Свойства готовой обуви определяются, исходя из ее назначения: материалами, применяемыми для изготовления верха, подкладки и низа обуви; способами изготовления (методами крепления) и отделки; видом обуви; качеством изготовления. В зависимости от исходных материалов обувь подразделяют на кожаную, резиновую, полимерную и валяную.
Для производства кожаной обуви используют натуральную, искусственную и синтетическую кожи, ткани и фетр. Ценность натуральной кожи обусловлена ее высокими гигиеническими свойствами, красивым внешним видом, надежностью, растяжимостью и легкостью очистки. Ассортимент искусственных и синтетических обувных материалов включает искусственные и синтетические кожи, резины и пластмассы, картоны. Достоинствами этих материалов являются: однородность свойств по в площади, возможность формировать необходимые свойства в процессе производства, высокая производительность оборудования, малая трудоемкость изготовления готовых деталей и узлов обуви, а недостатками — более низкие показатели износоустойчивости и гигиенических свойств, чем у натуральных кож.
Натуральные кожи получают из шкур крупного рогатого скота, свиней, овец, оленей, верблюдов, диких и морских (тюленя, кита, акулы, моржа) животных, а также рептилий (ящериц и змей). Вид кожи распознают по мерее, т. е. рисунку расположения отверстий от волосяных сумок, проявляющихся на лицевой стороне после удаления волосяного покрова.
Основными этапами получения кожи являются подготовительные операции, дубление и отделочные операции.
В процессе проведения подготовительных операций шкуры подвергают отмоке (удаление консервирующих веществ, крови и загрязнений), золению (для ослабления связи эпидермиса й дермы, а также омыления и растворения жировых веществ), сгонке шерсти и мездрению (удаление волосяного покрова, эпидермиса и подкожно-жирового слоя), двоению (кожи с повышенной толщиной распиливают в горизонтальном направлении на два слоя), обеззоливанию (удалению из голья щелочей), мягчению (повышению мягкости, пластичности и гладкости лицевого слоя), чепракованию (разрезают на чепрак, вороток и полы) и пикелеванию (обработка в водном растворе кислоты и поваренной соли) (рис.14.1)
Рис. 14.1 Топографические участки шкуры:
а — крупного рогатого скота; б — конской
В результате дубления происходит скрепление смежных молекул коллагена и голье превращается в кожу. Поэтому кожа в отличие от шкуры устойчива к действию бактерий и ферментов, меньше поглощает влагу; при намокании и высушивании меньше деформируется и сохраняет мягкость; имеет более высокую устойчивость к воздействию высоких температур. Известны хромовое (наиболее распространенное, полученная кожа имеет серый цвет), жировое (для получения замши — кожи желтого цвета), алюминиевое (получают мягкую кожу белого цвета - лайку), растительное (коричневые кожи для низа обуви) и комбинированное дубление.
Отделка кож способствует удалению избыточной влаги, повышению плотности, жесткости, водостойкости, упругопластических свойств, а также улучшению внешнего вида. Процесс отделки состоит из следующих операций: строгание (для придания гладкости); пролежка (способствует равномерному распределению в коже дубильных веществ); промывка (удаление дубящих веществ из наружных слоев кожи); жирование (для повышения водостойкости, мягкости и прочности); разводка (разглаживание складок на лицевой поверхности); прокатка (увеличивает плотность и прочность, выравнивает толщину и улучшает внешний вид кожи для низа обуви); тяжка (делает кожу более мягкой и эластичной); увлажнение (повышает пластические свойства и снижает жесткость кожи для верха обуви); крашение (барабанное для сквозного окрашивания кожи и покрывное); облагораживание (шлифуют или срезают тонкий лицевой слой кожи, затем наносят покрывную пленку и подвергают тиснению); шлифование проводят для получения кож с ворсовой поверхностью: замшу шлифуют с двух сторон, велюр с бахтармяной (изнаночной) стороны, а нубук — с лицевой стороны.
Отделка юфти и кож для низа обуви состоит из следующих операций: строгание, пролежка, промывка, жирование, наполнение (импрегнирование), разводка, прокатка. Юфтевые кожи подвергаются интенсивному жированию и вводят 26-30% жира для повышения водостойкости и мягкости. Красят кожи преимущественно в темные цвета.
