Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Переработка полимерных материалов в сфере обувного производства. Учебное пособие
.pdf
11
имеют прочность, близкую к прочности хлопка, но меньшее
удлинение. При увлажнении прочность волокон резко снижается.
Вискозные волокна часто используют в виде штапеля отрезков
длиной 30-120 мм как самостоятельно, так и в смеси с другими
волокнами. Некоторые химические волокна используют в виде
комплексной (филаментной) нити.
Ацетатные волокна изготовляют из ацетилцеллюлозы продукта обработки целлюлозы уксусным ангидридом.
Полиамидные волокна. К группе волокон, изготовляемых из
полиамидов, относят капрон, анид, найлон, дедерон, силон, перлон.
Эти волокна получают путем продавливания расплава или раствора
полимера через калиброванное отверстие фильеру.
Полиамидные волокна имеют высокие прочность и сопротивление истиранию, низкие гигроскопичность и термостойкость, они
стойки к гниению, но быстро стареют под действием солнечных лучей
и кислорода воздуха.
Полиэфирные волокна. Типичным представителем этой группы
волокон является полиэтилентерефталат, называемый также лавсаном.
Лавсановые волокна имеют высокие показатели прочности,
устойчивости к многократному изгибу, сопротивления истиранию, но
они менее растяжимы и гигроскопичны, чем полиамидные волокна.
Некоторые свойства лавсана сходны со свойствами шерсти,
вследствие чего его часто применяют взамен шерсти для удешевления
ткани и придания ей водостойкости.
Полиакрилонитрильные волокна. Волокна (нитрон, орлон,
прелан) получают из расплава полиакрилонитрила. Свойства
полиакрилонитрильных волокон сходны со свойствами шерсти, но в
отличие от полиэфирных волокон первые значительно дешевле.
Прочность этих волокон выше прочности натуральных и искусственных волокон.
Поливинилхлоридные волокна.К поливинилхлоридным волокнам
относят хлорин, ровил, мовиль. Волокна получают из ПВХ и его
сополимеров. Волокна имеют высокую химическую стойкость и
влагостойкость, низкую термостойкость.
Все виды синтетических волокон используют в виде комплексных нитей или штапельного волокна в сочетании с шерстяными,
хлопковыми, вискозными и другими волокнами для изготовления
тканей.
12
Классификация обувных текстильных материалов приведена на
Хлопчатобумажные ткани
Шелковые ткани
Льняные ткани
Шерстяные
ткани
Неоднородные
ткани
Ткани с ворсовой
поверхностью
или начесом.
Бязь и бумазеякорд (для
межподкладки)
Аппретирован-
ная
полая ткань
Отбеленная
спецдиагональ
саржевого
переплетения
Трехслойная
кирза
Хлоп-
чатобумажные
ткани
Шерстяные
ткани
Полуш
ерстяные
Искусст
венный мех на
трикотажной
основе
Нетканые
полотна
рис. 2.
Обувные текстильные материалы
Для верха Для промежуточных деталей Для низа
Рис. 2
13
Материалы для промежуточных деталей верха обуви
Материалы для подносков и задников должны обладать
хорошей формуемостью и формоустойчивостью, а материалы для
подносков – высокой упругостью.
Эластичный материал для подносков получают нанесением на
одну или две стороны хлопчатобумажной ткани пленкообразующий
полимерной композиции на основе латексов СКС-65ГП, СКС-50ГПС,
термопластических материалов на тканевой или нетканой основе с
пропиткой полистиролом, полиэфирами, полиэтиленом, сэвиленом.
Материалы для промежуточных деталей низа обуви
Геленок изготавливают штамповкой из стальной ленты с
последующей термообработкой. Он изогнут по профилю геленочнопяточной части следа колодки. Геленки препятствуют прогибу обуви
в геленочной части, что облегчает ходьбу и сохраняет форму обуви.
Геленки для обуви на среднем и высоком каблуке имеют одно ребро
жесткости. Геленки должны обладать высокой твердостью,
упругостью, сопротивлением многократному изгибу.
Для полустельки используются кожкартон марки Б с
латексной проклейкой, однослойного отлива; картон марки Г с
битумно-канифольной проклейкой, многослойного отлива; картон
марки С-1.
Картон марки Г отличается большей жесткостью, резким
снижением предела прочности при растяжении в мокром состоянии,
малым сопротивлением истиранию и многократному изгибу.
Кожкартон марки Б используют с целью экономии подошвенной кожи
на жесткий пласт задников юфтевой обуви.
Материалы для внутренних деталей низа обуви
Для внутренних деталей низа обуви используют:
– картон марки С-1 однослойного отлива (стоек к
многократному изгибу и истиранию);
– картон многослойного отлива марки С-2, (прочность
сцепления волокон и их взаимное переплетение выше, чем для марки
С-1).
