мягчителен используют ферменты из поджелудочной железы в солевом растворе (рН 7,8—8,8), подогретом до 38 °С.
Дубление. Дубление — это процесс взаимодействия проникших в дерму дубящих веществ с активными центрами белка и образования поперечных связей, приводящих к необратимому изменению голья, в результате чего дерма превращается в кожу. Дубители образуют с белком водородные, электровалентные и кова-лентные связи, требующие определенного количества энергии для их разрыва. В процессе дубления формируется кожа.
Синтаны специального назначения обладают дубящими, красящими и жирующими свойствами. Их получают карбамидной поликонденсацней фенолсульфоки-слот с мочевиной и формальдегидом, конденсацией органических красителей .с синтанами при участии третьего реагента (альдегида, уротропина, производных мочевины) или взаимодействием рыбьего жира с фенолом в присутствии альдегидов и других веществ.
Значение всех дубителей в промышленности неравнозначно.
Важной характеристикой дубящей способности хромового комплекса является показатель основности, выражаемый в процентах отношения количества гидро-ксилов комплекса к общей валентности хрома. Основность комплекса Cr(OH)S04 условно принимается за 33,7%, Cr4(OH)6(S04)3 — за 50, Cr2(OH)4S04 — за 66,7 и Сг(ОН)3 — за 100 %.
Считают, что повышение основности сопровождается увеличением количества ионов хрома в комплексе, укрупнением дубящих частичек и ускорением связывания дубителя с белком.
Толщину учитывают при делении кож на категории и группы целевого назначения.
Плотность и пористость характеризуют эргономические свойства изделий из кожи. Различают кажущуюся и истинную плотность кожи.
Кажущаяся плотность (dK) —это отношение массы (М) кожи к ее полному объему (VK). Ее определяют измерением объема пробы с порами с помощью волюмометра и взвешиванием массы в обычных условиях
Истинная плотность (d„) выражается отношением массы (М) к объему плотной пробы без пор (V„):
Объем пробы без пор определяют в газовой среде и в жидкостях (ацетоне, керосине), молекулы которых заполняют микро-, макро- и ультрапоры.
6).
Воздухопроницае-м о с т ь оценивают по объему воздуха, проходящего сквозь образец в единицу времени. Воздухопроницаемость колеблется от 40 до 690 см3/см2-ч. Максимальной воздухопроницаемостью обладает замша, а минимальной — лаковая кожа и кожи с облагороженной лицевой поверхностью.
Влагоемкость характеризуется количеством содержащейся в коже влаги после намокания в воде в течение 2 или 24 ч, выраженным в процентах абсолютно сухой массы пробы.
Это важный показатель качества кожи для низа обуви, юфти обувной, изделия из которых подвергают многократному намоканию и высушиванию.
Водопромокаемость и водопроницаемость характеризуют способность кожи пропускать воду. Водопромокаемость оценивают временем прохождения влаги через сухой образец в статических или динамических условиях испытания проб, а водопроницаемость выражается количеством воды, пропускаемым промокшим образцом при создании разности давления по обе его стороны.
По виду покрывного крашения хромовые кожи подразделяют на кожи анилинового и полуанилинового крашений, с эмульсионно-казеиновым, эмульсионным и нитроэмульсионным покрытиями, включая кожи с цветовым эффектом «антик», «флорантик». Нитро-эмульсионное покрытие допускается только для кож белого цвета и светлых окрасок.
Показатели химического состава, нормируемые Стандартом, не отличаются большими колебаниями в зависимости от сырьевого происхождения кож.
а). Самая высокая нормируемая (не менее 26 МПа) и фактическая (до 40 МПа) прочность на разрыв у опойка объясняется тем, что дерма шкуры телят-сосунков, из которой его изготовляют, содержит максимальное количество (до 30 %) коллагена типа III. Удлиненные молекулы этого белка, наделенные дисульфидными поперечными связями и облагороженные мукополисаха-ридами (до 5 %), требуют больших усилий для вырывания из фибрилл волокон по сравнению с молекулами коллагена типа I.