Основными топографическими участками шкур крупно рогатого скота, коз, свиней и овец являются чепрак, вороток, полы, а конских — передина и хаз. Причина такого деления заключается в существенном различии свойств шкуры по указанным участкам. Наиболее плотным, прочным и равномерным по толщине является чепрак, из которого выкраивают основные детали обуви. Передина имеет рыхлое строение, поэтому используется для получения мягких кож, а хаз как более плотный и толстый участок идет для выработки жестких кож.
Натуральные кожи для производства обуви классифицируют следующим образом:
• по назначению: для верха и низа обуви;
• по виду исходного сырья: из шкур крупного рогатого скота (опоек, выросток, полукожник, яловка, бычина, бугай); из конских шкур (жеребок, выметка, конские кожи); из свиных шкур (поросенок, свинья, боров, хряк); из овечьих шкур (шеврет); из козьих шкур (шевро, козлина); из верблюжьих шкур (верблюжонок, верблюжина); из шкур морских рыб и животных (акула, кашалот, тюлень); из шкур рептилий;
• по методу дубления: на кожи хромового, алюминиевого, растительного, жирового и комбинированных методов;
• по характеру лицевой поверхности: с естественной, искусственной или ворсовой поверхностью;
• по виду покровного крашения: на казеиновое, нитроцеллюлозное, акриловое, лаковое и анилиновое;
• по виду кожи: на опоек, выросток, полукожник, яловку, бычину, бугай, жеребок, выметку, конские кожи, шеврет, шевро, юфть и т. д.
Кожи для верха обуви представлены:
1) кожами хромового дубления, составляющими основную долю кож для верха. Они имеют высокие показатели гигиенических свойств, формоустойчивости, мягкости, устойчивости к атмосферным воздействиям и износу, красивый внешний вид. Для изготовления верха обуви используют следующие кожи:
• опоек — самая тонкая, мягкая и эластичная кожа, получаемая из шкур телят до шести месяцев;
• выросток— кожа из шкур телят до одного года;
• полукожник — из шкур молодняка до 1,5 лет. Выросток и полукожник отличаются от опойка более грубой мереей, увеличением толщины, размеров шкуры, плотности, жесткости, износостойкости и количества прижизненных пороков;
• яловка, бычок, бычина — самые толстые и крупные кожи яловой группы. Для уменьшения толщины эти кожи подвергают двоению. Большое количество прижизненных дефектов предполагает нанесение искусственного “лица”, нарезку мереи или ворсование поверхности и получение ворсовых кож. Применяют для изготовления бесподкладочной обуви;
• свиная кожа — имеет низкие показатели водостойкое из-за наличия сквозных отверстий от щетины, некрасивый внешний вид и жесткость. Используется для выработки бытовой и спортивной обуви;
• шевро (S < 60 дм2) и козлину (S > 60 дм2) вырабатывают из козьих шкур, они имеют красивый внешний вид, небольшую толщину, мягкость и прочность; вырабатывают модельную обувь
• шеврет отличается тягучестью, невысокой прочностью лицевого слоя, низкой износостойкостью и формоустойчивостью, получают из шкур овец, используют в производстве летней обуви и гусариков;
• жеребок, выметка и конские передины получают из конских кож; по показателям плотности, прочности и водостойкости, уступают кожам из шкур крупного рогатого скота;
• нубук—кожи со слегка подшлифованной лицевой поверхностью; для его получения используют опоек, выросток, полукожник; в основном применяют для выработки летней обуви;
• велюр — кожи с ворсовой поверхностью, которую получают шлифованием лицевой или изнаночной стороны (бахтормы); внешне похож на замшу, однако в процессе носки обуви ворса намокает, загрязняется и обувь теряет форму и внешний вид;
• лаковая кожа — получается путем нанесения лакового покрытия, создающего на поверхности кожи зеркальный блеск, на опоек, шевро, козлину и конские кожи. Отличается красивым внешним видом, стойкостью к влаге, механическим повреждениям и многократным изгибам, но ее гигиенические свойства невысокие.
