Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка методов и средств ресурсосбережения при изготовлении специальной обуви повышенной комфортности и надежности Сабанцева Анна Анатольевна

Разработка методов и средств ресурсосбережения при изготовлении специальной обуви повышенной комфортности и надежности
<
Разработка методов и средств ресурсосбережения при изготовлении специальной обуви повышенной комфортности и надежности Разработка методов и средств ресурсосбережения при изготовлении специальной обуви повышенной комфортности и надежности Разработка методов и средств ресурсосбережения при изготовлении специальной обуви повышенной комфортности и надежности Разработка методов и средств ресурсосбережения при изготовлении специальной обуви повышенной комфортности и надежности Разработка методов и средств ресурсосбережения при изготовлении специальной обуви повышенной комфортности и надежности Разработка методов и средств ресурсосбережения при изготовлении специальной обуви повышенной комфортности и надежности Разработка методов и средств ресурсосбережения при изготовлении специальной обуви повышенной комфортности и надежности Разработка методов и средств ресурсосбережения при изготовлении специальной обуви повышенной комфортности и надежности Разработка методов и средств ресурсосбережения при изготовлении специальной обуви повышенной комфортности и надежности
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Сабанцева Анна Анатольевна. Разработка методов и средств ресурсосбережения при изготовлении специальной обуви повышенной комфортности и надежности : Дис. ... канд. техн. наук : 05.19.06 : Санкт-Петербург, 2004 180 c. РГБ ОД, 61:04-5/2116

Содержание к диссертации

Введение

1 Анализ конструктивных и технологических особенностей специальной обуви для работников силовых структур. Выбор объекта исследований 10

1.1 Влияние конструкции на комфортные свойства спецобуви 13

1.1.1 Основные критерии комфортности 13

1.1.2 Краткая характеристика специальной обуви 18

1.2 Функционально-стоимостной и функционально-ресурсный анализ объекта исследования 20

1.2.1 Общие положения и методика функционально-стоимостного и функционально-ресурсного анализа - 21

1.2.2 Функционально - стоимостной и функционально — 23

ресурсный анализ конструкции и технологии специальной обуви

1.3 Исследование конструктивных и технологических особенностей стелечного узла спецобуви 33

1.3.1 Функциональное назначение затяжной стельки 33

1.3.2 Требования, предъявляемые к материалам основной стельки 37

1.3.3 Обзор обувных материалов 39

1.3.4 Методы изготовления стелек различных конструкций 46 Выводы 52

2 Анализ возможностей использования новых материалов и технологий стелечного узла спецобуви 53

2.1 Композитные материалы и способы их получения 55

2.1.1 Клееные нетканые материалы 55

2.1.2 Способы производства клееных нетканых материалов 60

2.1.3 Особенности способа горячего прессования 62

2.1.4 Добавки при производстве композиционных материалов 74

2.2 Структура и свойства обувных картонов 76

Выводы 79

3 Исследование способа получения стелечного композитного материала и его физико-механических свойств 80

3.1 Краткие сведения о волокнистых наполнителях на базе растительного сырья 81

3.2 Обзор свойств связующих на базе полиолефинов 86

3.2.1 Полипропилен и его свойства 86

3.2.2 Полиэтилен и его свойства 99

3.3 Определение физико-механических показателей связующего и волокнистого наполнителя 101

3.4 Определение термомеханических характеристик полимерного связующего 103

3.5 Математическое планирование эксперимента 108

3.6 Получение образцов стелечного материала методом горячего прессования 116

3.7 Изучение свойств полученного материала 120

3.8 Примерная технологическая схема получения стелечного композитного материла 126

3.9 Эколого-экономические аспекты изготовления стелек из композитных материалов 128

Выводы 133

4 Исследование факторов, влияющих на надежность соединений деталей верха спецобуви 134

4.1 Факторы, влияющие на прочность неточного шва 134

4.2 Механизм нагружения и разрушения ниточного шва 139

4.3 Исследование прочностных показателей ниточных швов в спецобуви 143

4.3.1 Определение прочностных показателей ниточных швов в статических условиях нагружения 143

