- вкладная полустелька - выполняет функции
вкладной стельки, но по форме соответствует
пяточно-геленочной части вкладной стельки;
- подпяточник - внутренняя деталь, соответствующая
по форме пяточной части основной стельки,
прикрывающая металлические крепители
каблука и обеспечивающая комфортность
обуви.
- Задний внутренний ремень (ЗВР) - деталь,
аналогичная ЗНР, предохраняет задний
шов заготовки верха и подкладки в пяточной
части от преждевременного разрушения;
- Подблочник - деталь обуви, придающая
прочность внутренним краям берец с расположенными
на них блочками.
Промежуточные детали верха обуви:
- межподкладка под союзку, под задинку,
под берцы;
- подносок - промежуточная деталь, расположенная
в носочной части, для сохранения ее формы;
- задник - промежуточная деталь, расположенная
в пяточной части для сохранения ее формы;
- геленок или супинатор - применяется
для формоустойчивостигеленочной части
низа обуви;
- простилка - заполняет пространство
между затяжной кромкой по следу затянутой
обуви.
В процессе носки обувь подвергается
воздействию различных факторов, под влиянием
которых происходит ее износ. Одна часть
деталей или отдельные участки деталей
подвергаются более интенсивным воздействиям
и изнашиваются быстрее, другие - испытывают
слабые изнашивающие воздействия. Исходя
из этого детали обуви подразделяют на
ответственные и менее ответственные.
Для того чтобы обеспечить равномерный
износ обуви ответственные детали выкраивают
из лучших участков кож и материалов, имеющих
повышенную прочность, толщину, плотность.
К ответственным деталям обуви относятся:
союзка (перед), задник (задинка), ЗНР, подошва,
каблук, а также, в зависимости от метода
крепления низа обуви, основная стелька,
рант, подложка и др.
Прикрепление низа
обуви. Все методы крепления деталей низа
обуви к заготовке верха можно разделить
на 4 группы: 1) шпилечные, 2) ниточные, 3)
химические, 4) комбинированные на рисунке
1.
Рисунок 1 - Методы крепления низа обуви
Методы
крепления низа обуви:
а - гвоздевой; б - прошивной; в - сандальный;
г - доппельный; д - рантовый; е — рантопрошивной;
ж — парко; з — выворотный; и — клеевой;
к — горячей вулканизации; л — рантово-клеевой;
м — строчечно-клеевой;
1 — заготовка; 2 — стелька; 3 —
простилка; 4 — подошва; 5 — подложка; 6
— гоздь; 7 — ниточный шов; 8 — мягкая стелька
Шпилечные методы представлены двумя:
винтовым и гвоздевым. Их используют для
изготовления производственной обуви,
обуви для армии и флота, реже повседневной.
Обувь тяжелая, жесткая, негибкая, крепление
обеспечивает ей высокую прочность, водостойкость,
надежность.
К ниточным методам крепления относят
рантовый, сандальный, доппельный, метод
парко, прошивной, рантопрошивной, бортовой,
выворотный, втачный и другие. Подошву
скрепляют с заготовкой с помощью одно-
и двухниточных швов. Используют капроновые,
нейлоновые, реже льняные нитки. Обувь ниточных методов крепления более
легкая, мягкая, гибкая, гигиеничная, но
менее прочная и надежная, чем винтовая
и гвоздевая. Прочность ниточного крепления
подошвы зависит от плотности и толщины
скрепленных деталей. Эти методы используют
для изготовления повседневной, модельной,
домашней и спортивной обуви для детей
и взрослых.
При рантовом методе подошву прикрепляют
к заготовке и основной стельке через
рант, применяют рантовую стельку с губой.
Сандальный метод применяют для изготовления
сандалий.
Доппельный (полусандальный) метод отличается
от сандального наличием стельки и подкладки,
нижний край которой загибают и прикрепляют
к стельке;
Прошивной метод отличается наличием
сквозного ниточного шва на подошве и
стельке, отсутствием ранта.
Рантопрошивной метод. Применяют обычную
стельку без губы. Рант пришивают к заготовке
и стельке сквозным швом.
Бортовой метод отличается
тем, что используется подошва
с бортиком, и шов, скрепляющий
подошву с заготовкой, располагается
выше грани следа.
Выворотным методом изготавливают чувяки,
туфли комнатные и дорожные. Они не имеют
основной стельки, подошва кожаная или
войлочная
Втачным методом изготавливают пинетки
(обувь для новорожденных) и чешки. Для
подошвы используют мягкие кожи для верха
обуви и подкладки, фетр, ткани, трикотажные полотна.
