Содержание

Стр.

Исследовательская часть………………………………….2

1.Литературный обзор……………………………………….2

2. Экспериментальная часть……………………………...16

2.1. Применяемые материалы и оборудование…………...16

2.2 Результаты исследований……………………………….19

2.3. Математическая обработка результатов……………...19

3. Литература ……………………………………………..…22

Исследовательская часть.

1 Литературный обзор

В обувном производстве широко используют различные текстильные материалы – ткани, трикотаж, искусственный мех, нетканые полотна и валяльно-войлочные материалы, а также нитки и текстильную фурнитуру – ленту, тесьму, шнуры.

По назначению обувные текстильные материалы подразделяют на материалы для наружных деталей верха, для внутренних (подкладочных) деталей и для промежуточных и вспомогательных деталей. Те или иные текстильные детали практически имеет каждая пара обуви.

Широкое применение текстильных материалов в обувном производстве объясняется их ценными свойствами: стандартностью формы и размеров, небольшой массой, высокими значениями воздухо- и паропроницаемости, гигроскопичности (что позволяет применять их в обуви различного половозрастного назначения), достаточной прочностью. При увеличении толщины и подборе волокнистого состава получают материалы для зимней и домашней обуви с хорошими теплоизоляционными свойствами.

Однако текстильные обувные материалы имеют недостатки. Они характеризуются быстрой промокаемостью и значительной намокаемостью, поэтому обувь с текстильным верхом непригодна для носки в сырых условиях. Пределы прочности при растяжении или удлинении неравномерны по направлениям (основа и уток, ширина и длина полотна). Края деталей из тканей полотняного, саржевого и некоторых других переплетений имеют невысокое сопротивление осыпанию нитей, а трикотажные детали отличаются распускаемостью. По упругопластическим свойствам, формоустойчивости и износостойкости текстильные обувные материалы уступают натуральной коже.

Ткани для обуви

Ткани представляют собой текстильные полотна, важнейшей характеристикой которых является переплетение нитей. Переплетением называется определенный порядок чередования перекрытий нитей одной системы с нитями другой системы. Нити, идущие продольно, называются основными, а идущие поперечно – уточными.

Плотная ткань, имеющая много точек перекрытий нитей, обладает большей прочностью и стабильностью. При одинаковом номере (толщине) нитей различные переплетения обуславливают в пересчете на одинаковую площадь поверхности различную поглощающую способность материала. Отсюда – и разные области его применения.

В промышленности искусственной кожи используются ткани следующих основных видов переплетения: полотняного, атласного (сатинового), саржевого и производных от этих видов.

Рисунок переплетения нитей называется патроном рисунка. Далее следует остановиться на переплетениях, которые используются для получения основы искусственной кожи.

Многочисленные виды переплетений являются производными трех основных: полотняного, саржевого и атласного (сатинового).

Полотняное переплетение имеет самый маленький раппорт: по две нити в основе и утке, причем нити основы лежат один раз над, а другой – под уточной нитью Ткани полотняного переплетения имеют гладкую плотную поверхность, а следовательно, и небольшую поглощающую способность.

Саржевое переплетение дает в материале косые линии, называемые диагональными . Угол подъема диагонали должен быть равен 45°. Если диагональ направлена вправо, то получается правосторонняя диагональная саржа, если влево – левосторонняя саржа. Самый мелкий раппорт имеет тройное переплетение. Саржа (ткань саржевого переплетения) делится на уточную и основную, причем из самого названия следует, какая нить, уточная или основная, определяет внешний вид материала.

Сатиновое (атласное) переплетение характеризуется тем, что точки переплетения не соприкасаются, а распределяются равномерно по раппорту.

Из производных переплетений только производные саржевого переплетения используются в основах искусственной кожи.

Ткани вырабатывают на ткацких станках путем переплетения нитей основы с нитями утка. В зависимости от вида пряжи различают ткани хлопчатобумажные и смешанные, шерстяные и полушерстяные, шелковые и льняные. Изготавливают ткани с различными видами переплетения.