4.3.2 Определение прочностных показателей ниточных швов при многоцикловых усталостных нагружениях в динамических условиях 146

4.3,3.Определение влияния химических воздействий на надежность ниточных соединений 153

Выводы 154

Общие выводы по работе 155

Список использованных источников

Введение к работе

Актуальность работы. В настоящее время наметилась тенденция к расширению объема и ассортимента специальной обуви для работников силовых структур Специальная обувь, являясь одним из элементов комплекта средств индивидуальной защиты (СИЗ), должна отвечать ряду общих специфических требований. К общим требованиям относятся такие, которыми руководствуются разработчики конструкции и технологии обуви при выпуске ее для нужд гражданского населения (комфортность, гигиеничность, надежность в эксплуатации, хороший внешний вид и т.п.). Специфические требования обусловлены условиями эксплуатации, которые для данной категории носчиков отличаются; прежде всего, экстремальными значениями параметров режимов воздействия на обувные материалы со стороны окружающей среды (контрастные климатические изменения, воздействия разнообразных химических веществ, термохимическое воздействие, ультрафиолетовое облучение и т.д) К особым условиям эксплуатации спецобуви для работников силовых структур также относится и высокая продолжительность непрерывной носки по сравнению с периодом отдыха изделия.

Спецобувь для работников силовых структур различается по конструкции (сапоги, полусапоги, ботинки, полуботинки и т.д.) и назначению (для офицерского, рядового состава, для различных родов войск и т.д.).

Анализ этого ассортимента позволил выделить в качестве наиболее сложного объекта исследований обувь рантового и рантово-клеевого методов крепления низа, широко используемую офицерами, курсантами, а также многими другими потребителями из силовых ведомств. Эта обувь в целом характеризуется высокими потребительскими качествами (обеспечиваемыми, в частности, за счет использования такого высокогигиеничного материала как натуральная кожа), однако этот вид изделий является наиболее материале- и трудоемким по сравнению с другими видами обуви аналогичного назначения. В силу определенных причин (в частности, вследствие ведомственной инерционности) конструкция и технология рантовой и рантово-клеевой обуви не менялись на протяжении нескольких десятилетий, и поэтому коренной пересмотр конструкции и технологии данного вида обуви является актуальной задачей.

Цели и задачи работы. Целью диссертационной работы является разработка ресурсосберегающих методов и средств повышения комфортности и надежности обуви специального назначения.

В соответствии с данной целью были поставлены следующие задачи:

1. Функционально-ресурсный анализ обуви рантово-клеевого метода
крепления.

2. Построение функциональной модели стелечного узла.

3=2Li

РОС НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА Cllmjn

09 КЗ'

3. Анализ свойств материалов, применяемых для изготовления
затяжной стельки в обувной промышленности.

4. Анализ современных композиционных материалов.

  1. Исследование особенностей изготовления стелечного узла с использованием ресурсосберегающей технологии.

  2. Эколого-экономические аспекты применения композитов при изготовлении деталей низа обуви.

  3. Разработка методики дополнительной оценки качества обувных ниток для повышения надежности скрепления деталей заготовки верха обуви.

  4. Исследование прочностных характеристик швов заготовки верха обуви.

Методы исследовании. Экспериментальные исследования выполнены с применением современных технических средств при соблюдении принятых стандартов и методик. При исследовании процесса получения новых стелечных материалов и изделий из них был использован метод планирования эксперимента, результаты которого были обработаны с применением ЭВМ.

Научная новизна: при выполнении диссертационной работы получены следующие новые научные результаты:

1. Составлена функциональная модель объекта в целом и выделены
основные функции наиболее дорогостоящего узла низа обуви - рантовой
стельки.

2. Исследованы основные факторы - параметры, определяющие
процесс получения стелечного материала и стелек на базе композитов.

3. Изучены особенности процесса получения композитных стелечных
материалов методом горячего прессования в соответствии с предлагаемой
технологической схемой.

