6.1.Способы фиксации верха обуви. От чего зависит. Конкретные примеры и обоснование.

Назначение:

- снижен-е внутр-них напряжений в струк-ре матер-ла возникших при формов. загот-ки;

- удаление излишней влаги происходит не при всех способах фикс-ции.

Фиксация происх-т в нескольких вариантах:

1)Фиксация совмещ-ся с процессом формов-ния, формов-нием на горячих пуансонах, при комбин-ном способе формов-ния;

2)Фиксация вынесена в отдельню операцию и осуществ-ся по средствам:

-основ-й сушки;

- ВТО;

- тепловой обработки;

- выстой обуви на колодках;

- охлаждение об..

Выбор спос-ба фикс-ции зависит от спос-ба увлаж-ния, от материл. Задника и подноска, от матер-лов наруж. деталей, от матер-лов наруж. дет. верха об., от толщины дет-лей, от их жесткости, от имеющего оборудования. Для кож станд-ной толщины (около 1 мм) и если в кач-ве задников и подносков использ. термопласт-е м-лы или эластич-е матер-лы для подносков и кожкартонных задников, то для фиксац-и верха использ. ВТО. Тепловая обраб-ка использ. для ИК и СК . но если кожи содерж. гидрофильные м-лы (основа из х/б), то можно использ. ВТО. Если в кач-ве м-ла верха использ. жесткая кожа(юфть) и загот-ка верха увлаж-ся в жидкой фазе( с большим привесом влаги), а матер-л подноска и задника использ-ся мофорин, гранитоль, нитроискожа, т.е. матер. склеиваются при помощи растворителя. Если в кач-ве задников и подносков использ. НК, то для фиксации формы в.об. использ. основная сушка.

Основная сушка(Теплообмен).

При сушке происход. удаление влаги , растворителей и идет процесс снятия внутренних напряж-й. Сп-бы сушки:

- конвективная; - радиационная; - контактная; - сушка ТВЧ; - сублимационный; - комбин-ный. При сушке происходит теплообмен и массообмен. Теплообмен – измен-е темпер-ры, массооб-н – изменение влажности. Сушка сопровожд-ся 2-мя процессами: 1) происх-т испарение влаги с пов-ти м-ла и перемещ. ее в виде пара в окруж. среду; 2) перемещ. влаги внутри м-ла из более глубоких слоев к пов-ти (внутр-й массообмен). Конвект-ный способ. Реализ-ся в спец-ных установках(сушилах). Сушка осуществ-ся нагретыми теплоносит-ми ( воздух, дымовые газы). t загот-ки около 20,t устанв-ки 505. Перед загруз-кой об. в сушку влаж-ть загот-ки больше влаж-ти окруж-щей среды. Чтобы предотвратить этот эффект нужно предусм-ть обдув п/фабриката холод-м воздухом. Лицев-я пов-ть кожи охлаж-ся и происх-т изменение направлен-я градиентаt. Это необход-мо , чтобы ускорить процесс сушки, когда два градиента совпадают, значит скорость увелич-ся. Испарен-е влаги будет происх-ть в зоне охлаждения, а не в зоне нагрева. Приимущ-во этого м-да это равном-ный нагрев заготовки; простата и невысокая стоимость оборуд-яж недост-ки: высокий расход тепла, длительный процесс. В чистом виде в настоящее время не используется. КОНТАКТНАЯ. Предусматривает соприкосновение высушиваемой композиции (подкладка) с горячей поверхностью пуансона или колодок. Т = 75-85С (пяточная часть); Т = 50-110С (носочная часть). Возникают градиенты т-туры и влажности, направленные одинаково. Время = 1,5-2 мин. На этом способе базируется предварительная технология формования. Массообменный процесс: заготовка подкладкой лежит на нагретой поверх.пуансона,колодки. Большое влияние оказ.воздуш.прослойка м\д пуансоном и заготовкой(следствие некачеств.формования).Т.к. воздух изолятор, то теплообменные процессы б. ухудшаться.Б.неоднородность удаления влаги. При Конт.сушке при массопереносе решающее знач. оказ. термодиффуз.процессы. Подкладка контактир. с гор. поверх . пуансона прогрев-ся,если заготовка плотно лежит на колодке, то тепло посредством молекул.процессов (термодиффузии,термовлагопроводности..) Тепловое поле перемещ-ся от подкладки к поверх-ти испарения(темп.внутри больше темп.поверх-ти)Когда идет испарение,то поверх-ть охлажд.,что еще больше увел.темп.градиент.Градиент влаж-ти тоже напр.изнутри-наружу,что еще больше усил.внутр.массообмен. Вчистом виде не исп-ся ,выполн-ся в совместительной технологии-формование и фиксация.