– картон СЦМ успешно заменяет стелечную кожу, так как
14
имеет достаточно высокие показатели прочности, упругости,
сопротивления истиранию, гигиенических свойств, СЦМ присущи
достаточно высокая сорбция паров воды, небольшая усадка при
увлажнении и сушке;
– картон марки С-2 многослойного отлива с битумноканифольной проклейкой применяют для более дешевых видов обуви,
так как они имеют недостаточно высокие показатели прочности и
сопротивления истиранию в увлажненном состоянии.
Кожи для обуви делят на синтетические с пористой структурой,
изготовленные на различных нетканых волокнистых основах или без
основы, и искусственные. Последние выпускаются на тканевых, трикотажных или нетканых основах с покрытиями, не обладающими
сквозной пористостью.
Прочность и пластические свойства материалов должны
обеспечивать выполнение технологических операций при
формовании верха обуви к стопе и сохранение формы обуви в
процессе эксплуатации.
Кожи должны быть устойчивы к светотепловому воздействию в
условиях повышенной влажности, а лицевое покрытие должно быть
упругим при температурах 18-140° С и исключать возможность
появления отпечатков на их поверхности от рабочих органов
технологического оборудования. При формовании материала в
процессе обтяжно-затяжных операций основа синтетических кож не
должна ухудшать внешнего вида обуви.
Искусственные материалы, применяемые для верха весенне-
осенних сапожек, должны иметь лицевое покрытие, обеспечивающее
приклеивание подошв без взъерошивания затяжной кромки.
Подкладочные искусственные материалы должны быть
устойчивы к воздействию пота и микроорганизмов, а их окраска и
отделка лицевой поверхности – стойкими к истиранию и действию
влаги. Покрытие кожи должно быть термостойким и обеспечивать
применение материалов в сочетании с термопластическими
материалами для задников.
Пороки искусственных кож приведены в табл. 1 .
15
Порок, см
2
не более
Число случаев, принимаемых за один порок,
в кожах сорта
I
II
Царапина 5
2
5
Замин 5
2
5
Полоса 5
1
5
Сдир 10
Не допускается
2
Раковина 1
1
3
Пятно 2
2
5
Наплыв 2
Не допускается
2
Утолщение 1
2
4
Вмятина 3
2
4
Таблица 1 - Пороки искусственных кож
На современном рынке представлено большое разнообразие
функциональных композитных текстильных материалов, например,
таких как мембранные, высокосорбционные, высококапиллярные,
антистатические, электропроводящие и др.
Свойства подобных композитов определяются видом
текстильных материалов, физическими и химическими свойствами
слоев, их толщиной, порядком расположения в структуре, объемом
воздуха в системе и технологией получения.
Соединение текстильных элементов в многослойную структуру
осуществляется методами склеивания, сварки, прессования и
сшивания. Выбор технологии соединения зависит от назначения
композитных материалов и требуемых свойств.
Широкое применение находят мембранные текстильные
композиции, обладающие высокими технико-эксплуатационными
свойствами. Изделия с использованием мембранных тканей позволяют
повысить комфортность при носке, увеличить износостойкость
16
материалов, снизить энергозатраты человеческого тела.
Новым направлением в получении функциональных
текстильных материалов является переход к нанокомпозитам на
основе органических полимерных матриц и наночастиц различных
соединений. Создавая подобные материалы и управляя размерами и
формами наноструктур, можно придавать композитам совершенно
новые функциональные характеристики.
Большое распространение получила техника модификации
поверхности текстильных материалов на стадии отделки с
применением нанотехнологий. Например немецкая компания Comp-
tex получила нанопокрытия, обладающие следующими свойствами:
– легко очищающаяся поверхность;
– олиофобные и гидрофобные поверхности, обладающие либо
антистатическими свойствами, либо свойством огнестойкости, либо
антибактериальными и противогрибковыми свойствами;
– олиофобные и гидрофобные поверхности с лучшим сопротивлением к истиранию за счет добавления наночастиц.
Американскими физиками предложена методика, которая
позволяет связывать наночастицы с другими частицами в
определенных направлениях точно так же, как атомы, связываясь
между собой, образуют молекулы (так получен полиамид,
содержащий наноразмерные частицы в главной цепи полимера).
В наноразмерном диапазоне практически любой материал
проявляет уникальные свойства. И особенно такой металл, как
серебро. Значительно более высокой активностью, чем ионы серебра,
обладает раствор наночастиц серебра. Эффективная площадь
антибактериального действия лишь одного грамма серебра,
расщепленного до наноразмера, может достигать несколько десятков
квадратных метров и при нормальных условиях следить много лет за
«чистотой» своей территории.
Типичные наночастицы серебра имеют размеры 25 нм. Они
обладают большой удельной площадью поверхности, что увеличивает
область контакта серебра с бактериями или вирусами, улучшая его
бактерицидные действия.
Для обработки обуви промышленностью выпускаются растворы
наночастиц серебра в аэрозольной упаковке.