  1. Проведено сопоставление свойств новых композитных материалов со свойствами стелечных материалов, традиционно используемых при производстве спецобуви (натуральная кожа, обувные картоны).

  2. Построены математические модели влияния факторов - параметров на основные свойства, полученных стелечных композитов.

  3. Рассмотрено влияние условий нагружения на надежность скрепления деталей верха обуви ниточными крепителями.

Практическая, значимость, и реализация результатов работы
состоит в разработке безотходной технологии стелечного узла из
композитного материала, характеризующегося улучшенными

гигиеническими показателями по сравнению с другими заменителями кожи для низа обуви.

Предлагаемый способ изготовления в перспективе может применяться, и для некоторых других деталей низа обуви, обеспечивая высокое ресурс оиспольз ование.

Разработана методика дополнительных испытаний ниточных швов, позволяющая прогнозировать надежность заготовки верха спецобуви.

Апробация работы. Материалы отдельных этапов диссертационной работы были отражены в отчете по гранту, полученному по конкурсу 2002 года для студентов, аспирантов, молодых ученых и специалистов в области гуманитарных, естественных, технических и медицинских наук, культуры и искусства, проведенного согласно распоряжению губернатора Санкт-Петербурга от 03.07.2002 Комитетом по науке и высшей школе Санкт-Петербурга. Материалы работы были доложены на международной научно-практической конференции «Новое в дизайне, моделировании, конструировании и технологии изделий из кожи» (г. Шахты), на научно-технических конференциях "Дни науки-2002" (СПГУТД) и на кафедре технологии и конструирования изделий из кожи СПГУТД.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано восемь печатных работ и получено свидетельство на полезную модель № 22605 «Стелька для рантовой обуви с искусственной губой», зарегистрированное в государственном реестре полезных моделей РФ от 20. 04. 2002г.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов по главам и работе в целом, трех приложений, списка использованных источников. Работа изложена на 180 с машинописного текста, содержит 38 таблиц, 34 рисунка, 16 формул, содержит библиографию из 104 наименований.

Функционально-стоимостной и функционально-ресурсный анализ объекта исследования

Специальная обувь рантового и рантово-клеевого методов крепления низа традиционно в силу ряда причин на протяжении нескольких десятилетий выпускалась по неизменной технологии. При ее изготовлении использовались высококачественные, дорогие и дефицитные материалы для верха и низа обуви (натуральная кожа). Для подобных изделий, выпускаемых в массовом производстве длительное время без изменения технологии, рекомендуется использовать функционально — стоимостной анализ [10,11].

Функционально-стоимостной анализ (ФСА) - организационно-технический метод совершенствования техники, основанный на системном исследовании объекта. В 1946 году Лоренс Майлз из отдела снабжения "Дженерал Электрик", США впервые провел инженерно-стоимостной анализ для выявления соотношения между затратами на приобретение материалов, комплектующих и оборудования и их функциональными возможностями. В 1950 году появился советский аналог - поэлементный анализ. Ю.М.Соболев (Пермский телефонный завод) применил его для снижения затрат на производство изделий на основе их детального анализа. ФСА нашел применение во многих отраслях промышленности в экономике, при изучении ценообразования, в исследовании функций управленческого персонала организации и т.п. В обувной промышленности ФСА до настоящего времени не нашел должного применения, хотя эффективность его использования очевидна (как показывают исследования Х.К. Темишевой и др. на примере ФСА балетной обуви [12]).

