Любич М.Г. Обувное материаловедение 1970 Легкая индустрия

Подождите немного. Документ загружается.

М. Г. ЛЮБИЧ

ОБУВНОЕ

МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

Издание 2-е, переработанное

и дополненное

Допущено Министерством легкой промышленности

СССР в качестве учебника для средних специальных

учебных заведений легкой промышленности

ЕЗ

ИЗДАТЕЛЬСТВО «ЛЕГКАЯ ИНДУСТРИЯ»

МОСКВА-1970

УДК 685.31

JI ю б и ч М. Г. Обувное материаловедение.

Изд-во «Легкая индустрия», 1970, стр. 408, тираж

29 ООО экз., цена 1 р. 06 к.

В книге излагается технология основных и вспо-

могательных обувных материалов, приведены пока-

затели их технологических и эксплуатационных

свойств, лабораторные методы оценки качества и ас-

сортимент обувных материалов. По сравнению с пер-

вым изданием книги, вышедшим в 1957 г., во втором

издании существенно изменена структура и включены

дополнительно новые материалы.

Книга предназначена в качестве учебника для

учащихся техникумов, может быть полезна студен-

там вузов и инженерно-техническим работникам лег-

кой промышленности.

Книга содержит 116 рисунков, 38 таблиц.

Рецензенты: инж. Л. М. Фингер и

инж. Т. С. Максимова

3-16-1

38-70

ВВЕДЕНИЕ

^Обувная промышленность СССР представляет собой мощную

индустриализованную отрасль народного хозяйства, оснащенную

.современной техникой. Обувная промышленность обогатилась

.новыми, оригинальными методами изготовления обуви и новыми

«обувными материалами.|Выросли многочисленные кадры инже-

нерно-технических и научных работников; развернулась широкая

сеть научно-исследовательских организаций и фабрично-завод-

ских лабораторий, систематически проводящих исследования

в области технологии и материаловедения обувного производ-

ства..

у1"В больших размерах и разнообразном ассортименте внедрены

^резиновые изделия для низа обуви, а также различные виды ис-

кусственных кож. ]Из года в год расширяется использование

в обувной промышленности синтетических высокополимерных

материалов: их применяют в виде отдельных деталей и узлов,

при скреплении деталей обуви с помощью клеев и ниток[ а в по-

следнее время также для изготовления обуви методами литья

под давлением. Значительно расширилась номенклатура обув-

ных материалов; большое развитие получили лабораторные ме-

тоды оценки их качества. Все это обусловило необходимость

внесения существенных изменений во 2-е издание книги.

' Книга содержит два раздела: I — «Материалы деталей

обуви»; II — «Обувные вспомогательные материалы».

Первый раздел, составляющий главную часть книги, играет

большую роль в формировании необходимых технику-обувщику

знаний по материаловедению обувного производства и служит

основой для изучения технологии обуви. В этом разделе после-

довательно описываются кожевенные материалы, обувные ткани

и нетканые текстильные материалы, обувные резиновые пла-

стины и детали, обувные искусственные кожи на тканевой и

нетканой основе, обувные картоны и картонные детали, обувные

детали из дерева, пластических масс и металла.

Излагаемые в первом разделе сведения о технологии мате-

риалов имеют существенное значение для правильного понима-

ния свойств материалов и факторов, влияющих на эти свойства.

Ряд сведений, приводимых в указанном разделе (например,

о натуральном и синтетическом каучуках, синтетических латек-

сах, поливинилхлоридной смоле,,_ красителях и пигментах; и

др.), облегчает дальнейшее изучение;жл^ящих и отделсчных ма-

териалов. Значительное вниманий уделено строению и физико-

197$

механическим свойствам материалов деталей, лабораторным

методам оценки их качества, техническим требованиям к каче-

ству материалов, предусмотренным ГОСТ и ТУ, ассортименту

этих материалов. Рецептура и режимы приготовления резиновых

смесей для обуви, получаемой методом прессовой вулканизации,

и смесей на основе поливинилхлоридных смол для обуви, изго-

товляемой методом литья под давлением, в настоящей книге не

рассматриваются.

Во втором разделе книги описываются скрепляющие мате-

риалы, используемые для стержневых, ниточных и клеевых мето-

дов крепления деталей, и материалы для отделки обуви. В нем

содержатся систематические описания исходного сырья, техно-

логии изготовления, методов испытаний, свойств скрепляющих

и отделочных материалов.

