Продуктивное использование материалов из полимеров при разработке и производстве обуви

УДК 678.745 Э. Р. Камалова

ПРОДУКТИВНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МАТЕРИАЛОВ ИЗ ПОЛИМЕРОВ ПРИ РАЗРАБОТКЕ И ПРОИЗВОДСТВЕ ОБУВИ

Ключевые слова: синтетическое волокно, синтетический материал, искусственная кожа.

В данной работе ведется исследование материалов из полимеров при разработке и производстве обуви. Анализируются теплоизоляционные свойства обуви в процессе эксплуатации.

Key words: synthetic fiber, synthetic material, semi-leather.

The development and releasing researches of polymer materials are considered in this article. Heat-insulated properties of shoes in the process of using it are also considered in this article.

В настоящее время около 70% обуви изготавливается с применением полимерных материалов. Основным сырьем в производстве искусственных материалов для верха, низа и внутренних деталей обуви являются каучуки, латексы, пластмассы, синтетические смолы, пленкообразующие и связующие вещества, растворители, красители, синтетические и искусственные волокна и ткани, а также различные добавки (порообразователи, пластификаторы, наполнители, активаторы, стабилизаторы) для придания полимерам пористой структуры, стабильных свойств при эксплуатации и др.

Большинство материалов для верха обуви изготавливаются на основе из натуральных или синтетических волокон (нетканой или тканой) с пропиткой или покрытием из полимерных материалов. Их физико-механические свойства определяются типом применяемой ткани, а полимерное покрытие выполняет защитные и декоративные функции. В зависимости от назначения различают три группы искусственных кож для верха обуви. Первая группа -искусственные кожи для открытой летней обуви. Обувь этой группы изготавливается в основном из искусственных кож с ПВХ-покрытием. Гигиеничность обуви достигается путем создания специальных конструкций и моделей. Вторая группа - искусственные кожи для обуви весеннего и осеннего сезона. Они должны не только соответствовать необходимым физико-

механическим, технологическим,

эксплуатационным и гигиеническим свойствам, но и быть устойчивыми к действию пониженных температур (-5° -10° С). Третья группа -искусственные кожи для утепленной обуви. Эти материалы должны обладать хорошими теплозащитными и другими гигиеническими свойствами, достаточным запасом прочности и специфическими технологическими качествами, позволяющими изготавливать закрытую обувь.

Сейчас еще нельзя утверждать, что гигиенические свойства искусственных и синтетических материалов, под которыми подразумеваются все качества, оказывающие влияние на состояние стопы и организм человека в целом, отвечают предъявляемым к ним

требованиям. Последние определяются видом материала, конструкцией и формой обуви, физиологическим состоянием стопы, рабочей нагрузкой и климатическими условиями.

В настоящее время актуальным вопросом является разработка новых подходов и критериев гигиенической оценки полимерных материалов и обуви из них. Решение этой задачи возможно только при проведении комплекса санитарно-химических, санитарно-токсикологических, физико-

гигиенических, физиологогигиенических,

микробиологических и других исследований.

Из искусственных и синтетических обувных материалов выделяются в окружающую среду химические компоненты и продукты деструкции, которые могут оказывать на организм человека неблагоприятное воздействие, Установлена зависимость между количественными уровнями выделения химических веществ и рецептурой материалов, видом модельной среды, насыщенностью, температурой среды, временем экспозиции. Из искусственных кож с ПВХ-покрытием выделяются низкомолекулярные соединения, хлорированные углеводороды, пластификаторы (дибутилфталат, диоктилфталат и др.), хлористый водород, мономер нитрилакриловой кислоты.

Непосредственный длительный контакт обуви с поверхностью стопы определяет кожные покровы как основной путь проникновения в организм химических веществ, выделяющихся из полимерных материалов. Мигрирующие вещества проникают в организм через потовые и сальные железы, волосяные сумки, клетки и межклеточные пространства рогового эпителия. Химические вещества могут проникать в газо- и парообразном состоянии, вымываться из полимерных обувных материалов, потом и попадать снова в организм. Другие продукты выделения кожи (кожное сало) могут поглощать из этих материалов жирорастворимые вещества, способствуя их воздействию на кожу.

