Щeрбакова н в и др тeхнология изготовлeния цeльноформованной обуви из полимeрных матeриалов конспeкт лeкции шахты 1999 115 с

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО  ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ  ДОНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ СЕРВИСА  (ДГАС)          Н.В. ЩЕРБАКОВА, В.А. ПОВАЛЯЕВ                ПО ДИСЦИПЛИНЕ:    «ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЦЕЛЬНОФОРМОВАННОЙ  ОБУВИ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ»  для студентов специальностей:  281100 «Технология изделий из кожи» и 230400 «Проектирование и  технология изделий сферы быта и услуг»                                        ШАХТЫ 1999    Составители: Н.В. Щербакова к.т.н., доцент кафедры ТИК В.А. Поваляев к.т.н., доцент кафедры ТИК Рецензент: Т.В.Тернавская к.т.н., доцент кафедры ТИК                                  Конспект лекций подготовлен на кафедре «Технология изделий из кожи» Донской государственной академии сервиса. Рассмотрены вопросы технологии изготовления цельноформованной обуви из различных полимерных материалов существующими в мировой практике методами.

 

ОГЛАВЛЕНИЕ    ВВЕДЕНИЕ 5  1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ЦЕЛЬНОФОРМОВАННОЙ ОБУВИ 7  1.1 Потребительские свойства обуви 7  1.2 Материалы для обуви 8  1.3 Классификация цельноформованной обуви 10  1.4 Колодки для цельноформованной обуви 11  1.5 Оснастка для производства цельноформованной обуви 12  1.6 Методы производства цельноформованной обуви 12  1.7 Вулканизация резиновой обуви 15  2 ОСОБЕННОСТИ ОБЩИХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ 16  2.1 Сырье и материалы 16  2.1.1 Резиновые смеси, поливинилхлорид, микропористый полиуретан, термоэластопласт 16  2.1.2 Текстильные материалы 19  2.1.3 Резинотекстильные смеси 20  2.1.4 Лаки для резиновой обуви 21  2.1.5 Вспомогательные материалы 22  2.2 Подготовительные процессы 23  2.2.1 Приготовление резиновых смесей 23  2.2.2 Подготовка и обработка текстильных материалов 28  2.3 Изготовление деталей для резиновой обуви 30  2.3.1 Изготовление каблуков 30  2.3.2 Изготовление резиновых деталей 32  2.3.3 Раскрой текстильных и резинотекстильных материалов 35  2.3.4 Подготовка деталей к сборке 38  3 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ  ЦЕЛЬНОФОРМОВАННОЙ ОБУВИ 41  3.1 Изготовление обуви методом клейки 41  3.1.1 Оборудование для сборки обуви 41  3.1.2 Конструкция клееной обуви 43  3.1.2 Технологический процесс сборки 48  3.1.3 Лакирование клееной обуви 57  3.1.4 Вулканизация клееной обуви 58  3.1.5 Контроль качества готовой обуви 60  3.2 Изготовление галош методом штампования 60  3.2.1 Технология изготовления галош 60  3.2.2 Вулканизация галош и контроль качества 66  3.3 Изготовление обуви формовым методом 68  3.3.1 Сущность метода, оборудование 68  3.3.2 Производство формовых сапог на жестком сердечнике 69  3.3.3 Производство формовых сапог на сердечнике с эластичной камерой 74  3.4 Изготовление галош методом опрессовки внутренним  давлением 79  3.5 Производство обуви методом литья под давлением 83  3.5.1 Производство обуви из резиновых смесей методом литья 84  3.5.2 Производство обуви из термопластичных материалов 85  3.6 Изготовление обуви методом жидкого формования  микроячеистых полиуретанов (МПУ) 93  3.7 Производство обуви методом термоформования из  пластизолей поливинилхлорида 103  3.8 Методы макания в производстве обуви 112  БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 115                                                             ВВЕДЕНИЕ   Обувь из полимерных материалов является одним из наиболее массовых изделий народного потребления, предназначенных для защиты ног человека от внешних воздействий. Особенно велико значение этой обуви для нашей страны в связи с ее разнообразными климатическими условиями, наличием географических районов с обилием осадков, большой численностью населения в сельской местности, потребностью в специальных видах защитной обуви для промышленности и строительства.   В отечественной и мировой практике долгие годы основным технологическим процессом производства данного ассортимента обуви был чрезвычайно трудоемкий способ ручной сборки методом клейки из отдельных резиновых деталей. Затем технология изготовления обуви методом клейки претерпела существенную модернизацию за счет ее членения на отдельные операции, которые выполнялись рабочими-специалистами в заранее определенном ритме на сборочных конвейерах, оснащенных приспособлениями для механизации трудоемких операций. В послевоенные годы начинают получать развитие механизированные технологические процессы ударного штампования и формования обуви, в которых ручная сборка в значительной степени заменяется формованием или штампованием резиновых деталей в пресс-форме.