При ФСА выделяются функции или функциональные характеристики изделия в целом и его отдельных элементов, ФСА включает в себя несколько этапов: подготовительный, информационный, аналитический, творческий и организационно-внедренческий. Этап 1 (подготовительный) включает следующие основные работы: - выбор изделия в качестве объекта ФСА (при этом выборе учитывается удельный вес данного вида продукции в общем объеме производства предприятия, прибыльность или доходность данного вида продукции, степень сложности конструкции данного изделия и ряд других факторов); - уточнение цели ФСА. На 2 этапе (информационном) осуществляется сбор и первичная обработка информации по объекту анализа. Этап 3 (аналитический) состоит в следующем: - выделение функций изделия; - анализ выделенных функций с классификацией их на основные, вспомогательные и ненужные и определение ранга (коэффициента) значимости; - оценка трудовых и материальных затрат на реализацию основных и вспомогательных функций (с учетом информации, полученной на 2-м этапе); - формулирование целевой задачи по снижению затрат материальных и трудовых ресурсов. Этап 4 (творческий) - выявление возможно большего количества идей по техническому решению задач, сформулированных на аналитическом этапе ФСА; - разработка на основе выявленных идей и предложений по совершенствованию конструкции и технологии.

Этап 5 (исследовательский) включает в себя углубленную проработку полученного комплекса решений с доведением до требуемого уровня (расчеты, разработка технической документации, изготовление и испытание макетов и моделей, опытных образцов и т.п.), формирование окончательного комплекса предложений, оформление заявок на патенты.

На 6 этапе (организационно-внедренческом) осуществляется авторский надзор за подготовкой отчета, внедрением новых изделий, материалов к презентации, окончательная сдача работы.

При различных по форме методиках выполнения конечная задача ФСА сводится к сопоставлению значимости функций с производственными затратами на реализацию этих функций. В этом плане предлагаемые методики имеют известную степень субъективности, обусловленную тем, что значимость функций определяется методом ранжирования с участием сравнительно немногочисленной группы экспертов, выражающих в ряде случаев не вполне обоснованное личное (субъективное) мнение при оценке тех или иных функциональных потребительских свойств изделия или его отдельных деталей узлов. Применение ФСА конструкции и технологии обуви представляется наиболее важным в части выявления и описания главных и основных функций изделия, его отдельных узлов и деталей. Роль экспертов в подобном случае должна быть усилена и направлена на выявление и описание функций каждого элемента (детали, узла) и всего объекта в целом.

Подготовительный н информационный этапы На подготовительном и информационном этапах проведен сбор, систематизация и всестороннее изучение отечественных и зарубежных литературных источников, патентов по технологии и конструкции рантовой и рантово-клеевой обуви, ее отдельных деталей и узлов [6, 13, 14, 15]. Аналитический этап Аналитический этап ФСА, включает в себя генетический, элементный, структурный, функциональный и диагностический анализы [10,11]. Генетический анализ

В качестве объекта исследования была выбрана традиционная модель мужского ботинка кроя «конверт» рантово-клеевого метода крепления. Анализ объекта включает в себя изучение истории развития объекта, его аналогов, этапов жизненного цикла. Этапы жизненного цикла объекта делятся на: основные и дополнительные. К основным относятся; изготовление, эксплуатация, ремонт, утилизация; дополнительные этапы жизненного цикла включают; транспортировку, продажу, хранение.

Способы производства клееных нетканых материалов

Способом горячего прессования называют такой способ изготовления. КНМ, при котором применяют горячее прессование волокнистого холста, являющегося основой материала, и проводят процесс, во-первых, без применения жидкого связующего, во-вторых, без применения вспомогательных элементов для введения связующего в холст и, в-третьих, без операции предварительного формирования холста из суспензии волокон, содержащей связующее.

Способ горячего прессования в большинстве случаев состоит из следующих операций: образование волокнистого холста, введение связующего в холст, прессование холста со связующим при повышенной температуре. Операция горячего прессования является основной для данного способа, так как она способствует склеиванию волокон холста с образованием единой структуры материала.

При использовании связующих на основе термопластичных полимеров склеивание волокон при горячем прессовании происходит в результате размягчения связующего.

Операция введения связующего в волокнистый холст не является обязательной, так как способом горячего прессования можно изготовить НМ без применения специальных связующих, если использовать способность волокон, образующих холст, к аугогезии. Кроме того, связующее можно вводить в волокнистый холст в момент его формирования, например при использовании связующего в виде легкоплавких волокон из термопластичных полимеров.