Для наружных деталей верха обуви используют преимущественно хлопчатобумажные, полушерстяные и шерстяные ткани, а также шелковые ткани из химических волокон и, ограниченно, льняные. Ткани для верха, особенно утепленной и домашней обуви, применяют главным образом в дублированном (сдвоенном) виде. Для сдваивания подбирают ткани одинаковой ширины. На нижний слой используют подкладочные или межподкладочные ткани в отбеленном или суровом виде, либо нетканое полотно. Слои склеивают крахмально-животным или латексным клеем. Дублирование дает возможность применять ткани для изготовления обуви без подкладки, снижает осыпаемость нитей, повышает формоустойчивость верха. Дублированные ткани применяют также для стелек в некоторых видах обуви – утепленной, домашней, обуви внутреннего формования (на раздвижных колодках). Для стелек утепленной обуви сдваивают ткани с начесом – байку, фланель и другие с суровыми – диагональю, саржей, гринсбоном.

Ткани хлопчатобумажные и смешанные. Для изготовления обуви используют хлопчатобумажные и смешанные ткани (ГОСТ 19196-80), а также ткани отдельных артикулов с разрезным ворсом (ГОСТ 9727-78), фланели и байки (ГОСТ 7259-77), выпускаемые по техническим условиям. Хлопчатобумажные ткани для верха обуви вырабатывают полотняным, креповым, саржевым, фасонным и многослойным переплетениями, гладкокрашеными, пестроткаными, реже отбеленными и набивными. По характеру лицевой поверхности они могут быть гладкими, с рельефным рисунком и ворсовыми. Характерные ткани данной группы: кирза, полотно башмачное, двунитка, полудвунитка, репс, “крошка”, детская фасонная, “парусинка” и другие.

Ткани с ворсовой поверхностью используют для верха домашней и летней обуви. Они имеют разрезной ворс или образованный путем начеса. Наиболее широкое применение в последние годы получили вельветы. Вельвет-корд или вельвет-рубчик имеют ворс в виде закругленных продольных полосок, причем у вельвет-рубчика они узкие, а у вельвет-корда широкие. Эти ткани выпускают гладкокрашеными, набивными и тиснеными. Они имеют красивый внешний вид, мягки и приятны на ощупь, стойки к смятию, обладают высокими теплозащитными свойствами. К недостаткам вельветов и других ворсовых тканей относятся их повышенная пылеемкость, невысокая устойчивость ворса к истиранию. Малая тягучесть тканей затрудняет формование. Ширина в 50-70 см не соответствует оптимальной, что приводит к увеличению краевых отходов при раскрое.

К тканям с ворсом, образованным при начесе толстой хлопчатобумажной или штапельной пряжи, относят замшу “зимнюю”. Для домашней обуви применяют также шотландку пестротканую. Она имеет ворс на поверхности, образованный уточной пряжей, которая содержит вискозное штапельное волокно.

Ткани шерстяные и полушерстяные. Используются для изготовления обуви утепленной всех родовых групп и домашней. Кроме того, ткани отдельных артикулов применяют для обуви прогулочной.

Для обуви зимней утепленной, предназначенной взрослому потребителю, используют преимущественно драпы многослойной структуры. Для рационального использования сырья в лицевом слое можно применять шерстяные волокна более высокого качества, обеспечивающие стойкое сопротивление истиранию, а в изнаночном – шерстяные волокна более низкого качества, имеющие достаточно высокие гигиенические и теплозащитные свойства.

Эти материалы характеризуются высокими теплозащитными свойствами, достаточной износостойкостью и формоустойчивостью, имеют красивый внешний вид. К недостаткам их можно отнести повышенную пылеемкость, осыпаемость, прорубаемость иглой, трудность обработки затяжной кромки. Вырабатывают эти ткани гладкоокрашенными, меланжевыми и пестроткаными. На поверхности ткани нередко образуют войлокообразный застил.

Чистошерстяные ткани для верха обуви используют ограниченно. Чаще применяют ткани, выработанные из смеси шерстяных и химических волокон, или пряжи из других волокон. Применение в смеске капронового и штапельного волокна (5-15 %) повышает сопротивление истиранию. Использование лавсанового штапельного волокна (20-40 %) оказывает аналогичное действие, а также улучшает формоустойчивость, сопротивление многократным изгибам.