К химическим методам крепления относят
клеевой, метод горячей вулканизации,
литьевой.
Наиболее широко применяют клеевой метод.
2 Исследование прочности
приклеивания подошвы обуви
2.1 Факторы, влияющие
на прочность клеевых соединений
В технологии вопрос
о прочности клеевых соединений, как правило,
рассматривается на феноменологическом
уровне. При таком подходе целесообразно
выделить ряд наиболее существенных факторов,
на которые технолог может влиять непосредственно,
например, изменяя состав клея, технологические
параметры склеивания, конструктивные
параметры клеевого соединения.
Прочность клеевого крепления
зависит от конструктивных, технологических
и эксплуатационных факторов.
Конструктивные факторы:
- конструкция клеевых швов
(геометрические размеры и характер соединения),
- структура и свойства материалов
адгезива и субстрата.
Технологические факторы:
- характер поверхностей склеиваемых
материалов;
- концентрация, вязкость, время
и вид сушки клея;
- количество остаточного растворителя;
- температура и время активации
клеевых пленок;
- время и давление прессования;
- время выстоя после прессования
и др.
Эксплуатационные факторы:
- характер статических и динамических
деформаций клеевых соединений при эксплуатации
изделий из кожи;
- температурные и атмосферные
воздействия;
- действие воды и агрессивных
сред, длительность эксплуатации и др.
Прочность клеевого
соединения обусловлена адгезионным взаимодействием
соединяемых поверхностей с клеевой прослойкой,
а также негезионной прочностью этой прослойки
и соединяемого материала к конструкцией
соединительного шва.
Прочность клеевого
соединения, его качество зависит от ряда
факторов, многие из которых являются
взаимоисключающими или одновременно
изменяющими несколько характеристик
клеевого соединения. К этим факторам
относятся: свойства склеиваемого материала
(структура и полярность его макромолекул,
растворимость и смачиваемость, состояние
поверхности и др.), а также форма соединяемых
деталей и площадь контакта, режим склеивания.
Адгезионное взаимодействие:
Молекулярная теория
адгезии, согласно которой, сцепление
между разнородными телами обусловлено
действием межатомных (химических) и (или)
межмолекулярных (физических) сил, имеющих
электрическую природу.
В соответствии с этой
теорией, для обеспечения высокой адгезионной
прочности необходимо присутствие в клее
и на склеиваемых поверхностях химически
активных, полярных или способных поляризоваться
групп. В этом случае между соединяемыми
поверхностями возникают соответственно
химические, ориентационные связи.
Положительное влияние
полярности на прочность склеивания подтверждается
тем, что хорошими клеящими свойствами
по отношению к полярным полимерам и пластмассам
на их основе обладают полимеры, макромолекулы,
которых содержат уретановые, изоцинатные,
гидроксильные, эпоксидные, карбоксильные,
и другие полярные группы (полиуретаны,
карбоксилсодержащие каучуки и др.)
Повышение полярности
клея приводит к росту его адгезии, но
повышение полярности клея при неполярном
или слабополярном склеиваемом материале
приводит к снижению прочности соединения.
Основной путь повышения адгезии к таким
неполярным полимерам, как полиэтилен,
полиизобутилен, политетрафторэтилен,
- применение клеев менее полярных, чем
склеиваемые материалы.
Высокая прочность
сцепления клея со склеиваемым материалом,
различающихся полярностью, достигается,
если поверхностная энергия первого равна
или меньше поверхностной энергии второго.
При соединении материалов различной
полярности высокая прочность достигается
при использовании клея на основе полимера,
макромолекулы которого содержат различные
по полярности и реакционной способности
группы.
Одной из причин снижения
прочности после достижения максимального
значения можно считать повышение хрупкости
клеевой прослойки. Таким образом, усиление
внутри и межмолекулярного взаимодействия
в пределах одной фазы препятствует взаимодействию
на границе раздела фаз. Следовательно,
применение клея, в состав которого входят
соединения с оптимальным содержанием
активных групп, - один из эффективных
способов регулирования прочности клеевых
соединений.
Клеевые соединения
в большинстве случаев эксплуатируются
в условиях действия высоких температур,
а межмолекулярные связи в этих условиях
оказываются недостаточно устойчивыми.
Наиболее высокую прочность соединения
достигают с помощью такого клея, который
обеспечивает образование межатомных
связей между ним и склеиваемым материалом.
Если скорость растекания
клея оказывается ниже, чем скорость его
отверждения, то на склеиваемых поверхностях
остаются незаполненные клеем полости.