Велюр отличается от гладких кож большей намокаемостью и водопроницаемостью, а также меньшей способностью сохранять приданную форму в изделиях. Кожа должна быть мягкой и гибкой, равномерно и глубоко покрашенной, без маркости при трении в сухом и мокром состояниях, иметь бархатистый, ровный и густой ворс, не лосниться при изготовлении и носке изделий. Начесанный в одну сторону ворс велюра обладает свойствами, характерными для волокон хромовой кожи, что отличает его от ворса замши, с которой он сходен по внешним признакам.
В обувном производстве лаковую кожу используют преимущественно для деталей верха нарядной и модельной обуви.
Юфтевые кожи. Эти кожи делят по многим признакам: назначению (юфть сандальная, обувная), сырьевому происхождению, конфигурации (целые кожи, полукожи, «рыбки», передины, воротки и полы), виду дубления (комбинированного, хромового), способу крашения (барабанного и покрывного), цвету (черная и коричневая), способу отделки лицевого слоя (с естественной и облагороженной лицевой поверхностью и отделанной на бахтарму), рисунку лицевой поверхности (гладкая и нарезанная) и толщине (тонкая — 1,5—Юфть обувная представляет собой сравнительно толстую кожу комбинированного дубления с применением таннидов и синталов.
Она предназначена для деталей верха тяжелой обуви, используемой в трудных условиях-носки. Высокое содержание (20—28 %) веществ, экстрагируемых органическими растворителями (жиров), придает коже хорошую водостойкость и устойчивость к многократным изгибам.
Качество обувной юфти оценивают по содержанию влаги (10—16 %), окиси хрома (0,9—1,1 %), веществ, экстрагируемых органическими растворителями после обработки пылью (не менее 13 %), веществ, намываемых водой (не более 5%), золы (не более 3,5%); число продуба должно быть не менее 34—35 %, а рН хлорокалиевой вытяжки — 4,0—5,5.
Различают кожи для низа винтового и гвоздевого методов крепления подошв обуви, а также кожи ниточных и клеевых методов крепления.
Кожи для низа винтового и гвоздевого методов крепления подошв должны быть однородного естественного цвета, хорошо разделанными и полностью продубленными по толщине во всех участках (без светлой прослойки на срезе), неломкими, с чистой бахтармой. Это самые толстые, плотные и жесткие кожи с высокой гигротермической устойчивостью, хорошо продубленные, наполненные и обладающие малой влагоемкостью: они хорошо удерживают крепители в сухом и мокром состояниях.
В результате реакции получается водная дисперсия каучука (латекс), которую фильтруют, коагулируют, промывают и подсушивают, получая каучуки. Поскольку бутадиен-стирольные и
бутадиен-нитрильные каучуки образуются при полимеризации нескольких исходных мономеров, метод их выработки называют также методом эмульсионной сополимеризации.
Полиуретановые, силоксановые и некоторые другие каучуки получают методом поликонденсации при ступенчатом взаимодействии молекул мономеров, сопровождающимся выделением низкомолекулярных продуктов (например, воды).
В производстве подошвенных резин и искусственных кож чаще всего используют синтетический цис-изопреновый каучук
марок СК11-3 трех модификаций и СКИ-ЗД, которые по комплексу прочностных, эластических и технологических свойств являются полноценными заменителями натурального каучука.
Бутадиен-стирольные' (СКС) и бута диен- мётилстирольны е (СКМС) к а у чу к и являются наиболее распространенной группой стиральных ка учу ков (СК), применяемых для производства
при низких температурах полимеризации, что улучшает деформационно-прочностные и технологические свойства каучука.
Так, добавка к смеси латексов СКМС-30 высоко-етирольной смолы СКС-85 в различных соотношениях позволяет получать широко используемые в производстве подошвенных резин каучуки БС-45 и КВС-60.
При совместной полимеризации в эмульсии бутадиена, стирола (а-метилстирола) и метакриловой кислоты в соотношении 70 ; 30 : 1,25 получают карбоксильные каучуки, используемые для получения искусственных кож.
Бутадиен-нитрильные каучуки (СКН) получают при сополимеризации в эмульсии бутадиена и акрилонитрила
Наличие в макромолекулах сополимера полярных ни-трильных групп придает каучуку СКН специфические свойства, например масло- и бензостойкость, высокое
сопротивление истиранию.