Существуют различные методы изготовления материалов способом горячего прессования, которые отличаются условием введения связующего в волокнистый холст: связующее в готовом виде вводят в сформированный волокнистый холст; связующее в готовом виде вводят в момент формировании холста; связующее не применяют. Каждым из перечисленных методов можно получить материалы со специфическими свойствами.

Одним из наиболее распространенных является первый метод, при пользовании которым предварительно приготавливают связующее в таком виде, чтобы его можно было ввести в сформированный холст с требуемой равномерностью при минимальных потерях. Связующее можно использовать в виде порошка, пленки или сетки из термопластичных материалов- Во втором методе изготовления НМ операция введения связующего и формирование холста совмещены, что позволяет использовать связующие в виде легкоплавких волокон, порошка или компонентов гетерогенного волокна. В последнем случае связующее вводят в холст при образовании смеси из гетерогенных и гомогенных (обычных) волокон или при формировании холста из гетерогенных волокон. Этот метод основан на склеивании волокон в результате самослипания при горячем прессовании.

Способ горячего прессования отличается простотой технологического процесса и применяемого оборудования. По сравнению с другими известными способами производства КНМ этот метод характеризуется наиболее высоким экономическим эффектом за счет снижения капитальных затрат и расходов на заработную плату, позволяя обеспечить высокую производительность труда [22].

Способ формирования материалов термоскреплением волокон основан на использовании свойства термопластичности волокон связующих. Указанный способ не нов и давно применяется в производстве НМ во всем мире. Формирование холста, достигается за счет скрепления волокон более высокой температуры плавления с размягченной массой термопластичных волокон. Производство материалов по термофиксирующей технологии более производительно, в сравнении со способами механической технологии иглопробива и вязально-прошивного производств.

Экономичность техпроцесса производства нетканых полотен методом термоскрепления по сравнению с технологией, предусматривающей использование жидких связующих, значительно повышается в связи с исключением таких технологических операций как пропитка, сушка, очистка сточных вод, а также за счет исключения надобности в усиленной вытяжной вентиляции. Сокращаются расходы тепловой, электрической энергии и затраты на защиту окружающей среды. Особо существенным фактором повышения экономичности технологии является более рациональное использование производственных площадей и использование небольшого штата обслуживающего персонала.

Одна из применяемых схем производства НМ методом термофиксации состоит в следующем: процесс подготовки смеси - дозированная загрузка волокон; прочес; формирование и термоскрепление. До начала техпроцесса прочеса камера печи выводится на заданный режим и выходящая с чесальной машины ватка прочеса подается в узел формирования материала, настроенного в зависимости от плотности и заданной высоты требуемого полотна. Затем сформированное полотно двумя (верхними и нижними) транспортерами вводится в зону печи, где и происходит процесс термофиксации материала. На выходе из печи материал подвергается охлаждению, крою или формированию в рулоны [25].

Производство КНМ этим способом можно организовывать на основе существующего оборудования текстильной и химической промышленности. Так, например, нетканые материалы с термопластичным связующим в виде легкоплавких волокон можно изготовлять с применением оборудования (для холстообразования) текстильного производства и каландров, применяемых при переработке пластмасс.

Определение физико-механических показателей связующего и волокнистого наполнителя

Способность материалов к переработке зависит от их свойств. Наряду с текучестью существенным критерием способности высокополимерных материалов к переработке является их термостойкость. Материал при увеличении температуры и времени обработки переходит из высокоэластического состояния в вязкотекучее и затем в температурную область более или менее быстрой деструкции (термодеструкция). Тенденция к термодеструкции присуща почти всем термопластичным материалам при всех методах переработки. Из чего следует, что режим переработки должен характеризоваться минимально возможными температурой и временем воздействия на полимер, так как в противном случае могут быть получены конечные продукты (изделия) недостаточной прочности. Для переработки термопластичных материалов должна быть выбрана область температур, при которой эластичность, пластичность и вязкость имеют оптимальные значения. Эта область температур в значительной мере зависит от структуры и подвижности цепей полимера, их симметрии, кристалличности и принципа построения [36].

