Анализ развития технологии производства резиновой обуви

Минимальная толщина передовой резины в клееных галошах, ботиках, сапожках и туфлях независимо от половозрастного назначения равна 0,65 мм. Минимальная толщина подошвенной резины в пяточной (каблучной) части клееной резиновой обуви в зависимости от половозрастного назначения и вида обуви находится в пределах 4,8-6,5 мм, а в подметочной части — в пределах 2-3,8 мм.

В штампованных галошах толщина резины (вместе с текстилем) должна составлять в носковой части верха 3,6±0,5 мм, в подметочной части подошвы — 5,7±0,7 мм, пяточной части подошвы — 8,7±0,7 мм. В формованных сапогах толщина верха должна быть не менее 3 мм в носковой части и 4 мм в пяточной части, толщина низа — не менее 11 мм в подметочной части и 27 мм в каблучной.

Предел прочности при растяжении, относительное и остаточное удлинения передовой и подошвенной резины и истираемость подошвенной резины, характеризующие эксплуатационные свойства деталей резиновой обуви, определяют по общей методике испытания резины.

Прочность отдельных частей резиновой обуви нормируется лишь для клееных галош. В этих галошах предел прочности при растяжении отдельных частей проверяют на образцах, вырезанных по верхнему краю.

Из показателей прочности связи отдельных частей резиновой обуви государственными стандартами нормируются отрыв подошвы от носка и задника (без внутренних деталей) в клееной обуви (галошах, сапожках и ботиках) и отслоение передовой резины от матерчатого или тонкого задника в клееных и штампованных галошах.

Для определения прочности связи подошвы с носком и задником из испытуемой клееной обуви вдоль носка и поперек задника вырезают соответствующие полоски шириной 10 мм длиной 60 мм, полоски осторожно освобождают от внутренних деталей. Подготовленные вырезанные полоски испытывают на разрывной машине по принципу расслаивания. Подошвы должны отрываться от носка и задника в галошах ботиках и сапожках при нагрузке не менее 4 н/см.

Прочность связи передовой резины с матерчатым или тонким задником в клееных галошах и резиновой обсоюзки с матерчатым верхом в клееных туфлях определяют на вырезанных из обуви полосках аналогично предыдущему. Нагрузка при расслаивании передовой резины от матерчатого или тонкого задника в клееных галошах должна быть не менее 6 н/см.

Штампованные галоши должны выдерживать не менее 500 циклов надевания и снятия с кожаной обуви без разрыва задника и без отслоения текстильной части задника от облицовочной резины.

Водонепроницаемость сапог проверяют скручиванием или перегибанием несколько раз голенища, создавая этим самым воздушное давление внутри сапога, с последующим погружением сапога в воду. Если при этом не появятся пузырьки воздуха, то сапог считают водонепроницаемым.

Для определения физико-механических свойств резиновой обуви отбирают от 0,03 до 0,05% количества всей предъявленной к сдаче партии, но не менее двух пар галош, ботиков и туфель и одной пары сапог и двух пар штампованных галош.

 

1.2 Характеристика используемого  сырья

1.2.1.  Резиновые смеси, поливинилхлорид, микропористый полиуретан, термоэластопласт

Резиновые смеси. Основным полуфабрикатом для производства деталей резиновой обуви являются резиновые смеси. Резиновая смесь—сложная многокомпонентная система, основой которой является каучук натуральный  и (или) синтетический. Используют натуральные каучуки:

• высокосортные—белый креп, светлый креп, смокед-шитс;
• низкосортные—коричневый креп, бланкет-креп.

Натуральные каучуки характеризуются высокими прочностными показателями, имеют высокую эластичность, повышенную клейкость и небольшую усадку, хорошо каландруются и шприцуются.

Из синтетических каучуков обычно используют:

• изопреновые (СКИ-1, СКИ-3, СКИ-3С, СКИ-3П, СКИ);
• бутадиеновые (СКБ);
• бутадиен-стирольные (СКС);
• бутадиен-метилстирольные (СКМС);
• бутилкаучук (БК);
• бутадиен-нитрильные (БНК);
• хлоропреновые;
• уретановые (СКУ) и др.

 Кроме каучуков резиновые смеси содержат регенерат. Регенерат—это продукт переработки старых резиновых изделий и вулканизованных отходов резинового производства. Получают регенерат при термической и механической обработке вулканизованной резиновой крошки с добавлением большого количества пластификаторов (мягчителей). Он является пластичным материалом, легко смешивается с каучуком. В производстве резиновой обуви для изготовления подошв, каблуков, облицовочных смесей используют регенераты из каркасов покрышек, из целых автомобильных покрышек, из протекторов покрышек, из ездовых камер.