В последние годы в обувной промышленности и в промышленности искусственной кожи широко применяют бутилкаучуки (Б К) —продукты совместной полимеризации изобутилена и изопрена
Бутилкаучуки обладают высоким сопротивлением многократному изгибу, большой стойкостью к старению и другими свойствами (табл. 1).
ноксидные (СКПО), винилпиридиновые (СКМВП), полиурета новые — вальцуемые уре-тановые эластомеры (СКУ) — и другие синтетические каучуки.
Для устранения этого недостатка применяют глубокое рифление рисунка на ходовой поверхности резиновых деталей.
Резины, за исключением специальных, являются изоляторами, т. е. не проводят электрический ток, однако способны при трении накапливать на поверхности электрические заряды.
Удельное поверхностное электрическое сопротивление резины в 200—250 раз больше, чем у кож для низа обуви.
Теплопроводность резины, особенно пористой, в 2—10 раз ниже, чем у натуральной кожи, и составляет 0,02—0,05 Вт/м-°С, что определяет высокие теплозащитные свойства обуви с резиновым низом.
Предел прочности пористых резин ниже, чем непористых. Некоторого повышения прочности резин можно добиться введением в смесь активных наполнителей.
Общее и остаточное удлинение при разрыве определяют одновременно с испытаниями на прочность. Остаточное удлинение подсчитывают как отношение длины разорванного и сложенного по месту разрыва образца к его первоначальной длине. В стандартах нормируют общее и остаточное относительные удлинения с учетом назначения резин, так как низкие общие удлинения являются причиной быстрого изнашивания и растрескивания подошв, а большие остаточные удлинения связаны с низкой формоустойчи-востью.
Сопротивление старению (по одному или комплексу факторов светопогоды) и морозостойкость, как правило, определяют по отношению показателей какого-либо из ранее названных физико-механических свойств (прочности, сопротивления многократному изгибу и др.) образцов резин до и после соответствующих воздействий.
Сопротивление р аз д и р у — специфический показатель, характеризующий способность резины растрескиваться и крошиться при возникновении местных дефектов ее поверхности.
При введении в резиновую смесь пробковой крошки получают пористую резину, имитирующую натуральную пробку.
Разработаны резины повышенной морозостойкости, маслонефтестойкие, кислото- и щелочестойкие, повышенной стойкости к многократным деформациям и др., применяющиеся в основном для специальной и производственной обуви.
Разработаны также трехслойные резиновые пластины для подошв утепленной обуви, внутренний слой которых пористый, а наружный — непористый.
"чм
Замшевую винилискожу производят электрофлоки-; рованием. На термообработанную основу с ПВХ-па^ стой наносят клеевой слой — раствор перхлорвинила-вой и мочевиноформальдегидной смол. В электростатическом поле на поверхность полуфабриката насыпают искусственный ворс — измельченные вискозные или капроновые волокна, которые одним концом строго вертикально входят в клеевую пленку, образуя покрытие, имитирующее натуральную замшу.
После истирания покрытия определяют потерю массы образца н рассчитывают стойкость к истиранию как отношение потери массы к затраченной работе (г/Дж). 11а этом же приборе определяют коэффициент трения и липкость покрытия.
Морозостойкость искусственных кож определяют на приборе МИРМ па образцах размером 90X Х80 мм, установленных в зажимах в сложенном пополам (по короткой стороне) виде. Образцы замораживают в течение 10 мин и подвергают многоцикловому нагружению.
Для заготовок верха весенне-осенней и летней обуви наиболее широко используют винилискожу-Т совмещенную пористо-монолитную, винилискожу-Т
лаковую и винилискожу-Т замшевую. Для ремешковой обуви применяют также винилискожу-НТ пористо-монолитную «Бологомит» и винилискожу-НТ «Замшит».
Для голенищ, еапожек . применяют шарголин и юфти н, которые получают нанесением ПВХ-пласти-ката' на трехслойную кирзу.
Однако высокая жесткость (до 1,2 Н у кирзы и до 0,2 Н у эластоискожи-Т) делает их недостаточно стойкими к много-
; У р е т а н о и с к о ж и на тканевой или трикотажной Основе .используют, преимущественно для голенищ еапожек. Это отечественная дублированная искусственная кожа трехслойной структуры: наружный слой — искусственная кожа с полиурета новым покрытием, промежуточный — пенополиуретан, внутренний — трикотажное полотно.