При изготовлении изделий из композиционных материалов методом горячего прессования необходимо выбрать температурно-временной режим прессования. Для этого нужно определить температурные характеристики связующего путем построения термомеханических кривых (далее ТМК). Как показано в работах [37, 38, 39] для определения ТМК связующего целесообразно использовать пенетрометрический метод.

Описание прибора

В работе [39] дано описание автоматического пенетрометра для исследования клеев-расплавов. В настоящей работе был использован прибор упрощенной конструкции, схема которого приведена на рисунке 24.

Образец полимерного связующего 3 в виде таблетки помещают на верхнюю опорную плоскость электрического нагревательного элемента 2, прикрепленного к стойке прибора I. Замер температуры образца при его нагреве производится термопарой 7, подключенной к цифровому термометру 8. Регулятор напряжения 9 позволяет изменять скорость нарастания температуры нагрева в образце в интервале от 1 до 5е С в минуту с точностью ± 0,5 С. Образец, испытуемого материала, деформируется под действием давления сменного груза 6, передаваемого иглой пенетрометра 4 (диаметр торца иглы 2,2 мм). Индикатор перемещения 5 позволяет снимать текущее значение положения иглы пенетрометра п.

Методика проведения эксперимента и его результаты Для эксперимента были взяты следующие виды полимерных связующих: полипропилен (ПП) ГОСТ 26996-86, полиэтилен (ПЭ) ГОСТ 25951-83.

Из связующего формировался образец в форме таблетки, высотой h=2 ± 0,5 мм и диаметром &= 5 ± 0,5 мм. Образец помещался на опорную плоскость нагревателя прибора, таким образом, игла пенетрометра устанавливалась на образец так, чтобы оси симметрии иглы и образца совпадали. Напряжение, подаваемое на нагревательный элемент, регулировалось в пределах от 10 до 30 В, масса сменного груза могла изменяться от 50 до 150 г. После включения нагревателя снимались показания температуры нагрева t, С и текущее значение положения торца иглы пенетрометра h, мм.

Математическое планирование эксперимента (МПЭ) является ответвлением математической статистики. Сущность МПЭ можно кратко охарактеризовать как изучение объекта или процесса с помощью специальных серий опытов, в которых по определенным правилам изменяются все переменные и результатом которых является математическое описание объекта исследования (математическая модель) [40].

Важнейшим принципом организации сложных экспериментов в современных условиях является системный подход, предполагающий рассмотрение всех средств, участвующих в эксперименте, как единой системы, описываемой соответствующей математической моделью.

Математическая модель становится неотъемлемым элементом испытаний, без построения которой невозможно осуществить планирование эксперимента, его проведение и обработку результатов. В самом деле, только наличие соотношений, связывающих искомые технико-экономические характеристики испытуемого объекта с его параметрами, позволяет получить обоснованные суждения о перечне необходимых испытательных мероприятий и их рациональной последовательности, совокупности регистрируемых величин, о требованиях к точности измерений и частоте регистрации и т.д. Эти же соотношения служат для определения оценок искомых характеристик, удовлетворяющих соответствующим статистическим требованиям (несмещенность, минимум дисперсии и т.д.). Для построения математической модели испытательного процесса необходимо иметь весьма четкое представление о его структуре, поведении отдельных элементов, взаимодействии между ними, влиянии различных факторов, а также о реакции на изменение условий испытаний.

Механизм нагружения и разрушения ниточного шва

Примерная технологическая схема включает следующие основные этапы:

Подготовка композитной смеси Предварительно волокна льна получают измельчением отходов, полученных с производства. В качестве связующего применяется полипропиленовое волокно, которое можно получать в качестве вторичного сырья обувного производства в виде обрезков ткани при раскрое. Отходы ткани также измельчают. Волокна льна и полипропилена смешиваются механическим способом до получения однородной массы, без комков.