2) кожами жирового дубления:
• замша — наиболее дорогой вид кож, получаемых из шкур оленей, лосей, опойка и коз. Красивая бархатистая поверхность, густой, низкий ровный блестящий ворс, эластичность, воздухопроницаемость, высокая водостойкость и способность сохранять свой внешний вид и мягкость после стирки в холодной и горячей воде (60 °С) выгодно отличают замшу от других кож для верха обуви. Применяют для изготовления модельной обуви;
3) юфтевыми кожами —мягкими, с толщиной от 1,5 до 3,0 мм, комбинированного или хромового дубления, с высоким содержанием жира. Сандальная юфть содержит жира от 6 до 12% и поэтому отличается жесткостью и хорошей формоустойчивостью. Вырабатывают с естественной и искусственной лицевой поверхностью, гладкой и нарезной. Применяют в основном для изготовления летней обуви без подкладки и сандалий. Сырьем для обувной юфти (содержит 26-30% жира) являются шкуры крупного рогатого скота, свиней и лошадей. Получаемые кожи отличаются плотностью, прочностью и устойчивостью к многократным изгибам, предназначены для изготовления рабочей обуви — сапог, полусапог, ботинок.
Подкладочные кожи в основном вырабатывают хромовым, реже комбинированным, дублением шкур, имеющих значительные пороки. В соответствии с назначением подкладочные кожи должны быть устойчивы к истиранию, к действию пота и влаги, а также обладать высокими показателями гигиенических свойств.
Кожи для низа обуви отличаются повышенной толщиной: от 2,5 до 7 мм, плотностью, жесткостью, хорошими гигиеническими свойствами. Однако быстро намокают, деформируются после высыхания и характеризуются низкой износоустойчивостью. Подразделяют с учетом применяемого метода крепления верха и низа обуви на подгруппы: для ниточных, винтово-гвоздевых и клеевых методов крепления. Получают из шкур крупного рогатого скота, свиней, верблюдов, конских хазов и т. д. Применяют для изготовления подошв, рантов, стелек, задников, подносков, подложек и др.
Искусственные и синтетические обувные материалы получают из каучуков, синтетических смол, натуральных и химических волокон, тканей, трикотажных и нетканых материалов, кожевенных отходов. По назначению искусственные и синтетические обувные материалы подразделяются на материалы дляверха и низа обуви.
Материалы для низа обуви включают: резины, пластмассы, обувные картоны, искусственные и синтетические обувные кожи.
Резины, в состав которых входят до двадцати компонентов: каучук, вулканизирующие вещества, наполнители, мягчители, противостарители, порообразователи, пигменты, красители и
т. д. Пористые и непористые резины вырабатывают черными и цветными и применяются в виде пластин, штампованных, формовых деталей. Различают обычную, кожеподобную и транспарентную резину.
Обычная резина характеризуется мягкостью, хорошей амортизационной способностью, теплозащитностью и гибкостью. К недостаткам следует отнести способность к выкрошиванию и усадку в процессе хранения и эксплуатации. Разновидностью пористых резин является порокреп, характеризующийся эластичностью, красивым внешним видом, повышенной прочностью. Непористая резина имеет высокое сопротивление к истиранию и многократному изгибу, не пропускает воду, но характеризуется повышенной жесткостью, массой, толщиной, а также недостаточной теплозащитностью и устойчивостью к низким температурам, старению и раздиранию (крошится при ударе). Основное применение —подошвы для рабочей и специальной (производственной) обуви, а также в виде каблуков набоек, подметок.
Кожеподобные рез и н ы сходны с натурально кожей по упругости, пластичности, твердости из-за высокого содержания (до 85%) стирола. Недостатками являются способность к размягчению и невысокие гигиенические свойства. Вырабатывают непористые, пористые и пористые с волокнистым наполнителем (кожволокон) кожеподобные резины. Кожволокну присущи легкость, сходство по внешнему виду с натуральной кожей, хорошие теплозащитные свойства и более низкая, чем в пористых резинах, термопластичность. Используют в качестве подошв и каблуков.
Транспарентные резины — это непористый полупрозрачный материал с высоким содержанием натурального или синтетического каучука. Разновидностью является стиронип: вместо натурального каучука содержит синтетический высокостирольный каучук. Резины обладают высокой прочностью, упругостью и устойчивостью к истиранию (превосходят все другие резины). Применяются в клеевой обуви в виде формованных подошв с глубоким рифлением ходовой части, что уменьшает скольжение.
Пластмассы применяют для изготовления деталей низа обуви, а также цельноформованной обуви методом литья.
Поливинилхлорид имеет хорошие литьевые свойства, высокую прочность и сопротивление многократному изгибу. К низким температурам неустойчив (теряет эластичность и трескается), скользит, имеет низкие показатели теплозащитности. Вспененный поливинилхлорид, благодаря высокой пористости отличается легкостью, более высокими теплозащитными и амортизационными свойствами.