Выделяющиеся из полимерных материалов химические вещества могут сорбироваться кожей человека, материалами обуви и при последующей десорбции вызывать поражения кожных покровов. Причиной аллергии и дерматитов являются и

некоторые красящие вещества, входящие в состав полимерного материала. Специфическое аллергическое действие катализаторов

меркаптобензотиазольного типа выявлено также при изучении резиновой обуви.

Водные вытяжки из полихлорвиниловых, пентополиуретановых мочевино- и феноло-формальдегидных материалов оказывают местное кожнораздражающее и резорбтивно-токсическое действие. При аппликации этих вытяжек на кожу кроликов отмечены выраженные дерматиты. Водные вытяжки из искусственных кож с ПВХ-покрытием (вулканол, дарнитол, ПВХ-замша, ИК-О) не оказывают кожнораздражающего действия.

Для улучшения внутриобувного микроклимата в закрытой обуви необходимо придавать ей свойства хорошей вентилируемости и влаговыведения, с этой целью проводят перфорацию верха, применяют влагоемкие подкладки и т. п. При этом необходимо обязательно учитывать условия применения обуви.

По ряду физико-гигиенических показателей синтетические материалы для верха обуви (совинол, влакалин, синтетическая кожа, текстовинит, ткань «Сезонная», утепленный юфтин) значительно уступают натуральной коже. Они имеют низкую гигроскопичность, незначительную

паропроницаемость, низкий коэффициент термического сопротивления и высокую электризуемость. Благоприятные гигиенические показатели имеют внутренние утеплители обуви на основе 100% лавсана, лавсана с шерстью, хлопком, вискозой, а также на основе нитрона, орлона, дейнеля, предана, вереля. По сравнению с натуральным мехом они имеют меньший объемный вес, большую пористость и воздухопроницаемость. Минимальная водоемкость этих материалов такая же, как и натуральной кожи.

Синтетические материалы (футер

искусственный, ПК на базе вспененного латекса, ИК-полиамидная), предназначенные для внутренних деталей обуви, характеризуются примерно такими же показателями веса, толщины, объемного веса, пористости, как и натуральная кожа. В то же время они имеют более высокие показатели влагоотдачи, воздухопроницаемости, гигроскопичности,

паропроницаемости, капиллярности. Термическое сопротивление некоторых синтетических материалов в ряде случаев выше, чем натуральной кожи.

Удовлетворительными физико-гигиеническими свойствами обладают синтетические текстильные подкладочные материалы. Межподкладочные материалы (мофорин, гранитель) наряду с положительными свойствами (наличием хорошей воздухопроницаемости, гигроскопичности,

влагоотдачи и термического сопротивления) неустойчивы к влаге. Подошвенные материалы (пористая и кожеподобная резина, кожволон) по сравнению с кожей имеют более высокую устойчивость к влаге.

Искусственные кожи с ПВХ-покрытием (ИК-О, вулканол, дарнитол, совинол, винилискожа и др.) воздухо- и водонепроницаемы. У искусственных

кож с пористым лицевым покрытием гигроскопичность, паропроницаемость и относительная влагоотдача в 3—8 раз ниже, чем у натуральной кожи. Минимальная и максимальная водоемкость у искусственных кож в 2—10 раз ниже, чем натуральной кожи.

Одной из важных функций обуви является ее теплозащитная способность. Она зависит от теплопроводности кожзаменителей, их объемного веса, воздухопроницаемости, сорбционных свойств. По сравнению с натуральной кожей теплопроводность искусственных кож с монолитным покрытием выше; более низкая теплопроводность отмечается у некоторых кожзаменителей с пористым покрытием.

Паропроницаемость кожзаменителей

значительно ниже, чем натуральной кожи, некоторые кожзаменители непаропроницаемы. В покое обувь из натуральной кожи может вывести только 1/5 выделяющегося стопой пота, а искусственные кожи с высокой

паропроницаемостью только 1/20. Следует учитывать, что при ходьбе интенсивность потоотделения гораздо выше.