В основном применяют драпы, сукна и бобрики. Суконные ткани вырабатывают производными саржевого и комбинированного переплетений, драпы – двуслойными, бобрики – саржевым.

Типичными представителями шерстяных и полушерстяных тканей для верха обуви являются драп обувной, бобрик легкий, драп “Аленка” и другие.

Шелковые ткани для верха обуви применяют ограниченно. Используют в основном ткани из химических нитей – вискозных, а также ацетатных, капроновых, ткани из штапельной пряжи, из искусственных и синтетических комплексных нитей, из смеси штапельных волокон. Выпускают ткани гладкокрашеные различных цветов, пестротканые, набивные, с муаровой отделкой, с тисненым рельефным рисунком, ворсовые.

Для расширения ассортимента используют термохимическую и химическую обработки, придающие тканям упругость, безусадочность, гидрофобность, блеск, эффект кружева. Применение металлизированных нитей (алюнита) позволяет получать ткани с одно- и многоцветными рисунками.

Вырабатывают шелковые ткани для верха обуви мелкоузорчатым и жаккардовым переплетениями. Достоинствами их являются гладкая поверхность, повышенные эстетические свойства и износостойкость, высокие прочностные характеристики. К недостаткам следует отнести осыпаемость нитей, затруднения при сострачивании деталей (стяжка шва, повреждение нитей иглой при проколе). Вискозное волокно теряет прочность в мокром состоянии, дает значительную усадку, преимущественно по основе.

Льняные ткани характеризуются значительной прочностью, хорошими гигиеническими свойствами, устойчивостью воздействию погоды, однако они недостаточно формоустойчивы. Для обуви используют две разновидности этих тканей – льняную и льняную пестротканую.

Вырабатывают льняные ткани полотняным переплетением, применяют их для верха закрытой летней женской и мужской обуви – полуботинок и туфель.

Свойства тканей

Свойство — это объективная особенность продукции, проявляющаяся при ее создании, эксплуатации или потреблении. Чтобы ткань в наибольшей мере удовлетворяла требованиям потребителей, она должна обладать комплексом потребительских свойств. Ткани используют для изготовления различных товаров, белья, одежды, брезентов и др. От назначения тканей во многом зависит выбор свойств, для оценки ее потребительской рнности. Свойства текстильных изделий очень разнообразны и о многом зависят от свойств текстильных волокон и нитей, способов выработки, строения, характера отделки и др.

Общепринятой, единой классификации потребительских свойств нет. Свойства тканей можно классифицировать по различным признакам. Чаще всего такими признаками являются два: природа свойства, его сущность; значение свойства.

По первому признаку свойства тканей можно подразделить на следующие группы:

♦ механические: прочность ткани на разрыв при растяжении, изгибе, ударе; сопротивление продавливанию, раздиранию; деформационная способность, стойкость к истиранию; жесткость, гибкость, мягкость; драпируемость; сминаемость; сжимаемость; скольжение; сопротивление резанию, проколу иглой и др.;

♦ физические: гигроскопичность, капиллярность; влагоемкость; водоупорность и водонепроницаемость; пылеемкость; воздухо-, газо-, паропроницаемость; теплопроводность; теплостойкость; оптические свойства (белизна, цвет, отражение, пропускание и поглощение света); прочность окраски (к свету, воде, стирке, поту, трению, глажению, химчистке) и др.;

• химические: устойчивость к различным химическим реагентам — воде, кислотам, щелочам, солям, растворителям и т.д.; коррозийная устойчивость, т.е. устойчивость к действию света и атмосферных условий;

• биологические: микробиологическая и бактериальная устойчивость;

• комплексные: износостойкость — устойчивость к действию комплекса изнашивающих факторов; действию светопогоды; к стиркам, трению; сопротивляемость к деформациям многократного растяжения, изгиба, смятия и др.

В зависимости от характера значения свойств их можно условно подразделить на следующие группы: свойства, влияющие на срок службы в эксплуатации (эксплуатационные); гигиенические, эстетические и технологические.