Полиамиды, полиэтилен и полипропилен применяют для изготовления каблуков, набоек. Полиамид (капрон) обладает высокой прочностью, поэтому из него вырабатывают высокие каблуки. Низкие каблуки получают из полиэтилена, который является легким, износостойким, может окрашиваться в любые цвета и не требует отделки.
Полиуретан обладает устойчивостью к старению, истиранию, многократному изгибу. Характеризуется стабильностью формы и может быть окрашен в любой цвет. По структуре бывает монолитный и пористый.
Термоэластопласты сочетают в себе высокую прочность, твердость, сопротивление к истиранию и формоустойчивость, могут подвергаться многократной переработке
Обувные картоны — это листовой материал, состоящий из измельченных растительных и кожевенных волокон, связанных водоупорными клеями. Выпускают стелечный, искожполувал, кожкартон, кожматол и стелечно-целлюлозный материал в виде готовых формованных деталей или листов. По назначению обувные картоны бывают для стелек, простилок, задников, геленков (супинаторов), платформ.
Кожкартон получают из смеси целлюлозных и кожевенных волокон, проклеенных синтетическим латексом и битумно-канифольным клеем. От стелечного картона его отличают более низкие гигиенические, но более высокие эксплуатационные свойства и устойчивость к воде. Вырабатывают жесткие задник и стельки.
Стелечные картоны получают путем склеивания битумно-канифольным лаком растительных волокон и отходов обувных картонов. Выпускают толщиной 1,3-2,9 мм. Имеют хорошие гигиенические свойства. При намокании снижается прочность и происходит расслаивание. С целью повышения устойчивости к истиранию картон обычно дублируют тканью, спилком и другими материалами. Применяются для изготовления основных и вкладных стелек.
Т е к с о н состоит из волокон целлюлозы и натурального или синтетического каучука. Обладает формоустойчивостью, легкостью, высокой прочностью, хорошими гигиеническими свойствами. Применяется для стелек, жестких подносков, задников и т. п.
Корполон состоит из смеси длинных коллагеновых и синтетических волокон с пропиткой смесью латекса и акриловой эмульсии. Имеет хорошие гигиенические свойства, применяют для изготовления внутренних и промежуточных деталей обуви.
Искожполувал содержит кожевенные волокна, проклеенные синтетическим латексом. Достоинства: повышенная прочность, равномерность свойств, не расслаивается при намокании. Недостатки: менее пластичен и гигиеничен, чем натуральная кожа. Вырабатывают стельки и платформу.
Стелечно-целлюлозный материал изготавливают путем проклеивания латексами облагороженной целлюлозы. Характеризуется хорошими гигиеническими свойствами, легкостью, невысокой плотностью, небольшой намокаемостью. Используют для выработки основных стелек в обуви клеевого метода крепления.
Кожматол вырабатывают из кожевенных волокон тонкого помола, которые проклеивают латексом с добавлением окисленного парафина. Жесткие задники из кожматола имеют хорошую износостойкость и формоустойчивость.
Материалы для верха обуви. Искусственные обувные кожи — это кожеподобные материалы, получаемые нанесением пленкообразующих веществ на ткань, трикотаж или нетканые материалы. Отличаются однородностью свойств по всей площади, хорошими формовочными свойствами, возможностью заранее задавать необходимые свойства и отделку вырабатываемым кожам. Уступают натуральным кожам по прочности, гигиеническим свойствам, устойчивости к многократным изгибам. В названии искусственной кожи указывают вид покрытия (поливинилхлоридное, нитроцеллюлозное, полиамидное, каучуковое, полиуретановое, из совмещенных полимеров) и материал основы (ткани, трикотаж, нетканые материалы).
Эластоискожи (искусственные кожи с каучуковым покрытием) отличаются водонепроницаемостью, хорошим сопротивлением к истиранию, формо- и морозоустойчивость. Недостатками являются: жесткость, небольшая стойкость к многократным изгибам, низкие гигиенические свойства. В производстве обуви используют для голенищ сапог и подкладки в недорогой повседневной обуви.
Винилискожи (искусственные кожи с поливинилхлоридным покрытием) обладают высокими показателями механических свойств, но невысокими гигиеническими свойствами. В производстве обуви используют для выработки деталей верха, подкладки. Шарголин — это бензостойкая кожа с пониженной морозостойкостью, применяется для голенищ сапог и берцев ботинок. Юфтин — кожа с основой из шинельного сукна, что повышает его теплозащитные свойства, массу и жесткость, Лицевая поверхность подвергается тиснению. Используют для выработки голенищ утепленных юфтевых сапог.