При написании настоящей книги автор стремился отразить

широкий ассортимент современных обувных материалов, рас-

крыть сложность их свойств н показать значение лабораторных

методов оценки качества этих материалов, подчеркнуть решаю-

щее значение усовершенствования обувных материалов для обес-

печения населения СССР удобной, изящной и прочной обувью.

Автор выражает глубокую благодарность рецензентам

А. М. Фингеру и Т. С. Максимовой, а также М. А. Альбаму,

Э. А. Быковой, Б. Я. Краснову, А. М. Хуторецкой и Т. П. Швецо-

вой за ненные замечания по рукописи.

Выметка — шкуры лошадей в возрасте от одного года до ра-

бочего возраста, весом от 5 до 10 кг.

Конина — шкуры взрослых животных весом: легкая от 10 до

17 кг и тяжелая свыше 17 кг. Вследствие резких различий свойств

передней и задней частей конских шкур и разного их произ-

водственного назначения конину в сырье разделяют на переднюю

часть —конскую передину и заднюю часть — хаз. Конские пере-

дины легкие имеют вес до 12 кг, тяжелые — свыше 12 кг. Кон-

ские хазы весом до 5 кг отно-

сятся к легким, весом свыше

5 кг — к тяжелым.

Из опойка, выростка, полу-

кожника, бычка, легкой яловки,

выметки, конских передин, лег-

ких и средних свиных шкур, ов-

чины и козлины вырабаты-

вают кожи для верха обуви. Из

легкой и тяжелой бычины, сред-

ней и тяжелой яловки, тяже-

лых свиных шкур в зависимо-

сти от их толщины вырабаты-

вают кожи для верха или низа

обуви. Из шкур бугая и конс-

ких хазов вырабатывают кожи

для низа обуви.

Строение шкуры

Рис. 1. Строение шкуры крупного

рогатого скота

Шкура выполняет при жиз-

ни животного разнообразные

функции: защищает организм от внешних воздействий, являет-

ся органом осязания и выделения продуктов, отработанных ор-

ганизмом (пот, жир), служит регулятором теплообмена. Шкура

состоит из трех слоев (рис. 1): эпидермиса 1, дермы 2 и подкож-

ной клетчатки 3.

Эпидермис (надкожица)—тонкий поверхностный слой шку-

ры, построенный из клеток эпителиальной ткани. Толщина

эпидермиса чаще всего составляет от 1,5 до 2% толщины

шкуры; шкурь! с густым, хорошо развитым волосяным покро-

вом имеют более тонкий эпидермис, чем шкуры, в которых этот

покров слабо развит.

Дерма (собственно кожа), являющаяся основным слоем

шкуры, в верхней части заметно отграничивается от эпидермиса;

в нижней части между дермой и подкожной клетчаткой резкой

границы нет. Дерма образуется переплетающимися в разных

направлениях пучками волокон соединительной ткани. Основную

массу дермы составляют коллагеновые волокна в виде пучков

неопределенно большой длины при сравнительно незначитель-

ной толщине. Промежутки между волоконными пучками запол-

нены межволоконным веществом. Кроме коллагеновых волокон

в дерме шкуры имеются в незначительных количествах эласти-

новые и ретикулиновые волокна.

Подкожная клетчатка — нижний слой шкуры, состоящий из

пучков коллагеновых волокон, расположенных параллельно

поверхности шкуры. В подкожной клетчатке волокна уложены

рыхло; пространство между ними заполнено жировыми вклю-

чениями.

Рис. 2. Топография шкуры:

а — крупного рогатого скота: / — чепрак; 2— огузок;

3— вороток; 4 — пола; 5 — лапа; 6 — пашина; 7—челка;