6).
Двухслойные синтетические кожи — СК-8 (СССР), ксиле (ФРГ), кларино, эйкас, кордлей (Япония), коллатен и коллавел (ЧССР), джентра (США) и др. также различаются главным образом волокнистыми материалами основы. У кордлея основа из полиэфирных волокон, у эйкаса — из полиэфирных и полиамидных, у кларино — из полиамидных и полистирольных, у СК-8 — из полипропиленовых и лавсановых, у коллатена — из кожевенных и полипропиленовых и т.
Ассортимент шелковых тканей для наружных деталей верха обуви включает несколько артикулов: «Эра», «Хрустальная», «Звездочка», «Отдых», «Агат» и др. Ширина их 95—120 см, масса 1 м2 — 160—400 г, разрывная нагрузка по основе — 500—1000 Н и по утку — 300—600 Н, удлинение по основе — 10—25 % и по утку — 7—25 %.
Льняные ткани для наружных деталей обуви применяют в ограниченном количестве ввиду низкой растяжимости, недостаточной формоустойчивости и трудности окрашивания в яркие цвета, хотя они хорошо впитывают влагу, устойчивы к действию светопогоды, паро- и воздухопроницаемы и прочны на разрыв.
Применением полых синтетических волокон достигается снижение массы и теплопроводности искусственного меха. Искусственный мех, ворс которого содержит лавсановые и шерстяные волокна в соотношении 1:1, характеризуется более высокими теплозащитными и гигиеническими свойствами по сравнению с искусственным мехом с ворсом из чистохимических волокон. Искусственный мех на тканевой основе, полученный методом наклеивания ворса на ткань, применяют ограниченно из-за малой устойчивости ворса к трению.
Различают по-перечновязаный и основовязаный трикотаж.
В п о п е р е ч н о в я з а н о м (кул ирном) трикотаже петли одного горизонтального петельного ряда формируются из одной непрерывной нити, которая по завершении одного ряда образует петли и других рядов.
В основовязаном трикотаже петли гори -зонтального петельного ряда формируются из отдельных самостоятельных нитей.
Готовые трикотажные полотна, изготовленные разными методами переплетений, трудно различить.
Л о м и н а — трещина в коже различной глубины, образованная надломом сухих или мороженых шкур при транспортировании и храпении.
С о л с в ы е пятна — шероховатые участки или углубления на лицевой поверхности кожи, плохо окрашенные и прожированные.
Оспины — мелкие отверстия, сыпь или места бесформенной мереи, заметные на лицевой поверхности кож как болезненные следы от оспы.
Жилистость — ветвеббразный рисунок от следов кровеносных сосудов, заметный на лицевой поверхности кожи.
С помощью измерительных инструментов и приборов получают цифровые показатели, важные для оценки качества кожи и решения споров между производителями и потребителями. Инструментальные методы относят к выборочному виду технического контроля качества кожи. Они требуют проведения выборки кож по партии, отметки на выбранных кожах стандартных точек (см. рис. 1), линий и участков отбора проб, изготовления образцов, их кондиционирования и испытания с помощью инструментов и приборов в лабораторных условиях.
С миграцией на поверхность и адсорбцией жировых веществ кожа становится жесткой и менее стойкой к многократным изгибам. О степени связанности жира судят по массовой доле веществ, экстрагируемых органическими растворителями после обработки проб пылью.
Дубящие вещества определяют стандартными методами только в кожах минерального дубления. В кожах, выдубленных с применением натуральных таннидов и синтанов, их определяют косвенным путем, а в кожах альдегидного и жирового дублений определение их практически невозможно даже расчетными методами.
Правила определения сортности по дефектам внешнего вида и, соответственно, виды пороков для резиновых и пластмассовых изделий, искусственных мягких кож, пленочных материалов и обувных картонов также регламентированы ГОСТами и ТУ.