17
Многие природные и технические процессы обусловлены
взаимодействием воды с твердыми поверхностями, которые
определяют специфику ряда технологических процессов.
В зависимости от смачивания (краевого угла смачивания θ)
твердых поверхностей водой материалы подразделяются на
гидрофильные (θ < 90°), гидрофобные (θ = 90-120°), очень
гидрофобные (θ = 120-150°) и супергидрофобные (θ > 150°). На
предельно гидрофильных поверхностях происходит растекание капли.
Гидрофобные материалы обладают рядом уникальных
свойств: они водонепроницаемы, устойчивы к коррозии, к
загрязнению неорганическими и часто органическими веществами и
др. Супергидрофобные поверхности характеризуются большим углом
контакта, что приводит к самоочищению поверхности.
В обуви материалы должны обладать одновременно
гидрофильными и гидрофобными свойствами. Гидрофильными
свойствами потому, что они должны уметь поглощать влагу, и
гидрофобными – для исключения пропускания влаги извне.
Примерами супергидрофобных материалов в естественном
виде являются листья лотоса, листья таро, рис, а также ноги
водомерки, все они имеют мультимодальную шероховатость.
Создание искусственных супергидрофобных материалов стало
возможным в результате нано- и микротехнологического развития. С
точки зрения поверхностной энергии и технологических аспектов
лучшими материалами для создания супергидрофобной поверхности
являются полимеры. Наиболее перспективными полимерами для этих
целей служат фторполимеры из-за их очень малой удельной
поверхностной энергии. Однако преимущества фторполимеров
сопровождаются технологическими ограничениями, связанными с
высокой вязкостью расплава и низкой растворимостью, которая
определяет специфику изготовления супергидрофобных покрытий на
их основе.
Тонкие гидрофобные фторполимерные покрытия могут
наноситься на гидрофильные поверхности несколькими способами:
– при обработке в сверхкритическом диоксиде углерода;
– радиционно-химическим способом;
18
– прямым фторированием углеводородных полимеров;
– плазмохимическим методом
Вопросы улучшения качества обуви связаны, в частности, с ее
формоустойчивостью, т.е. способностью изделия сохранять
приданную ему форму в процессе эксплуатации и хранения. На
формоустойчивость влияют деформационные свойства материалов и
кинетика процессов деформации. Технологические требования к этим
материалам заключаются также в способности легко формоваться при
растяжении и сохранять форму в период эксплуатации. Для
формования заготовок верха материал должен иметь большое
удлинение, а для обеспечения формоустойчивости обуви удлинения
должны быть невелики.
Перспективным методом модификации материалов обувной
промышленности является воздействие неравновесной
низкотемпературной плазмы, создаваемой с помощью
высокочастотного разряда пониженного давления. Обработка ВЧ
плазмой пониженного давления позволяет изменять физикомеханические свойства материалов за счет изменения структуры
поверхностных и глубинных слоев высокомолекулярных соединений.
Исследование деформационных свойств обувных материалов,
модифицированных в низкотемпературной плазме, как показали
эксперименты, проводимые на кафедре моды и технологий,
способствуют повышению предела прочности на многократный изгиб,
усиливают сопротивление механическим воздействиям в процессе
эксплуатации и увеличивают формоустойчивость обуви в 1,5 – 2 раза.
Более того, применяя различные газообразующие среды и
варьируя параметрами ВЧ обработки можно регулировать
гидрофильные и гидрофобные свойства полимерных материалов.
Например, при обработке в инертной среде (газ – аргон) полимерные
материалы приобретают гидрофильные поверхностные свойства, при
обработке гидрофильных материалов в среде углеводородов (газ –
аргон/пропан-бутан) поверхность материала становится гидрофобной.
Анализ складок обуви, обработанных ВЧ плазмой показал, что
утонение пучков волокон кожи во время носки не происходит, т.е.
19
волокна кожи становятся более эластичными, способными
восстанавливаться после приложенной нагрузки при носке обуви.
Классификация клеев в производстве изделий из кожи
приведена на рис.3.
Для повышения прочности связи клеевой пленки со
склеиваемой поверхностью последнюю перед нанесением клея
подвергают специальной обработке, которая проводится
механическими, физико-химическими и физическими способами.
Физические способы обработки проводятся с целью активации
поверхности (образование функциональных групп и свободных
радикалов) при обработке пламенем, коронным разрядом, облучением
ускоренными электронами и т.д.
20
Классификация обувных клеев
по
назначению
по
фазовому
состоянию
по виду
клеевого
вещества
основного скрепления
вспомогательного скрепления
второстепенного скрепления
жидкие
(растворы, водные дисперсии)
Твердые (клеи-расплавы,
самоклеющиеся ленты)
на основе каучуков и их
латексов (полихлоропрен, полиуретан)
на основе растворов, дисперсий,
расплавов (поливинилбутераль, ПВА-
эмульсия, ПУ-термопласт)
Рис. 3
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]