б — конской: I—передина; 2 — хаз; 3 — вороток; 4—

пола; 5—лапа; 5 —пашина

Рволосяной покров животных состоит из различных по длине,

толщине и структуре волос. В волосе различают стержень, выхо-

дящий наружу, и корень, находящийся в так называемой воло-

сяной сумке. Волосяная сумка расположена под некоторым уг-

лом к поверхности дермы; степень углубления волосяной сумки

в дерму различна в шкурах разных животных. На дне сумки

дерма образует входящий в нее выступ, называемый сосочком

волоса. Утолщенный конец корня волоса — его луковица —

имеет форму полураскрытых клещей, которые охватывают сосо-

чек волоса|

£~В процессах и операциях кожевенного производства, пред-

шествующих дублению, эпидермис вместе с волосяным покровом

и подкожную клетчатку удаляют; в готовый фабрикат перера-

батывают лишь дерму шкуры. Одновременно удаляется и боль-,

шая часть содержащегося в дерме межволоконного вещества. \

| Строение шкуры в различных ее участках неодинаково; оно

зависит от местоположения участка шкуры и выполняемых каж-

дым участком функций. В шкуре (и коже) различают следую-

щие основные топографические участки: чепрак, вороток, полы,

лапы и пашины (рис. 2, а); нижнюю часть чепрака называют

огузком, а „верхнюю часть ворогра — челкой (головой); чепрак

без огузковой части называют; крупоном. В конской шкуре под

общим названием «передина» объединяются центральная перед-

няя часть, вороток, полы, передние лапы и пашины (рис. 2, б);

хазом называют заднюю часть шкуры, включая задние лапы

и_пашиньк J

- Соотношения отдельных участков шкуры по площади не-

сколько изменяются в зависимости от вида животного, его пола,

возраста и условий содержания, характера съемки и обрядки

шкуры и т. п. Приблизительные соотношения площади отдель-

ных участков шкуры крупного рогатого скота составляют, %:

чепрак — 50—55; вороток (включая челку) — 15—20; полы и

пашины — 15—20; лапы — 10j

Химический состав шкуры

Основными составными частями шкуры являются: вода, ми-

неральные вещества, жиры и жироподобные вещества, белковые

вещества.

Вода содержится в парной шкуре в значительных количест-

вах— от 60 до 70% и более ее общего веса> Количество воды

в шкуре зависит от вида, возраста и пола животного, а также

от количества жира в шкуре.

Минеральные вещества содержатся в парной шкуре в количе-

стве от 0,35 до 0,50% ее веса; они состоят в основном из хлори-

стого натрия, а также фосфатов, углекислых и сернокислых со-

лей калия, магния, кальция и натрия.

Жиры и жироподобные вещества находятся в шкуре в раз-

личных количествах в зависимости от вида, возраста и условий

содержания животного. Неодинаково также содержание жира

и жироподобных веществ в отдельных слоях и участках шкуры.

В шкурах крупного рогатого скота среднее содержание жиров

и жироподобных веществ составляет примерно 0,5%), а в шкурах

некоторых пород овец достигает 30%.

Под общим названием «белковые вещества» объединяется

очень большая группа органических азотсодержащих соеди-

нений, построенных из аминокислот. Белковые вещества отли-

* чаются исключительно большим разнообразием строения и

свойств.

Из белков шкуры наибольшее практическое значение имеют

коллагены и кератины.

Коллагены образуют волокнистую массу дермы шкуры и со-

ставляют 84—87% общего сухого остатка шкур крупного рога-

того с-хота. Коллагены, выделенные из дермы шкур разных жи-

вотных, по элементарному составу не вполне совпадают друг

с другом. В кэллагене дермы большинства видов кожевенного

сырья содержится 17,8% азота, т. е. вес коллагена и 5,62 раза

превышает вес содержащегося в нем азота. В коллагене дермы

шкур коз содержится 17,4% азота, а шкур овец- 17,0%.

Проведенные в СССР с помощью электронного микроскопа

исследования коллагена дермы показали, что наименьшие види-

мые структурные элементы коллагена, образуемые группами

молекулярных цепей, имеют вид нитей диаметром около 0,1 мк.

Эти структурные элементы образуют фибриллы толщиной при-

мерно 0,5 мк\ последние соединяются в волокна толщиной 2—

10 мк и далее в пучки толщиной 30—130 мк.

Коллаген дермы шкуры обладает многими важными в тех-

нологическом отношении свойствами. Он нерастворим в холод-

ной и теплой воде, разбавленных растворах кислот и щелочей,

по подвергается в них частичному расщеплению и набуханию.

При воздействии горячей воды коллаген сначала сваривается,

а затем переходит в желатину (клей).

Кератины содержатся в роговом слое эпидермиса шкуры, во-

лосах, когтях и других рогоподобных образованиях организма

животного. Белковые вещества, входящие в группу кератинов,

отличаются друг от друга по составу и свойствам; общим для

белков группы кератинов является наличие в них аминокислоты,

содержащей серу.

Кератин шкуры в воде не растворяется, но набухает, осо-

бенно в присутствии кислот и щелочей. К действию кислот кера-

тин значительно более устойчив, чем к действию щелочей. При

воздействии сернистых щелочей кератин разлагается; на этом

свойстве кератина основан процесс обезволашивания шкур.