К ингредиентам резиновых смесей относятся:

• вулканизующие вещества (сера, окиси цинка и магния, фенолформальдегидная смола и др.);
• ускорители вулканизации (тиурам, тиазолы и др.);
• активаторы вулканизации (каолин, цинковые белила)—вещества, в присутствии которых ускорители вулканизации проявляют наибольшую активность;
• наполнители (технический углерод, белая сажа и др.)—улучшают эксплуатационные свойства, физико-механические показатели;
• пластификаторы (мягчители)—облегчают переработку резиновых смесей и их изготовление;
• противостарители (стабилизаторы)—замедляют и предотвращают процесс старения резин, ухудшение физико-механических свойств при воздействии тепла, холода, света, окисления, многократных деформаций (неозон, диафен и др.);
• красители (окислы цинка и титана, ультрамарин, лаки цветные и др.);
• специальные ингредиенты—замедлители подвулканизации (антискорчинги), антипирены (снижают горючесть), порообразующие вещества (ЧХЗ), ускорители пластификации каучуков.

Необходимость разработки резинообразных рецептур вызвана различием требований к смесям для того или иного способа производства резиновой обуви и требований к деталям обуви. Существуют определенные правила составления рецептов для обеспечения определенных свойств резиновой смеси. Если к обуви не предъявляются специальные требования, то выбирают каучуки общего назначения. Чтобы резины удовлетворяли разнообразным требованиям, используют комбинации каучуков. Это обеспечивает полный комплекс необходимых свойств резиновым смесям, получить которые невозможно, используя какой - нибудь один каучук. При разработке рецептов исходят из того, что полярные каучуки лучше совмещаются с полярными, а неполярные с неполярными.   

В зависимости от требований, предъявляемых к резиновой смеси, к изделию подбирают соответствующие наполнители, их оптимальную дозировку.

Резиновые смеси, применяемые в производстве резиновой обуви, можно разделить по назначению на следующие группы:

1. облицовочные резиновые смеси для черной и цветной формовой обуви (передовая, подошвенная, каблучная);
2. облицовочные резиновые смеси для штампованных галош;
3. облицовочные (передовая и подошвенная) резиновые смеси для черной и цветной клееной обуви;
4. каблучные резиновые смеси для клееной обуви;
5. смеси для промазки тканей;
6. облицовочные смеси для литьевой обуви;
7. смеси для обкладки тканей;
8. резиновые смеси для приготовления резиноволокнистых смесей;
9. резиновые смеси для приготовления клеев;
10. резиновые смеси для изготовления эластичных камер, различных диафрагм, микропористых вкладных стелек и т.д.

К подошвенной резиновой смеси предъявляют следующие требования: высокая прочность при растяжении, стойкость к истиранию и старению, влагостойкость, повышенная эластичность.

Для подошвы формовых рабочих сапог нужна резина с повышенной жесткостью и перечисленными выше требованиями (используют каучук СКС-30 АРКМ-15, регенерат плюс технический углерод).

Резина для подошвы клееной обуви, кроме перечисленных выше требований, в невулканизованном виде должна быть мягче, пластичней, т.к. при сборке клееной обуви подошву необходимо прикатать, прострочить по ранту в месте стыка с передовой резиной (СКС плюс СКИ плюс технический углерод и больше активных пластификаторов).

Вулканизация клееной обуви в котле продолжается до 70 минут, а формовой обуви в прессе 4¸6 минут. Поэтому в рецепте формовой подошвенной резины в два раза больше серы и более чем в два раза—ускорителей вулканизации.

Передовую смесь используют для выпуска передовой облицовочной резины на каландре для сапожек с резиновым верхом; подошвенную—для подошвенной пластины; каблучную— для приготовления формового каблука для клееной обуви.

 Передовую и подошвенную  резину вулканизуют только в  котле при вулканизации лакированных  резиновых сапожек.

В передовой резине меньше серы, но более сильная ускорительная группа и больше активаторов, чем в подошвенной. В последней больше серы и ускорителей, т.к. подошва толще, чем передовая резина (2¸4 и 1,2¸1,5 мм соответственно).

