5.2.2. Литтєвий метод кріплення підошов.

5.2.2.1. Суть і характеристика литтєвого методу кріплення підошов.

Литтєвими називають такі методи, за яких матеріали у вязкоплинному або рідкому стані заповнюють прес-форму, потім за підвищеної в’язкості їх формують у виріб, надаючи геометричного образу внутрішнього простору форми. Таким чином, лиття – це своєрідний вид формування.

У взуттєвій промисловості литтєвими методами виготовляють різні деталі взуття з різних полімерних матеріалів. Це підошви, профільовані устілки, устілкові вузли, захисні і каркасні деталі дл спеціального взуття, каблуки, набійки, геленки, а також цільноформоване взуття. Специфічним застосуванням литтєвих методів у взуттєвому виробництві є лиття низу безпосередньо на взутті з одночасним його кріпленням до низу. Застосовують для домашнього, легкого прогулянкового, спортивного, спеціального і взуття для активного відпочинку, дитячого, жіночого і чоловічого.

Переваги використання литтєвих методів:

- литтєвий метод є найбільш прогресивним, цільовим і перспективним, дає змогу широко використовувати такі полімерні матеріали, як полівінілхлорид, поліуретан, термоеластопласт, гумові суміші, а також комбінації різних полімерів;

- економічно вигідніший, ніж пресовий, оскільки на його основі можна організувати енерго- і ресурсозберігальні виробництва; суттєво скорочує операції опорядження; дає змогу виготовляти взуття різного асортименту: з монолітним чи пористим низом, найрізноманітніших кольорів: дво- і триколірних за шарами або ділянками;

- об’єднує в один виробничий процес операції з підготовки сировини й остаточне утворення форми і розмірів низу;

- забезпечує кріплення низу практично без утворення відходів;

- дає змогу зменшити теплопровідність і масу взуття;

- забезпечує високу міцність кріплення без попереднього нанесення клею на слід затягнутого взуття (у разі використання поліуретанів і їх комбінацій);

- скорочує технологічний процес оброблення підошов, каблуків, опорядження низу взуття;

- зменшує загальну матеріаломісткість виготовлення взуття;

- взуття має високу зносостійкість, морозостійкість, легкість, стійкість до агресивних середовищ, зручність, комфортність, забезпечує захисні властивості.

Недоліки:

- висока вартість устаткування і пристосувань;

- важкість його налагодження;

- висока вартість пре-форм, що унеможливлює часту зміну фасонів і розмірів взуття;

- виготовлення взуття тільки однієї повноти;

- взуття литтєвого методу кріплення не підлягає ремонту низу взуття.

5.2.2.2. Способи та види лиття низу, їх характеристика.

Лиття можна здійснювати двома способами: під тиском і рідким формуванням.

Лиття під тиском. Перероблюваний матеріал у вигляді гранул чи шнура або стрічки надходить у бункер через пристрій, який завантажує матеріал, захоплюється черв'яком і надходить у пластикацій ний циліндр. Під час обертання черв'яка матеріал транспортують у передню частину пластикаційного циліндра, перемішують і нагрівають за рахунок механічної енергії шнека і спеціальних електронагрівачів. Інтенсивне перемішування матеріалу дає змогу вирівняти температуру в усьому об’ємі матеріалу і тим самим підготувати його до впорскування у прес-форму.

Температурний режим відпрацювання матеріалу у пластифікаційному циліндрі вибирають за найменшою в’язкістю з урахуванням термостабільності полімеру. Після впорскування і заповнення прес-форми матеріалом відбувається його охолодження для фіксації заданої форми.

Рідке формування низу взуття з поліуретанових композицій: у прес-формі відбувається реакція між компонентами.

В основі синтезу поліуретану лежить реакція взаємодії поліізоціонатів і гідроксил вміщувальними з'єднаннями. Типовими з'єднаннями такого ряду є складні і прості поліефіри з кінцевими гідроксильними групами. На цій реакції ґрунтується вспінювання поліуретанової композиції, що дає змогу отримувати пористу структуру низу взуття. Поліуретанову композицію можна виготовляти на основі і складних, і простих поліефірів.

За особливостями технологічного виконання види лиття, що застосовуються у виробництві виробів зі шкіри, можна класифікувати в такий спосіб:

- лиття під тиском – форму заповнюють, і формування виробів відбувається за підвищеного тиску, що суттєво відрізняється від нормального;

- лиття пластизолів – заповнення форми відбувається без тиску (заливанням) чи під великим зовнішнім тиском, а формування виробу – за зовнішнього тиску, що суттєво відрізняється від нормального;

- лиття з утворенням полімерного матеріалу (рідке формування) – форму заповнюють рідкою низьков'язкою сумішшю вихідних компонентів, а утворення полімерного матеріалу відбувається одночасно з формуванням виробу.

Основні матеріали для виготовлення взуття литтєвим методом: термопласти, реактопласти, термоеластопласти, їхні комбінації та ін. Залежно від вихідних матеріалів застосовують: лиття термопластичних матеріалів (полівінілхлориду, поліетилену, поліаміду, полістиролу, поліпропілену та ін.); лиття термоеластопластів; лиття поліуретанів (рідке формування); лиття гумових сумішей; лиття пластизолів (для цільноформованого взуття).

Лиття термопластичних матеріалів, пластикатів.

Термопласти (термопластичні матеріали) – це матеріали, що за нагрівання стають пластичними і формуються, а після охолодження тверднуть, зберігаючи надану їм форму. При цьому термопласти знову стають пластично формованими і зберігають механічні та інші властивості. Під час лиття низу з термопластів на слід взуття використовують в основному полівінілхлоридний пластикат. До складу полівіннілхлоридного пластикату для лиття низу взуття входять такі компоненти: полівінілхлоридна смола, пластифікатори, стабілізатори, наповнювачі, барвники. Полівінілхлоридні підошви мають велики опір стиранню, гнучкі, стійкі до дії агресивних середовищ, але мають низьку морозостійкість. Використовують полівінілхлорид для лиття низу домашнього, прогулянкового взуття, взуття осінньо-весняного асортименту.

Режими лиття. Температура передньої зони пластифікаційного циліндра 170-180 С, температура литтєвої форсунки – 185-195 С, температура прес-форми – 40-70 С, тиск на литтєву суміш становить 0,4-0,9 МПа, тривалість заповнення прес-форми – 5-6 с.

Лиття термоеластопластів.

Термоеластопласти – це термопластичні еластомери, що поєднують у собі властивості канчуків і пластичних термопластів. Термопласти успішно сполучаються з натуральними і синтетичними каучуками. В діапазоні температур від -50 до +50 С вони гнучкі, каучукоподібні, стійкі до дії води, кислот і мають певну стійкість до ацетону, бензину, етилацетату і мінеральних масел. Відсутня усадка під час лиття; виріб має високий коефіцієнт тертя з поверхнею асфальту і засніжених доріг. Виробництво виробів з термоеластопластів і полівінілхлориду безвідходне (можливість багаторазового використання відходів виробництва).

Режими лиття. Температура розплаву має бути в межах 160-200 С, оскільки за вищої температури можливе розкладання полімеру. Температура прес-форм становить 20-60 С. Щоб уникнути передчасного затвердіння матеріалу у формі і зменшення усадки підошов з термоеластопластів через охолодження композиції тривалість інжекції в прес-формі має бути мінімальною – 15-20 с.

Лиття поліуретанів (рідке формування).

Поліуретани – це матеріали, що мають високі експлуатаційні властивості, які отримують способом ступеневої полімеризації. В реакцію обміну вступають ізоціонати зі сполуками, що містять активні атоми водню.

Процес формування низу і його прикріплення до сліду затягнутого взуття проводять одночасно. Всі операції з підготовки сліду треба виконувати старанно, щоб отримати чітку грань і рівний слід затягнутого взуття. Деталі заготовки необхідно вирівнювати таким чином, щоб коливання товщини комплекту не перевищували 0,5 мм.

Стадії процесу: розігрівання компонентів до рідкого стану; змішування і гомогенізація рідких компонентів; затвердіння суміші внаслідок хімічних реакцій.

Литтєві агрегати. Агрегат Desma укомплектовано чотирма реакторами: А1; А2; Б1; Б2. Роботу необхідно організувати таким чином, щоб два реактори були робочими, а вдвох інших протягом 8-10 годин здійснювалася гомогенізація компонентів А і Б за температури 40 С.

Режими лиття. До дозувальних насосів агрегату литтєву композицію подають під тиском 0,1-0,15 МПа. Такт лиття – 16 с. Це час, за який з агрегату знімають одну півпару готового взуття. Час формування підошов становить 3-4 хв. Температура литтєвої композиції в реакторах – 40-50 С, температура прес-форм – 50-52 С, температура шлангів дозувальних насосів і змішувальної головки – 40-45 С.

Лиття гумових сумішей.

Еластомери (гумові суміші) – це органічні високомолекулярні матеріали з високою розтяжністю і пружністю. Еластомерами називають матеріали, що за кімнатної температури можуть подовжуватися вдвічі порівняно з початковою довжиною і після зняття навантаження протягом короткого часу практично відновлюють початкову довжину. Еластомери отримують з натурального і синтетичного канчуків способом вулканізації молекул.

Стадії лиття: лиття сумішей у прес-форму; вулканізація в прес-формі з утворенням просторової сітчастої структури. В результаті цбого отримують виріб високої термостійкості, міцності й еластичності.

У процесі лиття гумової суміші низ швидко формується, прогрівається і вулканізується протягом 2-3 хв. З гумових сумішей отримують низ одного, двох чи трьох кольорів. Верх взуття для лиття гумових сумішей готують так само, як для методу пресової вулканізації.

Режими лиття і вулканізації. Температура інжекторного циліндру становить 80-100 С, матриць – 155-160 С, пуансона – 170-190 С, тривалість впорскування – 6-10 с, вулканізацію здійснюють протягом 2-3 хв.