Дозирование и укладка смеси в пресс-форму

Пресс-форма выполнена из металла. За счет конфигурации матрицы и пуансона позволяет получать стельку из композита соответствующих размеров и фасонов. Композитная смесь, дозированная по массе, укладывается в пресс - форму.

Для получения основной стельки с более жесткой, упрочненной пяточно-геленочной частью предлагается один из двух вариантов получения стелечного полотна. 1 вариант: Дозированное по массе количество композитной смеси, закладывается в пресс-форму в носочной и пяточно-геленочной частях, различается в зависимости от требуемой жесткости соответствующих участков полотна стельки (примерное соотношение 1 :2). Внутренний контур полости пресс-формы определяет форму стельки, которая может различаться по толщине в носочной и пяточно-геленочной частях или быть равнотолщинной. Во втором случае плотность композита в пяточно-геленочной части значительно выше, чем в носочной, 2 вариант: В полость пресс-формы укладывается композитная смесь, различающаяся различным содержанием связующего в носочной и пяточно геленочной частях. Процентное содержание связующего определяется в зависимости от требуемой жесткости соответствующих участков полотна стельки (см. уравнение регрессии для жесткости п. 3.5 для диапазона изменения жесткости от 15 до 150 Н). Этот вариант используется для получения стельки с равнотолщинным полотном в носочной и пяточно-геленочной частях.

При необходимости дополнительного укрепления пяточно-геленочной части стельки в смесь может быть заложен отдельный теленок (металлический, стеклополимерный термоотверждаемый). Прессование Прессование композитной смеси осуществляется при следующих параметрах режимов: t (температура) 170-175С d (давление) 20 кПа т (время) 5 ± 1 мин Охлаждение

После извлечения пресс-формы из пресса ее охлаждают в закрытом состоянии во избежание деформации стельки при раскрытии пресс-формы.

Предлагаемая технологическая схема является примерной и может быть дополнена для получения стелечных узлов или иных деталей низа обуви (например, подложка рантово-клеевой обуви, задник) со специальными свойствами. Таких как введение в композитную смесь фунгицидных веществ позволит придать стельке антигрибковые свойства.

За счет установки в пресс-форме дополнительных элементов (ножей) можно добиться в готовом стелечном узле надсечек полотна в носочном участке (примерно на половину толщины материала), обеспечивающих повышение гибкости стельки и улучшения эргономических показателей спецобуви.

Во всех рассмотренных вариантах помимо достижения эффективного использования материальных ресурсов (безотходный процесс) обеспечивается и снижение трудозатрат, например, за счет исключения таких операций как вырубка и последующая механическая обработка стелек.

Рассмотренная в предыдущем разделе примерная технологическая схема изготовления стелечного узла из композитного материала может быть оценена с экономических и экологических точек зрения.

Экологическая оценка

Использование в составе композита отходов натуральных растительных волокон (лен или другие целлюлозосодержащие волокна) в сочетании со связующим на базе полиолефинов создает благоприятные предпосылки к получению деталей низа обуви не содержащих токсичных и вредных компонентов. Из искусственных и синтетических обувных материалов выделяются такие токсичные вещества, как диметилформамид, бутандиол, хлоропрен, стирол и др., причем количества веществ зависят от контактирующей среды. Например, в воздушную среду го 1 г синтетической кожи СК - 2 выделяется до 263 мкг / л диметилформамида, в дистиллированную воду - до 273, в физиологический раствор - до 313 мкг / л [2]. В новом материале таких вредных токсичных выделений не обнаруживается, так как этот материал полностью выполнен из экологически чистых компонентов. Это выгодно отличает новый материал от других картонов, используемых для изготовления стелек. Отсутствие вредных выделений в процессе хранения и носки способствует улучшению как микроклимата во внутриобувном пространстве, так и в окружающей среде.

Похожие диссертации на Разработка методов и средств ресурсосбережения при изготовлении специальной обуви повышенной комфортности и надежности