 

В 50-60-е годы начинает развиваться технология изготовления обуви из полимерных материалов методом литья под давлением на высокопроизводительных литьевых автоматах, позволяющая свести к минимуму подготовительные и сборочные операции.

 

Использование гранулированных термопластичных композиций поливинилхлорида в литьевой технологии позволило исключить из сферы обувного производства трудоемкие и энергоемкие процессы, связанные с приготовлением, переработкой и вулканизацией резиновых смесей.   Методы штампования, формования и особенно литья под давлением изменили технический уровень производства массовых видов обуви из полимерных материалов, однако потребовали дополнительных капитальных вложений на создание оборудования и оснастки, высокая стоимость которой является известным ограничением в обновлении ассортимента выпускаемой продукции.   В связи с этим в последние годы большое развитие получил метод жидкого формования обуви из пластизолей поливинилхлорида, имеющих консистенцию жидкой пасты и заливаемых в форму без давления.

 

Последнее обстоятельство обусловливает возможность применения тонкостенных форм, изготавливаемых за короткий цикл гальваническим методом по практически любой модели изделия. Процесс жидкого формования из пластизолей поливинилхлорида играет важную роль в создании принципиально нового ассортимента обуви из полимерных материалов с улучшенными эластическими характеристиками и комфортностью. Этой же задаче отвечает другой метод жидкого формования обуви-из уретановых олигомерных композиций с образованием микроячеистого облегченного полиуретана высокой износостойкости.   В настоящее время в отечественной промышленности освоены все известные в мировой практике технологические процессы производства широкого ассортимента обуви из полимерных материалов.

 

Термин «резиновая обувь» может служить лишь для условной характеристики традиционного ассортимента продукции, выпускаемой в недалеком прошлом исключительно с применением резиновых смесей. Таким образом, в последние годы на базе резинообувной промышленности сформировалась новая подотрасль по производству обуви из полимерных материалов.

 

1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ЦЕЛЬНОФОРМОВАННОЙ ОБУВИ   Резиновая обувь явилась одним из первых промышленных изделий из каучука, и ее производства возникли еще в первой половине X1X века. Пройдя долгий путь развития, эта подотрасль резиновой промышленности характеризуется в настоящее время широким набором различных технологий. При этом некоторые процессы (например, литье подошв) вышли за рамки резинообувной промышленности и широко используются в производстве других видов обуви.

 

Кроме того, расширение сырьевой базы и возникновение более совершенных и производительных технологий привело к частичной замене традиционных эластомеров-резин -другими полимерами, такими как поливинилхлорид (ПВХ), микроячеистые полиуретаны и др.

 

Поэтому в настоящее время эту подотрасль правильнее называть производством обуви из полимерных материалов.    1.1 Потребительские свойства обуви   Обувь возникла как средство защиты стопы человека от неблагоприятных воздействий окружающей среды. Затем обувь стала удовлетворять также эстетическим требованиям человека и в настоящее время является важным элементом ансамбля.

