3. Основные процессы производства натуральной кожи для обуви и их влияние на потребительские свойства

Ценность натуральной кожи обусловлена её натуральными гигиеническими свойствами, красивым внешним видом, надёжностью, растяжимостью и лёгкостью очистки.

Использование натуральной кожи при производстве обуви влияет на многие её потребительские свойства: эргономические, эксплуатационные (надёжности), эстетические, безопасности. Эти свойства позволяют отличить кожаную обувь от резиновой и валяной.

Эргономические свойства характеризуют способность обуви удовлетворять потребности человека в удобстве и комфорте в процессе эксплуатации изделий. Эргономические свойства включают: гигиенические, антропометрические, теплозащитные свойства.

Антропометрические свойства характеризуют соответствие обуви анатомофизиологическим особенностям стопы человека. В стандартах нормируются единичные показатели этих свойств: размер, высота обуви и жёсткость задника, полнота, ширина берец и голенищ.

Гигиенические свойства обеспечивают необходимый микроклимат и комфортные условия для стопы в обуви. С точки зрения гигиенических свойств обувь из натуральной кожи обладает следующими параметрами:

1. поддерживает оптимальную температуру (19-33^оС),

2. обеспечивает доступ кислорода к стопе,

3. обеспечивает своевременное удаление продуктов жизнедеятельности человека (пот, углекислый газ) из внутриобувного пространства,

4. снимает заряда статического электричества.

Физиологические свойства характеризуют соответствие обуви физиологическим возможностям человека, его силовым и скоростным возможностям. К ним относят массу, жёсткость, фрикционные свойства обуви (способность подошвы противостоять скольжению).

Надёжность обуви в эксплуатации – способность выполнять свои функции и сохранять основные параметры во времени и в пределах, соответствующих условиям эксплуатации. К показателям надёжности относят: влажность, мягкость, продубленность, термоустойчивость, тягучесть кож и другие.

Эстетические свойства – способность обуви удовлетворять эстетические потребности человека: соответствие художественным тенденциям (моде), выразительность, соответствие формы назначению, устойчивость к повреждениям и сохранность первоначального вида, структура лицевой поверхности.

Безвредность обуви - отсутствие в обувных материалах веществ, которые могут оказать неблагоприятное воздействие на стопу или организм человека в целом [30, с 262-270; 8].

Потребительские свойства обуви формируется на этапе производства материалов, моделирования и конструирования обуви, а также её производства. Однако большое влияние на потребительские свойства оказывают материалы, из которых изготовлена обувь.

Основными этапами получения кожи являются: подготовительные операции, дубление, отделочные операции.

При производстве любых видов кож учитываются вид и особенности строения сырья, способ консервирования и требования, которые предъявляются к кожам в зависимости от их назначения и условий эксплуатации в изделии. Поэтому поступившее на кожевенные заводы сырье сортируют по производственным партиям.

Подготовительные операции – главной задачей является изменение структуры исходного сырья и подготовка функциональных групп основного волокнообразующего белка шкуры животного – коллагена к проведению наиболее важной стадии получения готовой кожи – дублению. Именно на этой стадии закладывается основа качества готовой продукции, когда полученные изменения дермы становятся необратимыми. Не правильно или не до конца проведённая операция может привести к дефекту. Например, в качестве причин появления отдушистости (отслаивание сосочкового слоя от сетчатого в виде глубоких, неразглаживающихся морщин) выявляют: неправильное проведение золения, ведущее к большому нажору; применение старых зольных жидкостей; излишнее мягчение; высокую температуру пикельной жидкости; применение сильно сульфированных жиров, а также большого количества рыбьего жира; сильную тяжку [24, с 30].

Дубление – процесс превращения голья в кожу, в результате которого образуется пространственная сетка поперечных химических и физических связей между активными группами белков дермы и дубящего вещества, что приводит к необратимому изменению химических и физических свойств дермы.

В производстве обувных кож наиболее распространены следующие способы дубления:

1. хромовое дубление с применением водных растворов солей хрома. Вырабатывают кожи для верха обуви, одёжно-галантерейные и технические. Кожи обладают высокими эргономическими свойствами: мягкостью, термоутойчивостью, эластичностью, упругостью. При этом такие кожи быстро намокают и обладают малой пластичностью, что влияет на надёжность обуви при эксплуатации;

2. комбинированное дубление, при котором растительные дубители используются с хромовыми солями или с синтетическими дубителями и сульфитцеллюлозным экстрактом. Применяется при производстве кожи для низа обуви, юфть и др. Комбинированное дубление оказывает влияние на свойства надёжности обуви при эксплуатации и её эргономические свойства: повышает плотность кожи, делает её более износоустойчивой, снижает водопроницаемость;