ИНФРАКРАСНЫМИ ЛУЧАМИ. Подвод энергии к полуфабрикату осущ посредством Эл-магнитных колебаний ИК диапазона спектра. Большинство о м-лов – диэлектрики. И следовательно для них характерна атомная ориентационная поляризация, к-рая вызывается действием низких частот Эл-магнитного поля. Из широкого диапазона ИК излучения для нагревания используется диапазон с длиной волны от 0,7 до 10-12 нк. Используется коротковолновая часть спектра. Энергия, передающаяся м-лу, не только переходит в теплоту, но она и разрушает связи молекул влаги с облучаемыми поверхностями. Особенным свойством лучей ИК ч спектра является их способность проникать вглубь высушиваемого материала (композиции) – идёт прогревание изнутри. Полуфабрикат помещают в камеру (источник тепла – тены) с инфракрасным излучением. Учитывая, что инфракрасные лучи обладают высокой проникающей способностью, вызывается прогрев полуфабриката изнутри. Это интенсифицирует процесс массообмена за счёт возникновения температурного градиента, к-рый направлен изнутри к поверхности испарения, что и сокращает сушку. Ослабление связи молекул воды со структурой материала вызывает значительно более быстрое снижение напряжений – повышается формоустойчивость обуви. Основной недостаток такой сушки – зависимость прогрева материала от цвета поверхности композиции, угла падения луча на поверхность полуфабриката, от расстояния от источника излучения до поверхности полуфабриката. Учитывая сложную поверхность колодки, были случаи локального перегрева. Осно преимущество – быстрый процесс нагрева. Этот способ нашёл применение в комбинированной сушке обуви.

СУШКА ТВЧ. Этот метод основывается на выделении тепла по всей пов-ти м-ла при действии на него ТВЧ. Прогрев м-ла возникает из-за многокр ориентации полярных мол-л м-ла по направлению изменения поля. В камере создаётся вакуум, выкачивается воздух. Будет происходить движение молекул по направлению к полю. Мол-лы непрерывно поворачиваются внутри структуры высушиваемого материала. Это сопровождается трением м/д мол-лами. Происх прогрев структуры изнутри высушиваемой композиции. Энергия Эл поля переходит в теплов. При небольших частотах поля число поворотов молекул небольшое и происх незначит прогрев. Если очень большая частота сменяемости знаков, то мол-лы не успевают поворачиваться и происходит недостаточный прогрев. При сушке ТВЧ надо подбирать поле более высокой частоты. Массообменный процесс в этом случае уникален, т.к. прогрев осуществляется за счёт молекулярного трения на молекулярном уровне – безопасность перегрева. Этот метод не ухудшает физ-мех св-ва м-ла. Процесс прогрева изнутри интенсифицирует снятие напряжения. Недостаток – вредное воздействие на организм человека.

КОМБИНИРОВАННАЯ.

1. Радиационно-конвективная (ПРКС-О, АРКС-О). Используются тены и обдувание. Сушка – 20-40 мин. (в зависимости от толщины композиции). Т = 50-60С, давление нормальное. Широко применяется. Массообмен: прогрев за счет ИК лучей, массооб. такой же как и при радиац.сушке, а период-ки в суш.камере осущ. конвектикный обдув с пов-ти ск-ть холод.возд.1м\с, что интенсиф. процесс испарения. Периодич.прогрев-2мин, 1мин-охлажд. с поверх-ти.

2. Вакуумно – рад. (европейская технология). Отличается принципиально. Время сушки – 4-6мин. Эти камеры представляют собой радиационный прогрев полуфабриката и вакуумирование окр среды п/фабриката в камере. Эти камеры состоят из двух частей – загрузки и сушки. После окончания формования область загрузки загружаются п/фабрикаты. Включают камеру. Она разворачивается на 180. Транспортируется крышка вакуумирования, включаются насосы вакуумирования. Основной параметр режима сушки – т-тура поверхности полуфабриката, величина остаточного давления в камере, продолжительность сушки. Т = 160С. Р = 2,1-2,6Па (разряжение); время = 4-6мин. Массообмен:очень быстро, снижение давления в среде интенсиф.внутр.массообмен, прибавл-ся бародиффузия-перемещение влаги за счет разности давления. Мех-м меняется на эффузионный—быстрее происходит перемещение влаги. Вакуумированием отсасыв-ся воздух,нет мол-л возд., кот. способст. пережегу верха, след-но м.повышать темп. до 150-160С.