Таблица 1.- Показатели механических свойств хлопчатобумажных, льняных и шелковых тканей.

Механические свойства	Хлопчатобумажные ткани	Льняные ткани	Шелковые ткани
1	2	3	4
Разрывная нагрузка в кгс: по основе по утку	39 30	58 58	43 35
Разрывная длина в км кгс/кг: по основе по утку	5,6 4,3	5,8 5,8	14,6 11,7
Полное относительное разрывное удлинение (% ) к первоначальной зажимной длине образца: по основе по утку	8 15,8	4,5 8,2	20,3 24,6
Относительная разрывная нагрузка в кгс км/кг	6,5	5	14,7
Удельная работа разрыва в кгс см/г: по основе по утку	19,3 24	12,8 12,8	____ ____
Удельная разрывная нагрузка в кгс:	0,10	0,25	0,11
Полная деформация к концу нагружения (%) от зажимной длины: по основе по утку	7 19	5,1 16	10,2 9,5
Даги условных значений компонентов в полной деформации: упругого(быстро обратимого): по основе по утку эластичного (медленно обратимого): по основе по утку Пластического (необратимого): по основе по утку	0,24 0,14 0,14 0,12 0,62 0,74	0,27 0,1 0,12 0,06 0,61 0,84	0,27 0,21 0,1 0,16 0,63 0,63
Остаточная циклическая деформация в %: по основе по утку	____ ____	2,2 3,3	____ ____
Несминаемость в %	____	27,8	____
Средняя выносливость (тыс. циклов) при постоянных нагрузках в % от разрывной: При угле изгиба +90: 10 15 20 При угле изгиба +135: 10 15 20	32,7 11,2 3,3 19,8 4 1,1	____ ____ ____ ____ ____ ____	____ ____ ____ ____ ____ ____
Коэффициент тангенциального сопротивления	0,22	____	____

Анализ таблицы 1 показывает, что показатели разрывной нагрузки и разрывной длинны выше у льняных тканей. Относительное полное разрывное удлинение больше у шелковых тканей. Уточные нити обычно изогнуты сильнее основных, поэтому удлинение ткани по утку больше, чем по основе. Значения удельной работы разрыва также выше у хлопчатобумажных тканей. Полная деформация по основе у льняных тканей меньше, как и по утку. Упругая деформация по основе у льняных тканей больше по сравнению с хлопчатобумажными, а по утку наоборот. Значения эластической деформации выше у хлопчатобумажных тканей, а пластической по утку - у льняных, но по основе - у хлопчатобумажных тканей.

Для внутренних (подкладочных) деталей применяют ткани в обуви всех видов. В зависимости от назначения эти ткани условно подразделяются на подкладочные для модельной, летней, комбинированной, утепленной и домашней обуви.

Подкладочные обувные ткани должны обладать хорошими формовочными и гигиеническими свойствами, высокой устойчивостью к истиранию, значительной гигроскопичностью. Большое значение имеет устойчивость подкладочных тканей к действию пота.

В зависимости от назначения обуви изменяются и требования к теплозащитным свойствам подкладочных тканей. По износостойкости они уступают подкладочной коже, так как имеют меньшую прочность к истиранию. Срок службы подкладки из ткани в среднем составляет 3-5 месяцев.

Для подкладки в модельной обуви рекомендуются ткани мелкоузорчатого или комбинированного переплетений из смешанной хлопчатобумажной пряжи, содержащей капроновые и вискозные штапельные волокна.

Для подкладки в летней и комбинированной обуви массового производства используют отбеленные или гладкокрашеные хлопчатобумажные ткани: тик-саржу, диагональ, тик-ластик.

В качестве подкладки в утепленной обуви используют  ткани с начесом – байка, бумазея, байка полушерстяная с капроновым или лавсановым волокном, сукно меланжевое.

В юфтевой обуви для подкладки применяют суровые хлопчатобумажные ткани повышенной толщины и плотности – башмачную палатку, бязь, молескин.