 

Вместе с развитием и углублением специализации деятельности человека появились и специальные виды обуви. Поэтому к свойствам обуви предъявляют сложные и во многом противоречивые требования. Так, обувь должна защищать стопу от влаги, от воздействия высокой и низкой температуры, но и не должна затруднять удаление избыточной влаги и тепла, выделяемых стопой. Материалы, из которых изготавливается обувь, должны, с одной стороны, обеспечивать комфортные условия для стопы, а с другой, обладать высокими показателями формо- и износостойкости, и при этом быть красивыми.   Таким образом, возникает задача создания рациональной обуви, в которой обоснованно сочетались бы гигиенические, эксплуатационные и эстетические свойства. Современное состояние техники и технологии, новые синтетические материалы позволяют решить такую задачу. Для этого надо уметь объективно оценивать качество обуви, степень проявления каждого свойства и рациональность сочетания различных свойств.   Из всего многообразия свойств выделяют важнейшие-потребительские- свойства обуви и классифицируют их. Самые общие и сложные свойства обуви- это удобство, функциональность, красота и долговечность-детализируются в нескольких уровнях.

 

Классификация важнейших потребительских свойств обуви представлена в таблице 1.1.        Т а б л и ц а 1.1-Классификация важнейших потребительских свойств обуви    1 уровень 2 уровень 3 уровень Удобство 1 Защитные свойства      2 Санитарно-гигиенические      3 Комфортность Влагозащитность, тепло- и морозоустойчивость, механическая прочность и др.  Антропометрическое соответствие стопе, способность поддерживать заданный внутриобувной микроклимат, нетоксичность и др.

 

Способность приформовывания к стопе, устойчивость при стоянии и др. Функциональность 1 Специфичность функций    2 Эргономические свойства Специальные требования к производственной, спортивной и др. специальным видам обуви.

 

Удобство надевания, раздевания, держание на ноге и др. Красота 1 Внешний вид      2 Соответствие Внешний вид материалов, форма элементов обработки краев деталей и др.  Композиционное единство форм, цвета и фактуры, стильное единство элементов, наличие модных деталей и др. Долговечность 1 Сохранение удобства    2 Сохранение функциональности    3 Сохранение красоты Стабильность формы и размеров во времени, износоустойчивость и др.    Стабильность специфических свойств и параметров    Уровень потребительского спроса    1.2 Материалы для обуви     Развитие резиновой промышленности привело к созданию резиновой обуви с основным назначением-защитить стопу человека от сырости. Создание новых сортов резин и других синтетических материалов способствовало резкому расширению ассортимента резиновой обуви. Такая обувь характеризуется положительными эксплуатационными свойствами: легкостью, водоупорностью, прочностью и красивым внешним видом, хотя и уступает обуви из натуральных материалов по гигроскопичности, влагоемкости, электризуемости и др. свойствам.

 

Однако химическая промышленность располагает неограниченными сырьевыми ресурсами и может выпускать материалы в необходимом количестве и с заранее заданными свойствами. Для придания резиновым изделиям заданных свойств при высоком качестве необходимо правильно составить рецепт резиновой смеси, выбрать текстильные материалы, а также лаки и материалы для отделки.   Функциональное назначение резиновой обуви обуславливает ее отличительные особенности: она должна иметь полную герметичность конструкции и высокую износостойкость.

 

Достигается это подбором соответствующих материалов и технологией производства.   Для производства резиновой обуви применяют: резиновые смеси, текстильные материалы, резинотекстильные смеси, резиновый клей, ПВХ, микропористый полиуретан, лаки.   Резиновые смеси получают из каучука с добавкой других ингредиентов (наполнители, вулканизаторы, красители и др.). Рецептура резиновых смесей зависит от способа производства и требований к деталям обуви.