Резиновые изделия (пластины и детали) могут иметь пороки, являющиеся результатом использования недоброкачественного сырья или нарушений технологических режимов: посторонние включения, пузыри и раковины, вмятины, царапины и сдиры, пятна и неравномерность оттенка, выцветание серы (образование светлого налета), недовулканизацию или перевулканизацию, недопрессовку, нарушения размеров и рисунка.
С развитием производства, повышением культуры народа и ростом его благосостояния изменились и предъявляемые к обуви требования. Наряду с прежними возникли новые требования, влияющие на потребление, спрос, а следовательно, и на эффективность торговли обувными товарами. Оформилась четкая иерархическая номенклатура требований, включающая комплексные (групповые) и единичные требования к обуви. Важнейшими комплексными требованиями к обуви как к товару являются требования социального назначения, функциональные, эргономические (удобства пользования), эстетические и технико-экономические.
Эргономические требования учитывают соразмерность конструкции обуви и ноги человека по антропометрическим, физиологическим и гигиеническим показателям, а также безопасность пользования обувью. По форме, размерам и полнотам обувь должна соответствовать стопе, быть удобной в носке, обеспечивать необходимую подвижность стопы, связанную с изменением ее размеров при опоре и переносе шага.
Детали верха должны изменять свои размеры от натяжения изгиба и увлажнения пропорционально увеличению размеров и объема стопы при движении и длительном нахождении в обуви.
Диапазоны колебания длиннотных размеров находятся в пределах соответственно 245—305 и 210—275 мм.
Конструирование обуви как начальная стадия формирования ее качества состоит из двух связанных между собой процессов: разработки формы и размеров колодки и построения моделей обуви.
Разработку форм и размеров колодок осуществляют научно-исследовательские институты, Дома моделей и лаборатории крупных обувных фабрик.
Новая колодка появляется одновременно с изготовлением первого образца и будущего эталона целой серии колодок.
В последние годы созданы методы проектирования колодок, обратные традиционным, т. е. колодки изготовляют по чертежам с помощью ЭВМ по заданным параметрам с учетом стиля, желаемого фасона, силуэта и прогноза моды.
Стиль — это общее художественное выражение эпохи в творчестве людей, экономике, идеологии, культуре и одежде, включая обувь.
Детали низа расположены под стопой и защищают ноги от нежелательного действия грунта в процессе носки обуви. Их изготовляют из более толстых и жестких материалов, за исключением втачных и вклеенных стелек, подпяточников и полустелек, выкраиваемых из мягких материалов.
По характеру расположения в обуви детали подразделяют на наружные, внутренние и промежуточные, а по степени значимости — на наиболее ответственные, менее ответственные и второстепенные.
Перед сапог, выполняющий аналогичные с союзкой и носком функции, состоит из крыльев, продолговатой шейки и передней части. К переду предъявляют такие же требования, как к союзке, и предпочитают выкраивать его из чепрачной части кожи без видимых пороков. Переда выкраивают из высококачественных натуральных кож. Не разрешается использовать юфть свиную и юфтевый спилок для юфтевой обуви, а шеврет для модельной обуви.
Подушечник подстрачивают на нижнюю часть ушка для повышения прочности соединения его с голенищем или берцем.
Промежуточные детали верха. Такие детали заготовки, расположенные между наружными и внутренними деталями, способствуют сохранению формы обуви, упрочняют и снижают тягучесть наружных деталей из свиных или других малопрочных и тягучих кож (замши, велюра, шеврета и шевро) и текстильных материалов.
и механическую прочность материала.
Резиновые подошвы подразделяют на плоские, гладкие, плоские с рисунком по наружной поверхности, формованные и монолитные, составляющие одно целое с каблуком и обводкой.
Подметка повышает срок службы подошвы в носочно-пучковой части. Различают наружные и промежуточные подметки. Наружная подметка изнашивается раньше подошвы в этом участке, а поэтому к ней предъявляют требования, аналогичные требованиям к подошве.
Задник предназначен для сохранения формы пятки и защиты предплюсны стопы. По конструкции задники подразделяют на наружные, промежуточные и внутренние. Изготовляют задники из натуральных и искусственных кож (картонов) и резиноволокнистых материалов. Для наружных задников специальной обуви применяют пластические массы и сплавы легких металлов. В задниках допускаются пороки, не снижающие прочности материала и удобства пользования обувью.