СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЗАГОТОВКИ ВЕРХА ОБУВИ ИЗ НАТУРАЛЬНОЙ КОЖИ ПОСЛЕ ОБТЯЖНО-ЗАТЯЖНЫХ ОПЕРАЦИЙ
METHOD OF NATURAL LEATHER SHOE UPPER PROCESSING AFTER STRETCHING AND LASTING OPERATIONS

Изобретение относится к обувной промышленности, преимущественно к использованию для обработки заготовок верха обуви из натуральной кожи после обтяжно-затяжных операций.
Ближайшим аналогом является способ влажно-тепловой обработки обуви (ав. св. №528085, A43D 11/14, A43D 94/12, авторы Таганцева Т.Ф., Муханов Г.В., Львова Д.В., Яшкова А.А., Изотова Л.С., Духовская К.Д., Зуева З.А., Голощапов Е.В., Попова М.Н.)
Недостатком является низкая формоустойчивость и адгезионная прочность готовой обуви в процессе ее эксплуатации, что приводит к ухудшению качества носки и срока эксплуатации обуви.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение формоустойчивости и адгезионной прочности обуви в процессе эксплуатации.
Поставленная задача достигается тем, что в способе обработки заготовки верха обуви из натуральной кожи после обтяжно-затяжных операций обработку заготовки обуви осуществляют при воздействии низкотемпературной неравновесной плазмой высокочастотного разряда в вакуумной камере с расходом плазмообразующего газа аргона 0,04-0,06 г/с в течение 180-280 с, при давлении 13-26 Па, с мощностью разряда 0,7-2,0 кВт.
При обработке кожа заготовки верха обуви, введенной в плазму высокочастотного разряда, приобретает отрицательный потенциал относительно самой плазмы и подвергается ионной бомбардировке плазмообразующим газом аргоном с энергией до 90 эВ. Ионы, попадая на поверхность кожи, рекомбинируют, поэтому под действием электростатических полей волокна кожи заготовки верха обуви могут перераспределяться во внутреннем объеме, что приводит к модификации свойств кожи, т.е. к улучшению физико-механических свойств обуви.
Обработка ВЧ-плазмой дает возможность модификации на надмолекулярном уровне наноструктуры натуральных высокомолекулярных материалов (натуральной кожи) с помощью объемной обработки неравновесной низкотемпературной плазмой. При воздействии ВЧ-разряда пониженного давления на наноструктуры животных белков происходят конформационные изменения макромолекул, приводящие к упорядочиванию структуры и разволокнению пучков волокон, что позволяет проводить регулирование их свойств.
За счет конформационных изменений, происходящих в структуре дермы, приводящих к упорядочению аморфной фазы, увеличивается прочность и жесткость материала, при этом за счет расщепления пучков волокон и измельчения субфибрилл увеличивается эластичность кожи, что приводит к повышению формовочной способности материалов верха обуви. За счет изменений, происходящих в волокнистой структуре дермы, ускоряются жидкостные отделочные процессы, что позволяет их интенсифицировать, а также улучшаются эксплуатационные свойства кожи.
Способ осуществляют на плазменной установке ВЧ, которая создана на базе промышленной установки ВЧИ 11-60/1,76.
Установка (чертеж) содержит систему газоснабжения (1), вакуумную камеру (2), электроды (3), систему откачки (4), вакуумный блок (5), разрядную камеру (6), систему охлаждения (7), высокочастотный (ВЧ) генератор (8), вакуумный трубопровод (9).
Способ осуществляют следующим образом.
В вакуумной камере (2) заготовку размещают в зазоре между параллельными вертикально расположенными электродами и (3) вдоль потока плазмообразующего газа. Производят откачку воздуха из вакуумный камеры (2). В вакуумную камеру (2) напускают рабочий газ. Регулировкой вентиля, соединяющего вакуумную камеру (2) с системой откачки (4), устанавливают заданное давление. При подаче на электроды (3) ВЧ-напряжения в разрядной камере (6) за счет нагрева плазмообразующего газа до состояния плазмы образуют плазменный поток - инструмент обработки.
Под действием электромагнитного поля происходит нагрев плазмообразующего газа аргона до состояния плазмы, вкладываемая мощность в плазму 0,7-2 кВт. Рабочее давление в вакуумном блоке 13-26 Па, время воздействия высокочастотной плазмы 180-280 с.
Были произведены испытания в промышленных условиях на обувной фабрике ОАО «Спартак» г.Казань и ИЦ «Кожа и обувь» ОАО «ЦНИИКП» г.Москва. Испытания проводились на следующем оборудовании: разрывная машина типа РТ-250 №1495, прибор типа ПВД-2 №163, ЖНЗО-2 №409. Методы испытания: ГОСТ 9135-73 «Обувь. Метод определения общей и остаточной деформации подноска и задника», ГОСТ 938.22-71 «Кожа. Метод определения водопромокаемости и водопроницаемости в динамических условиях», ГОСТ 9718-88 «Обувь. Метод определения гибкости». ГОСТ 938.18-70 «Кожа. Метод определения воздухопроницаемости». ГОСТ 938.17-70 «Кожа. Метод определения паропроницаемости». ГОСТ 9290-76 «Обувь. Метод определения прочности ниточных швов соединения деталей верха».
Результаты исследований предлагаемого способа обработки заготовок приведены в таблице.
Режимы работы установки
Показатели физико-механических свойств
Устой чивость покрытия, число изгибов
Разрывная нагрузка при растяжении 10 МПа
Прочнось подошвы, Н/см
Гибкость, Н/см
Паропроницаемость системы материалов заготовки верха, %
Остаточн ая деформация задника, мм
Остаточн ая деформация подноска, мм
Воздухоп роницаемость системы материалов заготовки верха, мл/см<sup>2</sup>·ч
Прочность ниточных креплений, Н/см
Водопр омокаемость кожи заготовки в динамических условиях, мин
Прототип
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Без обработки
35000
20,5
42,62
11,8
18
0,5
1,0
12,2
108,3
2
Предлагаемый
45000
24,9
61,08
9,84
25
0,3
0,5
47,5
172,97
28
В связи с тем, что высокочастотную обработку в вакууме ведут не на образцах натуральной кожи, а на готовой заготовке верха обуви из натуральной кожи, то исследуют физико-механические свойства уже готовой обуви.
Анализ данных, представленных в таблице, показывает, что способ обработки заготовки обуви из натуральной кожи после обтяжно-затяжных операций повысит формоустойчивость и адгезионную прочность обуви в процессе эксплуатации, для этого наиболее оптимальным режимом является воздействие в течение 180-280 с, при давлении в разрядной камере 13-26 Па, с мощностью разряда 0,7-2 кВт, расход плазмообразующего газа аргона 0,04-0,06 г/с. Способ обработки заготовки верха обуви из натуральной кожи после обтяжно-затяжных операций за границами этих значений ведет к ухудшению физико-механических показателей.
Преимуществом данного способа, по сравнению с прототипом, является повышение формоустойчивости и адгезионной прочности обуви в процессе эксплуатации.