 

Состав смеси нормируется стандартами.   Различают резиновые смеси для черной и цветной формовой обуви, для штампованных галош, каблучные, для промазки или обкладки тканей, смеси для литьевой обуви.   Ассортимент текстильных материалов включает кирзу, вельвет, полубархат, замшу, сукно, трикотажные полотна для подкладки, байку шерстяную и полушерстяную, ткань ТДС для формовых сапог, бязь и др.   Резинотекстильные смеси представляют собой отходы резинотекстильных полуфабрикатов и применяются для обкладки текстильных деталей в резиновой обуви.   Резиновый клей представляет собой раствор каучука в органическом растворителе. Применяют его для промазки тканей и склеивания деталей обуви. Используют жидкие, средние и густые клеи.

 

Поливинилхлорид (ПВХ) суспензионной или эмульсионной полимеризации используют для получения обуви литьем под давлением или формованием из пластизоля.   Микропористый полиуретан используется для изготовления обуви методом жидкого формования.   Лаки используют для придания обуви красивого внешнего вида путем образования на поверхности резины прочной и эластичной пленки.            1.3 Классификация цельноформованной обуви   По назначению резиновая обувь подразделяется на обувь народного потребления и техническую, предназначенную для защиты ног от химически агрессивных сред и от поражения электрическим током.   Основными видами резиновой обуви народного потребления являются галоши, полуботы, ботики, сапожки, спортивная обувь и туфли.   Галоши прикрывают ноги до подъема и подразделяются на следующие группы:   * низкокаблучные (обыкновенные и облегченные)   * высококаблучные   * для валяной обуви   * для носки без обуви (восточные)   Полуботы- полувысокие галоши, закрывающие ногу до лодыжки. Они предназначаются для ношения без обуви кожаной и изготавливаются на подкладке из шерстяной байки или хлопчатобумажного ворсового трикотажа.   Ботики могут закрывать голень ноги. Выпускают ботики с текстильным верхом или цельнорезиновые. Они обычно имеют фурнитуру: пряжки, кнопки, молнии, а также отвороты с отделкой из меха.   Сапожки цельнорезиновые женские, девичьи, детские, покрытые лаком.

 

Сапожки имеют накладной формовой каблук и подкладку из хлопчатобумажного ворсового трикотажа.   Спортивная обувь выпускается как с текстильным верхом, так и цельноформованная.   Туфли (за исключением купальных) имеют текстильный верх и резиновый рант. Туфли подразделяются на гимнастические (плимсоли) закрытые, теннисные закрытые, пляжные открытые с перемычкой и цельнорезиновые купальные.   К технической обуви относятся резиновые сапоги, технические галоши и чуни.   Резиновые сапоги имеют текстильный каркас, верх из не лакированной черной резины и накладной формовой каблук. Их подразделяют на обыкновенные высотой 32?44 см, горнорудные высотой 40?42 см, рыбацкие высотой 74 см со штанинами, доходящими до пояса, и сапоги специального назначения.   Чуни-цельнорезиновые полуботы без текстильной подкладки с утолщенными бортами и подметкой, предназначены для работы в шахтах и на торфоразработках.   По способу ношения резиновая обувь делится на надеваемую непосредственно на ногу и надеваемую на кожаную обувь.   В зависимости от категории потребителей резиновую обувь относят к следующим группам: мужская, женская, мальчиковая, девичья и детская.   В зависимости от состава применяемых материалов обувь можно разделить на три группы:   * чисто резиновая (полимерная) обувь, не содержащая каких-либо текстильных или других материалов. Ассортимент такой обуви невелик, и способы ее производства не отличаются оригинальностью;   * армированная резиновая (полимерная) обувь, включающая текстильный каркас (подкладку), стельки, задники и другие детали. Это наиболее массовые виды обуви, традиционно выпускаемые на предприятиях резиновой промышленности; технология часто является оригинальной, характерной только для производства обуви, но широко применяются и процессы, типичные для промышленности переработки эластомеров и пластмасс.   * Полимерно-текстильная обувь, включающая детали (главным образом, верх) из различных текстильных материалов. При этом для пошива текстильного верха пользуются обычными приемами швейного производства, а низ обуви изготавливают по технологии переработки полимеров.    1.4 Колодки для цельноформованной обуви     Колодкой называют приспособление для придания обуви необходимой формы и сохранения ее в процессе производства.   Цельноформованную обувь, предназначенную для ношения без кожаной обуви, проектируют по образцам колодок, применяемым в обувной промышленности.