3. жировое дубление с применением жира. Этим способом вырабатывают замшу. Кожи обладают высокими эргономическими, физиологическими свойствами: высокой водоустойчивостью, пористостью, тягучестью, воздухо- и паропроницаемостью, а также при намокании и последующем высушивании остаются мягкими, что оказывает влияние на надёжность обуви при эксплуатации;

4. циркониевое дубление с применением водного раствора дубящих соединений циркония. Применяется в основном при производстве кож для верха обуви. Кожи обладают высокой плотностью, прочностью на разрыв, гибкостью, износостойкостью, что оказывает влияние на надёжность обуви при эксплуатации, а также эргономические свойства обуви. Кожи также имеют, высокие эстетические свойства – обладают гладкой, светлой поверхностью;

Кожа после дубления имеет высокую влажность и не­пригодна для изготовления обуви. Для улучшения свойств обуви кожу подвергают отделке.

Отделочные операции обеспечивают готовой коже высокое качество, красивый внешний вид, необходимые физико-механические свойства. К операциям отделки относят: строгание, крашение, жирование, наполнение, разводка, сушка, увлажнение, тяжка, прокатка, шлифование, покрывное крашение, лощение, утюжка и нарезка мереи. Некоторые операции могут повторяться несколько раз, чередуясь с другими. В зависимости от вида и назначения кожи проводятся не все виды операций, а только некоторые из них.

Одной из главных этапов отделки является крашение, благодаря которой кожа приобретает красивый внешний вид, защищает от различных реагентов. Наружная поверхность обуви непосредственно контактирует с растворами различных реагентов (особенно зимняя) в воде в динамике, в среднем не менее 1000 циклов ходьбы в день для взрослого человека, при перемещении по маршрутам «дом-работа» и «работа-дом» [23, с 25-26]. Поэтому главной задачей, которая стоит перед предприятиями, модификация материалов и их составов, применяемых при покрывном крашении, с целью улучшения их физико-механических характеристик, что бы позволило получить кожу с новыми улучшенными эксплуатационными свойствами. В качестве перспективного метода модификации материалов в настоящее время всё больше применяется не традиционный способ обработки материалов, как воздействие потока неравновесной низкотемпературной плазмы (НТП) пониженного давления на плёнкообразователи и пигментные красители. За счёт чего, происходит увеличение прочностных характеристик плёнкообразователей и пигментных красителей за счёт упорядоченности структуры. Такая обработка позволяет сократить расход дорогостоящих концентратов благодаря улучшению укрывистости, что, в свою очередь, достигается путём измельчения частиц пигмента в концентрате [21, с 18-19].

Влияние каждой технологической операции при производстве кож отражено в Таблице 1.1.

Таблица 1.1

Влияние технологических операций производства кож на потребительские свойства обуви

Операция технологического процесса/ этапы (при наличии)		Описание операции по ГОСТ 3123-78	Влияние на потребительские свойства
			Название потребительского свойства	Итог операции
Подготовительные операции	отмока	обработка водой с добавлением ускорителей процесса (сульфид натрия и поверхностных веществ)	Эргономические и эстетические свойства, безвредность и оказывает влияние на надёжность обуви при эксплуатации	удаление крови, консервирующих веществ, водорастворимых веществ, грязи, увеличение площади внутренней поверхности структурных элементов
	мездрение	механическое удаление подкожного слоя, его срезанием на мездрильных машинах
	обезволашивание	удаление со шкуры волосяного покрова		получение чистой кожи (без волосяного покрова)

Продолжение Таблицы 1.1

Подготовительные операции	золение	обра­ботка водной суспензией извести или смеси извести с сер­нистым натрием	Эргономические и эстетические свойства, безвредность и оказывает влияние на надёжность обуви при эксплуатации	ослабление связи волоса с дермой, удаление межволокнистых белковых веществ, разделение коллагенных пучков и составляющих их волокон на более мелкие структурные элементы, частичного омыления жировых веществ шкур
	мягчение	кратковременная обработка обеззоленного голья ферментами		полное разрыхление дермы, увеличивается пористость и проницаемость голья, лицевой слой ста­новится мягким, более тягучим и эластичным
	пикелевание	обработка обеззоленного или мягченного голья в растворе кислоты и нейтральной соли.		создание нужной кислотности для последующих операций, разрыхление микроструктуры
Отделочные операции	жирование	обработка жировой смесью или эмульсией	Эстетические, эргономические свойства, оказывает влияние на надёжность обуви при эксплуатации	повышение мягкости, гибкости, водостойкости и сохранение высокой пористости после намокания и последующего высушивания, повышенная прочность и пластичность
	наполнение	обработка кожи водными дисперсиями полимеров анионного или катионного характера		увеличение толщины (для подошвенных и стелечных кож), придания стабильности размеров
	разводка	разглаживание на разводных машинах складок, морщин		расправление кожи, удаление влаги, уменьшение тягучести, увеличение площади кожи
	сушка	удаление влаги из кожи испарением до заданной нормы		усадка и уплотнение кожевой ткани
	тяжка	механическое разделение структурных элементов кожи деформацией, растяжением и изгибом		придание мягкости и гибкости, увеличение площади