Для промежуточных деталей верха обуви применяют ткани с высокой прочностью на разрыв и пониженной тягучестью. Внешний вид таких тканей существенного значения не имеет. Используют сравнительно редкие хлопчатобумажные и льняные суровые ткани полотняного переплетения, отличающиеся повышенной толщиной, жесткостью и небольшим удлинением: бязь суровая, бумазея-корд, ткань межподкладочная, равентух (льняная ткань). В качестве подкладки для обуви в основном применяют тик-саржу и диагональ различных артикулов, главным образом отбеленные и крашеные, а в последнее время и отваренные; отбелка снижает прочность подкдадочной ткани по утку на 10—15% и удлинение по основе — на 40—50%. Тик-саржа представляет собой ткань саржевого переплетения с номерами пряжи в зависимости от артикула: по основе 24—28 при номерах 20—28 по утку. Эта ткань отличается большой относительной плотностью (свыше 80%) и прочностью по основе (последняя превышает 70 кг) при пониженной плотности утка (55%), имеющего прочность около 50 кг. Тягучесть ткани по утку достигает 20% при значительно меньшем удлинении основы, составляющем 7—9%. К истиранию эта ткань мало устойчива в уточном направлении; вес 1 м2 колеблется в пределах 200—280 кг, содержание аппрета не превышает 5%. Диагональ по свойствам очень близка к тик-сарже, но имеет несколько пониженную относительную плотность, особенно по основе; для утка иногда применяется более толстая пряжа (№ 14). На подкладку нередко используются гринсбон и тик-ластик. Гринсбон в сравнении с тик-саржей является более легкой тканью (вес 1 м2 равен 167 г) за счет более тонкой основы (№ 40) с пониженной плотностью (65%). Гринсбон отличается от тик-саржи наличием характерного рисунка в виде елочки и пониженной прочностью, составляющей по основе 43 кг, а по утку 39 кг. Тик-ластик вырабатывается с применением атласного переплетения из высоких сортов пряжи № 40 для основы и № 34 для утка. Ткань обладает такой же относительной плотностью, как и тик-саржа, и прочностью 60 кг по основе и 40 кг по утку. На подкладку применяется отбеленный и гладкокрашенный тик-ластик; эта ткань красива, но недостаточно прочна к истиранию по основе. Тик-ластик представляет собой несколько облегченную ткань, вес 1 м2 равен 185 г. Для подклейки в сапоги применяются башмачная палатка и молескин. Палатка башмачная — облегченная по сравнению с палаткой ткань, так как изготовляется из пряжи № 34/3; вес 1 м2 равен 320 г, плотность 70% по основе и 50% по утку. Молескин вырабатывается без начеса из некрученой пряж» ниже средних номеров атласным переплетением. Уточная пряжа (№ 38) имеет чрезвычайно плотный застил (относительная плотность превышает 100%), в результате чего молескин является тяжелой тканью; вес 1 м2 крашеного молескина составляет 235 г при содержании до 8% аппрета. На подкладку утепленной и домашней обуви используют фланель и байку. Фланель является ворсовой тканью полотняного переплетения с двусторонним начесом; применяется гладкокрашенная или набивная фланель. Отличительной особенностью фланели, как к всех тканей этого типа, является толстый уток (№ 12) по сравнению с основой (№ 40). Прочность этой ткани почти одинакова в обоих направлениях (40 кг по основе и 35 кг по утку); отделка мягкая с содержанием 1—3% аппрета. Коэффициент заполнения сравнительно высокий по утку (72%) и пониженный по основе (58%); вес 1 м2 составляет 250 г. Байка имеет саржевое переплетение и двусторонний начес,, значительно более густой и плотный, чем у фланели. Применяется суровая и гладкокрашенная байка шириной 62 и 96 см. Байка является наиболее толстой и тяжелой из начесных тканей (вес 1 м2 составляет 350 г), так как вырабатывается с толстым утком (№ 9—12), имеет повышенную относительную плотность по утку, достигающую 100% (по основе 45—64%); для утка применяется пряжа повышенного качества. Прочность байки — от 42 до 48 кг, за исключением гладкокрашенной, прочность которой понижена и не превышает 26 кг в обоих направлениях.