Обувь из натуральной кожи поглощает 25-50% пота, выделяющегося стопой. Искусственным кожам нужно придавать эти свойства, применяя хорошо впитывающую влагу основу, а при изготовлении обуви - влагоемкую подкладку.

Летняя обувь должна изготавливаться открытого типа с перфорированным верхом, что максимально улучшает условия для удаления пота.

Ботинки и сапоги, изготовленные с применением синтетических утеплителей из 100% лавсана и лавсана с сочетанием с 50% шерсти, полиакрилонитрильного волокна орлона, дайнеля, прелана, поролона, обладают высокими тепло- и ветрозащитными свойствами, они получили положительную гигиеническую оценку и рекомендуются для использования в условиях средней климатической зоне. Удовлетворительные гигиенические показатели имеют бурки с наружными деталями из капронового авиазента, юфты с ветрозащитной прокладкой и утеплителем из драпа и меха с лавсаном и 50% шерсти.

Неудовлетворительными теплозащитными

свойствами обладает закрытая обувь с утеплителем из полиамидных материалов. В то же время обувь открытого и полузакрытого типа для летнего сезона, изготовленная с применением полиамидных волокон, имеет хорошие гигиенические показатели.

Существенно нарушается тепловой комфорт при ношении обуви, изготовленной на основе полиамидных, поливинилхлоридных и

полистирольных материалов, в условиях сухого жаркого климата; соответствует этой климатической зоне обувь открытого или полузакрытого типа. Не рекомендуется для сухого жаркого и влажного климата обувь клеевого метода крепления, она вызывает перегрев стопы, плохо пропускает влагу и увеличивает вес в 5-б раз больше, чем обувь из натуральной кожи.

Обувь из совинола и ПВХ-замши с утеплителями из синтетического меха и байки на подошве из микропористой резины, обеспечивает комфортное состояние организма при температуре окружающей среды 2-17° С.

Таким образом, при разработке обуви из синтетических материалов необходимо учитывать особенности терморегуляторных реакций организма применительно к различным климатическим условиям.

Непосредственный контакт обуви с кожными покровами обусловливает возможность влияния обувных полимерных материалов на нормальную микрофлору кожи стопы, которая несет антагонистическую, иммунообразующую,

ферментативную, витаминообразующую и другие положительные функции.

Учитывая вышеизложенное, полимерные материалы и обувь из них должны отвечать следующим гигиеническим требованиям. Они должны соответствовать анатомо-физиологическим особенностям стопы и создавать оптимальные условия для ее нормальной деятельности, обладать удовлетворительными физико-гигиеническими свойствами, обеспечивающими нормальный теплообмен человека с окружающей средой в соответствии с родом занятий, климатическими

условиями, сезоном года и возрастом, легко подвергаться уходу и при необходимости дезинфекции, соответствовать требованиям эстетики.

Они не должны выделять в окружающую среду химические вещества в концентрациях, оказывающих вредное действие на организм человека, при контакте с кожей человека вызывать дерматиты и оказывать местное кожно-раздражающее и резорбтивно-токсическое действие, оказывать влияние на жизнедеятельность нормальной микрофлоры кожи и стимулировать рост грибковой флоры, вызывающей микозы у человека, накапливать на своей поверхности электрические заряды больше 200 В/см.

Литература

1. Козьмич Д.И. и др. Товароведение текстильных, швейных и трикотажных товаров. Киев, 2002.

2. Самсонов М.А. Выделка шкур и скорняжные работы. Москва, 2003.

3. Справочник товароведа (непродовольственные товары). Москва, 2004. Федаева Н.И. и др.

4. Товароведение обувных и пушно-меховых товаров. Киев, 2000.

©Э. Р. Камалова - доцент каф. «Дизайн» КНИТУ, elida- kamalova@mail.ru. © E. R. Kamalova - associate Professor of "Design" KNRTU, elida- kamalova@mail.ru.