CC BY
42
УДК 685.34.017.82
Н. В. Тихонова, И. Ш. Абдуллин, Л. Ю Махоткина, Т. В. Жуковская
ИЗМЕНЕНИЕ ФОРМОУСТОЙЧИВОСТИ ОБУВИ С ВЕРХОМ
ИЗ НАТУРАЛЬНОЙ КОЖИ ПОД ДЕЙСТВИЕМ
ВЧ- ПЛАЗМЫ ПОНИЖЕННОГО ДАВЛЕНИЯ
Ключевые слова: формоустойчивость обуви, натуральная кожа, высокочастотная плазма пониженного давления, модификация, деформация, гигиенические показатели. dimensional stability of footwear, leather, high-frequency low pressure plasma, modification, deformation, and hygienic
performance
Исследовано влияние обработки натуральной кожи для верха обуви в плазме ВЧ разряда на физико-механические и гигиенические свойства обуви. Установлена зависимость между изменениями свойств и режимами плазменной обработки. Обработка ВЧ плазмой заготовки верха обуви при клеевом методе крепления позволяет повысить формоустойчивость изделия.
The effect of processing leather for shoe uppers in the plasma ofRF discharge on the physico-mechanical and hygienic properties of footwear. The dependence between changes in the properties and modes of plasma treatment is established . Treatment of RF-plasma blanks at the top of the shoe glue method of attachment allows to increase dimensional stability of the product.
В современных направлениях развития производства обуви большое внимание уделяется повышению качества, в том числе повышению формоустойчивости, улучшению гигиенических и эстетических свойств. Поэтому материалы, применяемые для изготовления обуви, должны обладать хорошей формовочной способностью, хорошо деформироваться при растяжении, чтобы придать верху обуви форму колодки и быть пластичными, чтобы сохранить форму обуви во время носки. В тоже время материалы должны быть упругими и способными к восприятию циклических нагрузок. Удовлетворение этому комплексу требований обеспечивается, прежде всего, соответствующими физико-механическими и физико-химическими свойствами материалов.
Одним из главных направлений научно-технического развития в обувной промышленности является внедрение новейших технологий, в том числе нанотехнологий. Перспективным методом модификации натуральных высокомолекулярных материалов, применяемых в производстве обуви является воздействие потоком плазмы ВЧ - разряда пониженного давления на заготовку верха обуви.
Несмотря на внешнюю красоту и кажущуюся на первый взгляд простоту формы, кожа считается одним из сложнейших материалов переработки, свойства, которого зависят как от химической природы сырья, так и от воздействия на него всей совокупности химических, физико-химических и механических процессов обработки при выделке, окончательных операциях и условиях хранения готовой продукции.
Показатель формоустойчивости обуви является комплексными показателями и зависит: - во-первых, от формовочной способности материалов, из которых она изготавливается и характеризуется способностью изменять свои размеры на отдельных участках деталей в результате использования деформационных свойств материала;
- во-вторых, от проектирования конструкции обуви с членением ее на части, позволяющего получить устойчивую объемную поверхность отдельных участков конструкции и дальнейшее их закрепление.
Ранее было установлено, что деформация кожи КРС хромового дубления, превышающая 20%, приводит к расслаиванию сетчатого и сосочкового слоев. Это является причиной снижения формоустойчивости обуви. Следовательно, максимальная деформация кожи при формовании верха обуви при двухосным растяжении не должна превышать 20%.
Формоустойчивость изделия не имеет смысла оценивать раздельно для разных материалов, так как оно многослойно, т.е. представляет собой комплекс материалов.
В связи с этим проведены исследования влияния ВЧ - плазмы пониженного давления на прочностные характеристики комплексных материалов заготовки верха обуви из шкур КРС хромового дубления. В качестве наружных деталей верха обуви использовалась: натуральная кожа из шкур КРС хромового дубления, в качестве внутренних деталей верха обуви - трикотажное полотно «Траспира» и в качестве промежуточных деталей верха обуви - бязь с односторонним термоклеевым покрытием, низ обуви - подошва из формованного термоэластопласта.
Исследованы физико-механические характеристики обуви, определяющие формо-устойчивость изделия (табл. 1).
Таблица 1 - Физико-механические характеристики обуви, определяющие формо-устойчивость изделия
Показатели ВЧ-обработка Без ВЧ-обработки
Гибкость (не более 13 Н/см) 9,8 11,8
Остаточная деформация подноска (не 0,5 1,0
более 1,0 мм)
Остаточная деформация задника (не бо- 0,3 0,5
лее 1,0 мм)
Установлено, что плазменное воздействие на материалы заготовки верха обуви улучшает характеристики: уменьшается остаточная деформация подноска на 50%, задника на 3040 %, гибкость улучшается на 15-20%, что приводит к повышению формоустойчивости обуви.
Улучшение физико-механических и физико-химических свойств натуральных высокомолекулярных материалов происходит за счет объемного плазменного воздействия на них, приводящих к разволокнению структуры и конформационным изменениям. За счет плазменного воздействия повышаются прочностные характеристики, поверхность гидро-фобизируется и одновременно улучшаются гигиенические свойства материала. Результаты исследований влияния ВЧ - плазменной обработки на гигиенические свойства кожи из шкур КРС хромового дубления представлены в табл. 2.
Таблица 2 - Влияние ВЧ - плазменной обработки на гигиенические свойства кожи из шкур КРС хромового дубления
Показатель Требования Кожа, модифицированная ВЧ - плазмой
Водопромокаемость кожи в динамических условиях, мин. 2 28
Гигроскопичность, % не менее 6 14
Влагоотдача, % не менее 6 13
Относительная паропроницаемость, % не менее 20 35
Проведенные исследования влияния ВЧ-плазменной обработки на гигиенические
свойства кожи для верха обуви из шкур КРС хромового дубления, показали, что со стороны сосочкового слоя водопромокаемость кожи в динамических условиях уменьшается в 14 раз, что положительно влияет на долговечность обуви, а со стороны сетчатого слоя плазменная обработка приводит к улучшению парообменных свойств в 1,5-2 раза.
Таким образом, обувь, обработанная ВЧ-плазмой имеет наилучшие гигиенические показатели, что положительно влияет на микроклимат внутриобувного пространства, так как это способствует более быстрому удалению паров влаги, выделяемой стопой.
Обработка ВЧ-плазмой заготовки верха обуви при клеевом методе крепления позволяет повысить формоустойчивость изделия что в целом положительно сказывается не только на эксплуатационных, но и гигиенических показателях качества продукции, а следовательно, повышает ее конкурентоспособность на рынке товаров народного потребления.
© Н. В. Тихонова - канд. техн. наук, доц. каф. конструирования одежды и обуви КГТУ, И. Ш. Аб-дуллин - д-р техн. наук, проф., зав. каф. плазмохимических и нанотехнологий высокомолекулярных материалов КГТУ, abdullin_i@kstu.ru; Л. Ю Махоткина - д-р техн. наук, проф. зав. каф. каф. конструирования одежды и обуви КГТУ; Т. В. Жуковская - ст. препод. той же кафедры, sapr415@mail.ru.
