Воздухопроницаемость кожи зависит, прежде всего, от ее толщины и пористости. Из тонких шкур рыхлого строения обычно получается кожа с высокой воздухопроницаемостью. Операции, увеличивающие пористость кожи, повышают ее способность пропускать воздух, и наоборот. Все виды покрыв­ного крашения в той или иной мере снижают воздухопрони­цаемость, что связано с закупоркой пор кожи покрывными пленками. В наибольшей степени это относится к лаковым и нитроцеллюлозным покрытиям, которые делают кожу почти воздухонепроницаемой. Хромовые кожи с анилиновой и по­луанилиновой отделкой, с казеиновым покрытием, замша и Велюр относятся к числу наиболее воздухопроницаемых.

Паропроницаемость кожи нельзя отождествлять с ее воз­духопроницаемостью. Для прохождения воздуха через кожу служат сквозные поры. Для прохождения же пара имеется и другой путь — диффузия по кожевому волокну. Двойствен­ный механизм паропроницаемости хорошо объясняет такие явления, когда кожа, будучи совершенно непроницаемой для воз духа, может быть в достаточной степени паропроницае — мой.

Водостойкость кожи характеризуется ее способностью поглощать и пропускать влагу.

Способность коней поглощать влагу определяет водо­стойкость преимущественно жестких кож для низа обуви. Повышенное поглощение влаги подошвенной кожей приводит к ослаблению винтового и клеевого креплений, растаптыва­нию подошвы, более быстрому ее износу за счет истирания, а также к ухудшению теплозащитных свойств кожи.

Как правило, водопоглощение кожи измеряют показате­лем влагоемкости — количеством влаги в образце после на­мокания этого образца в воде в течение определенного вре­мени (2 и 24 ч) и выраженным в процентах от абсолютно су­хой массы образца. Двухчасовая влагоемкость подошвенных кож комбинированного дубления нормируется стандартами; она не должна превышать 60%. Влагоемкость кож хромового дубления достигает 120%.

Способность кожи пропускать влагу характеризуется дву­мя показателями: водопромокаемостью и водопрони­цаемостью. Водопромокаемость измеряется временем, необ­ходимым для сквозного проникновения воды через воздуш — но-сухую кожу, водопроницаемость измеряется количеством воды, прошедшим за единицу времени через предваритель­но размоченный образец кожи. В некоторых случаях быстрая водопромокаемость не сопровождается большой водопроницае­мостью из-за способности волокон отдельных видов кож к сильному набуханию.

Водопромокаемость и водопроницаемость зависят в ос­новном от тех же факторов, что и влагопоглощение; при этом большое значение имеет толщина кожи. Пропитка кож син­тетическими смолами повышает водостойкость, но снижает гигиенические свойства (гигроскопичность, паропроницае — мость) кожи, поэтому такая обработка применяется редко.

Водопромокаемость и водопроницаемость определяют в статических и динамических условиях.

Водопроницаемость хромовых кож в статических условиях не превышает, как правило, 4—5 мл/см2-ч. При полном со­держании жира водопроницаемость юфти находится в преде­лах 0,1—0,5 мл/см2-ч, а после обработки "пылью" должна быть Не более 1,6 мл/см2-ч. Водопроницаемость жестких кож для Низа обуви находится примерно на том же уровне, что и *офти до обработки "пылью".

В динамических условиях водопроницаемость, опре­деляемая для хромовых и юфтевых кож, значительно выше, чем в статических условиях, что связано с разрыхлением волокнистой структуры кожи под действием многократных изгибов в процессе испытания.

Для характеристики механических свойств кожи при ра­стяжении служат показатели прочности при растяжении, прочности лицевого слоя, удлинения, жесткости и модуля упругости.

Прочность кожи при растяжении принято определять пределом прочности при растяжении — разрывной нагрузкой на единицу площади поперечного сечения образца. Предел прочности при растяжении нормируется стандартами на все виды кожи и служит важнейшим показателем ее механичес­ких свойств. Резкое снижение прочности кожи на разрыв сви­детельствует об ослаблении или даже разрушении ее волок­нистой структуры, причиной чего может быть недобро­качественное сырье либо нарушение технологических режи­мов выработки кожи. Поэтому предел прочности при растя­жении является важным контрольным показателем пра­вильности выработки кожи.

Недостаточная прочность кож на разрыв приводит к воз­никновению брака в процессе производства изделий, снижа­ет износостойкость обуви.

Величина предела прочности зависит от исходного сы­рья, вида дубления, отделки кож. Кожи хромового дубления обычно имеют более высокий предел прочности, чем кожи хроморастительного дубления. Это объясняется тем, что в хромовой коже на единицу поперечного сечения приходится большее количество волокон.

Кроме того, структурные элементы хромовой кожи об­ладают повышенной способностью к ориентации при растя­жении. Увлажнение и жирование ведут к повышению преде­ла прочности. Уменьшение толщины при двоении и строгании может резко снизить предел прочности кожи, что объясня­ется нарушением волокнистой структуры.

Например, величина предела прочности при растяжении шеврета составляет 10—15 МПа, шевро — 13—20, свиных хромовых кож — 13—25, кож хромового и хромораститель — ного дубления из шкур крупного рогатого скота — 15 — 35 МПа.

Прочность лицевого слоя при растяжении характеризу­ется величиной напряжения на единицу поперечного сечения образца, при котором на лицевом слое кожи появляются тре­щины. Прочность лицевого слоя связана с эластичностью ко­жевенных волокон в этом слое. Снижение эластичности при­водит к появлению трещин при растяжении и изгибе кожи как в процессе формования верха обуви, так и при ее носке.

Прочность лицевого слоя стандартом нормируется для мягких хромовых кож и юфти (для них этот показатель имеет первостепенное значение) в зависимости от вида исходного сырья. Самая низкая норма установлена для шеврета (не ме­нее 10 МПа), наиболее высокая — для опойка (не менее 18 МПа). Для обувной юфти эта норма составляет не менее 15 МПа.

Удлинение кожи определяет прежде всего формовочные свойства этого материала, а также эксплуатационные свой­ства обуви — сохранение формы обуви в процессе ее носки.

Испытание кож на удлинение проводят при разрывной нагрузке или при определенной нагрузке на единицу по­перечного сечения кожи. Первый показатель характеризует максимальную способность кожи к растяжению и использу­ется для сравнения различных видов кож. Для обувного про­изводства большее значение имеет удлинение не при раз­рыве, а при напряжении 10 МПа, поскольку примерно при таком напряжении происходит формование верха обуви.

Тягучесть кожи варьирует в широких пределах в зависи­мости от сырья и технологии выработки. Из технологических операций наиболее сильно влияют на тягучесть кожи золе­ние, мягчение, жирование и сушка в растянутом состоянии. Первые три операции повышают удлинение кожи, а после­дняя — резко снижает его. Удлинение кожи зависит от то­пографического участка и направления. В большинстве то­пографических участков удлинение в поперечном направле­нии выше, чем в продольном, что объясняется природной анизотропией волокнистого строения шкуры животного.

Стандартами предусмотрены нормы удлинения кожи при напряжении 10 МПа. Средние показатели удлинения для про­дольных и поперечных образцов юфти и большинства видов хромовых кож должны быть на уровне 15—30%, а для шев­рета — на уровне 20—40%.

Для характеристики упругопластических свойств верх­них обувных кож используют показатели упругого и остаточ­ного удлинения. Величину их определяют после разрыва об­разца или при заданном напряжении (обычно при 10 МПа).

Упругопластические свойства кожи формируются по. влиянием многих сырьевых, технологических и других фак торов.

Жесткость кожи, т. е. ее способность сопротивляться де формирующим усилиям, играет большую роль при подбор кож для верха и низа обуви различных видов и назначений поскольку с ней связаны технологические и эксплуатацион­ные свойства изделия — формовочные свойства верха, проч­ность крепления подошвы, гибкость обуви в целом и ее от­дельных частей.

Жесткость кожи определяется по растяжению и изгибу Более распространено определение жесткости по растяже нию, которая характеризуется величиной отношения нагру ки к соответствующему удлинению:

Р

* ‘ — . (3.1

Где д — жесткость, Н;

Р — нагрузка (в Н) на испытуемый образец при на пряжении 10 МПа;

Е — удлинение, выраженное в долях от первоначально длины образца (начальную длину принимают за единицу.

Для сравнения жесткости кожи разной толщины при­меняют условный модуль упругости, который рассчитывают по формуле:

Я = — Ю (3.2)

Где Е — условный модуль упругости, МПа; о~ — напряжение, равное 10 МПа; е — удлинение образца при напряжении 10 МПа. Жесткость и условный модуль упругости связаны между собой соотношением:

8 = Е-Г-Kf (3.3)

Где Р — площадь поперечного сечения образца, м2.

Величина условного модуля упругости подошвенных кож нормируется стандартом.

Термостойкость характеризует устойчивость кожи к воз­действию высоких температур, которому она подвергается при проведении многих операций кожевенно-обувного производ­ства, а также при носке обуви.

Термостойкость сухой и влажной кожи различна. Кожа в сухом состоянии обладает высокой устойчивостью к темпера­турным воздействиям (до 200°С). На влажную кожу нагрева­ние действует сильнее и может привести к полному ее раз­рушению. В связи с этим термостойкость кожи определяют во влажном состоянии. Количественной характеристикой кожи к воздействиям тепла и влаги служат показатели температу­ры сваривания и гигротермической устойчивости.

Сваривание проявляется в уменьшении длины образца при нагревании во влажной среде до момента достижения определенной температуры. Температура сваривания являет­ся показателем прочности и устойчивости внутренней струк­туры кожи. В наибольшей степени она зависит от способа дуб­ления: кожа жирового дубления имеет температуру сварива­ния 65°С, растительного дубления — 70—85, хромового — до 130, формальдегидного — 90°С. Присутствие кислоты в коже приводит к резкому снижению температуры сварива­ния. Некоторое снижение этого показателя вызывается так­же разрыхлением микроструктуры кожи.

Гигротермическую устойчивость определяют по сниже­нию прочности мокрой кожи при действии повышенной тем­пературы (60°С) в течение 4 ч. Кожи хромового и комбиниро­ванного дубления имеют высокую устойчивость к гигротер — мической обработке.

Сопротивление истиранию — это эксплуатационный по­казатель, позволяющий судить об износостойкости подошвен­ной кожи. Истирание является одним из основных факторов износа кожаных деталей верха обуви, особенно подкладки.

Сопротивление истиранию подошвенных коне колеблется в широких пределах в зависимости от исходного сырья, осо­бенностей выделки кожи, ее влажности и условий испыта­ний. Наиболее устойчивы к истиранию подошвенные кожи из шкур крупного рогатого скота.

Сопротивление истиранию неодинаково по слоям и то­пографическим участкам одной и той же кожи. Средний слой кожи наиболее прочен к истиранию, лицевой и бахтармяный слои значительно уступают ему по этому показателю, что обусловлено различиями в волокнистом строении кожи по ее толщине.

Сильно выражена и имеет большое практическое зна­чение неравномерность истираемости по топографическим участкам. Воротки и полы вдвое-втрое уступают чепраку по сопротивлению истиранию. В пределах чепрака разница в ис­тираемости между его самой прочной огузочной и приворот — ковой частями достигает 150— 200%. Все это учитывается в обувном производстве при раскрое кож на различные по износостойкости детали низа.

Наибольшим сопротивлением истиранию обладают кожи комбинированных способов дубления с применением соедине­ний титана и циркония и хромового дубления, затем следуют кожи хроморастительного и хромосинтанорастительного дуб­ления, вырабатываемая до недавнего времени подошвенная кожа чисторастительного дубления наименее стойка к исти­ранию. Те факторы, которые при прочих равных условиях придают коже более высокую эластичность и прочность при сжатии, увеличивают ее стойкость к истиранию.

Сопротивление истиранию кож для низа обуви нормиру­ется стандартами при испытании их в сухом состоянии на приборе УкрНИИКПа и в мокром состоянии — на приборе А. И. Позняка. В первом случае стандартная норма — не ме­нее 150 оборотов на 1 мм толщины кожи, во втором — не менее 5,5 час/мм.

Кожа относится к числу очень неоднородных материалов. Ее свойства изменяются в зависимости от толщины, направ­лений и топографических участков в отдельной коже, один и тот же вид кожи может быть различным в одной партии и тем более в разных партиях.

Неоднородность свойств кожи осложняет систему управ­ления ее качеством, затрудняет технологию обувного произ­водства, уровень и темпы ее механизации и автоматизации, обусловливает и неравномерность свойств обуви.

Таким образом, рассмотрены основные свойства кож.

Следует отметить, что многие свойства взаимосвязаны, часть свойств (предел прочности и эластичность при сжатии) не нормируется стандартами, хотя они являются очень важ­ными для отдельных групп кож. Например, такое важное свойство, как износостойкость (сопротивление к истиранию) подошвенной кожи, тесно связано с прочностью и эластич­ностью, определяемых при сжатии, однако данные показа­тели не нормируются стандартом. Целесообразность учета дан­ных показателей для оценки качества подошвенных кож убе­дительно доказана в наших исследованиях [8, 10, 12].