При склеивании, например,
отвержденных реактопластов желательно,
чтобы поверхность была по возможности
более гладкой.
Адгезия, которая была
достигнута на стадии формирования клеевого
шва, может изменяться в процессе отверждения
и (или) затвердевания клеевой прослойки.
Усадка полимера в этом случае может привести
к увеличению расстояния между взаимодействующими
молекулами или атомными группами и снижению
в результате этого адгезионной прочности
или к возникновению остаточных напряжений.
В процессе эксплуатации
соединения адгезионная прочность может
изменяться под влиянием окружающей среды
(агрессивные среды, температура, постоянно
действующие нагрузки и др.), а также в
результате различия деформационных теплофизических
и других характеристик клеевой прослойки
и соединяемых материалов или химических
и физических процессов, протекающих внутри
клеевого шва и на поверхности его контакта
с соединяемыми материалами.
Кагезионная прочность соединяемых
материалов:
Прочность клеевого
соединения, зависит от состояния склеиваемых
поверхностей. В общем случае свойства
поверхности полимеров корригирует с
их когезионной прочностью. Однако возможны
и отклонения в случае соединения полимеров,
поверхность которых либо покрыта веществами
с низкой поверхностной энергией и (или)
низкой кагезионной прочностью.
Существенное влияние
на прочность клеевых соединений деталей
из термопластов оказывает морфология
их поверхности, которая, в свою очередь,
определяется технологией изготовления
деталей.
Прочность склеивания
полимерных материалов, считающихся плохо
склеивающимися – таких, как полиамид,
можно в десятки раз увеличить, если пленки
этих полимеров получать на подножках
из материалов с высокой поверхностной
энергией(например, на алюминии), а затем
металл удалять не механически, а растворением,
поскольку при этом образуется пленка
с высокой прочностью поверхностного
слоя.
Аморфные не ориентированные
термопластичные полимеры склеиваются
легче, чем частично ил полностью кристаллические,
так как у последних остается больше функциональных
групп, способных взаимодействовать с
функциональными группами клея. Кроме,
того поскольку диффузия компонентов
клея возможна только в более разрыхленные
аморфные участки, повышение степени кристалличности
снижает суммарную эффективную площадь
контакта клея со склеиваемым материалом.
Прочность склеивания
полимеров с низкой адгезией и поверхности
полимерных материалов возрастает в десятки
и сотни раз при увеличении степени шероховатости
последней.
Если полимер набухает
в растворителе или пластификаторе клея,
то их действие на склеиваемую поверхность
может привести к ее растрескиванию. В
свою очередь, пластификатор из пластика
может мигрировать и границе раздела,
следовательно, влиять на процесс отверждения
или затвердения клея.
2.2 Определение
прочности приклеивания подошвы по прочности
лабораторных образцов
Как известно, важнейшим показателем,
характеризующим эксплуатационные качества
обуви, является прочность крепления подошвы
к верху. Наиболеепрогрессивным из химических
методов крепления являетсяклеевой, так
как он не требует применения сложногооборудования
и кромеэтогоявляетсянаименеематериалоемким
и трудоемким, что позволяет снизить себестоимость
обуви. Но, несмотря на эти и ряд других
достоинств, у данного метода есть один
существенный недостаток, заключающийся
в том, что он не всегда и не во всех случаях
гарантирует нормальных эксплуатационных
сроков носки обуви.
Причин, способствующих
преждевременному разрушению клеевого
соединения подошвы с верхом может быть
достаточно много, например недостаточно
хорошо подготовленные
склеиваемые поверхности, нарушение технологических
режимов склеивания, неверный выбор рецептуры
клея и т.д. Существенной
причиной здесь является и то, что как
в отечественной, так и в зарубежной практике
пока не существует такого
надежного метода, который позволял бы
определить показатели объективной оценки
прочности, согласующиеся с эксплуатационными.
Определить такие показатели на основе
лишь инженерных расчетов не представляется
возможным. Поэтому как у нас, так и за
рубежом прибегают к лабораторным методам
испытаний с разрушением или без разрушения
клеевого соединения низа готовой обуви
с верхом. В этом смысле, широко известным
методом оценки прочности клеевогокрепления
подошвы является динамометрические испытания
прочности на отслаивание по ГОСТ 9292 –82
«Обувь. Метод крепления прочности крепления
подошв в обуви химических методов крепления».
Согласно этому методу Обувь испытывают
на разрывной машине со специальным устройством
(Рисунок 2), состоящим из приспособления
1 для установки колодки с обувью и зажима
7 для укрепления края носочной части подошвы.