 

При конструировании колодок цельноформованной обуви принимают в расчет наличие «внутренней обуви»: кожаной обуви или теплых носков. В первом случае должны совпадать (в известных допусках) определяющие длиннотные, широтные и объемные размеры цельноформованной и кожаной обуви. Во втором случае графическое построение следует дополнить определением величин припусков на «внутреннюю обувь».

 

Рабочая колодка цельноформованной обуви должна быть металлической. Материалом для колодок служит «вторичный» алюминий, что обеспечивает их долговечность и легкость. Алюминиевую колодку получают в результате последовательного изготовления:   * деревянной модели   * алюминиевой модели   * рабочей колодки.   Причем, размеры деревянной модели должны учитывать двойную усадку алюминиевой отливки: одна усадка при отливке алюминиевой модели, а вторая-при отливке по модели рабочей колодки. Одна усадка принимается равной 1,5 %.

 

1.5 Оснастка для производства цельноформованной обуви     Под оснасткой понимают приспособления, которые обеспечивают формование внутренней и наружной поверхности обуви.

 

Внутреннюю поверхность формует так называемый сердечник, выполняющий в любом методе производства функцию колодки.   Наружная поверхность формуется по частям: боковую поверхность формует штамп-форма, или матрица, а поверхность следа-пуансон.

 

В некоторых методах наружная поверхность как бы копирует внутреннюю и, следовательно, формуется также сердечником.   Сердечник отливается из алюминиевого сплава. Штамп-форму изготавливают из стали, т.к. при штамповании обуви развиваются большие давления. Матрица должна с высокой степенью точности соответствовать сердечнику, что связано с качеством обуви. Пуансон отливают из алюминиево-цинкового сплава.   Изготовление оснастки для производства цельноформованной обуви является сложным и трудоемким, но резкое повышение производительности труда механизированных методов обеспечивает в целом положительный эффект.

 

1.6 Методы производства цельноформованной обуви   Разнообразие методов производства цельноформованной обуви обусловлено технологической спецификой каждого из них, связано с функциональным назначением и внешним видом обуви. Развитие методов производства происходит как за счет совершенствования технологических режимов и применения новой техники внутри существующих методов, так и за счет разработки и освоения новых перспективных методов, расширяющих диапазон потребительских свойств цельноформованной обуви и улучшающих технико-экономические показатели производства. Существуют следующие методы производства цельноформованной обуви.

 

Клеевой метод. Он заключается в ручной сборке деталей обуви на алюминиевых колодках, закрепленных на конвейере. Сборщицы промазывают детали клеем НК и накладывают их на колодку в определенной последовательности: сначала внутренние, затем -промежуточные и в последнюю очередь-наружные. После сборки следуют операции обжима и лакирования, затем вулканизация обуви. Существует комбинированный клеевой метод, при котором все детали обуви, кроме подошвы собирают так же как при ручной сборке, а затем предварительно подвулканизированную в пресс-форме подошву приклеивают к обуви.

 

Клеевой метод обеспечивает красивый внешний вид обуви, легкость и гибкость (т.к. могут быть использованы детали малого калибра), но является сравнительно трудоемким и малопроизводительным.   Метод штампования был предложен в 1932 г. советскими специалистами и разработан на ЛПО «Красный треугольник». Этим методом изготавливают мужские и мальчиковые галоши. Технологический процесс штампования галош состоит из следующих операций:

Do NOT follow this link or you will be banned from the site! Пролистать наверх