Консервирование шкуры

V Сразу же после съемки шкуры с животного в ней возникают

изменения, вызываемые бактериальными и ферментативными

процессами. Эти изменения отражаются на физико-химических

двойствах и микроструктуре шкуры и снижают качество полу-

чаемой из нее кожи^ Чтобы предохранить парную шкуру от

бактериального и ферментативного разложения, ее необходимо

консервировать не позже, чем через 1—2 ч после съемки. Путем

консервирования в шкуре создаются условия, неблагоприятные

для развития бактерий и воздействия бактерий и ферментов

на белковые вещества.'

Консервирование шкуры может осуществляться удалением из

нее влаги, действием тех или других консервирующих веществ,

понижением температуры. Практически шкуры консервируют

сушкой (для мелкого кожевенного сырья), солением, иногда

комбинацией соления и сушки или замораживанием. В соответ-

ствии со способом консервирования различают пресносухое,

мокросоленое, сухосоленое и мороженое сырье. Шкуры, консер-

вированные разными способами, отличаются между собой по

содержанию воды, физико-химическим свойствам и другим

признакам,- ^

Из всех способов консервирования кожевенного сырья в ос-

новном распространено мокросоление (засолка врасстил, тузлуч-

ная засолка).

В отдельных случаях козлину и овчину консервируют пикеле-

ванием, заключающимся в обработке (после удаления шерсти)

водным раствором минеральной кислоты (соляной, серной) и по-

паренной соли.

§ 2. ПРОИЗВОДСТВО кожи

Все процессы и операции кожевенного производства разде-

ляют на три группы: 1) подготовительные; 2) дубильные и 3) по-

следубильные и отделочные.

Подготовительные процессы и операции

Подготовительные процессы и операции проводятся перед

дубле^ем с целью выделения из шкуры дермы и изменения ее

физико-химических свойств. От правильности подготовят шкуры

к дублению зависят равномер-

ность, распределения дубящих

веществ в коже и возможность

получения готового фабриката

с заданными свойствами.

Шкуры/ прошедшие подго-

товительные процессы и опера-

ции, называют гольем.

Для ускорения подготови-

тельных и других процессов ко-

жевенного производства при-

меняют разнообразную под-

вижную аппаратуру: баркасы,

барабаны различной конструк-

ции/ шнековые аппараты.,

Баркас (рис. 3)—деревян-

ный резервуар прямоугольно-

го сечения с закругленным

дном и горизонтальной лопаст-

ной мешалкой, погруженной

в рабочую жидкость. i —2 ч

Барабан (рис. 4) представляет собой вpaщaющийc'

<:H0C

x0Г0

•

^ооизонтальной оси деревянный цилиндр с металлич^ 13

-oroA поверхности барабана располе""

Рис. 3. Баркас -

ти

эщие

два люка для загрузки и выгрузки полуфабриката. Рабочая

жидкость подается непосредственно в барабан или же барабан

погружается в бассейн с обрабатывающей жидкостью.

Шнековый аппарат (рис. 5) представляет собой длинный го-

ризонтальный цилиндр, внутри которого смонтирована спираль-

ная перегородка, разделяющая его на секции; по оси цилиндра

проходит труба, через которую подается рабочая жидкость. Ап-

парат поворачивается на 180—210° попере- ^

менно то в одном, то в другом направлении; /\/

при полном обороте аппарата полуфабрикат

и жидкость перемещаются последовательно

из секции в секцию, а из последней секции по-

луфабрикат автоматически выгружается.

Рис. 4. Барабаны для выполнения подготовительных операций:

а —подвесной; б —рамный; 1 — рама для завески шкур; 2 — обрабатываемые шку-

ры; 3 — барабан

Подготовительные процессы и операции выполняются раз-

лично, в зависимости от вида кожевенного сырья, способа его

консервирования и вида вырабатываемой комш^ ^ основным

подготовительным процессам относятся: подцрр кожевенного

сырья в производственные партии, обрядка, отмока, золение и

обезволашивание, обеззоливание и мягчение, пикелевание или

солевание, обезжиривание. Перечисленные процессы чередуются

-с механическими операциями: мездрением, сгонкой шерсти, чи-

пониадй лицевой стороны, двоением, чепракованием.

сушкой-новая схема подготовительных процессов и операций при

комбинацжстве кож^дяя низа обуви и юфтевых и хромовых кож

ствии со cii обуви из мокросоленого кожевенного сырья приво-

<Ц _ уХОС,