Замшевая искусственная кожа может быть получена электростатическим и солевым способами, тиснением и нанесением покрытия на ворсовую ткань. При электростатическом способе, на хлопковую ткань наносят поливинилхлоридную смолу и клей. Затем в специальной камере под действием электростатического заряда измельченные волокна равномерно оседают и прилипают одним концом к клею. Ворс получается густым и красивым. Солевой способ основан на вымывании горячей водой солей, предварительно нанесенных на поливинилхлоридное покрытие. Матовость и мелкопористое строение поверхности являются отличительными признаками этой замши. Тисненую замшу получают путем вдавливания мелких частиц с помощью валиков в поливинилхлоридное покрытие. Нанесение полимерного покрытия на ворсовую ткань производится таким образом, чтобы концы ворсинок находились над покрытием. Для искусственной замши характерны разнообразные расцветки, легкость, удовлетворительные эксплуатационные и низкие гигиенические свойства.
Нитроискожа (искусственная кожа с нитроцеллюлозным покрытием) изготовляется из толстых и прочных хлопковых и льняных тканей с двухсторонним нитроцеллюлозным покрытием. Обладает водостойкостью и удовлетворительной износостойкостью. Недостатками являются низкие гигиенические свойства, хрупкость и токсичность. Используют для изготовления жестких подносков и задников.
Лаковые искусственные кожи —это текстильные материалы с поливинилхлоридным или полиэфируретановым покрытием. Отличаются зеркальным блеском лицевой поверхности. Различают гладкую, с тиснением и перламутровым эффектом. Характеризуется красивым внешним видом, гибкостью, устойчивостью к трению, но низкими показателями устойчивости к многократным изгибам, а также паро- и воздухопроницаемости. Вырабатывают летнюю и демисезонную обувь.
Синтетические обувные кожи — это многослойная структура, основой которой являются нетканые материалы из синтетических волокон. В качестве покрытия и пропитки используют полиэфируретаны. По внешнему виду, структуре и физикомеханическим свойствам близки к натуральной коже, однако уступают по гигиеническим свойствам. Из зарубежных синтетических кож для верха обуви известны кларино, корфам, патора, фловер-лак, порваир и т. п. Отечественные синтетические кожи представлены следующим ассортиментом: СК-8 с армирующей тканью, СК-8 — без армирующей ткани, СК-Л — с лаковой поверхностью, СК-5 — синтетическая замша.
Текстильные материалы для обуви представлены тканями, трикотажными и неткаными полотнами, искусственным мехом и валяльно-войлочными материалами.
Ткани льняные, хлопковые, шелковые и из химических волокон и нитей применяют для верха летней, демисезонной и домашней обуви; ткани шерстяные и полушерстяные — для утепленной и домашней обуви. Для наружных деталей верха обуви используют вельвет-корд, полубархат, драп, сукно, шотландку, бобрик, репс, рогожку, атлас и т. д. Промежуточные и вспомогательные детали верха обуви вырабатывают из прочных и формоустойчивых тканей — бязи, миткали, саржи, бумазеи и др. Подкладочные ткани должны обладать хорошими гигиеническими и формовочными свойствами, устойчивостью к истиранию и действию пота. Подкладку для утепленной и домашней обуви изготовляют из байки, бумазеи, сукна; для летней и комбинированной обуви — из саржи, тик-ластика, диагонали и других отбеленных или гладкокрашеных хлопковых тканей.
Трикотажные и нетканые полотна из-за растяжимости применяют для деталей верха ограниченно. Трикотаж используют для домашней и летней обуви, нетканые материалы — для верха утепленной и домашней обуви, а также для подкладки и промежуточных деталей.
Искусственный мех на трикотажной, тканевой и нетканой основе используют как подкладочный материал, обладающий достаточными теплозащитными, гигиеническими и другими эксплуатационными свойствами. В обувном производстве наибольшее применение имеет искусственный мех на трикотажной основе, так как является наиболее растяжимым.
Валяльно-войлочные материалы представлены фетром и войлоком, обладающими теплозащитными свойствами, мягкостью, легкостью и хорошими формовочными свойствами, но невысокой износостойкостью. Применяют для верха и внутренних деталей утепленной и домашней обуви.