Продолжение Таблицы 1.1

Отделочные операции	шлифование	обработка лицевой поверхности кожи и бахтармы абразивными материалами	Эстетические, эргономические свойства, оказывает влияние на надёжность обуви при эксплуатации	получение ровной бархатистой поверхности, выравнивание толщины, получение ворса одинаковой высоты
Нанесение отделочных покрытий	лощение	обработка лицевой поверхности кожи на лощильной машине	Эстетические, эргономические свойства, оказывает влияние на надёжность обуви при эксплуатации	придания блеска
	прессование и нарезание мереи	уплотнение кожи под прессом и при необходимости нанесением прессованием на лицевую поверхность кожи с помощью горячей плиты рисунка		уплотнение и выравнивание лицевой поверхности, придание блеска, красивого внешнего вида, повышение адгезии покрытия к коже
Нанесение отделочных покрытий	прокатка	уплотнение кожи на роликовых катках	Эстетические, эргономические свойства, оказывает влияние на надёжность обуви при эксплуатации	уплотнение структуры кожи, повышение блеска, повышение водостойкости, прочности удерживания крепителей (винтов, гвоздей и др.)

Производство влияет не только на потребительские свойства, но также и на качество. В процессе производства, при нарушении или не соблюдении технологии на какой-либо из стадий, может возникнуть дефект, который может повлиять либо на одно из потребительских свойств, либо качество обуви (изделия) в целом (Таблица 1.2).

Таблица 1.2

Появление дефектов в процессе производства кож

Операция технологического процесса/ этапы (при наличии)		Дефект (порок) по ГОСТ 3123-78	Описание дефекта (порок) по ГОСТ 3123-78
Подготовительные операции	отмока	рыхлость	пониженная плотность, отдушистость и дряблость кожи
	мездрение	неотделанная бахтарма	неполное удаление подкожной клетчатки
	обезволашивание	подсед	порок в виде коротких волос на лицевой поверхности кожи
	золение	рыхлость	пониженная плотность, отдушистость и дряблость кожи

Продолжение таблицы 1.2

Подготовительные операции	золение	отдушистость	отстаивание лицевого слоя кожи, проявляющееся в виде морщин на лицевой поверхности, образующихся при сгибании её лицевой поверхностью внутрь и не исчезающих после распрямления кожи
		отмин	мелкие морщины, образующиеся при сгибании кожи лицевой поверхностью внутрь и исчезающие после распрямления кожи
		серость окраски	седоватый оттенок лицевой поверхности кож черного цвета
		стяжка	волнистые складки на лицевой поверхности кожи или морщины в виде сетки, маскирующие мерею
Дубильные операции	дубление	жёсткость	гремучесть при прощупывании по всей площади
		намины	устойчивые складки или морщины на коже, придающие ей мятый вид
		непродуб	светлые неприкрашенные полоски в среднем слое толсты и плотных участков кожи
		стяжка	волнистые складки на лицевой поверхности кожи или морщины в виде сетки, маскирующие мерею
Отделочные операции	строгание	загрязненная бахтарма	окрашивание или загрязнение бахтармы
		лестницы на коже	параллельно расположенные углубления на бахтарме кожи
	крашение	бронзистость	металлический блеск на окрашенной поверхности кожи
		изменяемость цвета при растягивании кожи	несоответствие цвета грунта цвету покрывной пленки, проявляется при растягивании кожи
		ломкость кожи	трещины на лицевой поверхности кожи, проявляющиеся при её сгибании
		маркость кожи	окрашивание предметов, соприкасающихся с кожей
		неровная краска	различная по оттенку окраска на отдельных участках кожи

Продолжение таблицы 1.2

Отделочные операции	крашение	потек	полосы на лицевой поверхности кожи, образуемые стекающими и засохшими растворами грунтов или покрывной краски
	жирование	неровный ворс	неравномерная высота ворса
		намины	устойчивые складки или морщины на коже, придающие ей мятый вид
		осыпание покрывной пленки	растрескивание и отстаивание покрывной пленки, обнаруживаемое при трехкратном прокатывании рукой кожи, сложенной вдвое лицевой поверхностью внутрь
	сушка	наплывы	неровности на лицевой поверхности лаковой кожи
	шлифование	неотделанная бахтарма	неполное удаление подкожной клетчатки
Нанесение отделочных покрытий	прессование	замины	складки на участках кожи
	лощение
	прессование и нарезание мереи	неравномерная мерея	неоднородный, нанесенный с пропусками или внахлестку рисунок на лицевой поверхности кожи