В каблучной резиновой смеси больше серы и ускорителей, чем в передовой, но меньше активаторов. Каблук подвергается вулканизации дважды: в процессе формования и вулканизации на гидравлическом прессе и во время вулканизации готового сапога в котле, а оптимум вулканизации должен быть достигнут за время вулканизации в котле.

Для увеличения сцепления между тканями при дублировании или между тканью и резиной при сборке клееной обуви предназначена промазочная смесь. Она должна обладать повышенной по сравнению с обкладочной смесью пластичностью, текучестью, клейкостью, т.к. ее назначение—проникать между волокнами тканей.

Обкладочная смесь служит для наложения слоя резиновой смеси на ткань. Для снижения расхода каучука и удешевления резины в обкладочную смесь введено большее количество мела.

В промазочной смеси содержится 34 % каучука, 55 % наполнителя и 9 % пластификатора, а в обкладочной— 25 % каучука, 63 % наполнителя и 8,5 % пластификатора.

Поливинилхлорид (ПВХ) поступает на предприятие в готовом виде в гранулах. ПВХ, использующийся в резиновой промышленности, получается в основном при эмульсионной или суспензионной полимеризации винилхлорида в присутствии инициаторов.

Винилхлорид—бесцветный газ, при температуре минус 13,90С превращается в жидкость, которая при нагревании в присутствии инициатора или под действием солнечного света легко полимеризуется и превращается в высокомолекулярное соединение—ПВХ.

Суспензионный ПВХ используется для изготовления сапог, сапожек методом литья под давлением.

Эмульсионный (латексный) ПВХ в смеси с пластификаторами и красителями, а также некоторыми другими добавками образует пасты или пластизоли, которые используют при изготовлении обуви методом жидкого коагулянтного формования.

Микропористый полиуретан поступает на предприятие в виде исходных компонентов. Химической основой получения МППУ для обуви методом жидкого формования являются реакции между изоцианатной и полиольной компонентами. Процесс может проходить по одностадийной или двухстадийной схемам. При формовании обуви в качестве смазки—антиадгезионной прослойки между формуемым изделием используют силиконовые смазки, смазки на основе парафина.

Термоэластопласты поступают на предприятие в готовом виде в гранулах. Получают их при блочной сополимеризации в растворах с применением катализаторов. Для образования эластичных блоков в качестве мономера используется бутадиен или изопрен, а для пластичных блоков—стирол или α-метилстирол. Переход от пластических к высокоэластическим свойствам происходит в относительно узком интервале температур. Переработка их производится методом литья под давлением при 150¸2000С.

1.2.2  Текстильные материалы

В производстве цельноформованной обуви в большом количестве и ассортименте применяются текстильные материалы, различающиеся внешним видом, переплетением, отделкой и природой волокон.

Текстильные материалы применяются при изготовлении подкладки, стелек, задников, вспомогательных и украшающих деталей.

Для подкладки цельноформованной обуви применяют:

• трикотажное полотно крашеное и суровое, с начесом и без него для галош, бот, сапожек клееных и для галош штампованных;
• полушерстяное трикотажное полотно с начесом для  утепленной обуви;
• ткань ТДС для формовых сапог, изготовляемых на жестком сердечнике;
• чулочная трубка и трубка плюшевого переплетения для сапог, изготовляемых на эластичной камере;
• трикотажная трубка эластичного переплетения и трикотажное полотно гладкокрашеное без начеса для литьевых сапог из ПВХ и ТЭП;
• нанка, бязь, дублированная с кирзой и другими материалами для формовой обуви.

Для остальных внутренних деталей нашли применение: саржа суровая, бумазея-корд, бумазея гладкокрашеная, ТДС, прокладка галошная суровая, байка подкладочная. Для окантовки верха обуви—полая ткань.

С развитием производства синтетических волокон все больше внедряются в производство тканые и нетканые материалы из комбинированных волокон, т.к. синтетические волокна более прочные.

Выбор тех или иных текстильных материалов зависит от вида цельноформованной обуви, ее назначения, способа изготовления.

На обувные предприятия текстильные материалы поступают в кусках. Длина куска зависит от типа текстильного материала и ограничивается указаниями ГОСТа на данный материал. Ткани хранят  на специально оборудованных складах, в сухих отапливаемых помещениях с постоянной влажностью.

1.2.3  Резинотекстильные смеси

Резинотекстильные смеси используют для уменьшения отходов производства и их утилизации. Их применяют для внутренних деталей клееной и формовой обуви. Основой резинотекстильных смесей являются отходы (обрезки) резинотекстильных полуфабрикатов. Эти отходы делятся на пять групп: